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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft die Verwendung eines wässrigen Lackes, der mindestens ein Acrylat-Copolymerisat und/oder Polyvinylacetat sowie mindestens 20 Gew.-% eines anionischen Methacrylpolymers in einem wässrigen alkalischen Milieu enthält, als Strukturlack zur Erzeugung von Oberflächen mit besonderem Effekt.
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STAND DER TECHNIK
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Bekannte Beschichtungen bzw. Lackierungen bestehen überwiegend aus gefärbtem oder farblosem Nitrocellulose-Lack oder aus Kunststoffen z. B. aus Polyamidharz. Diese Beschichtungen weisen ggf. noch dispergierte Pigmente und Füllstoffe auf. Abschließend wird zumeist noch eine klare Glanz- oder Mattschicht aufgetragen.
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Alternativ zu derartigen lösungsmittelhaltigen Oberflächenüberzügen werden auch andere Beschichtungen eingesetzt. Hierbei handelt es sich häufig um wässrige Acrylat- oder Polyurethan-Dispersionen. Wie bei den Lösemittellacken werden auch den wässrigen Dispersionen in der Regel Pigmente und Füllstoffe zugesetzt.
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Sowohl die Lösemittellacke als auch die wässrigen Lacke besitzen normalerweise eine plane, mehr oder weniger glatte Oberfläche. Im Gegensatz dazu sind aber auch Strukturlacke bekannt, die eine strukturierte, reliefartige Oberfläche aufweisen. Eine gewisse Rauheit ist z. B. durch Beimengen von feinstem bis grobem Sand zu erzielen.
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Bei einem sogenannten Hammerschlaglack ergibt sich eine Zellenstruktur dadurch, dass zwei nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten zusammen gebracht werden, z. B. indem einem Lack Silikon beigemengt wird. Das Resultat sind Pigmentkrater, die dem Lack die gewünschte Struktur geben.
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Durch Auftragen, z. B. Spritzen oder Streichen bestimmter Lacke in zwei aufeinander folgenden Schritten erzielt man Oberflächen, die als Schrumpf- oder Kräusellacke bezeichnet werden. Sie weisen eine feinere, schärfere Struktur mit unregelmässigeren Formen als der Hammerschlaglack auf.
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Ein weiterer Strukturlack ist der sog. Reiss- oder Krakelierlack. Bei diesem Prinzip bringt man eine schnell trocknende Schicht Farbe auf eine langsam trocknende Schicht auf, so dass die obere Schicht aufreisst. Dadurch dass die Deckbeschichtung unelastischer ist als der Grundanstrich, entstehen Risse in der Decklackierung. Die Größe der Risse wird durch die Trocknungszeit bestimmt, die der Grundanstrich benötigt.
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Nachteilig hierbei ist aber unter anderem, dass es sich bei den Strukturlacken stets um zweikomponentige oder zweiphasige Systeme handelt.
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Aus
DE 196 01 699 A1 ist eine wässrige Dispersion bekannt, die insbesondere im Bausektor zur Kunsstoffvergütung von hydraulisch abbindenden Systemen sowie in Putzen, Farben und Klebemitteln eingesetzt wird. Diese Dispersion enthält mindestens ein Acrylat-Copolymerisat und mindestens 20 Gew.-% eines anionischen Methacrylpolymers, d. h., eines Homopolymers, das neben Methacrylat-Monomeren auch Monomere mit anionischen Gruppen enthält, in einem wässrigen alkalischen Milieu.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen wässrigen Strukturlack vorzuschlagen, mit dem sich bei guter Haftfähigkeit und guter Qualität Beschichtungen und Oberflächen mit einem besonderen Effekt und einer neuen Optik erzielen lassen. Zudem sollen die mit den vorgeschlagenen Beschichtungen versehenen Objekte technisch einfach und ohne spezielle Vorkenntnisse reproduzierbar herstellbar sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines Lackes, der mindestens ein Acrylat-Copolymerisat und/oder Polyvinylacetat sowie mindestens 20 Gew.-% eines anionischen Methacrylpolymers in einem wässrigen alkalischen Milieu enthält, als Strukturlack zur Erzielung einer durch Risse in Facetten aufgeteilten Oberflächenstruktur, bei der man den Strukturlack als Spachtelmasse in einer Dicke von mindestens 0,5 mm auf eine Unterlage aufträgt und trocknen läßt.
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Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Strukturlack handelt es sich somit um eine einphasige Dispersion, die sich einfach in einem Zuge auf die zu lackierende Oberfläche auftragen läßt, ohne dass dazu spezielle Vorkenntnisse erforderlich wären.
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Beim Trocknen der Lackschicht entstehen in deren Oberfläche mehr oder weniger feine Risse, die, ähnlich wie Trocknungsrisse im Boden, die Oberfläche in annähernd polygonale Facetten aufteilen. Die Größe der Facetten ist von dem Mengenverhältnis zwischen Copolymerisat bzw. Polyvinylacetat und Methacrylpolymer sowie auch von der Dicke der Lackschicht und den Trocknungsbedingungen abhängig und läßt sich so nach Bedarf variieren, um dekorative Struktureffekte zu erzielen. Generell nimmt die Größe der Facetten mit zunehmender Dicke der Lackschicht und mit zunehmenden Anteil an Polymethacrylat zu. Durch einfache Rezepturänderungen läßt sich die Struktur des Lackes beliebig einstellen und/oder verändern.
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Der Strukturlack läßt sich sowohl auf Gegenstände mit einer saugfähigen Oberfläche auftragen, beispielsweise Gegenstände aus Holz, Papier, Keramik, Ton oder Textilien, als auch auf Gegenstände mit nicht saugfähiger Oberfläche wie z. B. Glas, Metall und verschiedene Kunststoffe, und weist stets eine gute Haftung auf dem Untergrund auf. Der Lack eignet sich somit besonders zur Gestaltung von Verpackungsmaterialien oder Verpackungen sowie zur Oberflächenveredelung von Dekorationsobjekten, Wohnungseinrichtungsgegenständen und vergleichbaren Artikeln verschiedenster Art.
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Je nach Ausführungsform kann der Lack klar oder eingefärbt sein, und nach dem Trocknen läßt sich die Lackschicht durch Auftragen einer zusätzlichen Farb- oder Lackschicht, beispielsweise eines Metalleffekt-Lackes färben oder veredeln. Insbesondere läßt sich auf diese Weise eine sehr ansprechende, an eine Reptilienhaut erinnernde Gestaltung erreichen. Ebenso ist es auch möglich, den getrockneten Lack mit einem handelsüblichen Hochglanzlack zu versiegeln.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält der Lack bis zu 80 Gew.-% Acrylat-Copolymerisat und bis zu 80 Gew.-% Polymethacrylat. Wahlweise kann das Copolymerisat oder ein mehr oder weniger großer Anteil desselben auch durch Polyvinylacetat ersetzt sein. Bevorzugt ist jedoch der Anteil von Polyvinylacetat an der gesamten Trockensubstanz des Lackes nicht größer als 50 Gew.-%.
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Bei dem Copolymerisat handelt es sich vorzugsweise um eine Kombination von wässrigen Copolymerisaten aus Derivaten verschiedener Acrylate und Acetate. Besonders bevorzugt ist 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat. Dieses Copolymerisat sowie auch das Polyvinylacetat und Polymethacrylat sind als Dispersionen im Handel erhältlich. Diese Komponenten, die in dem Lack als Bindemittel dienen, sollten möglichst keine freien Isocyanatgruppen aufweisen, damit gesundheitliche Beeinträchtigungen bei der Verarbeitung des Lackes und bei der Verwendung der lackierten Produkte vermieden werden.
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Der Lack kann neben den genannten Bindemitteln noch verschiedene Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Netzmittel, Entschäumer, Verdicker, Färbemittel, Konservierungsmittel und dergleichen, vorzugsweise bis zu einer Gesamtmenge von etwa 30 Gew.-%.
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Netzmittel auf Silikonbasis sind besonders geeignet. Geeignete Entschäumer sind z. B. Polysiloxane, insbesondere ein polyethermodifiziertes Polysiloxan.
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Als Verdicker können Harnstoff-Lösungen und/oder Kieselsäuren und/oder Cellulosederivate und/oder Natronlauge und/oder handelsübliche Acrylatverdicker eingesetzt werden.
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Als Färbemittel werden bevorzugt handelsübliche Pigmentteige oder auch Pigmente direkt verwendet oder auch wasserlösliche Farbstoffe oder beschichtete Polyethylen-Terephthalate verschiedener Korngröße.
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Als Quervernetzungsmittel wird bevorzugt N-Methyl-Pyrrolidon oder ein polyfunktionales Aziridin eingesetzt
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Zur Einstellung der gewünschten Konsistenz und zur guten Verarbeitbarkeit des Strukturlacks bei gutem Effekt der beschichteten Oberfläche dient neben dem Verdicker, dem Quervernetzungsmittel und dem Entschäumer auch der Anteil des jeweiligen Bindemittels und dessen jeweiliger Wasseranteil.
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Gemäß einer Ausführungssform enthält der Strukturlack:
| bis 70 Gew.-% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| bis 50 Gew.-% | Polyvinylacetat, wobei eines der beiden Polymere im Strukturlack enthalten ist |
| 20 bis 80 Gew.-% | Polymethacrylat |
| 0,05 bis 0,5 Gew.-% | Netzmittel |
| 0,1 bis 20 Gew.-% | Entschäumer, Färbemittel, Verdicker und sonstige Zusatzstoffe |
| 0,1 bis 4 Gew.-% | Quervernetzungsmittel |
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Ein farbiger Strukturlack enthält gemäß einer speziellen Ausführungssform:
| 20 bis 59,5 Gew.-% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 20 bis 50 Gew.-% | Polyvinylacetat |
| 20 bis 59,5 Gew.-% | Polymethacrylat |
| 0,05 bis 0,3 Gew.-% | Netzmittel |
| 0,1 bis 5 Gew.-% | Entschäumer |
| 0,05 bis 25 Gew.-% | Färbemittel |
| 0,1 bis 5 Gew.-% | Verdicker |
| 0,1 bis 2 Gew.-% | sonstige Zusatzstoffe (z. B. Konservierungsmittel) |
| 0,1 bis 4 Gew.-% | Quervernetzungsmittel |
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Ein farbloser Strukturlack enthält gemäß einer speziellen Ausführungssform:
| 0 bis 20 Gew.-% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 20 bis 50 Gew.-% | Polyvinylacetat |
| 20 bis 59,15 Gew.-% | Polymethacrylat |
| 0,05 bis 0,3 Gew.-% | Netzmittel |
| 0,1 bis 3 Gew.-% | Entschäumer |
| 0,5 bis 4 Gew.-% | Verdicker |
| 0,1 bis 2 Gew.-% | sonstige Zusatzstoffe (z. B. Konservierungsmittel) |
| 0,1 bis 4 Gew.-% | Quervernetzungsmittel |
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Anhand einiger Beispiele und der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher dargestellt.
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Die einzige Abbildung in der Zeichnung zeigt eine typische Oberflächenstruktur eines erfindunggemäßen Lackes.
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BESCHREIBUNG VON AUFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In den nachstehenden. Beispielen sind die genannten Mengenangaben prozentuale Einzelwerte, bezogen auf das Gesamtgewicht der Trockensubstanz, die im Rahmen der Verarbeitbarkeit und der gewünschten Eigenschaften, sowie der gegenseitigen Verträglichkeiten teilweise erheblich variieren können. Beispiel 1:
| 41,3% | Polyvinylacetat |
| 41,3% | Polymethacrylat |
| 10,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
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Anwendung:
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Der Strukturlack wird in einer Dicke von mindestens 2 mm mittels eines Spachtels oder eines Messers aufgestrichen. Er sollte möglichst gleichmäßig aufgetragen werden. Dies ergibt nach dem Trocknen die in der Zeichnung dargestellte Oberflächenstruktur mit durch Risse
10 begrezten Facetten
12. Beispiel 2:
| 21,0% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 20,3% | Polyvinylacetat |
| 41,3% | Polymethacrylat |
| 10,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
Beispiel 3:
| 31,3% | Polyvinylacetat |
| 51,2% | Polymethacrylat |
| 8,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 0,1% | Colanyl Schwarz |
| 2% | polyfunktionaler Aziridin Crosslinker |
Beispiel 4:
| 15,0% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 16,3% | Polyvinylacetat |
| 51,2% | Polymethacrylat |
| 8,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 0,1% | Colanyl Schwarz |
| 2% | polyfunktionaler Aziridin Crosslinker |
Beispiel 5:
| 31,3% | Polyvinylacetat |
| 51,2% | Polymethacrylat |
| 10,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 0,1% | Colanyl Schwarz |
Beispiel 6:
| 31,3% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 51,3% | Polymethacrylat |
| 10,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
Beispiel 7:
| 20,0% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 11,3% | Polyvinylacetat |
| 51,3% | Polymethacrylat |
| 10,9% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
Beispiel 8:
| 29,8% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 49,3% | Polymethacrylat |
| 10,3% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 4,1% | Unisperse Gelb |
Beispiel 9:
| 14,9% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 14,9% | Polyvinylacetat |
| 49,3% | Polymethacrylat |
| 10,3% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 4,1% | Unisperse Gelb |
Beispiel 10:
| 30,8% | Polyvinylacetat |
| 49,3% | Polymethacrylat |
| 13% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 0,4% | Flexonyl Blau |
Beispiel 11:
| 15,4% | 2-Ethylhexylacrylat-Butylacrylat-Methylmethacrylat Copolymerisat |
| 15,4% | Polyvinylacetat |
| 49,3% | Polymethacrylat |
| 13% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 0,4% | Flexonyl Blau |
Beispiel 12:
| 30,8% | Polyvinylacetat |
| 48,3% | Polymethacrylat |
| 10,4% | synthetisches Magnesiumsilikat (20:80 in Wasser) |
| 0,4% | Siloxan |
| 5,8% | Harnstoff/Natronlauge Mischung |
| 0,3% | CIT/MIT/Bronopol enthaltendes Konservierungsmittel |
| 4% | Poly Flake 008 Hex Dark |
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Die Anwendung der Lacke nach den Beispielen 2 bis 12 kann zu Beispiel 1 analog sein.
