DE10128886A1 - Heat-cured or dual-cure aqueous coating material, used e.g. as a basecoat for painting cars, contains a polyurethane-(meth)acrylate binder and a special two-component melamine-formaldehyde resin crosslinker - Google Patents

Heat-cured or dual-cure aqueous coating material, used e.g. as a basecoat for painting cars, contains a polyurethane-(meth)acrylate binder and a special two-component melamine-formaldehyde resin crosslinker

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DE10128886A1 DE2001128886 DE10128886A DE10128886A1 DE 10128886 A1 DE10128886 A1 DE 10128886A1 DE 2001128886 DE2001128886 DE 2001128886 DE 10128886 A DE10128886 A DE 10128886A DE 10128886 A1 DE10128886 A1 DE 10128886A1
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Abstract

Aqueous coating material with a polyurethane-(meth)acrylate binder contains a specified amount of crosslinker comprising (b1) water-soluble melamine-formaldehyde (MF) resin with medium to high degree of alkylation (DA) and imino functionality (IF) which is catalysed with weak acid and (b2) insoluble MF resin with high DA and low IF which is catalysed with strong acid. Colored and/or effect-giving aqueous coating material (I) containing (A) anionically stabilized polyurethane-(meth)acrylate graft copolymer(s) as binder, (B) a crosslinker comprising (b1) water-soluble melamine-formaldehyde (MF) resin(s) with a medium to high degree of alkylation (DA) and a medium to high imino functionality (IF) which is/are catalysed with weak organic and/or inorganic acids and (b2) water-insoluble MF resin(s) with a high DA and a low IF which is/are catalysed with strong acids, (C) organic and/or inorganic acid catalyst(s), (D) pigment(s) and optionally (E) component(s) other than (A) which react with MF resins. The amount of (B) is 10-20 wt% based on the total amount of (B) plus (A) plus (E) (if present). Independent claims are also included for (1) a method for the production of single- or multi-coat, colored and/or effect-giving paint systems by applying layer(s) of (I) to an optionally primed substrate and then hardening the wet coating(s) by the application of heat or of heat and actinic radiation (2) a wet-in-wet method for the production of multi-coat systems by coating an optionally primed substrate with (I) in the form of an aqueous basecoat, air-drying and/or partly drying the basecoat, applying a clearcoat and then curing both wet layers with heat or with heat and light (3) a similar method in which a first aqueous basecoat is applied to an uncrosslinked or partly crosslinked electrophoretic primer on a substrate, the primer and basecoat are heat-cured and then a second basecoat and clearcoat are applied and cured as above, with material (I) being used for the first and/or second basecoat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen wäßrigen, farb- und/oder effektgebenden Beschichtungsstoff auf Polyurethanbasis und seine Verwendung zur Herstellung von ein- und mehrschichtigen, farb- und/oder effektgebenden Lackierungen in der Automobilerst- und -reparaturlackierung, der industriellen Lackierung, inclusive Coil-Coating und Container-Coating, der Kunststofflackierung, der Möbellackierung und der Lackierung von weißer Ware. The present invention relates to a new aqueous, color and / or effect coating material based on polyurethane and its use for the production of single and multi-layer, color and / or effect Coatings in automotive initial and refinishing, industrial Painting, including coil coating and container coating, the Plastic painting, furniture painting and painting white goods.

Thermisch härtbare, wäßrige, farb- und/oder effektgebende Beschichtungsstoffe, welche ein Vernetzungsmittel und 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 enthalten, sowie die entsprechenden Lackierungen sind beispielsweise aus den Patentschriften EP 0 089 497 A1, DE 197 22 862 C2, DE 196 45 761 A1, DE 43 39 870 A1, DE 197 36 535 A1 oder DE 44 37 535 A1 bekannt. Diese bekannten, wäßrigen Beschichtungsstoffe, insbesondere die Wasserbasislacke, und die hiermit hergestellten ein- oder mehrschichtigen farb- und/oder effektgebenden Lackierungen weisen sehr gute anwendungstechnische Eigenschaften auf. Sie enthalten üblicherweise Melamin- Formaldhyd-Harze als Vernetzungsmittel in einer Menge von mehr als 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Melamin-Formaldehyd-Harz und Bestandteilen, inklusive Bindemitteln, die mit Melamin-Formaldehyd-Harzen reaktiv sind. Thermally curable, aqueous, color and / or effect coating materials, which is a crosslinking agent and a saturated, unsaturated and / or with grafted olefinically unsaturated compounds, ionic and / or nonionic stabilized polyurethane based on aliphatic, cycloaliphatic, aliphatic cycloaliphatic, aromatic, aliphatic-aromatic and / or Cycloaliphatic aromatic polyisocanates contain, as well as the corresponding Coatings are known, for example, from the patent specifications EP 0 089 497 A1, DE 197 22 862 C2, DE 196 45 761 A1, DE 43 39 870 A1, DE 197 36 535 A1 or DE 44 37 535 A1 known. These known, aqueous coating materials, especially the water-based paints, and the one or Multi-layer paint and / or effect paint systems have very good application properties. They usually contain melamine Formaldehyde resins as crosslinking agents in an amount of more than 20% by weight, based on the total amount of melamine-formaldehyde resin and components, including binders that are reactive with melamine-formaldehyde resins.

Immer mehr Besitzer von Automobilen legen sich heutzutage Hochdruck- oder Heißdampfhochdruckreiniger für die Reinigung ihrer Kraftfahrzeuge zu. Indes stellt diese Art der Reinigung erheblich gesteigerte Ansprüche an die sogenannte Naßhaftung aller Schichten der auf den Automobilen befindlichen Mehrschichtlackierungen. Die bisher bekannten, farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen auf der Basis bisher bekannter Wasserbasislacke können unter diesen Reinigungsbedingungen delaminieren. Dabei kann es zu einer Ablösung der Klarlackierung von der Wasserbasislackierung oder der Wasserbasislackierung von der Füllerlackierung kommen. Dieses Problem wird noch durch einen hohen Pigmentgehalt der Wasserbasislacke verschärft. Nowadays, more and more owners of automobiles lay down high pressure or High pressure steam cleaner for cleaning your motor vehicles too. Meanwhile, poses this type of cleaning significantly increased demands on the so-called Wet adhesion of all layers of those on the automobile Coating systems. The previously known, color and / or effect Multicoat paint systems based on previously known waterborne basecoats can delaminate under these cleaning conditions. It can be too a detachment of the clearcoat from the water-based paint or the Waterborne paint come from the filler paint. This problem will exacerbated by a high pigment content of the water-based paints.

Noch schwerer wiegt das Problem einer unbefriedigenden Naßhaftung bei der Autoreparaturlackierung, bei der die mehrschichtigen Originallackierungen mit weiteren farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen überschichtet werden. Hier tritt die Delamination meistens zwischen der unteren Klarlackierung (Originallackierung) und der oberen Basislackierung (Reparaturlackierung) auf. The problem of unsatisfactory wet grip is even more serious Car refinishing, in which the multi-layer original paintwork with other color and / or effect multilayer coatings become. Here the delamination mostly occurs between the lower clear coat (Original paint) and the top basecoat (refinish).

Es ist bereits versucht worden, dieses schwerwiegende Problem durch die Modifikation bestimmter Bindemitteleigenschaften, wie Hydroxylzahl und/oder Funktionalität, die Variation des Vernetzungsgrades durch Katalysatoren und/oder die Anwendung unterschiedlicher Anteile an Vernetzungsmitteln, die Erniedrigung des Pigmentanteils und/oder der hydrophilen Bestandteile und/oder die Anwendung sogenannter Haftvermittler zu lösen. Dies ist jedoch nicht in dem gewünschten Umfang gelungen. Attempts have been made to address this serious problem through the Modification of certain binder properties, such as hydroxyl number and / or Functionality, the variation of the degree of crosslinking by catalysts and / or the use of different proportions of cross-linking agents, the degradation the pigment portion and / or the hydrophilic constituents and / or the Application of so-called adhesion promoters to solve. However, this is not in that succeeded in the desired scope.

Bei entsprechenden Untersuchungen hat es sich des weiteren heraus gestellt, daß pyrogenes Siliziumdioxid die Naßhaftungseigenschaften der bekannten Wasserbasislacke verschlechtert. Es liegt daher nahe, auf seine Verwendung zu verzichten. Allerdings handelt man sich dann andere Nachteile, wie eine unbefriedigende Kocherstabilität ein. With appropriate investigations, it has further been found that fumed silica the wet grip properties of the known Waterborne basecoats deteriorated. It therefore suggests itself that it should be used dispense. However, there are other disadvantages, such as one unsatisfactory stove stability.

In der nicht vorveröffentlichten, deutschen Patentanmeldung DE 100 04 499.9 wird ein thermisch härtbarer, wäßriger, farb- und/oder effektgebender Beschichtungsstoff beschrieben, der als Bindemittel zwei unterschiedliche, anionisch stabilisierte Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisate, mindestens ein farb- und/oder effektgebendes Pigment, als Vernetzungsmittel ein Melaminharz und monodisperse Nanopartikel auf der Basis von Siliziumdioxid enthält. Der Beschichtungsstoff liefert Beschichtungen mit sehr guten Naßhaftungseigenschaften auch bei hohen Pigmentgehalten der Beschichtungsstoffe. In the unpublished German patent application DE 100 04 499.9 a thermally curable, aqueous, color and / or effect Coating material described as the binder two different, anionically stabilized polyurethane (meth) acrylate graft copolymers, at least one color and / or effect pigment as a crosslinking agent Melamine resin and monodisperse nanoparticles based on silicon dioxide contains. The coating material provides coatings with very good Wet adhesion properties even with high pigment contents Coating materials.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuen, thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbaren, wäßrigen, farb- und/oder effektgebenden Beschichtungsstoff bereitzustellen, der sehr gut als Wasserbasislack oder als Unidecklack zur Herstellung ein- und mehrschichtiger, farb- und/oder effektgebender Lackierungen mit Naßhaftungseigenschaften, die den gesteigerten Ansprüchen genügen, geeignet ist. Die Verbesserung der Naßhaftungseigenschaften soll auch bei hohen Pigmentgehalten der Wasserbasislacke oder Unidecklacke gewährleistet sein. Darüber hinaus sollen die ansonsten vorzüglichen, anwendungstechnischen Eigenschaften der bisher bekannten Wasserbasislacke und Unidecklacke nicht in Mitleidenschaft gezogen werden. Nicht zuletzt soll die Verbesserung der Naßhaftungseigenschaften auch bei der Verwendung der unterschiedlichsten Klarlackierungen eintreten. The object of the present invention is to create a new one, thermally or thermally and aqueous, color and / or effect curable with actinic radiation To provide coating material that is very good as a water-based paint or as Solid-color topcoat for the production of single and multi-layer, color and / or effect paints with wet adhesion properties that the increased Meet requirements, is suitable. The improvement of Wet adhesion properties should also with high pigment contents Water-based paints or solid-color top coats can be guaranteed. Beyond that the otherwise excellent, application properties of the previous known waterborne basecoats and solid-color topcoats are not affected become. Last but not least, the improvement in wet grip properties should also occur when using a wide variety of clear coats.

Demgemäß wurde der neue, wäßrige, farb- und/oder effektgebende Beschichtungsstoff gefunden, der

  • A) als Bindemittel mindestens ein anionisch stabilisiertes Polyurethan- (Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisat,
  • B) als Vernetzungsmittel
    • 1. mindestens ein wasserlösliches, mit schwachen, organischen und/oder anorganischen Säuren katalysierbares Melamin- Formaldehyd-Harz, das einen mittleren bis hohen Alkylierungsgrad und eine mittlere bis hohe Iminofunktionalität aufweist, und
    • 2. mindestens ein wasserunlösliches, mit starken, organischen und/oder anorganischen Säuren katalysierbares Melamin-Formaldehyd-Harz, das einen hohen Alkylierungsgrad und eine niedrige Iminofunktionalität aufweist,
  • C) mindestens eine organische und/oder anorganische Säure als Katalysator und
  • D) mindestens ein Pigment sowie gegebenenfalls
  • E) mindestens einen von den Bindemitteln (A) verschiedenen Bestandteil, der mit den Melamin-Formaldehyd-Harzen reaktiv ist,
enthält, wobei der Beschichtungsstoff die Vernetzungsmittel (B) in einer Menge von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Vernetzungsmittel (B) und Bindemittel (A) sowie gegebenenfalls vorhandenem Bestandteil (E), enthält. Accordingly, the new, aqueous, color and / or effect coating material was found, the
  • A) at least one anionically stabilized polyurethane (meth) acrylate graft copolymer as binder,
  • B) as a crosslinking agent
    • 1. at least one water-soluble melamine-formaldehyde resin which can be catalyzed with weak, organic and / or inorganic acids and which has a medium to high degree of alkylation and a medium to high imino functionality, and
    • 2. at least one water-insoluble melamine-formaldehyde resin which can be catalyzed with strong, organic and / or inorganic acids and which has a high degree of alkylation and a low imino functionality,
  • C) at least one organic and / or inorganic acid as a catalyst and
  • D) at least one pigment and optionally
  • E) at least one constituent different from the binders (A) and reactive with the melamine-formaldehyde resins,
contains, wherein the coating material contains the crosslinking agent (B) in an amount of 10 to 20 wt .-%, based on the amount of crosslinking agent (B) and binder (A) and any component (E) present.

Im folgenden wird der neue, wäßrige, farb- und/oder effektgebende Beschichtungsstoff als "erfindungsgemäßer Beschichtungsstoff" bezeichnet wird. The following is the new, watery, color and / or effect Coating material is referred to as "coating material according to the invention".

Weitere Erfindungsgegenstände gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Further subject matter of the invention will emerge from the description below out.

Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, daß die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs gelöst werden konnte. Insbesondere war es überraschend, daß diese Lösung gerade mit einer Absenkung des Gehalts an Vernetzungsmitteln, die zu einer geringeren Vernetzungsdichte der Beschichtungen führt, gelöst werden konnte; stand es doch eher zu erwarten, daß durch diese erfindungswesentliche Maßnahme das Gegenteil, nämlich eine Verschlechterung der Naßhaftungseigenschaften, eintreten würde. In view of the prior art, it was surprising and for the One skilled in the art could not have foreseen that the object of the present invention is based, solved with the help of the coating material of the invention could be. In particular, it was surprising that this solution came with a decrease in the content of crosslinking agents, which leads to a lower Crosslink density of the coatings leads, could be solved; it stood there rather to be expected that through this measure essential to the invention The opposite, namely a deterioration in the wet grip properties, would occur.

Der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff ist fremdvernetzend thermisch härtend. Als fremdvernetzend werden Beschichtungsstoffe bezeichnet, worin die eine Art der komplementären, reaktiven, funktionellen Gruppen in dem 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. The coating material according to the invention is thermally curing by crosslinking. Coating materials are referred to as external crosslinking, in which one type the complementary, reactive, functional groups in the binder, and the other type in a hardener or crosslinking agent. Complementary on Römpp "Lexicon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, "Hardening", pages 274 to 276, especially page 275, below.

Der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff kann des weiteren thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbar sein, was von der Fachwelt auch als "Dual Cure" bezeichnet wird. 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. The coating material of the invention can also thermally and with actinic radiation can be curable, which is also called "dual cure" by experts referred to as. In the context of the present invention is under actinic Radiation electromagnetic radiation, such as near infrared (NIR), visible Light, UV radiation or X-rays, in particular UV radiation, and Understand corpuscular radiation, such as electron radiation.

Der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff ist wäßrig. Dies bedeutet, daß seine Bestandteile in Wasser oder in einer Mischung, die aus Wasser und untergeordneten Mengen mindestens eines wassermischbaren, organischen Lösemittels besteht, gelöst und/oder dispergiert vorliegen. Hierbei sind unter "untergeordneten Mengen" solche Mengen zu verstehen, die die wäßrige Natur der Mischung nicht zerstören. The coating material of the invention is aqueous. This means that its Ingredients in water or in a mixture consisting of water and minor amounts of at least one water-miscible, organic Solvent is present, dissolved and / or dispersed. Here are under "Minor amounts" mean those amounts that are aqueous in nature do not destroy the mixture.

Der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff ist ein Einkomponenten(1K)-System. The coating material of the invention is a one-component (1K) system.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einem Einkomponenten(1K)- System ein thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtender Beschichtungsstoff zu verstehen, bei dem das Bindemittel und das Vernetzungsmittel nebeneinander, d. h. in einer Komponente, vorliegen. Voraussetzung hierfür ist, daß die beiden Bestandteile erst bei höheren Temperaturen und/oder bei Bestrahlen mit aktinischer Strahlung miteinander vernetzen. In the context of the present invention, one component (1K) is System a thermally or thermally and with actinic radiation curing To understand coating material in which the binder and the Crosslinking agents side by side, d. H. in one component. The prerequisite for this is that the two components only at higher Temperatures and / or when irradiated with actinic radiation with one another network.

Der erste, erfindungswesentliche Bestandteil des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs ist mindestens ein, insbesondere ein Bindemittel (A). Erfindungsgemäß handelt es sich dabei um ein anionisch stabilisiertes Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisat (A). The first, part of the invention essential to the invention Coating material is at least one, in particular a binder (A). According to the invention, this is an anionically stabilized one Polyurethane (meth) acrylate graft copolymer (A).

Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäß zu verwendende Polyurethan- (Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisat (A) eine Säurezahl oder Aminzahl von 10 bis 250 mg KOH/g, eine OH-Zahl von 30 bis 350 mg KOH/g und ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 1.500 bis 100.000 Dalton auf. The polyurethane to be used according to the invention advantageously has (Meth) acrylate graft copolymer (A) has an acid number or amine number of 10 up to 250 mg KOH / g, an OH number of 30 to 350 mg KOH / g and a number average molecular weight of 1,500 to 100,000 daltons.

Das erfindungsgemäß zu verwendende Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisat (A) kann in beliebiger Weise hergestellt werden. Vorzugsweise ist es erhältlich, indem man in einem ersten Verfahrensschritt ein lineares, verzweigtes oder kammartiges Polyurethan mit mindestens einer seitenständigen und/oder endständigen, olefinisch ungesättigten Gruppe herstellt. The polyurethane (meth) acrylate to be used according to the invention Graft copolymer (A) can be prepared in any way. It is preferably obtainable by using a in a first process step linear, branched or comb-like polyurethane with at least one produces lateral and / or terminal, olefinically unsaturated group.

Methodisch gesehen weist die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polyurethane keine Besonderheiten auf, sondern erfolgt beispielsweise wie in den Patentschriften EP 0 089 497 A1, DE 197 22 862 C2, DE 196 45 761 A1, DE 43 39 870 A1, DE 197 36 535 A1 oder DE 44 37 535 A1, EP 0 522 419 A1 oder EP 0 522 420 A1 beschrieben, durch Umsetzung

  • - mindestens eines Polyisocyanats, insbesondere eines Diisocyanats, mit
  • - mindestens einem Polyol, insbesondere einem Diol,
  • - mindestens einer Verbindung mit mindestens einer anionischen Gruppe und/oder mindestens einer in eine anionische Gruppe überführbaren, funktionellen Gruppe und mindestens einer isocyanatreaktiven, funktionellen Gruppe und
  • - mindestens einer Verbindung mit mindestens einer olefinisch ungesättigten Gruppe und mindestens einer isocyanatreaktiven, funktionellen Gruppe sowie gegebenenfalls
  • - mindestens einer Verbindung mit mindestens einer nichtionischen, hydrophilen Gruppe und mindestens einer isocyanatreaktiven, funktionellen Gruppe und
  • - mindestens einem Kettenverlängerungsmittel
From a methodological point of view, the production of the polyurethanes to be used according to the invention has no special features, but takes place, for example, as in the patents EP 0 089 497 A1, DE 197 22 862 C2, DE 196 45 761 A1, DE 43 39 870 A1, DE 197 36 535 A1 or DE 44 37 535 A1, EP 0 522 419 A1 or EP 0 522 420 A1, by implementation
  • - At least one polyisocyanate, in particular a diisocyanate, with
  • at least one polyol, in particular a diol,
  • at least one compound with at least one anionic group and / or at least one functional group which can be converted into an anionic group and at least one isocyanate-reactive functional group and
  • - At least one compound with at least one olefinically unsaturated group and at least one isocyanate-reactive, functional group and optionally
  • - At least one compound with at least one nonionic, hydrophilic group and at least one isocyanate-reactive, functional group and
  • - at least one chain extender

Vorzugsweise werden für die Herstellung der Polyurethane Diisocyanate sowie gegebenenfalls in untergeordneten Mengen Polyisocyanate zur Einführung von Verzweigungen verwendet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter untergeordneten Mengen Mengen zu verstehen, die kein Gelieren der Polyurethane bei ihrer Herstellung bewirken. Letzteres kann auch noch durch die Mitverwendung geringer Mengen an Monoisocyanaten verhindert werden. Diisocyanates as well as are preferred for the production of the polyurethanes optionally in minor amounts of polyisocyanates for the introduction of Branches used. In the context of the present invention are under minor amounts to understand amounts that do not gel the Cause polyurethanes in their manufacture. The latter can also be done through the The use of small amounts of monoisocyanates can be prevented.

Beispiele für geeignete Diisocyanate sind Isophorondiisocyanat (= 5-Isocyanato-1- isocyanatomethyl-1,3,3-trimethyl-cyclohexan), 5-Isocyanato-1-(2-isocyanatoeth-1- yl)-1,3,3-trimethyl-cyclohexan, 5-Isocyanato-1-(3-isocyanatoprop-1-yl)-1,3,3- trimethyl-cyclohexan, 5-Isocyanato-(4-isocyanatobut-1-yl)-1,3,3-trimethylcyclohexan, 1-Isocyanato-2-(3-isocyanatoprop-1-yl)-cyclohexan, 1-Isocyanato-2- (3-isocyanatoeth-1-yl)cyclohexan, 1-Isocyanato-2-(4-isocyanatobut-1-yl)- cyclohexan, 1,2-Diisocyanatocyclobutan, 1,3-Diisocyanatocyclobutan, 1,2- Diisocyanatocyclopentan, 1,3-Diisocyanatocyclopentan, 1,2- Diisocyanatocyclohexan, 1,3-Diisocyanatocyclohexan, 1,4- Diisocyanatocyclohexan, Dicyclohexylmethan-2,4'-diisocyanat, Trimethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Pentamethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Ethylethylendiisocyanat, Trimethylhexandiisocyanat, Heptanmethylendiisocyanat oder Diisocyanate, abgeleitet von Dimerfettsäuren, wie sie unter der Handelsbezeichnung DDI 1410 von der Firma Henkel vertrieben und in den Patentschriften WO 97/49745 und WO 97/49747 beschrieben werden, insbesondere 2-Heptyl-3,4-bis(9-isocyanatononyl)-1-pentyl-cyclohexan, oder 1,2-, 1,4- oder 1,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, 1,2-, 1,4- oder 1,3-Bis(2- isocyanatoeth-1-yl)cyclohexan, 1,3-Bis(3-isocyanatoprop-1-yl)cyclohexan, 1,2-, 1,4- oder 1,3-Bis(4-isocyanatobut-1-yl)cyclohexan, flüssiges Bis(4- isocyanatocyclohexyl)methan eines trans/trans-Gehalts von bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise 25 Gew.-% und insbesondere 20 Gew.-%, wie es den Patentschriften DE 44 14 032 A1, GB 1220717 A, DE 16 18 795 A1 oder DE 17 93 785 A1 beschrieben wird; Tetramethylxylylidendiisocyanat (TMXDI® der Firma CYTEC), Toluylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Bisphenylendiisocyanat, Naphthylendiisocyanat oder Diphenylmethandiisocyanat. Examples of suitable diisocyanates are isophorone diisocyanate (= 5-isocyanato-1- isocyanatomethyl-1,3,3-trimethyl-cyclohexane), 5-isocyanato-1- (2-isocyanatoeth-1- yl) -1,3,3-trimethyl-cyclohexane, 5-isocyanato-1- (3-isocyanatoprop-1-yl) -1,3,3- trimethyl-cyclohexane, 5-isocyanato- (4-isocyanatobut-1-yl) -1,3,3-trimethylcyclohexane, 1-isocyanato-2- (3-isocyanatoprop-1-yl) cyclohexane, 1-isocyanato-2- (3-isocyanatoeth-1-yl) cyclohexane, 1-isocyanato-2- (4-isocyanatobut-1-yl) - cyclohexane, 1,2-diisocyanatocyclobutane, 1,3-diisocyanatocyclobutane, 1,2- Diisocyanatocyclopentane, 1,3-diisocyanatocyclopentane, 1,2- Diisocyanatocyclohexane, 1,3-diisocyanatocyclohexane, 1,4- Diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-2,4'-diisocyanate, Trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, Hexamethylene diisocyanate, ethylethylene diisocyanate, trimethylhexane diisocyanate, Heptane methylene diisocyanate or diisocyanates derived from dimer fatty acids, as sold by the Henkel company under the trade name DDI 1410 and are described in the patent specifications WO 97/49745 and WO 97/49747, in particular 2-heptyl-3,4-bis (9-isocyanatononyl) -1-pentyl-cyclohexane, or 1,2-, 1,4- or 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2-, 1,4- or 1,3-bis (2- isocyanatoeth-1-yl) cyclohexane, 1,3-bis (3-isocyanatoprop-1-yl) cyclohexane, 1,2-, 1,4- or 1,3-bis (4-isocyanatobut-1-yl) cyclohexane, liquid bis (4- isocyanatocyclohexyl) methane with a trans / trans content of up to 30% by weight, preferably 25 wt .-% and in particular 20 wt .-%, as the Patents DE 44 14 032 A1, GB 1220717 A, DE 16 18 795 A1 or DE 17 93 785 A1 is described; Tetramethylxylylidene diisocyanate (TMXDI® from the company CYTEC), tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, bisphenylene diisocyanate, Naphthylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate.

Beispiele geeigneter Polyisocyanate auf Basis der vorstehend beschriebenen Diisocyanate sind isocyanatgruppenhaltige Polyurethanpräpolymere, die durch Reaktion von Polyolen mit einem Überschuß an mindestens einem der vorstehend beschriebenen Diisocyanate hergestellt worden sind, und/oder Isocyanurat-, Biuret-, Allophanat-, Iminooxadiazindion-, Urethan-, Harnstoff- und/oder Uretdiongruppen enthaltende Polyisocyanate. Bevorzugt werden Polyisocyanate verwendet, die im statistischen Mittel 2,5 bis 5 Isocyanatgruppen pro Molekül und Viskositäten von 100 bis 10.000, vorzugsweise 100 bis 5000 mPa.s aufweisen. Außerdem können die Polyisocyanate in üblicher und bekannter Weise hydrophil oder hydrophob modifiziert sein. Examples of suitable polyisocyanates based on those described above Diisocyanates are polyurethane prepolymers containing isocyanate groups, which are characterized by Reaction of polyols with an excess of at least one of the above described diisocyanates have been prepared, and / or isocyanurate, Biuret, allophanate, iminooxadiazinedione, urethane, urea and / or Polyisocyanates containing uretdione groups. Polyisocyanates are preferred used the statistical average of 2.5 to 5 isocyanate groups per molecule and Viscosities of 100 to 10,000, preferably 100 to 5000 mPa.s have. In addition, the polyisocyanates can be hydrophilic in the usual and known manner or be modified hydrophobically.

Ganz besonders bevorzugt werden Gemische aus Uretdion- und/oder Isocyanuratgruppen und/oder Allophanatgruppen aufweisenden Polyisocyanaten auf Basis der vorstehend beschriebenen Diisocyanate, wie sie durch katalytische Oligomerisierung von Diisocyanaten unter Verwendung von geeigneten Katalysatoren entstehen, eingesetzt. Beispiele geeigneter Herstellungsverfahren und Polyisocyanate sind beispielsweise aus dem Patentschriften CA 2,163,591 A, US-A-4,419,513, US 4,454,317 A, EP 0 646 608 A, US 4,801,675 A, EP 0 183 976 A1, DE 40 15 155 A1, EP 0 303 150 A1, EP 0 496 208 A1, EP 0 524 500 A 1, EP 0 566 037 A1, US 5,258,482 A1, US 5,290,902 A1, EP 0 649 806 A1, DE 42 29 183 A1 oder EP 0 531 820 A1 bekannt. Mixtures of uretdione and / or are very particularly preferred Polyisocyanates containing isocyanurate groups and / or allophanate groups based on the diisocyanates described above, as obtained by catalytic Oligomerization of diisocyanates using suitable ones Catalysts are created, used. Examples of suitable manufacturing processes and polyisocyanates are, for example, from the patents CA 2,163,591 A, US-A-4,419,513, US 4,454,317 A, EP 0 646 608 A, US 4,801,675 A, EP 0 183 976 A1, DE 40 15 155 A1, EP 0 303 150 A1, EP 0 496 208 A1, EP 0 524 500 A. 1, EP 0 566 037 A1, US 5,258,482 A1, US 5,290,902 A1, EP 0 649 806 A1, DE 42 29 183 A1 or EP 0 531 820 A1.

Beispiele geeigneter Monoisocyanate sind Phenylisocyanat, Cyclohexylisocyanat oder Stearylisocyanat oder Vinylisocyanat, Methacryloylisocyanat und/oder 1-(1- Isocyanato-1-methylethyl)-3-(1-methylethenyl)-benzol (TMI® der Firma CYTEC). Examples of suitable monoisocyanates are phenyl isocyanate and cyclohexyl isocyanate or stearyl isocyanate or vinyl isocyanate, methacryloyl isocyanate and / or 1- (1- Isocyanato-1-methylethyl) -3- (1-methylethenyl) benzene (TMI® from CYTEC).

Beispiele geeigneter Polyole sind gesättigte oder olefinisch ungesättigte Polyesterpolyole, welche durch Umsetzung von:

  • - gegebenenfalls sulfonierten, gesättigen und/oder ungesättigten Polycarbonsäuren oder deren veresterungsfähigen Derivaten, gegebenenfalls zusammen mit Monocarbonsäuren, sowie
  • - gesättigten und/oder ungesättigten Polyolen, gegebenenfalls zusammen mit Monoolen,
hergestellt werden. Examples of suitable polyols are saturated or olefinically unsaturated polyester polyols which are obtained by reacting:
  • optionally sulfonated, saturated and / or unsaturated polycarboxylic acids or their esterifiable derivatives, optionally together with monocarboxylic acids, and
  • saturated and / or unsaturated polyols, optionally together with monools,
getting produced.

Beispiele für geeignete Polycarbonsäuren sind aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Polycarbonsäuren. Bevorzugt werden aromatische und/oder aliphatische Polycarbonsäuren eingesetzt. Examples of suitable polycarboxylic acids are aromatic, aliphatic and cycloaliphatic polycarboxylic acids. Aromatic and / or aliphatic polycarboxylic acids used.

Beispiele für geeignete, aromatische Polycarbonsäuren sind Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Phthalsäure-, Isophthalsäure- oder Terephthalsäuremonosulfonat oder Halogenphthalsäuren, wie Tetrachlor- bzw. Tetrabromphthalsäure, von denen Isophthalsäure vorteilhaft ist und deshalb bevorzugt verwendet wird. Examples of suitable aromatic polycarboxylic acids are phthalic acid, Isophthalic acid, terephthalic acid, phthalic acid, isophthalic acid or Terephthalic acid monosulfonate or halophthalic acids, such as tetrachloro- or Tetrabromophthalic acid, of which isophthalic acid is advantageous and therefore is preferably used.

Beispiele für geeignete, acyclische, aliphatische oder ungesättigte Polycarbonsäuren sind Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecandicarbonsäure, Dodecandicarbonsäure oder Dimerfettsäuren oder Maleinsäure, Fumarsäure oder Itaconsäure, von denen Adipinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dimerfettsäuren und Maleinsäure vorteilhaft sind und deshalb bevorzugt verwendet werden. Examples of suitable, acyclic, aliphatic or unsaturated Polycarboxylic acids are oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, Adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, Undecanedicarboxylic acid, dodecanedicarboxylic acid or dimer fatty acids or Maleic acid, fumaric acid or itaconic acid, of which adipic acid, glutaric acid, Azelaic acid, sebacic acid, dimer fatty acids and maleic acid are advantageous and therefore used preferentially.

Beispiele für geeignete, cycloaliphatische und cyclische, ungesättigte Polycarbonsäuren sind 1,2-Cyclobutandicarbonsäure, 1,3- Cyclobutandicarbonsäure, 1,2-Cyclopentandicarbonsäure, 1,3- Cyclopentandicarbonsäure, Hexahydrophthalsäure, 1,3-Cyclohexandicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 4-Methylhexahydrophthalsäure, Tricyclodecandicarbonsäure, Tetrahydrophthalsäure oder 4-Methyltetrahydrophthalsäure. Diese Dicarbonsäuren können sowohl in ihrer cis- als auch in ihrer trans-Form sowie als Gemisch beider Formen eingesetzt werden. Examples of suitable, cycloaliphatic and cyclic, unsaturated Polycarboxylic acids are 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,3- Cyclobutanedicarboxylic acid, 1,2-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,3- Cyclopentanedicarboxylic acid, hexahydrophthalic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methylhexahydrophthalic acid, Tricyclodecanedicarboxylic acid, tetrahydrophthalic acid or 4-methyltetrahydrophthalic. These dicarboxylic acids can be used both in their cis and in their trans form as well as a mixture of both forms can be used.

Geeignet sind auch die veresterungsfähigen Derivate der obengenannten Polycarbonsäuren, wie z. B. deren ein- oder mehrwertige Ester mit aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Hydroxyalkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Außerdem können auch die Anhydride der obengenannten Polycarbonsäuren eingesetzt werden, sofern sie existieren. The esterifiable derivatives of the above are also suitable Polycarboxylic acids, such as. B. their mono- or polyvalent esters with aliphatic Alcohols with 1 to 4 carbon atoms or hydroxy alcohols with 1 to 4 Carbon atoms. In addition, the anhydrides of the above Polycarboxylic acids are used if they exist.

Gegebenenfalls können zusammen mit den Polycarbonsäuren auch Monocarbonsäuren eingesetzt werden, wie beispielsweise Benzoesäure, tert.- Butylbenzoesäure, Laurinsäure, Isononansäure, Fettsäuren natürlich vorkommender Öle, Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure oder Crotonsäure. Bevorzugt wird als Monocarbonsäure Isononansäure eingesetzt. If necessary, together with the polycarboxylic acids Monocarboxylic acids are used, such as benzoic acid, tert. Butylbenzoic acid, lauric acid, isononanoic acid, fatty acids, of course occurring oils, acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid or crotonic acid. Isononanoic acid is preferably used as the monocarboxylic acid.

Beispiele geeigneter Polyole sind Diole und Triole, insbesondere Diole. Üblicherweise werden Triole neben den Diolen in untergeordneten Mengen verwendet, um Verzweigungen in die Polyesterpolyole einzuführen. Examples of suitable polyols are diols and triols, especially diols. Usually triols in addition to the diols in minor amounts used to introduce branches into the polyester polyols.

Geeignete Diole sind Ethylenglykol, 1,2- oder 1,3-Propandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4- Butandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4- oder 1,5-Pentandiol, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- oder 1,6- Hexandiol, Hydroxypivalinsäureneopentylester, Neopentylglykol, Diethylenglykol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandiol, 1,2-, 1,3- oder 1,4-Cyclohexandimethanol, Trimethylpentandiol, Ethylbutylpropandiol, die stellungsisomeren Diethyloctandiole 2-Butyl-2-ethylpropandiol-1,3, 2-Butyl-2-methylpropandiol-1,3, 2-Phenyl-2-methylpropandiol-1,3, 2-Propyl-2-ethylpropandiol-1,3, 2-Di-tert.-butylpropandiol-1,3, 2-Butyl-2-propylpropandiol-1,3, 1-Dihydroxymethyl-bicyclo[2.2.1]heptan, 2,2-Diethylpro-pandiol-1,3, 2,2-Dipropylpropandiol-1,3, 2-Cyclohexyl-2-methylpropandiol-1,3 2,5-Dimethylhexandiol-2,5, 2,5-Diethylhexandiol-2,5, 2-Ethyl-5-methylhexandiol-2,5, 2,4-Dimethylpentandiol-2,4, 2,3-Dimethylbutandiol-2,3, 1,4-Bis(2'-hydroxypropyl)-benzol oder 1,3-Bis(2'-hydroxypropyl)-benzol. Diese Diole können auch als solche für die Herstellung der Polyurethane eingesetzt werden. Suitable diols are ethylene glycol, 1,2- or 1,3-propanediol, 1,2-, 1,3- or 1,4- Butanediol, 1,2-, 1,3-, 1,4- or 1,5-pentanediol, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5- or 1,6- Hexanediol, hydroxypivalic acid neopentyl ester, neopentyl glycol, diethylene glycol, 1,2-, 1,3- or 1,4-cyclohexanediol, 1,2-, 1,3- or 1,4-cyclohexanedimethanol, Trimethylpentanediol, ethyl butyl propanediol, the positional isomers Diethyloctanediols 2-butyl-2-ethylpropanediol-1,3, 2-butyl-2-methylpropanediol-1,3, 2-phenyl-2-methylpropanediol-1,3, 2-propyl-2-ethylpropanediol-1,3, 2-di-tert-butylpropanediol-1,3, 2-butyl-2-propylpropanediol-1,3, 1-dihydroxymethyl-bicyclo [2.2.1] heptane, 2,2-diethylpropanediol-1,3, 2,2-dipropylpropanediol-1,3, 2-cyclohexyl-2-methylpropanediol-1,3 2,5-dimethylhexanediol-2,5, 2,5-diethylhexanediol-2,5, 2-ethyl-5-methylhexanediol-2,5, 2,4-dimethylpentanediol-2,4, 2,3-dimethylbutanediol-2,3, 1,4-bis (2'-hydroxypropyl) benzene or 1,3-bis (2'-hydroxypropyl) benzene. These diols can can also be used as such for the production of the polyurethanes.

Von diesen Diolen sind Hexandiol und Neopentylglykol besonders vorteilhaft und werden deshalb besonders bevorzugt verwendet. Of these diols, hexanediol and neopentyl glycol are particularly advantageous and are therefore used with particular preference.

Beispiele geeigneter Triole sind Trimethylolethan, Trimethylolpropan oder Glycerin, insbesondere Trimethylolpropan. Examples of suitable triols are trimethylolethane, trimethylolpropane or Glycerin, especially trimethylolpropane.

Die vorstehend genannten Triole können auch als solche für die Herstellung der Polyurethane eingesetzt werden (vgl. die Patentschrift EP 0 339 433 A1). The triols mentioned above can also be used as such for the preparation of the Polyurethanes are used (cf. patent specification EP 0 339 433 A1).

Gegebenenfalls können untergeordnete Mengen von Monoolen mit verwendet werden. Beispiele geeigneter Monoole sind Alkohole oder Phenole wie Ethanol, Propanol, n-Butanol, sec.- Butanol, tert.-Butanol, Amylalkohole, Hexanole, Fettalkohole, Allylalkohol oder Phenol. If necessary, minor amounts of monools can also be used become. Examples of suitable monools are alcohols or phenols such as ethanol, Propanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, amyl alcohols, hexanols, Fatty alcohols, allyl alcohol or phenol.

Die Herstellung der Polyesterpolyole kann in Gegenwart geringer Mengen eines geeigneten Lösemittels als Schleppmittel durchgeführt werden. Als Schleppmittel werden z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie insbesondere Xylol und (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Cyclohexan oder Methylcyclohexan, eingesetzt. The polyester polyols can be prepared in the presence of small amounts suitable solvent as an entrainer. As an entrainer z. B. aromatic hydrocarbons, such as in particular xylene and (cyclo) aliphatic hydrocarbons, e.g. B. cyclohexane or methylcyclohexane, used.

Weitere Beispiele geeigneter Polyole sind Polyesterdiole, die durch Umsetzung eines Lactons mit einem Diol erhalten werden. Sie zeichnen sich durch die Gegenwart von entständigen Hydroxylgruppen und wiederkehrenden Polyesteranteilen der Formel -(-CO-(CHR1)m-CH2-O-)- aus. Hierbei ist der Index m bevorzugt 4 bis 6 und der Substituent R1 = Wasserstoff, ein Alkyl-, Cycloalkyl- oder Alkoxy-Rest. Kein Substituent enthält mehr als 12 Kohlenstoffatome. Die gesamte Anzahl der Kohlenstoffatome im Substituenten übersteigt 12 pro Lactonring nicht. Beispiele hierfür sind Hydroxycapronsäure, Hydroxybuttersäure, Hydroxydecansäure und/oder Hydroxystearinsäure. Further examples of suitable polyols are polyester diols which are obtained by reacting a lactone with a diol. They are characterized by the presence of any hydroxyl groups and recurring polyester components of the formula - (- CO- (CHR 1 ) m -CH 2 -O -) -. The index m is preferably 4 to 6 and the substituent R 1 = hydrogen, an alkyl, cycloalkyl or alkoxy radical. No substituent contains more than 12 carbon atoms. The total number of carbon atoms in the substituent does not exceed 12 per lactone ring. Examples include hydroxycaproic acid, hydroxybutyric acid, hydroxydecanoic acid and / or hydroxystearic acid.

Für die Herstellung der Polyesterdiole wird das unsubstituierte ###-Caprolacton, bei dem m den Wert 4 hat und alle R1-Substituenten Wasserstoff sind, bevorzugt. Die Umsetzung mit Lacton wird durch niedermolekulare Polyole, wie Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol oder Dimethylolcyclohexan gestartet. Es können jedoch auch andere Reaktionskomponenten, wie Ethylendiamin, Alkyldialkanolamine oder auch Harnstoff mit Caprolacton umgesetzt werden. Als höhermolekulare Diole eignen sich auch Polylactamdiole, die durch Reaktion von beispielsweise epsilon-Caprolactam mit niedermolekularen Diolen hergestellt werden. For the preparation of the polyester diols, the unsubstituted ### - caprolactone, in which m has the value 4 and all R 1 substituents are hydrogen, is preferred. The reaction with lactone is started by low molecular weight polyols, such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol or dimethylolcyclohexane. However, other reaction components, such as ethylenediamine, alkyldialkanolamines or urea, can also be reacted with caprolactone. Also suitable as higher molecular weight diols are polylactam diols which are produced by reacting, for example, epsilon-caprolactam with low molecular weight diols.

Weitere Beispiele geeigneter Polyole sind Polyetherpolyole, insbesondere mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 400 bis 5.000, insbesondere von 400 bis 3.000. Gut geeignete Polyetherdiole sind z. B. Polyetherdiole der allgemeinen Formel H-(-O-(CHR2)o-)pOH, wobei der Substituent R2 = Wasserstoff oder ein niedriger, gegebenenfalls substituierter Alkylrest ist, der Index o = 2 bis 6, bevorzugt 3 bis 4, und der Index p = 2 bis 100, bevorzugt 5 bis 50, ist. Als besonders gut geeignete Beispiele werden lineare oder verzweigte Polyetherdiole, wie Poly(oxyethylen)glykole, Poly(oxypropylen)glykole und Poly(oxybutylen)glykole, genannt. Further examples of suitable polyols are polyether polyols, in particular with a number average molecular weight from 400 to 5,000, in particular from 400 to 3,000. Suitable polyether diols are e.g. B. polyether diols of the general formula H - (- O- (CHR 2 ) o -) p OH, where the substituent R 2 = hydrogen or a lower, optionally substituted alkyl radical, the index o = 2 to 6, preferably 3 to 4 , and the index p = 2 to 100, preferably 5 to 50. Linear or branched polyether diols, such as poly (oxyethylene) glycols, poly (oxypropylene) glycols and poly (oxybutylene) glycols, are mentioned as particularly suitable examples.

Die Polyetherdiole sollen einerseits keine übermäßigen Mengen an Ethergruppen einbringen, weil sonst die unter Verwendung der Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisate (A) hergestellten Beschichtungen durch Wasser angequollen werden. Andererseits können sie in Mengen verwendet werden, welche zur Stabilisierung der Dispersionen der Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisate (A) beiträgt. On the one hand, the polyether diols should not have excessive amounts of ether groups bring in, because otherwise the using the polyurethane (meth) acrylate Graft copolymers (A) produced coatings by water be swollen. On the other hand, they can be used in quantities which stabilize the dispersions of the polyurethane (meth) acrylate Graft copolymers (A) contributes.

Das Polyurethan enthält funktionelle Gruppen, die durch Neutralisationsmittel in Anionen überführt werden können, und/oder anionische Gruppen, insbesondere Carbonsäure- und/oder Carboxylatgruppen, sowie gegebenenfalls nichtionische, hydrophile Gruppen, insbesondere Poly(oxyalkylen)-Gruppen. The polyurethane contains functional groups that are neutralized by Anions can be transferred, and / or anionic groups, in particular Carboxylic acid and / or carboxylate groups, and optionally nonionic, hydrophilic groups, especially poly (oxyalkylene) groups.

Beispiele geeigneter, erfindungsgemäß zu verwendender, funktioneller Gruppen, die durch Neutralisationsmittel in Anionen überführt werden können, sind Carbonsäure-, Sulfonsäure- oder Phosphonsäuregruppen, insbesondere Carbonsäuregruppen. Examples of suitable functional groups to be used according to the invention, which can be converted into anions by neutralizing agents Carboxylic acid, sulfonic acid or phosphonic acid groups, in particular Carboxylic acid groups.

Beispiele geeigneter, erfindungsgemäß zu verwendender, anionischer Gruppen sind Carboxylat-, Sulfonat- oder Phosphonatgruppen, insbesondere Carboxylatgruppen. Examples of suitable anionic groups to be used according to the invention are carboxylate, sulfonate or phosphonate groups, in particular Carboxylate groups.

Beispiele für geeignete Neutralisationsmittel für in Anionen umwandelbare, funktionelle Gruppen sind Ammoniak, Ammoniumsalze, wie beispielsweise Ammoniumcarbonat oder Ammoniumhydrogencarbonat, sowie Amine, wie z. B. Trimethylamin, Triethylamin, Tributylamin, Dimethylanilin, Diethylanilin, Triphenylamin, Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin, Methyldiethanolamin, Triethanolamin und dergleichen. Die Neutralisation kann in organischer Phase oder in wäßriger Phase erfolgen. Bevorzugt wird als Neutralisationsmittel Dimethylethanolamin eingesetzt. Examples of suitable neutralizing agents for anions convertible into functional groups are ammonia, ammonium salts, such as Ammonium carbonate or ammonium bicarbonate, as well as amines, such as. B. Trimethylamine, triethylamine, tributylamine, dimethylaniline, diethylaniline, Triphenylamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, methyldiethanolamine, Triethanolamine and the like. The neutralization can be in the organic phase or take place in the aqueous phase. Preference is given to the neutralizing agent Dimethylethanolamine used.

Die insgesamt in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsstoff eingesetzte Menge an Neutralisationsmittel wird so gewählt, daß 1 bis 100 Äquivalente, bevorzugt 50 bis 90 Äquivalente der potentell anionischen, funktionellen Gruppen des Polyurethans neutralisiert werden. The total amount used in the coating material of the invention of neutralizing agent is chosen so that 1 to 100 equivalents, preferably 50 up to 90 equivalents of the potentially anionic, functional groups of the Polyurethane are neutralized.

Die Einführung von (potentiell) anionischen Gruppen in die Polyurethanmoleküle erfolgt über den Einbau von Verbindungen, die mindestens eine gegenüber Isocyanatgruppen reaktive und mindestens eine, insbesondere eine zur Anionenbildung befähigte Gruppe im Molekül enthalten; die einzusetzende Menge kann aus der angestrebten Säurezahl berechnet werden. The introduction of (potentially) anionic groups into the polyurethane molecules is done by installing connections that are at least one opposite Isocyanate groups reactive and at least one, especially one for Group capable of anion formation contained in the molecule; the amount to be used can be calculated from the target acid number.

Geeignete, isocyanatreaktive, funktionelle Gruppen sind insbesondere Hydroxylgruppen, Thiolgruppen sowie primäre und/oder sekundäre Aminogruppen, von denen die Hydroxylgruppen bevorzugt verwendet werden. Suitable, isocyanate-reactive, functional groups are in particular Hydroxyl groups, thiol groups and primary and / or secondary Amino groups, of which the hydroxyl groups are preferably used.

Gut geeignet sind Verbindungen, die zwei gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Gruppen im Molekül enthalten. Demnach können beispielsweise Alkansäuren mit zwei Substituenten am alpha-ständigem Kohlenstoffatom eingesetzt werden. Der Substituent kann eine Hydroxylgruppe, eine Alkylgruppe oder bevorzugt eine Alkylolgruppe sein. Diese Alkansäuren haben mindestens eine, im allgemeinen 1 bis 3 Carboxylgruppen im Molekül. Sie haben 2 bis etwa 25, vorzugsweise 3 bis 10 Kohlenstoffatome. Beispiele geeigneter Alkansäuren sind Dihydroxypropionsäure, Dihydroxybernsteinsäure und Dihydroxybenzoesäure. Eine besonders bevorzugte Gruppe von Alkansäuren sind die alpha,alpha-Dimethylolalkansäuren der allgemeinen Formel R3-C(CH2OH)2COOH, wobei R3 für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit bis zu etwa 20 Kohlenstoffatomen steht. Beispiele besonders gut geeigneter Alkansäuren sind 2,2-Dimethylolessigsäure, 2,2- Dimethylolpropionsäure, 2,2-Dimethylolbuttersäure und 2,2- Dimenthylolpentansäure. Die bevorzugte Dihydroxyalkansäure ist 2,2- Dimethylolpropionsäure. Aminogruppenhaltige Verbindungen sind beispielsweise alpha,omega-Diaminovaleriansäure, 3,4-Diaminobenzoesäure, 2,4- Diaminotoluolsulfonsäure und 2,4-Diamino-diphenylethersulfonsäure. Compounds which contain two groups which are reactive toward isocyanate groups in the molecule are particularly suitable. Accordingly, alkanoic acids with two substituents on the alpha carbon atom can be used, for example. The substituent can be a hydroxyl group, an alkyl group or preferably an alkylol group. These alkanoic acids have at least one, generally 1 to 3 carboxyl groups in the molecule. They have 2 to about 25, preferably 3 to 10, carbon atoms. Examples of suitable alkanoic acids are dihydroxypropionic acid, dihydroxysuccinic acid and dihydroxybenzoic acid. A particularly preferred group of alkanoic acids are the alpha, alpha-dimethylolalkanoic acids of the general formula R 3 -C (CH 2 OH) 2 COOH, where R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group with up to about 20 carbon atoms. Examples of particularly suitable alkanoic acids are 2,2-dimethylol acetic acid, 2,2-dimethylol propionic acid, 2,2-dimethylol butyric acid and 2,2-dimethylol pentanoic acid. The preferred dihydroxyalkanoic acid is 2,2-dimethylol propionic acid. Compounds containing amino groups are, for example, alpha, omega-diaminovaleric acid, 3,4-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminotoluenesulfonic acid and 2,4-diamino-diphenyl ether sulfonic acid.

Die Polyurethane enthalten endständige und/oder laterale, olefinisch ungesättigte Gruppen. Gruppen dieser Art werden mit Hilfe von Verbindungen eingeführt, welche mindestens eine, insbesondere zwei isocyanatreaktive Gruppe(n), insbesondere Hydroxylgruppen, und mindestens eine, insbesondere eine olefinisch ungesättigte Gruppe aufweisen. Es können indes auch Verbindungen verwendet werden, die mindestens eine Isocyanatgruppe und mindestens eine, insbesondere eine olefinisch ungesättigte Gruppe enthalten. Erfindungsgemäß wird der ersten Gruppe von Verbindungen der Vorzug gegeben The polyurethanes contain terminal and / or lateral, olefinically unsaturated Groups. Groups of this kind are introduced with the help of connections, which have at least one, in particular two, isocyanate-reactive group (s), especially hydroxyl groups, and at least one, especially one have olefinically unsaturated group. Connections can also be made be used, the at least one isocyanate group and at least one, in particular contain an olefinically unsaturated group. According to the invention preference is given to the first group of connections

Als olefinisch ungesättigte Gruppen kommen im Grunde alle Gruppen in Betracht, die mindestens eine, insbesondere eine Doppelbindung enthalten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Doppelbindung eine Kohlenstoff- Kohlenstoff-Doppelbindung verstanden. Beispiele gut geeigneter, olefinisch ungesättigter Gruppen sind (Meth)Acrylat-, Ethacrylat-, Crotonat-, Cinnamat-, Vinylether-, Vinylester-, Vinyl-, Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- und/oder Butenylgruppen; Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- oder Butenylethergruppen und/oder Dicyclopentadienyl-, Norbornenyl-, Isoprenyl-, Isopropenyl-, Allyl- und/oder Butenylestergruppen. Von diesen sind die Accrylat-, Allyl- und Vinylgruppen, insbesondere Allylgruppen, besonders vorteilhaft und werden deshalb besonders bevorzugt verwendet. Basically all groups can be considered as olefinically unsaturated groups, which contain at least one, especially a double bond. As part of In the present invention, a carbon bond is Understand carbon double bond. Examples of more suitable, olefinic unsaturated groups are (meth) acrylate, ethacrylate, crotonate, cinnamate, Vinyl ether, vinyl ester, vinyl, dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, Isopropenyl, allyl and / or butenyl groups; Dicyclopentadienyl, norbornenyl, Isoprenyl, isopropenyl, allyl or butenyl ether groups and / or Dicyclopentadienyl, norbornenyl, isoprenyl, isopropenyl, allyl and / or Butenyl. Of these are the accrylate, allyl and vinyl groups, especially allyl groups, particularly advantageous and therefore become special preferably used.

Beispiele geeigneter Verbindungen dieser Art sind Trimethylolpropanmonoallylether, Trimethylolpropanmono(meth)acrylat oder 1-(1- Isocyanato-1-methylethyl)-3-(1-methylethenyl)-benzol (= Dimethyl-m-isopropenylbenzylisocyanat), insbesondere Trimethylolpropanmonoallylether. Examples of suitable compounds of this type are Trimethylolpropane monoallyl ether, trimethylolpropane mono (meth) acrylate or 1- (1- Isocyanato-1-methylethyl) -3- (1-methylethenyl) benzene (= Dimethyl-m-isopropenylbenzyl isocyanate), especially trimethylolpropane monoallyl ether.

Die vorstehend beschriebenen Verbindungen, die der Einführung olefinisch ungesättigter Gruppen in die Polyurethane dienen, werden vorzugsweise in Mengen verwendet, daß Polyurethane mit im statistischen Mittel mindestens 0,5, bevorzugt mindestens 1 und insbesondere mindestens 1,5 olefinisch ungesättigten Doppelbindungen im Molekül resultieren. The compounds described above, the olefinic introduction unsaturated groups in the polyurethanes are preferably used in Amounts used that have a statistical average of at least 0.5, preferably at least 1 and in particular at least 1.5 olefinic unsaturated double bonds in the molecule result.

Die gegebenenfalls vorhandenen, nicht-ionisch stabilisierenden Poly(oxyalkylen)gruppen können als laterale oder endständige Gruppen in die Polyurethanmoleküle eingeführt werden. Hierfür können beispielsweise Alkoxypoly(oxyalkylen)alkohole mit der allgemeinen Formel R4O-(-CH2-CHR5-O-)r H in der R5 für einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, R5 für ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und der Index r für eine Zahl zwischen 20 und 75 steht, eingesetzt werden. (vgl. die Patentschriften EP 0 354 261 A1 oder EP 0 424 705 A1). The optionally present, non-ionically stabilizing poly (oxyalkylene) groups can be introduced into the polyurethane molecules as lateral or terminal groups. For this purpose, for example, alkoxypoly (oxyalkylene) alcohols with the general formula R 4 O - (- CH 2 -CHR 5 -O-) r H in R 5 for an alkyl radical having 1 to 6 carbon atoms, R 5 for a hydrogen atom or an alkyl radical with 1 to 6 carbon atoms and the index r stands for a number between 20 and 75. (see patent specifications EP 0 354 261 A1 or EP 0 424 705 A1).

In den Polyurethanen gegebenenfalls noch vorhandene, freie Isocyanatgruppen können mit Polyolen, Polyaminen und Aminoalkoholen umgesetzt werden, was zu einer Molekulargewichtserhöhung der Polyurethane führt. Die Verbindungen werden daher auch als Kettenverlängerungsmittel bezeichnet. Any free isocyanate groups still present in the polyurethanes can be reacted with polyols, polyamines and amino alcohols, resulting in leads to an increase in the molecular weight of the polyurethanes. The connections are therefore also called chain extenders.

Geeignete Polyole für die Kettenverlängerung sind Polyole mit bis zu 36 Kohlenstoffatomen je Molekül, wie Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,2-Butylenglykol, 1,6-Hexandiol, Trimethylolpropan, Ricinusöl oder hydriertes Ricinusöl, Ditrimethylolpropanether, Pentaerythrit, 1,2-Cyclohexandiol, 1,4- Cyclohexandimethanol, Bisphenol A, Bisphenol F, Neopentylglykol, Hydroxypivalinsäure-neopentylglykolester, hydroxyethyliertes oder hydroxypropyliertes Bisphenol A, hydriertes Bisphenol A oder deren Mischungen (vgl. Patentschriften EP 0 339 433 A1, EP 0 436 941 A1 oder EP 0 517 707 A1). Suitable polyols for chain extension are polyols with up to 36 carbon atoms per molecule, such as ethylene glycol, diethylene glycol, Triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,2-butylene glycol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, castor oil or hydrogenated castor oil, Ditrimethylolpropane ether, pentaerythritol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4- Cyclohexanedimethanol, bisphenol A, bisphenol F, neopentyl glycol, Hydroxypivalic acid neopentylglycol ester, hydroxyethylated or hydroxypropylated bisphenol A, hydrogenated bisphenol A or mixtures thereof (see patent specifications EP 0 339 433 A1, EP 0 436 941 A1 or EP 0 517 707 A1).

Beispiele geeigneter Polyamine weisen mindestens zwei primäre und/oder sekundäre Aminogruppen auf. Polyamine sind im wesentlichen Alkylenpolyamine mit 1 bis 40 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 2 bis 15 Kohlenstoffatomen. Sie können Substituenten tragen, die keine mit Isocyanat-Gruppen reaktionsfähige Wasserstoffatome haben. Beispiele sind Polyamine mit linearer oder verzweigter, aliphatischer, cycloaliphatischer oder aromatischer Struktur und wenigstens zwei primären Aminogruppen. Examples of suitable polyamines have at least two primary and / or secondary amino groups. Polyamines are essentially alkylene polyamines with 1 to 40 carbon atoms, preferably about 2 to 15 carbon atoms. she can carry substituents that are not reactive with isocyanate groups Have hydrogen atoms. Examples are polyamines with linear or branched, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic structure and at least two primary amino groups.

Als Diamine sind zu nennen Hydrazin, Ethylendiamin, Propylendiamin, 1,4- Butylendiamin, Piperazin, 1,4-Cyclohexyldimethylamin, Hexamethylendiamin-1,6, Trimethylhexamethylendiamin, Methandiamin, Isophorondiamin, 4,4'- Diaminodicyclohexylmethan und Aminoethylenothanolamin. Bevorzugte Diamine sind Hydrazin, Alkyl- oder Cycloalkyldiamine, wie Propylendiamin und 1-Amino-3- aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan. Hydrazine, ethylenediamine, propylenediamine, 1,4- Butylenediamine, piperazine, 1,4-cyclohexyldimethylamine, 1,6-hexamethylenediamine, Trimethylhexamethylene diamine, methane diamine, isophorone diamine, 4,4'- Diaminodicyclohexylmethane and aminoethylenothanolamine. Preferred diamines are hydrazine, alkyl- or cycloalkyldiamines, such as propylenediamine and 1-amino-3- aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane.

Es können auch Polyamine eingesetzt werden, die mehr als zwei Aminogruppen im Molekül enthalten. In diesen Fällen ist jedoch - z. B. durch Mitverwendung von Monoaminen - darauf zu achten, daß keine vernetzten Polyurethanharze erhalten werden. Solche brauchbaren Polyamine sind Diethylentriamin, Triethylentetramin, Dipropylendiamin und Dibutylentriamin. Ergänzend wird auf Römpp "Lexikon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, 1998, "Polyamine", Seite 458, verwiesen. Als Beispiel für ein Monoamin ist Ethylhexylamin zu nennen (vgl. die Patentschrift EP-A-0 089 497). It is also possible to use polyamines which have more than two amino groups contained in the molecule. In these cases, however - e.g. B. by using Monoamines - make sure that no cross-linked polyurethane resins are obtained become. Such useful polyamines are diethylene triamine, triethylene tetramine, Dipropylenediamine and dibutylenetriamine. In addition, Römpp "Lexicon Lacke and printing inks ", Georg Thieme-Verlag, 1998," Polyamine ", page 458, directed. An example of a monoamine is ethylhexylamine (cf. Patent EP-A-0 089 497).

Beispiele geeigneter Aminoalkohole sind Ethanolamin oder Diethanolamin. Examples of suitable amino alcohols are ethanolamine or diethanolamine.

Die Herstellung der Polyurethane weist methodisch keine Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden, wie sie im eingangs zitierten Stand der Technik beschrieben sind. The production of the polyurethanes has no special features in terms of method, but takes place according to the usual and known methods, as described in the beginning cited prior art are described.

Die Polyurethane werden mit olefinisch ungesättigten Monomeren (a) gepfropft. Beispiele geeigneter Monomere (a) sind: The polyurethanes are grafted with olefinically unsaturated monomers (a). Examples of suitable monomers (a) are:

Monomere a1)Monomers a1)

Hydroxyalkylester der Acrylsäure, Methacrylsäure einer anderen, alpha,beta- ethylenisch ungesättigten Carbonsäure, welche sich von einem Alkylenglykol ableiten, der mit der Säure verestert ist, oder durch Umsetzung der Säure mit einem Alkylenoxid erhältlich sind, insbesondere Hydroxyalkylester der Acrylsäure, Methacrylsäure oder Ethacrylsäure, in denen die Hydroxyalkylgruppe bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, wie 2-Hydroxyethyl-, 2-Hydroxypropyl-, 3- Hydroxypropyl-, 3-Hydroxybutyl-, 4-Hydroxybutylacrylat, -methacrylat, -ethacrylat oder -crotonat; 1,4-Bis(hydroxymethyl)cyclohexan-, Octahydro-4,7-methano-1H- inden-dimethanol- oder Methylpropandiolmonoacrylat, -monomethacrylat, - monoethacrylat oder -monocrotonat; oder Umsetzungsprodukte aus cyclischen Estern, wie z. B. ε-Caprolacton und diesen Hydroxyalkylestern; oder olefinisch ungesättigte Alkohole wie Allylalkohol oder Polyole wie Trimethylolpropanmono- oder diallylether oder Pentaerythritmono-, -di- oder -triallylether. Diese höherfunktionellen Monomeren a1) werden im allgemeinen nur in untergeordneten Mengen verwendet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind hierbei unter untergeordneten Mengen an höherfunktionellen Monomeren solche Mengen zu verstehen, welche nicht zur Vernetzung oder Gelierung der Polyacrylatharze führen. So kann beispielsweise der Anteil an Trimethylolpropandiallylether 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des Polyacrylatharzes eingesetzten Monomeren a1) bis a6), betragen. Hydroxyalkyl esters of acrylic acid, methacrylic acid of another, alpha, beta ethylenically unsaturated carboxylic acid, which is derived from an alkylene glycol derived, which is esterified with the acid, or by reacting the acid with an alkylene oxide, in particular hydroxyalkyl esters of acrylic acid, Methacrylic acid or ethacrylic acid, in which the hydroxyalkyl group up to 20 Contains carbon atoms, such as 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3- Hydroxypropyl, 3-hydroxybutyl, 4-hydroxybutyl acrylate, methacrylate, ethacrylate or crotonate; 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, octahydro-4,7-methano-1H- inden dimethanol or methyl propanediol monoacrylate, monomethacrylate, monoethacrylate or monocrotonate; or reaction products from cyclic Esters such as B. ε-caprolactone and these hydroxyalkyl esters; or olefinic unsaturated alcohols such as allyl alcohol or polyols such as trimethylolpropane mono- or diallyl ether or pentaerythritol mono-, di- or triallyl ether. This higher functional monomers a1) are generally only in minor quantities used. Within the scope of the present invention here under minor amounts of higher functional monomers To understand amounts that are not used for crosslinking or gelling the Lead polyacrylate resins. For example, the share in Trimethylolpropane diallyl ether 2 to 10 wt .-%, based on the total weight of the Production of the polyacrylate resin used monomers a1) to a6).

Monomere a2)Monomers a2)

(Meth)Acrylsäurealkyl- oder -cycloalkylester mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, insbesondere Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-Butyl-, sec.-Butyl-, tert.-Butyl-, Hexyl-, Ethylhexyl-, Stearyl- und Laurylacrylat oder -methacrylat; cycloaliphatische (Meth)acrylsäureester, insbesondere Cyclohexyl-, Isobornyl-, Dicyclopentadienyl-, Octahydro-4,7-methano-1H-inden-methanol- oder tert.- Butylcyclohexyl(meth)acrylat; (Meth)Acrylsäureoxaalkylester oder - oxacycloalkylester, wie Ethyltriglykol(meth)acrylat und Methoxyoligoglykol(meth)acrylat mit einem Molekulargewicht Mn von vorzugsweise 550 oder andere ethoxylierte und/oder propoxylierte, hydroxylgruppenfreie (Meth)acrylsäurederivate. Diese können in untergeordneten Mengen höherfunktionelle (Meth)Acrylsäurealkyl- oder -cycloalkylester, wie Ethylengylkol-, Propylenglykol-, Diethylenglykol-, Dipropylenglykol-, Butylenglykol-, Pentan-1,5-diol-, Hexan-1,6-diol-, Octahydro-4,7-methano-1 H-inden-dimethanol- oder Cyclohexan-1,2-, -1,3- oder -1,4-diol-di(meth)acrylat; Trimethylolpropan-di- oder -tri(meth)acrylat; oder Pentaerythrit-di-, -tri- oder -tetra(meth)acrylat, enthalten. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind hierbei unter untergeordneten Mengen an höherfunktionellen Monomeren a2) solche Mengen zu verstehen, welche nicht zur Vernetzung oder Gelierung der Polyacrylatharze führen. (Meth) acrylic acid alkyl or cycloalkyl esters with up to 20 carbon atoms in Alkyl radical, in particular methyl, ethyl, propyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, Hexyl, ethylhexyl, stearyl and lauryl acrylate or methacrylate; cycloaliphatic (Meth) acrylic acid esters, especially cyclohexyl, isobornyl, dicyclopentadienyl, Octahydro-4,7-methano-1H-inden-methanol- or tert.- Butylcyclohexyl (meth) acrylate; (Meth) acrylic acid oxaalkyl ester or - oxacycloalkyl esters such as ethyl triglycol (meth) acrylate and Methoxyoligoglycol (meth) acrylate with a molecular weight Mn of preferably 550 or other ethoxylated and / or propoxylated, Hydroxyl group-free (meth) acrylic acid derivatives. These can be found in subordinate Amounts of higher functional (meth) acrylic acid alkyl or cycloalkyl esters, such as Ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, Pentane-1,5-diol, hexane-1,6-diol, octahydro-4,7-methano-1 H-indene-dimethanol- or cyclohexane-1,2-, 1,3- or -1,4-diol-di (meth) acrylate; Trimethylolpropane di- or tri (meth) acrylate; or pentaerythritol di-, tri- or tetra (meth) acrylate, contain. In the context of the present invention are here under minor amounts of higher functional monomers a2) such amounts to understand which is not for crosslinking or gelling the polyacrylate resins to lead.

Monomere a3)Monomers a3)

Mindestens eine Säuregruppe, vorzugsweise eine Carboxylgruppe pro Molekül tragende, ethylenisch ungesättigte Monomere oder ein Gemisch aus solchen Monomeren. Als Monomere a3) werden besonders bevorzugt Acrylsäure, beta- Carboxyethylacrylat und/oder Methacrylsäure eingesetzt. Es können aber auch andere, ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren mit bis zu 6 C-Atomen im Molekül verwendet werden. Beispiele für solche Säuren sind Ethacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure. Weiterhin können ethylenisch ungesättigte Sulfon- oder Phosphonsäuren bzw. deren Teilester als Komponente a3) verwendet werden. Als Monomere a3) kommen desweiteren Maleinsäuremono(meth)acryloyloxyethylester, Bernsteinsäuremono(meth)acryloyloxyethylester und Phthalsäuremono(meth)acryloyloxyethylester in Betracht. At least one acid group, preferably one carboxyl group per molecule load-bearing, ethylenically unsaturated monomers or a mixture of such Monomers. Particularly preferred monomers a3) are acrylic acid, beta- Carboxyethyl acrylate and / or methacrylic acid used. But it can also other, ethylenically unsaturated carboxylic acids with up to 6 carbon atoms in the molecule be used. Examples of such acids are ethacrylic acid, crotonic acid, Maleic acid, fumaric acid and itaconic acid. Can also be ethylenic unsaturated sulfonic or phosphonic acids or their partial esters as a component a3) can be used. The following also come as monomers a3) Maleic acid mono (meth) acryloyloxyethyl ester, succinic acid mono (meth) acryloyloxyethyl ester and phthalic acid mono (meth) acryloyloxyethyl ester.

Monomere a4)Monomers a4)

Vinylester von in alpha-Stellung verzweigten Monocarbonsäuren mit 5 bis 18 C-Atomen im Molekül. Die verzweigten Monocarbonsäuren können erhalten werden durch Umsetzung von Ameisensäure oder Kohlenmonoxid und Wasser mit Olefinen in Anwesenheit eines flüssigen, stark sauren Katalysators; die Olefine können Crack-Produkte von paraffinischen Kohlenwasserstoffen, wie Mineralölfraktionen, sein und können sowohl verzweigte wie geradkettige, acyclische und/oder cycloaliphatische Olefine enthalten. Bei der Umsetzung solcher Olefine mit Ameisensäure bzw. mit Kohlenmonoxid und Wasser entsteht ein Gemisch aus Carbonsäuren, bei denen die Carboxylgruppen vorwiegend an einem quaternären Kohlenstoffatom sitzen. Andere olefinische Ausgangsstoffe sind z. B. Propylentrimer, Propylentetramer und Diisobutylen. Die Vinylester können aber auch auf an sich bekannte Weise aus den Säuren hergestellt werden, z. B. indem man die Säure mit Acetylen reagieren läßt. Besonders bevorzugt werden - wegen der guten Verfügbarkeit - Vinylester von gesättigten, aliphatischen Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 Kohlenstoffatomen, die am alpha-Kohlenstoffatom verzweigt sind, eingesetzt. Vinyl esters of monocarboxylic acids branched in the alpha position with 5 to 18 C atoms in the molecule. The branched monocarboxylic acids can be obtained are by reacting formic acid or carbon monoxide and water with olefins in the presence of a liquid, strongly acidic catalyst; the olefins can crack products from paraffinic hydrocarbons, such as Mineral oil fractions, and can be both branched and straight-chain, acyclic and / or contain cycloaliphatic olefins. When implementing such olefins with formic acid or with carbon monoxide and water, a mixture is formed Carboxylic acids in which the carboxyl groups predominantly on a quaternary Carbon atom sit. Other olefinic starting materials are e.g. B. Propylene trimer, propylene tetramer and diisobutylene. The vinyl esters can can also be prepared in a manner known per se from the acids, e.g. B. by the acid is allowed to react with acetylene. Be particularly preferred - because of of good availability - vinyl esters of saturated, aliphatic Monocarboxylic acids with 9 to 11 carbon atoms located on the alpha carbon atom are branched, used.

Monomere a5)Monomers a5)

Umsetzungsprodukt aus Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit dem Glycidylester einer in alpha-Stellung verzweigten Monocarbonsäure mit 5 bis 18 C-Atomen je Molekül. Die Umsetzung der Acryl- oder Methacrylsäure mit dem Glycidylester einer Carbonsäure mit einem tertiären alpha-Kohlenstoffatom kann vorher, während oder nach der Polymerisationsreaktion erfolgen. Bevorzugt wird als Komponente a5) das Umsetzungsprodukt von Acryl- und/oder Methacrylsäure mit dem Glycidylester der Versatic®-Säure eingesetzt. Dieser Glycidylester ist unter dem Namen Cardura® E10 im Handel erhältlich. Ergänzend wird auf Römpp "Lexikon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, Seiten 605 und 606, verwiesen. Reaction product from acrylic acid and / or methacrylic acid with the Glycidyl ester of an alpha-branched monocarboxylic acid with 5 to 18 carbon atoms per molecule. The reaction of acrylic or methacrylic acid with the glycidyl ester a carboxylic acid with a tertiary alpha carbon atom can take place during or after the polymerization reaction. Is preferred as Component a5) with the reaction product of acrylic and / or methacrylic acid the glycidyl ester of Versatic® acid. This glycidyl ester is below the name Cardura® E10 commercially available. In addition, Römpp "Lexicon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, Pages 605 and 606.

Monomere a6)Monomers a6)

Im wesentlichen säuregruppenfreie, ethylenisch ungesättigte Monomere, wie

  • - Olefine, wie Ethylen, Propylen, But-1-en, Pent-1-en, Hex-1-en, Cyclohexen, Cyclopenten, Norbornen, Butadien, Isopren, Cylopentadien und/oder Dicyclopentadien;
  • - (Meth)Acrylsäureamide, wie (Meth)Acrylsäureamid, N-Methyl-, N,N- Dimethyl-, N-Ethyl-, N,N-Diethyl-, N-Propyl-, N,N-Dipropyl, N-Butyl-, N,N- Dibutyl-, N-Cyclohexyl- und/oder N,N-Cyclohexyl-methyl- (meth)acrylsäureamid;
  • - Epoxidgruppen enthaltende Monomere, wie der Glycidylester der Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Itaconsäure;
  • - vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, wie Styrol, alpha-Alkylstyrole, insbesondere alpha-Methylstyrol und/oder Vinyltoluol;
  • - Diarylethylene, insbesondere solche der allgemeinen Formel I:

    R6R7C=CR8R9 (I),

    worin die Reste R6, R7, R8 und R9 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoffatome oder substituierte oder unsubstituierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkylcycloalkyl-, Cycloalkylalkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Cycloalkylaryl-, Arylalkyl- oder Arylcycloalkylreste stehen, mit der Maßgabe, daß mindestens zwei der Variablen R6, R7, R8 und R9 für substituierte oder unsubstituierte Aryl-, Arylalkyl- oder Arylcycloalkylreste, insbesondere substituierte oder unsubstituierte Arylreste, stehen. Beispiele geeigneter Alkylreste sind Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, Amyl, Hexyl oder 2-Ethylhexyl. Beispiele geeigneter Cycloalkylreste sind Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl. Beispiele geeigneter Alkylcycloalkylreste sind Methylencyclohexan, Ethylencyclohexan oder Propan-1,3-diyl-cyclohexan. Beispiele geeigneter Cycloalkylalkylreste sind 2-, 3- oder 4-Methyl-, -Ethyl-, -Propyl- oder -Butylcyclohex-1-yl. Beispiele geeigneter Arylreste sind Phenyl, Naphthyl oder Biphenylyl, vorzugsweise Phenyl und Naphthyl und insbesondere Phenyl. Beispiele geeigneter Alkylarylreste sind Benzyl oder Ethylen- oder Propan-1,3-diyl-benzol. Beispiele geeigneter Cycloalkylarylreste sind 2-, 3-, oder 4-Phenylcyclohex-1-yl. Beispiele geeigneter Arylalkylreste sind 2-, 3- oder 4-Methyl-, -Ethyl-, -Propyl- oder - Butylphen-1-yl. Beispiele geeigneter Arylcycloalkylreste sind 2-, 3- oder 4- Cyclohexylphen-1-yl. Vorzugsweise handelt es sich bei den Arylresten R6, R7, R8 und/oder R9 um Phenyl- oder Naphthylreste, insbesondere Phenylreste. Die in den Resten R6, R7, R8 und/oder R9 gegebenenfalls vorhandenen Substituenten sind elektronenziehende oder elektronenschiebende Atome oder organische Reste, insbesondere Halogenatome, Nitril-, Nitro-, partiell oder vollständig halogenierte Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkylcycloalkyl-, Cycloalkylalkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Cycloalkylaryl-, Arylalkyl- und Arylcycloalkylreste; Aryloxy-, Alkyloxy- und Cycloalkyloxyreste; Arylthio-, Alkylthio- und Cycloalkylthioreste und/oder primäre, sekundäre und/oder tertiäre Amionogruppen. Besonders vorteilhaft sind Diphenylethylen, Dinaphthalinethylen, cis- oder trans-Stilben, Vinyliden-bis(4-N,N-dimethylaminobenzol), Vinyliden-bis(4-aminobenzol) oder Vinyliden-bis(4-nitrobenzol), insbesondere Diphenylethylen (DPE), weswegen sie bevorzugt verwendet werden. Vorzugsweise werden diese Monomeren a6) nicht als die alleinigen Monomere eingesetzt, sondern stets gemeinsam mit anderen Monomeren (a), wobei sie die Copolymerisation in vorteilhafter Weise derart regeln, daß auch eine radikalische Copolymerisation in Batch-Fahrweise möglich ist;
  • - Nitrile, wie Acrylnitril und/oder Methacrylnitril;
  • - Vinylverbindungen, wie Vinylchlorid, Vinylfluorid, Vinylidendichlorid, Vinylidendifluorid; N-Vinylpyrrolidon; Vinylether wie Ethylvinylether, n- Propylvinylether, Isopropylvinylether, n-Butylvinylether, Isobutylvinylether und/oder Vinylcyclohexylether; Vinylester wie Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylpivalat, Vinylester der Versatic®-Säuren, die unter dem Markennamen VeoVa® von der Firma Deutsche Shell Chemie vertrieben werden (ergänzend wird auf Römpp "Lexikon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, Seite 598 sowie Seiten 605 und 606, verwiesen) und/oder der Vinylester der 2-Methyl-2-ethylheptansäure; und/oder
  • - Polysiloxanmakromonomere, die ein zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 1.000 bis 40.000, bevorzugt von 2.000 bis 20.000, besonders bevorzugt 2.500 bis 10.000 und insbesondere 3.000 bis 7.000 und im Mittel 0,5 bis 2,5, bevorzugt 0,5 bis 1,5, ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen pro Molekül aufweisen, wie sie in der DE 38 07 571 A1 auf den Seiten 5 bis 7, der DE 37 06 095 A1 in den Spalten 3 bis 7, der EP 0 358 153 B1 auf den Seiten 3 bis 6, in der US 4,754,014 A in den Spalten 5 bis 9, in der DE 44 21 823 A1 oder in der der internationalen Patentanmeldung WO 92/22615 auf Seite 12, Zeile 18, bis Seite 18, Zeile 10, beschrieben sind, oder Acryloxysilan-enthaltende Vinylmonomere, herstellbar durch Umsetzung hydroxyfunktioneller Silane mit Epichlorhydrin und anschließender Umsetzung des Reaktionsproduktes mit Methacrylsäure und/oder Hydroxyalkylestern der (Meth)acrylsäure.
Essentially acid-free, ethylenically unsaturated monomers, such as
  • Olefins, such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, cyclohexene, cyclopentene, norbornene, butadiene, isoprene, cyclopentadiene and / or dicyclopentadiene;
  • - (Meth) acrylic acid amides, such as (meth) acrylic acid amide, N-methyl, N, N-dimethyl, N-ethyl, N, N-diethyl, N-propyl, N, N-dipropyl, N-butyl -, N, N-dibutyl, N-cyclohexyl and / or N, N-cyclohexyl-methyl- (meth) acrylic acid amide;
  • Monomers containing epoxy groups, such as the glycidyl ester of acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and / or itaconic acid;
  • - Vinyl aromatic hydrocarbons, such as styrene, alpha-alkyl styrenes, in particular alpha-methyl styrene and / or vinyl toluene;
  • - Diarylethylenes, in particular those of the general formula I:

    R 6 R 7 C = CR 8 R 9 (I),

    in which the radicals R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent hydrogen atoms or substituted or unsubstituted alkyl, cycloalkyl, alkylcycloalkyl, cycloalkylalkyl, aryl, alkylaryl, cycloalkylaryl, arylalkyl or arylcycloalkyl radicals, with the proviso that at least two of the variables R 6 , R 7 , R 8 and R 9 stand for substituted or unsubstituted aryl, arylalkyl or arylcycloalkyl radicals, in particular substituted or unsubstituted aryl radicals. Examples of suitable alkyl radicals are methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, amyl, hexyl or 2-ethylhexyl. Examples of suitable cycloalkyl radicals are cyclobutyl, cyclopentyl or cyclohexyl. Examples of suitable alkylcycloalkyl radicals are methylenecyclohexane, ethylenecyclohexane or propane-1,3-diylcyclohexane. Examples of suitable cycloalkylalkyl radicals are 2-, 3- or 4-methyl, ethyl, propyl or butylcyclohex-1-yl. Examples of suitable aryl radicals are phenyl, naphthyl or biphenylyl, preferably phenyl and naphthyl and in particular phenyl. Examples of suitable alkylaryl radicals are benzyl or ethylene or propane-1,3-diyl-benzene. Examples of suitable cycloalkylaryl radicals are 2-, 3-, or 4-phenylcyclohex-1-yl. Examples of suitable arylalkyl radicals are 2-, 3- or 4-methyl, ethyl, propyl or butylphen-1-yl. Examples of suitable arylcycloalkyl radicals are 2-, 3- or 4-cyclohexylphen-1-yl. The aryl radicals R 6 , R 7 , R 8 and / or R 9 are preferably phenyl or naphthyl radicals, in particular phenyl radicals. The substituents optionally present in the radicals R 6 , R 7 , R 8 and / or R 9 are electron-withdrawing or electron-donating atoms or organic radicals, in particular halogen atoms, nitrile, nitro, partially or completely halogenated alkyl, cycloalkyl, alkylcycloalkyl , Cycloalkylalkyl, aryl, alkylaryl, cycloalkylaryl, arylalkyl and arylcycloalkyl radicals; Aryloxy, alkyloxy and cycloalkyloxy radicals; Arylthio, alkylthio and cycloalkylthio residues and / or primary, secondary and / or tertiary amino groups. Diphenylethylene, dinaphthaleneethylene, cis- or trans-stilbene, vinylidene-bis (4-N, N-dimethylaminobenzene), vinylidene-bis (4-aminobenzene) or vinylidene-bis (4-nitrobenzene), in particular diphenylethylene (DPE), are particularly advantageous. which is why they are preferred. These monomers a6) are preferably not used as the sole monomers, but always together with other monomers (a), and they regulate the copolymerization in such a way that radical copolymerization in batch mode is also possible;
  • Nitriles, such as acrylonitrile and / or methacrylonitrile;
  • Vinyl compounds, such as vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene dichloride, vinylidene difluoride; N-vinylpyrrolidone; Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether and / or vinyl cyclohexyl ether; Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl esters of Versatic® acids, which are sold under the brand name VeoVa® by Deutsche Shell Chemie (Römpp "Lexikon Lacke und Druckfarben", Lexikon Lacke und Druckfarben ", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, page 598 and pages 605 and 606, referenced) and / or the vinyl ester of 2-methyl-2-ethylheptanoic acid; and or
  • - Polysiloxane macromonomers which have a number average molecular weight Mn of 1,000 to 40,000, preferably from 2,000 to 20,000, particularly preferably 2,500 to 10,000 and in particular 3,000 to 7,000 and on average 0.5 to 2.5, preferably 0.5 to 1.5, ethylenically Have unsaturated double bonds per molecule, as described in DE 38 07 571 A1 on pages 5 to 7, DE 37 06 095 A1 in columns 3 to 7, EP 0 358 153 B1 on pages 3 to 6, in which No. 4,754,014 A in columns 5 to 9, in DE 44 21 823 A1 or in international patent application WO 92/22615 on page 12, line 18 to page 18, line 10, or vinyl monomers containing acryloxysilane, can be produced by reacting hydroxy-functional silanes with epichlorohydrin and then reacting the reaction product with methacrylic acid and / or hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid.

Aus diesen vorstehend beispielhaft beschriebenen, geeigneten Monomeren (a) kann der Fachmann die für den jeweiligen Verwendungszweck besonders gut geeigneten Monomeren (a) anhand ihrer bekannten, physikalisch-chemischen Eigenschaften und Reaktivitäten leicht auswählen. Gegebenenfalls kann er zu diesem Zweck einige wenige, orientierende Vorversuche durchführen. Insbesondere wird er hierbei darauf achten, daß die Monomeren (a) keine funktionellen Gruppen, insbesondere (potentiell) kationischen, funktionellen Gruppen, enthalten, die mit den (potentiell) anionischen, funktionellen Gruppen in den Polyurethanen unerwünschte Wechselwirkungen eingehen. From these suitable monomers (a) described by way of example above the person skilled in the art can do that particularly well for the respective purpose suitable monomers (a) based on their known, physico-chemical Easily select properties and reactivities. If necessary, he can carry out a few preliminary tests for this purpose. In particular, he will make sure that the monomers (a) are none functional groups, especially (potentially) cationic, functional groups, contain the with the (potentially) anionic, functional groups in the Polyurethanes enter into undesirable interactions.

Erfindungsgemäß werden die Monomeren (a) so ausgewählt, daß das Eigenschaftsprofil der aufgepfropften (Co)Polymerisate im wesentlichen von den vorstehend beschriebenen (Meth)Acrylatmonomeren (a) bestimmt wird, wobei die anderen Monomeren (a) dieses Eigenschaftsprofil in vorteilhafter Weise breit variieren. According to the invention, the monomers (a) are selected so that the Property profile of the grafted (co) polymers essentially from the (Meth) acrylate monomers (a) described above, wherein the other monomers (a) this property profile in an advantageous manner vary.

Erfindungsgemäß resultieren ganz besondere Vorteile, wenn Gemische der Monomeren a1), a2) und a3) sowie gegebenenfalls a6) verwendet werden. According to the invention, very special advantages result when mixtures of Monomers a1), a2) and a3) and optionally a6) can be used.

Methodisch gesehen, weist die Herstellung der Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisate (A) keine Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden der radikalischen (Co)Polymerisation in Masse, Lösung oder Emulsion in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators. From a methodological point of view, the production of the polyurethane (meth) acrylate Graft copolymers (A) have no peculiarities, but are carried out according to usual and known methods of radical (co) polymerization in bulk, Solution or emulsion in the presence of at least one polymerization initiator.

Erfolgt die (Co)Polymerisation in Masse oder Lösung, wird das Polyurethan- (Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisat (A) in einem wäßrigen Medium dispergiert, wodurch eine Sekundärdispersion resultiert. If the (co) polymerization takes place in bulk or solution, the polyurethane (Meth) acrylate graft copolymer (A) dispersed in an aqueous medium, which results in a secondary dispersion.

Vorzugsweise wird die (Co)Polymerisation in Emulsion, so wie beispielsweise in dem Patent DE 197 22 862 C1 oder den Patentanmeldungen DE 196 45 761 A1, EP-A 522 419 A1 oder EP 0 522 420 A1 beschrieben, oder in Miniemulsion oder Mikroemulsion durchgeführt. Zur Miniemulsion und Mikroemulsion wird ergänzend auf die Patentanmeldungen und die Literaturstellen DE 196 28 142 A1, DE 196 28 143 A1 oder EP 0 401 565 A1, "Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers", Editoren. P. A. Lovell und Mohamed S. El-Aasser, John Wiley and Sons, Chichester, New York, Weinheim, 1997, Seiten 700 und folgende; Mohamed S. El-Aasser, "Advances in Emulsion Polymerization and Latex Technology", 30th Annual Short Course, Volume 3, June 7-11, 1999, Emulsion Polymers Institute, Lehigh University, Bethlehem, Pennsylvania, USA, verwiesen. Bei der (Co)Polymerisation in Emulsion, Miniemulsion oder Mikroemulsion fallen die Pfropfmischpolymerisate in der Form von Primärdispersionen an. The (co) polymerization is preferably carried out in emulsion, as described for example in the patent DE 197 22 862 C1 or the patent applications DE 196 45 761 A1, EP-A 522 419 A1 or EP 0 522 420 A1, or in a miniemulsion or microemulsion , The miniemulsion and microemulsion are supplementary to the patent applications and the references DE 196 28 142 A1, DE 196 28 143 A1 or EP 0 401 565 A1, "Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers", editors. PA Lovell and Mohamed S. El-Aasser, John Wiley and Sons, Chichester, New York, Weinheim, 1997, pages 700 and following; Mohamed S. El-Aasser, "Advances in Emulsion Polymerization and Latex Technology", 30 th Annual Short Course, Volume 3, June 7-11, 1999, Emulsion Polymers Institute, Lehigh University, Bethlehem, Pennsylvania, USA, directed. In the (co) polymerization in emulsion, mini-emulsion or micro-emulsion, the graft copolymers are obtained in the form of primary dispersions.

Als Reaktoren für die (Co)Polymerisationsverfahren kommen die üblichen und bekannten Rührkessel, Rührkesselkaskaden, Rohrreaktoren, Schlaufenreaktoren oder Taylorreaktoren, wie sie beispielsweise in den Patentschriften DE-B-10 71 241 A1, EP 0 498 583 A1 oder DE 198 28 742 A1 oder in dem Artikel von K. Kataoka in "Chemical Engineering Science", Band 50, Heft 9, 1995, Seiten 1409 bis 1416, beschrieben werden, in Betracht. The usual and. Come as reactors for the (co) polymerization processes known stirred tanks, stirred tank cascades, tubular reactors, loop reactors or Taylor reactors, as described, for example, in the patents DE-B-10 71 241 A1, EP 0 498 583 A1 or DE 198 28 742 A1 or in the article by K. Kataoka in "Chemical Engineering Science", volume 50, volume 9, 1995, pages 1409 to 1416.

Die (Co)Polymerisation wird vorteilhafterweise bei Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur und unterhalb der niedrigsten Zersetzungstemperatur der jeweils verwendeten Monomeren durchgeführt, wobei bevorzugt ein Temperaturbereich von 30 bis 180°C, ganz besonders bevorzugt 70 bis 150°C und insbesondere 80 bis 110°C gewählt wird. The (co) polymerization is advantageously carried out at temperatures above the Room temperature and below the lowest decomposition temperature of each used monomers carried out, preferably a temperature range from 30 to 180 ° C, very particularly preferably 70 to 150 ° C and in particular 80 up to 110 ° C is selected.

Bei Verwendung besonders leicht flüchtiger Monomeren (a) und/oder von Emulsionen kann die (Co)Polymerisation auch unter Druck, vorzugsweise unter 1,5 bis 3.000 bar, besonders bevorzugt 5 bis 1.500 und insbesondere 10 bis 1.000 bar, durchgeführt werden. When using particularly volatile monomers (a) and / or Emulsions can also be (co) polymerized under pressure, preferably under 1.5 to 3,000 bar, particularly preferably 5 to 1,500 and in particular 10 to 1,000 bar, be performed.

Beispiele geeigneter Polymerisationsinitiatoren sind freie Radikale bildende Initiatoren, wie Dialkylperoxide, wie Di-tert.-Butylperoxid oder Dicumyl-peroxid; Hydroperoxide, wie Cumolhydroperoxid oder tert.-Butylhydroperoxid; Perester, wie tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperpivalat, tert.-Butylper-3,5,5-trimethylhexanoat oder tert.-Butylper-2-ethylhexanoat; Kalium-, Natrium- oder Ammoniumsperoxodisulfat; Azodinitrile, wie Azobisisobutyronitril; C-C-spaltende Initiatoren, wie Benzpinakolsilylether, oder eine Kombination eines nicht oxidierenden Initiators mit Wasserstoffperoxid. Bevorzugt werden wasserunlösliche Initiatoren verwendet. Die Initiatoren werden bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt von 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren (a), eingesetzt. Examples of suitable polymerization initiators are free radicals Initiators such as dialkyl peroxides such as di-tert-butyl peroxide or dicumyl peroxide; Hydroperoxides, such as cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide; peresters, such as tert-butyl perbenzoate, tert-butyl perpivalate, tert-butyl per-3,5,5-trimethylhexanoate or tert-butyl per-2-ethylhexanoate; Potassium, sodium or ammonium peroxodisulfate; Azodinitriles such as azobisisobutyronitrile; C-C-cleaving Initiators, such as benzpinacol silyl ether, or a combination of either oxidizing initiator with hydrogen peroxide. To be favoured water-insoluble initiators used. The initiators are preferred in one Amount from 0.1 to 25% by weight, particularly preferably from 2 to 10% by weight, based on the total weight of the monomers (a) used.

In den Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisaten (A) kann das Mengenverhältnis von Polyurethan zu aufgepfropften Monomeren (a) breit variieren, was ein besonderer Vorteil der Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisate (A) ist. Vorzugsweise liegt dieses Verhältnis bei 1 : 100 bis 100 : 1, bevorzugt 1 : 50 bis 50 : 1, besonders bevorzugt 30 : 1 bis 1 : 30, ganz besonders bevorzugt 20 : 1 bis 1 : 20 und insbesondere 10 : 1 bis 1 : 10. Ganz besondere Vorteile resultieren, wenn dieses Verhältnis in etwa bei 3,5 : 1 bis 1 : 3,5, insbesondere 1,5 : 1 bis 1 : 1,5 liegt. In the polyurethane (meth) acrylate graft copolymers (A) this can be done Quantity ratio of polyurethane to grafted monomers (a) wide vary, which is a particular advantage of polyurethane (meth) acrylate Graft copolymers (A). This ratio is preferably 1: 100 to 100: 1, preferably 1:50 to 50: 1, particularly preferably 30: 1 to 1:30, very particularly preferably 20: 1 to 1:20 and in particular 10: 1 to 1:10. Very special advantages result if this ratio is approximately at 3.5: 1 to 1: 3.5, in particular 1.5: 1 to 1: 1.5.

Der Anteil der erfindungsgemäß zu verwendenden Polyurethan-(Meth)Acrylat- Pfropfmischpolymerisate (A) an den erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffen kann ebenfalls breit variieren und richtet sich in erster Linie nach dem Verwendungszweck der Beschichtungsstoffe und der Funktionalität der Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisate (A) bezüglich der Vernetzungsreaktion mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzungsmitteln (B). Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, die Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisate (A) in einer Menge von 35 bis 70, bevorzugt 36 bis 68, besonders bevorzugt 38 bis 66 und insbesondere 40 bis 64 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Festkörper des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs, zu verwenden. The proportion of the polyurethane (meth) acrylate to be used according to the invention Graft copolymers (A) on the coating materials of the invention can also vary widely and depends primarily on the Intended use of the coating materials and the functionality of the Polyurethane (meth) acrylate graft copolymers (A) with respect to Crosslinking reaction with those to be used according to the invention Crosslinking agents (B). According to the invention it is advantageous to Polyurethane (meth) acrylate graft copolymers (A) in an amount of 35 to 70, preferably 36 to 68, particularly preferably 38 to 66 and in particular 40 to 64 wt .-%, each based on the solid of the invention Coating material to use.

Der weitere, wesentliche Bestandteil des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs sind die Vernetzungsmittel (B). The further, essential component of the coating material of the invention are the crosslinking agents (B).

Der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff enthält mindestens zwei Vernetzungsmittel von unterschiedlicher Reaktivität bezüglich der Vernetzungsreaktion(en) und von unterschiedlicher Löslichkeit. The coating material of the invention contains at least two Crosslinking agents of different reactivity with respect to the Crosslinking reaction (s) and of different solubility.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei den Vernetzungsmitteln (B) um:

  • 1. mindestens ein wasserlösliches, mit schwachen, organischen und/oder anorganischen Säuren katalysierbares Melamin-Formaldehyd-Harz, das einen mittleren bis hohen Alkylierungsgrad und eine mittlere bis hohe Iminofunktionalität aufweist, und
  • 2. mindestens ein wasserunlösliches, mit starken, organischen und/oder anorganischen Säuren katalysierbares Melamin-Formaldehyd-Harz, das einen hohen Alkylierungsgrad und eine niedrige Iminofunktionalität aufweist.
According to the invention, the crosslinking agents (B) are:
  • 1. at least one water-soluble melamine-formaldehyde resin which can be catalyzed with weak, organic and / or inorganic acids and which has a medium to high degree of alkylation and a medium to high imino functionality, and
  • 2. at least one water-insoluble melamine-formaldehyde resin which can be catalyzed with strong, organic and / or inorganic acids and which has a high degree of alkylation and a low imino functionality.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter schwachen Säuren Säuren mit einem pKs-Wert > 4, insbesondere > 5, zu verstehen. Beispiele geeigneter, schwacher Säuren sind Carbonsäuren, die auch mit Aminen blockiert sein können und erst bei der thermischen Härtung freigesetzt werden. Auch die in den Polyurethan-(Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisaten vorliegenden Carboxylgruppen können katalytisch wirken. In the context of the present invention, acids are among weak acids a pKs value> 4, in particular> 5. Examples of suitable weaker acids are carboxylic acids, which can also be blocked with amines and are only released during thermal hardening. Even those in the Polyurethane (meth) acrylate graft copolymers available Carboxyl groups can have a catalytic effect.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind unter starken Säuren Säuren mit einem pKs-Wert < 3, insbesondere < 2 zu verstehen. Beispiele geeigneter, starker Säuren sind Phosphorsäure, Alkyl- und Arylphosphonsäuren oder organische Sulfonsäuren, wie p-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure, Dinonylnaphthalinsulfonsäure oder Dinonylnaphthalindisulfonsäure, die auch beipielsweise mit Aminen blockiert sein können und erst bei der thermischen Härtung freigesetzt werden. Katalysatoren dieser Art sind handelsübliche Produkte (vgl. das Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, Seite 247). In the context of the present invention, acids are among strong acids a pKs value <3, in particular <2 to understand. Examples of more suitable, stronger ones Acids are phosphoric acid, alkyl and arylphosphonic acids or organic Sulfonic acids, such as p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, Dinonylnaphthalenesulfonic acid or dinonylnaphthalenesulfonic acid, which too for example, can be blocked with amines and only when thermal Hardening can be released. Catalysts of this type are commercially available products (cf. the textbook "Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, page 247).

Ein mittlerer bis hoher Alkylierungsgrad bedeutet, daß im statistischen Mittel bis zu 70, vorzugsweise bis zu 65 und insbesondere bis zu 60 Mol-% der vorhandenen Methylolgruppen verethert sind. Ein hoher Alkylierungsgrad bedeutet, daß mindestens 70 Mol-%, insbesondere mindestens 80 Mol-% und inbesondere im wesentlichen alle oder alle Methylolgruppen verethert sind. Dabei können die Ethergruppen Methyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl- oder Isobutylgruppen, insbesondere Methylgruppen, enthalten. A medium to high degree of alkylation means that on average up to 70, preferably up to 65 and in particular up to 60 mol% of the available Methylol groups are etherified. A high degree of alkylation means that at least 70 mol%, in particular at least 80 mol% and in particular in substantially all or all of the methylol groups are etherified. The Ether groups methyl, propyl, isopropyl, n-butyl or isobutyl groups, especially methyl groups.

Eine niedrige Iminofunktionalität bedeutet, daß das betreffende Melamin- Formaldehyd-Harz b2) im statistischen Mittel weniger als 0,5, vorzugsweise weniger als 0,2 und insbesondere weniger als 0,1 Iminogruppen im Molekül enthält. Eine hohe Iminofunktionalität bedeutet, daß das betreffende Melamin- Formaldehyd-Harz b1) im statistischen Mittel mehr als 0,5, insbesondere mehr als 0,7 und insbesondere mehr als 0,9 Iminogruppen im Molekül enthält. A low imino functionality means that the melamine in question Formaldehyde resin b2) on average less than 0.5, preferably less than 0.2 and especially less than 0.1 imino groups in the molecule contains. A high imino functionality means that the melamine in question Formaldehyde resin b1) on average more than 0.5, in particular more contains more than 0.7 and in particular more than 0.9 imino groups in the molecule.

Weitere Einzelheiten, betreffend die Reaktivität der Melamin-Formaldehyd-Harze, werden in dem Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, Seiten 242 bis 250, beschrieben. Further details regarding the reactivity of the melamine-formaldehyde resins, are described in the textbook "Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, pages 242 to 250.

Die Melamin-Formaldehyd-Harze sind handelsübliche Produkte. So vertreibt beispielsweise die Firma Cytec Specialty Resins A.S. ein Melamin-Formaldehyd- Harz b2) unter der Marke Cymel® 303 und ein Melamin-Formaldehyd-Harz b1) unter der Marke Cymel® 327. The melamine-formaldehyde resins are commercially available products. So sells for example the company Cytec Specialty Resins A.S. a melamine formaldehyde Resin b2) under the brand Cymel® 303 and a melamine-formaldehyde resin b1) under the brand Cymel® 327.

Der Gehalt der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffe an den erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzungsmitteln (B) kann breit variieren. Das hinsichtlich der Bindemittel (A) Gesagte gilt hier sinngemäß. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffe die Vernetzungsmittel (B) in einer Menge von 5 bis 15, bevorzugt 5,2 bis 14,8, besonders bevorzugt 5,4 bis 14,6, besonders bevorzugt, 5,6 bis 14,4 und insbesondere 5,8 bis 14,2 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Festkörper des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs. The content of the coating materials of the invention in the invention Crosslinking agents (B) to be used can vary widely. That in terms of Binder (A) The same applies here. Preferably contain the coating materials according to the invention the crosslinking agents (B) in one Amount of 5 to 15, preferably 5.2 to 14.8, particularly preferably 5.4 to 14.6, particularly preferred, 5.6 to 14.4 and in particular 5.8 to 14.2 wt .-%, each based on the solid of the coating material of the invention.

Erfindungswesentlich ist, daß die Beschichtungsstoffe die Vernetzungsmittel (B) in einer Menge von 10 bis 20, vorzugsweise 12 bis 19,5 und insbesondere 14 bis 19 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Menge an Vernetzungsmittel (B) und den vorstehend beschriebenen Bindemitteln (A) sowie den gegebenenfalls vorhandenen, nachstehend beschriebenen Bestandteilen (E), enthält. It is essential to the invention that the coating materials contain the crosslinking agents (B) in an amount of 10 to 20, preferably 12 to 19.5 and in particular 14 to 19% by weight, each based on the amount of crosslinking agent (B) and binders described above (A) and optionally existing components (E) described below.

Noch ein weiterer, wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs ist mindestens eine, vorzugsweise starke, organische und/oder anorganische, gegebenenfalls blockierte Säure, die als Katalysator (C) fungiert. Beispiele geeigneter Säuren werden vorstehend bei der Beschreibung der Vernetzungsmittel (B) aufgeführt. In den erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffen sind sie vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 3, bevorzugt 0,2 bis 2,9, besonders bevorzugt 0,3 bis 2,8 und insbesondere 0,4 bis 2,7 Gew.-%, jeweils bezogen auf den erfindungsgemäßen Beschichtungsstoff, enthalten. Yet another essential part of the invention Coating material is at least one, preferably strong, organic and / or inorganic, optionally blocked acid, which is used as catalyst (C) acts. Examples of suitable acids are given above in the description the crosslinking agent (B) listed. In the invention Coating materials are preferably in an amount of 0.1 to 3, preferably 0.2 to 2.9, particularly preferably 0.3 to 2.8 and in particular 0.4 to 2.7% by weight, based in each case on the coating material of the invention, contain.

Der vierte, erfindungswesentliche Bestandteil des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs ist mindestens ein Pigment (D), ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus farb- und/oder effektgebenden, fluoreszierenden, elektrisch leitfähigen und magnetisch abschirmenden Pigmenten, Metallpulvern, organischen und anorganischen, transparenten oder opaken Füllstoffen und Nanopartikeln, enthalten. The fourth, essential component of the invention Coating material is at least one pigment (D) selected from the group consisting of color and / or effect, fluorescent, electrical conductive and magnetically shielding pigments, metal powders, organic and inorganic, transparent or opaque fillers and nanoparticles, contain.

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. Examples of suitable effect pigments are metal flake pigments, such as commercially available aluminum bronzes, chromated according to DE 36 36 183 A1 Aluminum bronze, and commercially available stainless steel bronze and non-metallic Effect pigments, such as pearlescent or interference pigments, platelet-like effect pigments based on iron oxide, which has a hue from pink to brownish red or liquid crystalline effect pigments. additional is published on Römpp "Lexicon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, 1998, Pages 176, "Effect Pigments" and Pages 380 and 381 "Metal Oxide Mica Pigments "to" metal pigments ", and the patent applications and patents 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 or US 5,244,649 A.

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. Examples of suitable inorganic color pigments are white pigments, such as titanium dioxide, zinc white, zinc sulfide or lithopone; Black pigments, such as carbon black, Iron-manganese black or spinel black; Colored pigments, such as chromium oxide, Chromium oxide hydrate green, cobalt green or ultramarine green, cobalt blue, ultramarine blue or manganese blue, ultramarine violet or cobalt and manganese violet, iron oxide red, Cadmium sulfoselenide, molybdate red or ultramarine red; Brown iron oxide, Mixed brown, spinel and corundum phases or chrome orange; or iron oxide yellow, Nickel titanium yellow, chrome titanium yellow, cadmium sulfide, cadmium zinc sulfide, chrome yellow or bismuth vanadate.

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. Examples of suitable organic coloring pigments are Monoazo pigments, bisazo pigments, anthraquinone pigments, Benzimidazole pigments, quinacridone pigments, quinophthalone pigments, Diketopyrrolopyrrole pigments, dioxazine pigments, indanthrone pigments, Isoindoline pigments, isoindolinone pigments, azomethine pigments, Thioindigo pigments, metal complex pigments, perinone pigments, perylene pigments, Phthalocyanine pigments or aniline black.

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. In addition, Römpp "Lexicon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme- Verlag, 1998, pages 180 and 181, "Eisenblau-Pigments" to "Eisenoxidschwarz", pages 451 to 453 "Pigments" to "Pigment Volume Concentration", page 563 "Thioindigo Pigments", page 567 "Titanium dioxide pigments", pages 400 and 467 "Naturally occurring Pigments ", page 459" Polycyclic Pigments ", page 52" Azomethine Pigments "," Azo Pigments "and page 379" Metal Complex Pigments ", directed.

Beispiele für fluoreszierende Pigmente (Tagesleuchtpigmente) sind Bis(azomethin)-Pigmente. Examples of fluorescent pigments (daylight pigments) are Bis (azomethine) pigments.

Beispiele für geeignete, elektrisch leitfähige Pigmente sind Titandioxid/Zinnoxid- Pigmente. Examples of suitable, electrically conductive pigments are titanium dioxide / tin oxide Pigments.

Beispiele für magnetisch abschirmende Pigmente sind Pigmente auf der Basis von Eisenoxiden oder Chromdioxid. Examples of magnetically shielding pigments are pigments based on Iron oxides or chromium dioxide.

Beispiele für geeignete Metallpulver sind Pulver aus Metallen und Metallegierungen Aluminium, Zink, Kupfer, Bronze oder Messing. Examples of suitable metal powders are powders made of metals and Metal alloys aluminum, zinc, copper, bronze or brass.

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. Examples of suitable, organic and inorganic fillers are chalk, Calcium sulfate, barium sulfate, silicates such as talc, mica or kaolin, Silicas, oxides such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide or organic fillers such as plastic powder, in particular made of polylamide or Polyacrylonitrile. In addition, Römpp "Lexicon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, 1998, pages 250 ff., "Fillers".

Beispiele geeigneter, transparenter Füllstoffe sind solche auf der Basis von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid. Examples of suitable, transparent fillers are those based on Silicon dioxide, aluminum oxide or zirconium oxide.

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. Suitable nanoparticles are selected from the group consisting of hydrophilic and hydrophobic, especially hydrophilic nanoparticles on the Base of silicon dioxide, aluminum oxide, zinc oxide, zirconium oxide and the Polyacids and heteropolyacids of transition metals, preferably of Molybdenum and tungsten, with a primary article size <50 nm, preferably 5 to 50 nm, in particular 10 to 30 nm. The hydrophilic ones are preferred Nanoparticles no matting effect. Nanoparticles are particularly preferred used on the basis of silicon dioxide.

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. Hydrophilic, pyrogenic silicon dioxides are very particularly preferred used, whose agglomerates and aggregates have a chain-like structure and that through the flame hydrolysis of silicon tetrachloride in one Oxyhydrogen flame can be produced. These are used, for example, by the company Degussa sold under the brand Aerosil®. Be particularly preferred also precipitated water glasses, such as nano-hectorite, for example from the company Südchemie under the Optigel® brand or from Laporte under the brand Laponite® are used.

Weitere, geeignete Nanopartikel werden in dem amerikanischen Patent US 4,652,470 A, Spalte 7, Zeile 49, bis Spalte 13, Zeile 36, beschrieben. Further suitable nanoparticles are described in US Pat. No. 4,652,470 A, Column 7, line 49, to column 13, line 36.

Der Anteil der Pigmente (D) an dem erfindungsgemäßen Beschichtungsstoff kann breit variieren und richtet sich vor allem nach der Deckkraft der Pigmente (D), dem gewünschten Farbton und dem oder den gewünschten optischen und/oder sonstigen physikalischen Effekt(en). Vorzugsweise sind die Pigmente (D) in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsstoff in einer Menge enthalten, daß ein Pigment-Bindemittel-Verhältnis von (D) : (A) = 0,1 : 1 bis 2 : 1 resultiert. The proportion of pigments (D) in the coating material of the invention can vary widely and depends primarily on the opacity of the pigments (D), the desired color and the desired optical and / or other physical effect (s). The pigments (D) are preferably in the Contain coating material according to the invention in an amount that a Pigment-binder ratio of (D): (A) = 0.1: 1 to 2: 1 results.

Außer den vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden, wesentlichen Bestandteilen (A), (B), (C) und (D) kann der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff noch mindestens einen Bestandteil (E) enthalten, der mit den Vernetzungsmitteln (B) reaktiv ist. In addition to the above-described ones to be used according to the invention, Essential components (A), (B), (C) and (D) can be the inventive Coating material still contain at least one component (E) with the Crosslinking agents (B) is reactive.

Beispiele geeigneter Bestandteile (E) sind hydroxylgruppenhaltige und/oder carbamatgruppenhaltige Oligomere und Polymere sowie Reaktiverdünner für die thermische Härtung, wie Poly(oxyalkylen)glykole oder stellungsisomere Diethyloctandiole oder Hydroxylgruppen enthaltende, hyperverzweigte Verbindungen oder Dendrimere oder Metatheseoligomere, wie sie in den Patentanmeldungen DE 198 09 643 A1, DE 198 40 605 A1 oder DE 198 05 421 A1 beschrieben werden. Examples of suitable constituents (E) are hydroxyl-containing and / or carbamate group-containing oligomers and polymers as well as reactive thinners for the thermal curing, such as poly (oxyalkylene) glycols or positional isomers Hyperbranched diethyloctanediols or hydroxyl groups Compounds or dendrimers or metathesis oligomers as described in the Patent applications DE 198 09 643 A1, DE 198 40 605 A1 or DE 198 05 421 A1 to be discribed.

Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff noch mindestens einen Zusatzstoff (F) in üblichen und bekannten Mengen enthalten. In addition, the coating material of the invention can at least contain an additive (F) in conventional and known amounts.

Beispiele geeigneter Zusatzstoffe (F) sind zusätzliche, übliche und bekannte Vernetzungsmittel, wie Tris(alkoxycarbonylamino)triazine, Carbonatgruppen enthaltende Verbindungen oder Harze, blockierte Polyisocyanate oder beta- Hydroxyalkylamide, die - sofern verwendet - in untergeordneten Mengen eingesetzt werden, d. h., daß die Vernetzungseigenschaften nach wie vor im wesentlichen von den Vernetzungsmitteln (B) bestimmt werden. Examples of suitable additives (F) are additional, customary and known Crosslinking agents such as tris (alkoxycarbonylamino) triazines, carbonate groups containing compounds or resins, blocked polyisocyanates or beta Hydroxyalkylamides, which - if used - in minor amounts are used, d. that is, the crosslinking properties are still in are essentially determined by the crosslinking agents (B).

Sollen die erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffe nicht nur thermisch sondern auch mit aktinischer Strahlung härtbar (Dual Cure) sein, enthalten sie übliche und bekannte Bestandteile (F), die mit aktinischer Strahlung aktivierbar sind. Besonders bevorzugt wird UV-Licht angewandt. Beispiele geeigneter Bestandteile (E), die mit aktinischer Strahlung aktivierbar sind, sind (meth)acryl-, allyl-, vinyl- oder dicyclopentadienylfunktionelle (Meth)Acrylatcopolymere oder Polyetheracrylate, Polyesteracrylate, ungesättigte Polyesteracrylate, Epoxyacrylate, Urethanacrylate, Aminoacrylate, Melaminacrylate, Silikonacrylate oder die entsprechenden Methacrylate, Photoinitiatoren und Coinitiatoren und/oder mit aktinischer Strahlung aktivierbare Reaktivverdünner. Should the coating materials of the invention not only thermally but be curable with actinic radiation (Dual Cure), they contain the usual and known components (F) which can be activated with actinic radiation. UV light is particularly preferably used. Examples of suitable ingredients (E) which can be activated with actinic radiation are (meth) acrylic, allyl, vinyl or dicyclopentadienyl-functional (meth) acrylate copolymers or Polyether acrylates, polyester acrylates, unsaturated polyester acrylates, Epoxy acrylates, urethane acrylates, amino acrylates, melamine acrylates, silicone acrylates or the corresponding methacrylates, photoinitiators and coinitiators and / or reactive diluents which can be activated with actinic radiation.

Weitere Beispiele geeigneter Zusatzstoffe (F) sind:

  • - niedrig siedende und hoch siedende ("lange"), organische Lösemittel;
  • - UV-Absorber;
  • - Radikalfänger;
  • - Katalysatoren für die Vernetzung;
  • - Slipadditive;
  • - Polymerisationsinhibitoren;
  • - Entschäumer;
  • - Emulgatoren, insbesondere nicht ionische Emulgatoren, wie alkoxylierte Alkanole, Polyole, Phenole und Alkylphenole oder anionische Emulgatoren, wie Alkalisalze oder Ammoniumsalze von Alkancarbonsäuren, Alkansulfonsäuren, und Sulfosäuren von alkoxylierten Alkanolen, Polyolen, Phenolen und Alkylphenolen;
  • - Netzmittel, wie Siloxane, fluorhaltige Verbindungen, Carbonsäurehalbester, Phosphorsäureester, Polyacrylsäuren und deren Copolymere, Decindiolderivate oder Polurethane;
  • - Haftvermittler;
  • - Verlaufmittel;
  • - filmbildende Hilfsmittel, wie Cellulose-Derivate;
  • - Flammschutzmittel;
  • - rheologiesteuernde Additive, wie die aus den Patentschriften WO 94/22968, EP 0 276 501 A1, EP 0 249 201 A1 oder WO 97/12945 bekannten; vernetzte, polymere Mikroteilchen, wie sie beispielsweise in der EP 0 008 127 A1 offenbart sind; anorganische Schichtsilikate, wie Aluminium-Magnesium-Silikate, Natrium-Magnesium- und Natrium-Magnesium-Fluor-Lithium-Schichtsilikate des Montmorillonit-Typs; Kieselsäuren, wie Aerosile; oder synthetische Polymere mit ionischen und/oder assoziativ wirkenden Gruppen, wie Polyvinylalkohol, Poly(meth)acrylamid, Poly(meth)acrylsäure, Polyvinylpyrrolidon, Styrol-Maleinsäureanhydrid- oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und ihre Derivate oder assoziative Verdickungsmittel auf Polyurethanbasis, wie sie in Römpp "Lexikon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, "Verdickungsmittel", Seiten 599 bis 600, und in dem Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, Seiten 51 bis 59 und 65, beschrieben werden, insbesondere hydrophob modifizierte, ethoxylierte Urethane.
Further examples of suitable additives (F) are:
  • - low-boiling and high-boiling ("long"), organic solvents;
  • - UV absorber;
  • - radical scavenger;
  • - crosslinking catalysts;
  • - slip additives;
  • - polymerization inhibitors;
  • - defoamer;
  • Emulsifiers, in particular nonionic emulsifiers, such as alkoxylated alkanols, polyols, phenols and alkylphenols or anionic emulsifiers, such as alkali metal salts or ammonium salts of alkane carboxylic acids, alkanesulfonic acids, and sulfonic acids of alkoxylated alkanols, polyols, phenols and alkylphenols;
  • Wetting agents, such as siloxanes, fluorine-containing compounds, carboxylic acid half-esters, phosphoric acid esters, polyacrylic acids and their copolymers, decynediol derivatives or polyurethane;
  • - adhesion promoter;
  • - leveling agent;
  • - Film-forming aids, such as cellulose derivatives;
  • - flame retardants;
  • rheology-controlling additives, such as those known from the patent specifications WO 94/22968, EP 0 276 501 A1, EP 0 249 201 A1 or WO 97/12945; crosslinked, polymeric microparticles, as disclosed, for example, in EP 0 008 127 A1; inorganic layered silicates such as aluminum-magnesium-silicates, sodium-magnesium and sodium-magnesium-fluorine-lithium layered silicates of the montmorillonite type; Silicas, such as aerosils; or synthetic polymers with ionic and / or associative groups, such as polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylamide, poly (meth) acrylic acid, polyvinyl pyrrolidone, styrene-maleic anhydride or ethylene-maleic anhydride copolymers and their derivatives or associative polyurethane-based thickeners, such as them in Römpp "Lexicon Lacke und Druckfarben", Georg Thieme-Verlag, Stuttgart - New York, 1998, "Thickener", pages 599 to 600, and in the textbook "Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, pages 51 to 59 and 65, are described, in particular hydrophobically modified, ethoxylated urethanes.

Weitere Beispiele geeigneter Zusatzstoffe (F) werden in dem Lehrbuch "Lackadditive" von Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, beschrieben. Further examples of suitable additives (F) are in the textbook "Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim - New York, 1998, described.

Die vorstehend beschriebenen, wesentlichen Bestandteile des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs liegen in Wasser dispergiert und/oder gelöst vor. Der Festkörpergehalt des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs kann dabei breit variieren. Er richtet sich vor allem nach der für die Lagerung, den Transport und die Applikation erforderlichen Viskosität. Diese soll zum einen das Absetzen der Bestandteile bei der Lagerung und dem Transport verhindern. Zum andern soll sie eine problemlose Applikation mit gutem Verlauf der resultierenden Lackschichten gewährleisten. Vorzugsweise wird ein Festkörpergehalt von 20 bis 60, bevorzugt 22 bis 58, besonders bevorzugt 24 bis 56 und insbesondere 26 bis 54 Gew.-%, jeweils bezogen auf den erfindungsgemäßen Beschichtungsstoff, angewandt. The essential components of the invention described above Coating material is dispersed and / or dissolved in water. The The solids content of the coating material of the invention can be wide vary. It mainly depends on the storage, transport and the viscosity required for the application. On the one hand, this is intended to stop the Prevent components during storage and transportation. On the other hand, it should problem-free application with good flow of the resulting layers of paint guarantee. A solids content of 20 to 60 is preferred 22 to 58, particularly preferably 24 to 56 and in particular 26 to 54% by weight, each based on the coating material of the invention applied.

Methodisch gesehen, weist die Herstellung des erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffs keine Besonderheiten auf, sondern erfolgte durch das Dispergieren seiner Bestandteile in dem wäßrigen Medium, wobei Primär- oder Sekundärdispersionverfahren sowie übliche und bekannte Mischaggregate, wie Rührkessel, Dissolver, Rührwerksmühlen oder Extruder, angewandt werden. Beispielhaft wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen. Seen methodologically, the preparation of the invention Coating material no special features, but was done by the Dispersing its constituents in the aqueous medium, being primary or Secondary dispersion process and conventional and known mixing units, such as Stirred kettles, dissolvers, agitator mills or extruders can be used. As an example, reference is made to the prior art cited at the beginning.

Der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff, insbesondere der erfindungsgemäße Wasserbasislack, ist hervorragend für die Herstellung von farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierungen auf grundierten und ungrundierten Substraten nach dem Naß-in-naß-Verfahren geeignet. Des weiteren ist der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff, insbesondere der erfindungsgemäße Unidecklack, hervorragend für die Herstellung von einschichtigen, farb- und/oder effektgebenden Lackierungen geeignet. The coating material of the invention, in particular that of the invention Waterborne basecoat is excellent for the production of color and / or effect-giving multi-layer coatings on primed and unprimed Suitable substrates by the wet-on-wet method. Furthermore is the coating material according to the invention, in particular the coating material according to the invention Solid-color top coat, excellent for the production of single-layer, color and / or effect paint finishes.

Besondere Vorteile entfaltet der erfindungsgemäße Beschichtungsstoff in seiner Verwendung als Wasserbasislack im Rahmen des Naß-in-naß-Verfahrens, bei dem der Wasserbasislack auf das grundierte oder ungrundierte Substrat appliziert wird, wonach man die Wasserbasislackschicht trocknet, indes nicht härtet, auf die Wasserbasislackschicht einen Klarlack appliziert und die resultierende Klarlackschicht gemeinsam mit der Wasserbasislackschicht thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) härtet. The coating material of the invention exhibits particular advantages in its Use as a water-based paint in the wet-on-wet process, at which the waterborne basecoat is applied to the primed or unprimed substrate after which the water-based lacquer layer is dried, but not hardened, to the Waterborne basecoat applied a clear coat and the resulting Clear lacquer layer together with the water-based lacquer layer thermally or cures thermally and with actinic radiation (dual cure).

Im Falle eines grundierten Substrats kann die Grundierung, insbesondere die Füllerschicht, im nicht oder nur partiell gehärteten Zustand mit dem erfindungsgemäßen Wasserbasislack und dem Klarlack überschichtet werden, wonach alle drei Schichten gemeinsam eingebrannt werden. In the case of a primed substrate, the primer, in particular the Filler layer, in the not or only partially hardened state with the water-based lacquer according to the invention and the clear lacquer are overcoated, after which all three layers are baked together.

In einer weiteren Variante des Naß-in-naß-Verfahrens wird eine erste Wasserbasislackschicht auf eine auf dem Substrat befindliche, nicht oder nur partiell gehärtete Grundierung, insbesondere eine Elektrotauchlackschicht, appliziert, wonach man die beiden Schichten gemeinsam thermisch härtet. Die resultierende Lackierung wird dann, wie vorstehend beschrieben, mit einer zweiten Wasserbasislackierung und Klarlackierung überschichtet. Hierbei kann die erste oder die zweite Wasserbasislackierung aus einem erfindungsgemäßen Wasserbasislack hergestellt werden. Indes können beide Wasserbasislackierungen aus ein und demselben, erfindungsgemäßen Wasserbasislack oder aus zwei stofflich unterschiedlichen, erfindungsgemäßen Wasserbasislacken hergestellt werden. In a further variant of the wet-on-wet method, a first Waterborne basecoat on a substrate, not or only partially hardened primer, especially an electrocoat, applied, after which the two layers are thermally cured together. The resulting paint is then, as described above, with a second waterborne basecoat and clearcoat overlaid. Here, the first or the second water-based paint from an inventive Waterborne basecoat can be produced. However, both can Water-based paints from one and the same, according to the invention Waterborne basecoat or from two different materials according to the invention Waterborne basecoats are produced.

Als Substrate kommen alle zu lackierenden Oberflächen, die durch eine Härtung der hierauf befindlichen Schichten unter der Anwendung von Hitze oder der kombinierten Anwendung von Hitze und aktinischer Strahlung (Dual Cure) nicht geschädigt werden, in Betracht. Geeignete Substrate bestehen z. B. aus Metallen, Kunststoffen, Holz, Keramik, Stein, Textil, Faserverbunden, Leder, Glas, Glasfasern, Glas- und Steinwolle, mineral- und harzgebundenen Baustoffen, wie Gips- und Zementplatten oder Dachziegeln, sowie Verbunden dieser Materialien. All surfaces that need to be painted come through as substrates of the layers thereon using heat or combined application of heat and actinic radiation (dual cure) is not be harmed. Suitable substrates are e.g. B. from metals, Plastics, wood, ceramics, stone, textile, fiber composite, leather, glass, Glass fibers, glass and rock wool, mineral and resin-bound building materials, such as Gypsum and cement boards or roof tiles, as well as composites of these materials.

Demnach sind die erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierungen auch für Anwendungen außerhalb der Automobilerstlackierung und der Autoreparaturlackierung geeignet. Hierbei kommen sie insbesondere für die Lackierung von Möbeln, für die industrielle Lackierung, inklusive Coil-Coating und Container-Coating, und die Lackierung von weißer Ware, inklusive Radiatoren, Heizkesseln oder Kühlschrank- oder Waschmaschinenverkleidungen, in Betracht. Im Rahmen der industriellen Lackierung eignen sie sich für die Lackierung praktisch aller Teile für den privaten oder industriellen Gebrauch, wie Haushaltsgeräte oder Kleinteile aus Metall, wie Schrauben und Muttern, Radkappen oder Felgen. Accordingly, the multicoat paint systems of the invention are also suitable for Applications outside of automotive OEM painting and Suitable for car refinishing. Here they come especially for the Painting of furniture, for industrial painting, including coil coating and Container coating, and the painting of white goods, including radiators, Boilers or refrigerator or washing machine panels. As part of industrial painting, they are suitable for painting practically all parts for private or industrial use, such as Household appliances or small parts made of metal, such as screws and nuts, Hubcaps or rims.

Im Falle elektrisch leitfähiger Substrate können Grundierungen verwendet werden, die in üblicher und bekannter Weise aus Elektrotauchlacken (ETL) hergestellt werden. Hierfür kommen sowohl anodische (ATL) als auch kathodische (KTL) Elektrotauchlacke, insbesondere aber KTL, in Betracht. Üblicherweise wird, insbesondere in der Automobillackierung, hierauf noch eine Füllerlackierung oder Steinschlagschutzgrundierung aufgetragen, die als Bestandteil der Grundierung angesehen wird. Elektrotauchlacke und Füller können auch naß-in-naß appliziert und gemeinsam thermisch gehärtet werden. In the case of electrically conductive substrates, primers can be used which are produced in the usual and known manner from electrocoat materials (ETL) become. Both anodic (ATL) and cathodic (KTL) Electrodeposition paints, but especially KTL, into consideration. Usually, especially in automotive painting, followed by a filler paint or Stone chip protection primer applied as part of the primer is seen. Electrodeposition paints and fillers can also be applied wet-on-wet and thermally hardened together.

Es können auch grundierte oder ungrundierte Kunststoffteile verwendet werden, wenn sie bei den angewandten Bedingungen der thermischen Härtung dimensionsstabil sind. Im Fall von nichtfunktionalisierten und/oder unpolaren Substratoberflächen können diese vor der Beschichtung in bekannter Weise einer Vorbehandlung, wie mit einem Plasma oder mit Beflammen, unterzogen oder mit einer Hydrogrundierung versehen werden. Primed or unprimed plastic parts can also be used, if under the applied thermal curing conditions are dimensionally stable. In the case of non-functionalized and / or non-polar Substrate surfaces can be coated in a known manner before coating Pretreatment, such as with a plasma or with flame, subjected to or with be provided with a hydro primer.

Die Applikation der erfindungsgemäßen Wasserbasislacke kann durch alle üblichen Applikationsmethoden, wie z. B. Spritzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Tränken, Träufeln oder Walzen erfolgen. Dabei kann das zu beschichtende Substrat als solches ruhen, wobei die Applikationseinrichtung oder -anlage bewegt wird. Indes kann auch das zu beschichtende Substrat, insbesondere ein Coil, bewegt werden, wobei die Applikationsanlage relativ zum Substrat ruht oder in geeigneter Weise bewegt wird. Enthalten die erfindungsgemäßen Wasserbasislacke Bestandteile, die mit aktinischer Strahlung aktivierbar sind, wird die Applikation vorzugsweise unter Ausschluß von Licht durchgeführt. The application of the waterborne basecoats according to the invention can be done by all usual application methods, such as. B. spraying, knife coating, brushing, pouring, Dipping, watering, trickling or rolling. This can be too resting substrate as such, the application device or system is moved. However, the substrate to be coated, in particular a coil, are moved, the application system relative to the Substrate rests or is moved in a suitable manner. Contain the Waterborne basecoat components according to the invention, which contain actinic radiation can be activated, the application is preferably in the absence of light carried out.

Im allgmeinen werden die Füllerlackschicht, Wasserbasislackschicht und Klarlackschicht in einer Naßschichtdicke appliziert, daß nach ihrer Aushärtung Schichten mit der für ihre Funktionen notwendigen und vorteilhaften Schichtdicken resultieren. Im Falle der Füllerschicht liegt diese Schichtdicke bei 10 bis 150, vorzugsweise 10 bis 120, besonders bevorzugt 10 bis 100 und insbesondere 10 bis 90 µm, im Fall der Basislackierung liegt sie bei 5 bis 50, vorzugsweise 5 bis 40, besonders bevorzugt 5 bis 30 und insbesondere 10 bis 25 µm, und im Fall 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. Generally, the filler coat, waterborne paint coat and Clear coat applied in a wet coat thickness that after it has hardened Layers with the necessary and advantageous layer thicknesses for their functions result. In the case of the filler layer, this layer thickness is 10 to 150, preferably 10 to 120, particularly preferably 10 to 100 and in particular 10 to 90 microns, in the case of the basecoat it is 5 to 50, preferably 5 to 40, particularly preferably 5 to 30 and in particular 10 to 25 microns, and in the case the clearcoats, it is 10 to 100, preferably 15 to 80, particularly preferably 20 to 70 and in particular 25 to 60 microns. But it can also be done the European patent application EP 0 817 614 A1 known Multi-layer construction from an electro-dip coating, a first Basecoat, a second basecoat and a clear coat are applied, wherein the total layer thickness of the first and second Basecoat is 15 to 40 µm and the layer thickness of the first Base coat is 20 to 50% of said total layer thickness.

Die Wasserbasislackschicht wird thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung (Dual Cure) gehärtet. The waterborne basecoat becomes thermal or thermal and with actinic Radiation (dual cure) hardened.

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. Curing can take place after a certain period of rest. It can last from 30 s to 2 h, preferably 1 min to 1 h and in particular 1 min to 45 min to have. The rest period is used, for example, for the course and for degassing the Layers of paint or to evaporate volatile components such as solvents. The rest period can be increased by using elevated temperatures up to 90 ° C and / or by a reduced air humidity <10 g water / kg air, in particular <5 g / kg air, are supported and / or shortened, if none Damage or changes to the paint layers occur, for example one early, complete networking.

Die thermische Härtung weist keine methodischen Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden, wie Erhitzen in einem Umluftofen oder Bestrahlen mit IR-Lampen. Hierbei kann die thermische Härtung auch stufenweise erfolgen. The thermal hardening has no special features in terms of method, but rather takes place according to the usual and known methods, such as heating in one Fan oven or irradiation with IR lamps. Here, the thermal hardening also take place gradually.

Vorzugsweise wird die thermische Vernetzung 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. Thermal crosslinking at temperatures above 100 ° C. is preferred be performed. In general, it is advisable to use temperatures of Not to exceed 180 ° C., preferably 160 ° C. and in particular 155 ° C.

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 Fall 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 Fall der Härtung mit UV-Strahlung kann, um die Bildung von Ozon zu vermeiden, unter Inertgas gearbeitet werden. The curing with actinic radiation is preferably carried out with UV radiation and / or electron beams. A dose of 1,000 to 3,000, preferably 1,100 to 2,900, particularly preferably 1,200 to 2,800, very particularly preferably 1,300 to 2,700 and in particular 1,400 to 2,600 mJ / cm 2 is preferably used here. If necessary, this hardening can be supplemented with actinic radiation from other radiation sources. In the case of electron beams, work is preferably carried out under an inert gas atmosphere. This can be ensured, for example, by supplying carbon dioxide and / or nitrogen directly to the surface of the lacquer layers. In the case of curing with UV radiation, too, it is possible to work under inert gas in order to avoid the formation of ozone.

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, Falze und andere, konstruktionsbedingte Hinterschneidungen mit Punkt-, Kleinflächen- oder Rundumstrahlern verbunden mit einer automatischen Bewegungseinrichtung für das Bestrahlen von Hohlräumen oder Kanten (partiell) ausgehärtet werden. For curing with actinic radiation, the usual and known Radiation sources and optical auxiliary measures applied. Examples of suitable ones Radiation sources are flash lamps from VISIT, high or low mercury low-pressure vapor lamps, which are optionally doped with lead, around a Open beam window up to 405 nm, or electron beam sources. their Arrangement is known in principle and can take into account the conditions of the workpiece and the process parameters are adjusted. For complicated shaped Workpieces, such as those intended for automobile bodies, cannot Areas accessible to direct radiation (shadow areas), such as cavities, Folds and other, design-related undercuts with point, Small area or all-round spotlights combined with an automatic Movement device for the irradiation of cavities or edges (partial) be cured.

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 Kingdom 1984, beschrieben. The facilities and conditions of these hardening methods are, for example in R. Holmes, U. V. and E. B. Curing Formulations for Printing Inks, Coatings and Paints, SITA Technology, Academic Press, London, United Kingdom 1984, described.

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. The curing can take place in stages, i. H. through multiple Exposure or exposure to actinic radiation. This can also be the case alternate, d. that is, alternating with UV radiation and Electron radiation is cured.

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. Thermal curing and curing are combined with actinic radiation applied, these methods can be used simultaneously or alternately become. If the two hardening methods are used alternately, can for example, started with thermal hardening and with hardening actinic radiation. In other cases it can turn out to be prove advantageous to start curing with actinic radiation and to end here. Special advantages result when the Waterborne basecoat in two separate steps first with actinic radiation and then thermally cured.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren können die vorstehend beschriebenen Applikations- und Härtungsverfahren auch für die Herstellung der Füllerlackierungen, Unidecklackierungen und Klarlackierungen angewandt werden. In the coating process according to the invention, the Application and curing processes described above also for Manufacture of filler paints, solid-color top coats and clear coats be applied.

Die erfindungsgemäßen Ein- und Mehrschichtlackierungen weisen hervorragende optische, mechanische und chemische Eigenschaften auf. So sind sie frei von jeglichen Oberflächenstörungen, wie Schrumpf (wrinkling). Sie weisen außerdem eine besonders hohe Deckkraft und hervorragende, optische Effekte, insbesondere Metallic-Effekte, auf. The single-coat and multi-coat coatings according to the invention have excellent properties optical, mechanical and chemical properties. So they are free from any surface defects, such as shrinking. They also point out a particularly high opacity and excellent, optical effects, in particular Metallic effects, on.

Insbesondere ist bei den erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierungen aufgrund ihrer hervorragenden Naßhaftungseigenschaften keine Delamination der Schichten bei der Heißdampfhochdruckreinigung zu beobachten. In particular, is due to the multi-layer coatings according to the invention their excellent wet adhesion properties no delamination of the Observe layers during high-pressure steam cleaning.

Darüber hinaus bieten die erfindungsgemäßen Beschichtungen weitere Vorteile. So sind sie eine wirksame, physikalische Barriere gegen die Diffusion von Weichmachern, Klebstoffen, Antioxidantien oder Lösemitteln und von hoher Hitzebeständigkeit. Sie haben gute, antistatische Eigenschaften und eine signifikant verbesserte Korrosionsschutzwirkung und signifikant verbesserte Benetzungseigenschaften. In addition, the coatings according to the invention offer further advantages. They are an effective physical barrier against the diffusion of Plasticizers, adhesives, antioxidants or solvents and of high Heat resistance. They have good anti-static properties and one significantly improved corrosion protection effect and significantly improved Wetting properties.

BeispieleExamples Herstellbeispiel 1Production Example 1 Die Herstellung eines Polyurethan-Methacrylat-Pfropfmischpolymerisats (A)The production of a polyurethane-methacrylate graft copolymer (A)

Zunächst wurde ein Polyesterdiol aus 40,7 Gewichtsteilen einer Dimerfettsäure (Pripol® 1013), 22,4 Gewichtsteilen 1,6-Hexandiol und 12 Gewichtsteilen Isophthalsäure in 24 Gewichtsteilen Methylethylketon sowie 0,8 Gewichtsteilen Cyclohexan als Schleppmittel hergestellt. First, a polyester diol was made from 40.7 parts by weight of a dimer fatty acid (Pripol® 1013), 22.4 parts by weight of 1,6-hexanediol and 12 parts by weight Isophthalic acid in 24 parts by weight of methyl ethyl ketone and 0.8 parts by weight Cyclohexane produced as an entrainer.

Des weiteren wurde ein Polyurethan aus 2,42 Gewichtsteilen Dimethylolpropionsäure, 23,3 Gewichtsteilen der Polyesterdiol-Lösung, 1,23 Gewichtsteilen Trimethylolpropanmonoallylether und 9,43 Gewichtsteilen Isophorondiisocyanat in der Gegenwart von 3 Gewichtsteilen N-Methylpyrrolidon, und 2,7 Gewichtsteilen Methylethylketon hergestellt und mit 0,86 Gewichtsteilen Diethanolamin kettenverlängert. Nach der Neutralisation des Polyurethans mit 0,1 Gewichtsteilen Triethylamin wurde es in 52 Gewichtsteilen deionisiertem, mit 3,9 Gewichtsteilen Netzmittellösung versetztem Wasser dispergiert. Furthermore, a polyurethane made of 2.42 parts by weight Dimethylolpropionic acid, 23.3 parts by weight of the polyester diol solution, 1.23 Parts by weight of trimethylolpropane monoallyl ether and 9.43 parts by weight Isophorone diisocyanate in the presence of 3 parts by weight of N-methylpyrrolidone, and 2.7 parts by weight of methyl ethyl ketone and 0.86 parts by weight Chain extender diethanolamine. After neutralizing the polyurethane with 0.1 Parts by weight of triethylamine were deionized in 52 parts by weight, with 3.9 Parts by weight of wetting agent solution dispersed in water.

50 Gewichtsteile der resultierenden Polyurethan-Dispersion, 3,9 Gewichtsteile einer Netzmittellösung und 28,3 Gewichtsteile deionisiertes Wasser wurden als Vorlage für die Copolymerisation einer Monomermischung aus 3,745 Gewichtsteilen n-Butylacrylat, 5 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 3,745 Gewichtsteilen Hydroxyethylmethacrylat und 5 Gewichtsteilen Styrol verwendet. Als Initiator wurden 0,263 Gewichtsteile tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat verwendet. 50 parts by weight of the resulting polyurethane dispersion, 3.9 parts by weight a wetting agent solution and 28.3 parts by weight of deionized water were used as Template for the copolymerization of a monomer mixture from 3.745 Parts by weight of n-butyl acrylate, 5 parts by weight of methyl methacrylate, 3.745 Parts by weight of hydroxyethyl methacrylate and 5 parts by weight of styrene are used. 0.263 parts by weight of tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate were used as initiator used.

Das resultierende Polyurethan-Methacrylat-Pfropfmischpolymerisat (A) wurde zur Herstellung der erfindungsgemäßen und der nicht erfindungsgemäßen Wasserbasislacke verwendet. The resulting polyurethane-methacrylate graft copolymer (A) became Production of the invention and the non-invention Waterborne basecoats used.

Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsversuche V1 und V2Examples 1 to 3 and comparative tests V1 and V2 Die Herstellung erfindungsgemäßer Wasserbasislacke und erfindungsgemäßer, farbgebender Mehrschichtlackierungen (Beispiele 1 bis 3) sowie nicht erfindungsgemäßer Wasserbasislacke und nicht erfindungsgemäßer, farbgebender Mehrschichtlackierungen (Vergleichsversuche V1 und V2)The production of waterborne basecoats and inventive multi-layer paint systems (Examples 1 to 3) and water-based paints not according to the invention and not inventive multi-layer paint systems (Comparative tests V1 and V2)

Für das Beispiel 1 wurde ein gelber, für das Beispiel 2 ein roter, für das Beispiel 3 ein weißer, für den Vergleichsversuch V1 ein roter und für den Vergleichsversuch V2 ein gelber Wasserbasislack durch Vermischen der in der Tabelle 1 aufgeführten Bestandteile hergestellt. Dabei wurden die Füllstoffe und Pigmente in der Form von wäßrigen, das Poylurethan-Methacrylatcopolymerisat- Pfropfmischpolymerisat (A) des Herstellbeispiels 1 enthaltenden Pasten zugemischt. Die Mengen an Polyurethan-Methacrylatcopolymerisat- Pfropfmischpolymerisat (A), die in den Pasten vorlagen, wurden in die Bindemittelgehalte eingerechnet. Tabelle 1 Die stoffliche Zusammensetzung der erfindungsgemäßen (Beispiele 1 bis 3) und der nicht erfindungsgemäßen (Vergleichsversuche V1 und V2) Wasserbasislacke



a) Melamin-Formaldehyd-Harz b1) der Firma Cytec Specialty Resins A. S.;
b) Melamin-Formaldehyd-Harz b2) der Firma Cytec Specialty Resins A. S.;
c) Katalysator: blockierte p-Toluolsulfonsäure der Firma King Industries;
d) Assoziativverdicker auf Polyurethanbasis; Serad® FX 1010 der Firma Servo Delden B. V.;
e) handelsübliches, pyrogenes Siliziumdioxid;
f) Netzmittellösung: Tetramethyldecindiol, 52 Gew.-%ig in Butylglykol;
g) Poly(oxypropylen)glykol der Firma BASF Aktiengesellschaft;
h) handelsübliches Rußpigment;
i) Titandioxidpigment;
j) Eisenoxidpigment der Firma Bayer AG.
For example 1, a yellow, for example 2 a red, for example 3 a white, for comparative test V1 a red and for comparative test V2 a yellow waterborne basecoat was prepared by mixing the components listed in Table 1. The fillers and pigments were mixed in the form of aqueous pastes containing the polyurethane-methacrylate copolymer graft copolymer (A) from preparation example 1. The amounts of polyurethane-methacrylate copolymer graft copolymer (A) present in the pastes were included in the binder contents. Table 1 The material composition of the water-based lacquers according to the invention (examples 1 to 3) and of the water-based lacquers not according to the invention (comparative experiments V1 and V2)



a) melamine-formaldehyde resin b1) from Cytec Specialty Resins AS;
b) melamine-formaldehyde resin b2) from Cytec Specialty Resins AS;
c) Catalyst: blocked p-toluenesulfonic acid from King Industries;
d) associative thickener based on polyurethane; Serad® FX 1010 from Servo Delden BV;
e) commercially available, pyrogenic silicon dioxide;
f) wetting agent solution: tetramethyldecindiol, 52% by weight in butylglycol;
g) poly (oxypropylene) glycol from BASF Aktiengesellschaft;
h) commercial carbon black pigment;
i) titanium dioxide pigment;
j) iron oxide pigment from Bayer AG.

Für die Prüfung der anwendungstechnischen Eigenschaften der Wasserbasislacke der Tabelle 1 wurden in üblicher und bekannter Weise Prüftafeln der Abmessungen 10 × 20 cm hergestellt. Hierzu wurden Stahltafeln (Karosseriebleche), die mit einer üblichen und bekannten, kathodisch abgeschiedenen und eingebrannten Elektrotauchlackierung (KTL) beschichtet waren, mit einem handelsüblichen Dünnschichtfüller (Ecoprime® 60 der Firma BASF Coatings AG) beschichtet, wonach die resultierende Füllerschicht während fünf Minuten bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% abgelüftet und in einem Umluftofen während fünf Minuten bei 80°C getrocknet wurde. Hiernach wies die Füllerschicht eine Trockenschichtdicke von 15 µm auf. For testing the application properties of waterborne basecoats Table 1 were test tables in the usual and known manner Dimensions 10 × 20 cm. Steel panels were used for this (Body panels), with a usual and known, cathodic deposited and baked electro dip coating (KTL) coated with a commercially available thin film filler (Ecoprime® 60 from the company BASF Coatings AG) coated, after which the resulting filler layer during vented for five minutes at 20 ° C and a relative humidity of 65% and was dried in a forced air oven at 80 ° C for five minutes. hereafter the filler layer had a dry layer thickness of 15 µm.

Nach dem Abkühlen der Prüftafeln auf 20°C wurden die Wasserbasislacke der Tabelle 1 appliziert, während fünf Minuten bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% abgelüftet und in einem Umluftofen während fünf Minuten bei 80°C getrocknet, so daß die getrockneten Basislackschichten eine Trockenschichtdicke von etwa 15 µm aufwiesen. After the test panels had cooled to 20 ° C., the waterborne basecoats of the Table 1 applied for five minutes at 20 ° C and a relative Humidity of 65% is vented and in a forced air oven for five minutes dried at 80 ° C, so that the dried basecoat layers a Had dry layer thickness of about 15 microns.

Nach dem erneuten Abkühlen der Prüftafeln auf 20°C wurden die Wasserbasislackschichten mit einem Pulverslurry-Klarlack gemäß der internationalen Patentanmeldung WO 96/32452 überschichtet. Die resultierenden Pulverslurry-Klarlackschichten wurden während 3 Minuten bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% abgelüftet und in einem Umluftofen während fünf Minuten bei 55°C getrocknet. Die Trockenschichtdicke der resultierenden Klarlackschichten lag bei 55 bis 57 µm. After the test panels had cooled again to 20 ° C., the Waterborne basecoats with a powder slurry clearcoat according to the international patent application WO 96/32452 overlaid. The resulting Powder slurry clearcoat layers were at 3 ° C for 3 minutes and one Relative humidity of 65% and vented in a forced air oven during dried at 55 ° C for five minutes. The dry film thickness of the resulting Clear lacquer layers were 55 to 57 µm.

Nach der Applikation aller drei Schichten wurden sie gemeinsam während 30 Minuten bei 135°C eingebrannt, wodurch die erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierungen der Beispiele 1 bis 3 und die nicht erfindungsgemäßen der Vergleichsversuche V1 und V2 resultierten. After applying all three layers, they were together during Baked for 30 minutes at 135 ° C, whereby the inventive Multi-layer coatings of Examples 1 to 3 and those not according to the invention the comparison tests V1 and V2 resulted.

Die resultierenden Prüftafeln werden im folgenden als "Originaltafeln" bezeichnet. Vor der Prüfung und der Applikation der Reparaturlackierungen wurden sie während 24 Stunden im Klimaraum bei 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% gelagert. The resulting test panels are referred to below as "original panels". Before testing and applying the refinish, they were for 24 hours in a climate room at 23 ° C and a relative humidity stored by 50%.

Ein Teil der Originaltafeln wurden mit einer ersten Reparaturlackierung nach ISO 1520 versehen. Diese Tafeln werden im folgenden als "1.-Reparatur-Tafeln" bezeichnet. Part of the original panels were repainted with a first refinish Provided with ISO 1520. These panels are referred to below as "1st repair panels" designated.

Ein Teil dieser 1.-Reparatur-Tafeln wurden nach ISO 1520 mit einer zweiten Reparaturlackierung versehen. Diese Tafeln werden im folgenden als "2.- Reparatur-Tafeln" bezeichnet. Part of these 1st repair panels were made according to ISO 1520 with a second one Provide repair paint. These boards are referred to as "2.- Repair boards ".

Für die Prüfung der Haftung der aus den Wasserbasislacken der Tabelle 1 hergestellten Wasserbasislackierungen auf Glas wurden die Wasserbasislacke auf Glasplatten appliziert und während 30 Minuten bei 140°C eingebrannt, so daß Wasserbasislackierungen einer Schichtstärke von 30 µm resultierten. Auf die Wasserbasislackierungen wurden Wassertropfen gegeben und eine Stunde lang einwirken gelassen. Beurteilt wurde die Haftung der Wasserbasislackierungen an den mit Wassertropfen benetzten Stellen im Vergleich zu der Haftung an den nicht benetzten Stellen. For testing the adhesion of the waterborne basecoats in Table 1 water-based paints produced on glass, the water-based paints were applied Glass plates applied and baked at 140 ° C for 30 minutes, so that Water-based paints with a layer thickness of 30 µm resulted. On the Waterborne basecoats were given water drops and for one hour let act. The adhesion of the waterborne basecoats was assessed the areas wetted with water drops compared to the adhesion to the non wetted places.

Die Originaltafeln, die 1.-Reparatur-Tafeln und die 2.-Reparatur-Tafeln wurden direkt und nach unterschiedlicher Vorbehandlung der Gitterschnittprüfung nach DIN ISO 2409: 1994-10 unterworfen. The original panels, the 1st repair panels and the 2nd repair panels were directly and after different pretreatment of the cross cut test Subject to ISO 2409: 1994-10.

Des weiteren wurden die Originaltafeln und die 2.-Reparatur-Tafeln dem Steinschlagtest VCKN4441 von NedCar unterworfen. Dieser Steinschlagtest ist in der Fachwelt allgemein bekannt. Furthermore, the original panels and the 2nd repair panels were the Stone chip test subjected to VCKN4441 by NedCar. This stone chip test is in generally known to experts.

Die Ergebnisse dieser Tests finden sich in der Tabelle 2. Sie untermauern die überlegene Naßhaftfestigkeit und Steinschlagbeständigkeit der aus den erfindungsgemäßen Wasserbasislacken der Beispiele 1 bis 3 hergestellten, erfindungsgemäßen Mehrschichtlackierungen. Diese Überlegenheit ist insofern unerwartet, als die nicht erfindungsgemäßen Wasserbasislackierungen der Mehrschichtlackierungen V1 und V2 wegen ihres deutlich höheren Anteils an Vernetzungsmitteln (B) eine höhere Vernetzungsdichte aufwiesen. Tabelle 2 Die Haftfestigkeit der erfindungsgemäßen (Beispiele 1 bis 3) und der nicht erfindungsgemäßen (Vergleichsversuche V1 und V2) Mehrschichtlackierungen



The results of these tests can be found in Table 2. They underpin the superior wet adhesion and stone chip resistance of the multi-layer coatings according to the invention produced from the waterborne basecoats of Examples 1 to 3 according to the invention. This superiority is unexpected insofar as the water-based lacquers of the multi-layer lacquers V1 and V2 not according to the invention had a higher crosslinking density because of their significantly higher proportion of crosslinking agents (B). TABLE 2 The adhesive strength of the inventive (Examples 1 to 3) and the non-inventive (comparative tests V1 and V2) multi-layer coatings



Claims (14)

1. Wäßriger, farb- und/oder effektgebender Beschichtungsstoff, enthaltend: A) als Bindemittel mindestens ein anionisch stabilisiertes Polyurethan- (Meth)Acrylat-Pfropfmischpolymerisat, B) als Vernetzungsmittel 1. mindestens ein wasserlösliches, mit schwachen, organischen und/oder anorganischen Säuren katalysierbares Melamin- Formaldehyd-Harz, das einen mittleren bis hohen Alkylierungsgrad und eine mittlere bis hohe Iminofunktionalität aufweist, und 2. mindestens ein wasserunlösliches, mit starken, organischen und/oder anorganischen Säuren katalysierbares Melamin- Formaldehyd-Harz, das einen hohen Alkylierungsgrad und eine niedrige Iminofunktionalität aufweist, C) mindestens eine organische und/oder anorganische Säure als Katalysator und D) mindestens ein Pigment sowie gegebenenfalls enthaltend E) mindestens einen von den Bindemitteln (A) verschiedenen Bestandteil, der mit den Melamin-Formaldehyd-Harzen reaktiv ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsstoff die Vernetzungsmittel (B) in einer Menge von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Vernetzungsmittel (B) und Bindemittel (A) sowie gegebenenfalls vorhandenem Bestandteil (E), enthält. 1. Aqueous, color and / or effect coating material, containing: A) at least one anionically stabilized polyurethane (meth) acrylate graft copolymer as binder, B) as a crosslinking agent 1. at least one water-soluble melamine-formaldehyde resin which can be catalyzed with weak, organic and / or inorganic acids and which has a medium to high degree of alkylation and a medium to high imino functionality, and 2. at least one water-insoluble melamine-formaldehyde resin which can be catalyzed with strong, organic and / or inorganic acids and which has a high degree of alkylation and a low imino functionality, C) at least one organic and / or inorganic acid as a catalyst and D) at least one pigment and optionally containing E) at least one constituent different from the binders (A) and reactive with the melamine-formaldehyde resins, characterized in that the coating material contains the crosslinking agents (B) in an amount of 10 to 20% by weight, based on the amount of crosslinking agent (B) and binder (A) and any constituent (E) present. 2. Beschichtungsstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er die Vernetzungsmittel (B) in einer Menge von 14 bis 19 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Vernetzungsmittel (B) und Bindemittel (A) sowie gegebenenfalls vorhandenem Bestandteil (E), enthält. 2. Coating material according to claim 1, characterized in that it is the Crosslinking agent (B) in an amount of 14 to 19 wt .-%, based on the amount of crosslinking agent (B) and binder (A) and optionally present component (E). 3. Beschichtungsstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Melamin-Formaldehyd-Harze im Gewichtsverhältnis von b1) : b2) = 1,1 : 1 bis 2 : 1 vorliegen. 3. Coating material according to claim 1 or 2, characterized in that the melamine-formaldehyde resins in the weight ratio of b1): b2) = 1.1: 1 to 2: 1. 4. Beschichtungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment-Bindemittel-Verhältnis bei 0,1 : 1 bis 2 : 1 liegt. 4. Coating material according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the pigment-binder ratio is 0.1: 1 to 2: 1 lies. 5. Beschichtungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er, bezogen auf seine Gesamtmenge, einen Festkörpergehalt von 20 bis 60 Gew.-% aufweist. 5. Coating material according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that, based on its total quantity, it has a Has solids content of 20 to 60 wt .-%. 6. Beschichtungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er, bezogen auf seinen Festkörper, 35 bis 70 Gew.-% des Bindemittels (A) enthält. 6. Coating material according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that, based on its solid, it is 35 to 70% by weight of the binder (A) contains. 7. Beschichtungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er, bezogen auf seinen Festkörper, 5 bis 15 Gew.-% der Vernetzungsmittel (B) enthält. 7. Coating material according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that, based on its solid, it is 5 to 15% by weight contains the crosslinking agent (B). 8. Beschichtungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er, bezogen auf seinen Festkörper, 0,1 bis 3 Gew.-% des Katalysators (C) enthält. 8. Coating material according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that it, based on its solid, 0.1 to 3 wt .-% of the catalyst (C) contains. 9. Beschichtungsstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mit aktinischer Strahlung aktivierbare Bestandteile (F) für die Vernetzung mit aktinischer Strahlung enthält. 9. Coating material according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that it can be activated with actinic radiation (F) contains for crosslinking with actinic radiation. 10. Verwendung des wäßrigen Beschichtungsstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Herstellung einschichtiger oder mehrschichtiger, farb- und/oder effektgebender Lackierungen für die Automobilerst- und - repararurlackierung, die industrielle Lackierung, inclusive Coil-Coating und Container-Coating, die Kunststofflackierung, die Möbellackierung und die Lackierung von weißer Ware. 10. Use of the aqueous coating material according to one of the Claims 1 to 9 for the production of single-layer or multi-layer, color and / or effect paint finishes for automotive first and - repair painting, industrial painting, including coil coating and Container coating, plastic painting, furniture painting and the Painting of white goods. 11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Beschichtungsstoff als Wasserbasislack und Unidecklack in der Automobilerst- und -repararurlackierung verwendet wird. 11. Use according to claim 10, characterized in that the aqueous Coating material as a water-based lacquer and solid-color topcoat in the Automotive initial and repair painting is used. 12. Verfahren zur Herstellung einer ein- oder mehrschichtigen, farb- und/oder effektgebenden Lackierung durch Applikation mindestens einer Schicht des Beschichtungsstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auf ein grundiertes oder ungrundiertes Substrat und thermische Härtung oder Härtung mit Hitze und aktinischer Strahlung der resultierenden Naßschicht(en). 12. Process for producing a single or multi-layer, color and / or effect painting by applying at least one layer of Coating material according to one of claims 1 to 9 primed or unprimed substrate and thermal curing or Curing with heat and actinic radiation of the resulting Wet layer (s). 13. Verfahren zur Herstellung einer farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierung nach dem Naß-in-naß-Verfahren durch: A) Applikation einer Wasserbasislackschicht auf ein grundiertes oder ungrundiertes Substrat; B) Ablüften und/oder Zwischentrocknen der Wasserbasislackschicht; C) Applikation einer Klarlackschicht auf der Wasserbasislackschicht, und D) thermische Härtung oder Härtung mit Hitze und aktinischer Strahlung der beiden Naßschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserbasislackschicht aus dem Beschichtungsstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wird. 13. Process for producing a color and / or effect multi-layer coating by the wet-on-wet process by: A) application of a waterborne basecoat to a primed or unprimed substrate; B) flashing off and / or intermediate drying of the water-based lacquer layer; C) application of a clear lacquer layer on the water-based lacquer layer, and D) thermal curing or curing with heat and actinic radiation of the two wet layers, characterized in that the water-based lacquer layer is produced from the coating material according to one of claims 1 to 9. 14. Verfahren zur Herstellung einer farb- und/oder effektgebenden Mehrschichtlackierung nach dem Naß-in-naß-Verfahren durch: A) Applikation einer ersten Wasserbasislackschicht auf eine auf einem Substrat befindliche, nicht oder nur partiell vernetzte Elektrotauchlackschicht; B) thermische Härtung der Elektrotauchlackschicht und der ersten Wasserbasislackschicht; C) Applikation einer zweiten Wasserbasislackschicht; D) Ablüften und/oder Zwischentrocknen der zweiten Wasserbasislackschicht; E) Applikation einer Klarlackschicht auf der zweiten Wasserbasislackschicht, und F) thermische Härtung oder Härtung mit Hitze und aktinischer Strahlung der beiden Naßschichten, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Wasserbasislackschicht aus dem Beschichtungsstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wird. 14. Process for producing a color and / or effect multi-layer coating by the wet-on-wet method by: A) application of a first water-based lacquer layer to an electrodeposition lacquer layer which is on a substrate and is not or only partially cross-linked; B) thermal curing of the electrocoat layer and the first water-based lacquer layer; C) application of a second water-based lacquer layer; D) flashing off and / or intermediate drying of the second water-based lacquer layer; E) application of a clear lacquer layer on the second water-based lacquer layer, and F) thermal curing or curing with heat and actinic radiation of the two wet layers, characterized in that the first and / or second water-based lacquer layer is produced from the coating material according to one of claims 1 to 9.
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