DE102020005446A1 - Verbesserte Spachtelmassen und Verfahren zur Beschichtung großer Bauteile - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Spachtelmassen mit verbesserten Eigenschaften. Die Spachtelmassen weisen einen Strukturviskositätsindex im Bereich von 35 bis 85 und eine Läufergrenze im Bereich von 200 bis 1200 µm auf. Sie umfassen eine Bindemittel- und eine Härterkomponente. Die Bindemittelkomponente enthält zumindest 5 bis 50 Gew.-% Polyasparaginsäureester sowie 0,01 bis 50 Gew.-% Füllstoffe, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse. Die Härterkomponente enthält Polyisocyanate. Die Erfindung betrifft weiterhin verbesserte Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen und Beschichtungssystemen, in denen die Spachtelmassen eingesetzt werden. Die Verfahren können insbesondere zur Beschichtung sehr großer Objekte wie Maschinen, Bauteile oder Fahrzeuge eingesetzt werden, z.B. zur Beschichtung von Eisenbahnwagons, Kränen, Baggern oder Muldenkippern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Spachtelmassen mit verbesserten Eigenschaften und deren Verwendung in Beschichtungssystemen. Die Erfindung betrifft weiterhin verbesserte Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen und Beschichtungssystemen. Die erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere zur Beschichtung sehr großer Objekte wie Maschinen, Bauteile oder Fahrzeuge eingesetzt werden, z.B. zur Beschichtung von Eisenbahnwagons, Kränen, Baggern oder Muldenkippern.
  • Üblicherweise werden zur Beschichtung solcher Objekte Beschichtungsaufbauten oder Beschichtungssysteme einsetzt, welche aus 4 bis 5 Schichten bestehen. Die Beschichtung eines Eisenbahnwagons beispielsweise weist Beschichtungssysteme mit Primerschicht, Spachtelschicht, Füllerschicht und Decklackschicht auf. Die Decklackschicht kann dabei auch durch die üblichen Basislack-/Klarlack-Systeme ersetzt sein.
  • Zum Aufbau des Beschichtungssystems wird zunächst die Primerschicht auf eine vorbereitete und gereinigte Substratoberfläche aufgebracht. Unter dem Begriff Primer werden im Folgenden dünne Schichten verstanden, welche unmittelbar auf die Substratoberfläche, beispielsweise auf Metalloberflächen, aufgebracht werden und in Beschichtungssystemen als Grundierung mit bestimmten Funktionen wie Haftvermittlung und Korrosionsschutz eingesetzt werden. Zur Herstellung der Primerschicht werden meist Beschichtungsstoffe auf Basis von Epoxidharz- oder Polyurethan-Bindemitteln eingesetzt, die bei erhöhten Temperaturen gehärtet werden müssen.
  • Auf die Primerschicht wird eine Spachtelmasse aufgebracht, zur Spachtelschicht ausgehärtet und anschließend geschliffen. Unter dem Begriff Spachtelmasse werden im Folgenden hochgefüllte Beschichtungsstoff-Zusammensetzungen verstanden, welche gut schleifbare Beschichtungen ergeben. Sie können zum Ausgleich von größeren Unebenheiten der Oberfläche eingesetzt werden. Üblicherweise eingesetzte Spachtelmassen sind Zusammensetzungen auf der Basis ungesättigten Polyester-Bindemitteln, welche manuell mittels Spatel auf die Primerschicht appliziert werden müssen. Die erhaltenen Spachtelschichten sind gut schleifbar, zeigen aber eine unerwünscht hohe Feuchtigkeitsaufnahme, welche die weitere Bearbeitung beeinträchtigt.
  • Zur Glättung der Oberfläche der angeschliffenen Spachtelschicht werden ein oder mehrere Füllerschichten aufgebracht, auf welche in der Regel abhängig von der gewünschten dekorativen Gestaltung ein oder mehrere farbgebenden Lackschichten und gegebenenfalls ein oder mehrere Klarlackschichten folgen. Unter dem Begriff Füller werden im Folgenden Beschichtungsstoff-Zusammensetzungen verstanden, welche zum Ausgleich feinerer Unebenheiten der Oberfläche wie Schleifriefen eingesetzt werden. Übliche Füller sind Zusammensetzungen auf der Basis von Polyurethan- oder Epoxidharz-Bindemitteln, welche bei erhöhten Temperaturen ausgehärtet werden. Im Folgenden wird unter dem Begriff farbgebender Lack ein Beschichtungsstoff verstanden, welcher auf ein Substrat aufgetragen eine farbige Beschichtung ergibt. Unter dem Begriff Klarlack wird im Folgenden ein Beschichtungsstoff verstanden, der eine transparente Beschichtung mit schützenden, dekorativen und/oder spezifischen technischen Eigenschaften ergibt.
  • Die üblichen farbgebenden Lackschichten werden aus pigmentierten Beschichtungsstoffen auf der Basis von Polyurethan-Bindemitteln hergestellt, welche bei erhöhten Temperaturen ausgehärtet werden. Weiterhin können auf diesen Schichten zusätzlich ein oder mehrere Klarlackschichten aufgebracht werden, um die Beschichtung zu schützen und ihre Eigenschaften zu verbessern.
  • Die Herstellung der bekannten Beschichtungssysteme ist durch die 4 bis 5 erforderlichen Schichten material- und zeitaufwendig. Darüber hinaus besteht durch die notwendige Aushärtung einzelner Schichten bei erhöhter Temperatur ein hoher Energiebedarf. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, verbesserte Verfahren zur Herstellung von Beschichtungen zur Verfügung zu stellen, insbesondere Verfahren, welche weniger Material, Zeit und Energie erfordern. Die Aufgabe wird gelöst durch Spachtelmassen gemäß Hauptanspruch und ihre Verwendung in Beschichtungssystemen sowie Verfahren zur deren Herstellung gemäß Nebenansprüchen. Weitere Ausführungsformen offenbaren die Unteransprüche und die Beschreibung.
  • Die erfindungsgemäßen Spachtelmassen umfassend eine Bindemittelkomponente und eine Härterkomponente, wobei die Bindemittelkomponente ein oder mehrere Polyasparaginsäureester sowie ein oder mehrere Füllstoffe aufweist. Die Härterkomponente enthält ein oder mehrere Polyisocyanate.
  • Erfindungsgemäß geeignet sind Polyasparaginsäureester nach Formel (I)
    Figure DE102020005446A1_0001
    wobei R1, R2, R3 und R4 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Alkyl- oder Arylgruppen stehen und R5 für eine zweibindige Alkyl-, Aralkyl-, Aryl- oder Cycloalkylgruppe steht.
  • Bevorzugt werden die Polyasparaginsäureester N,N'-(Methylendi-4,1-cyclohexandiyl)bis-1,1',4,4'-tetraethylester, N,N'-[Methylen-bis(2-methyl-4,1-cyclohexandiyl)]bis-1,1',4,4'-tetraethylester, N,N'-(2-Methyl-1,5-pentandiyl)bis-,1,1',4,4'-tetraethylester und deren Gemische eingesetzt. Die Polyasparaginsäureester werden in Mengen von 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 10 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 20 bis 25 Gew.-%, eingesetzt, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen.
  • Erfindungsgemäß geeignete Füllstoffe sind Carbonate wie Kreide, Kalksteinmehl, Calcit, gefälltes Calciumcarbonat, Dolomit, Bariumcarbonat, Sulfate wie Baryt, Blanc fixe, Calciumsulfat, Talkum, Chlorit, Kaolin, Wollastonit, Montmorillonit, Schiefermehl, Feldspate, Mullit, Bimsmehl, Perlit, Fasern aus Schmelzen von Glas oder Basalten, Glasmehl, Glaskugeln, Schlacken und deren Gemische. Bevorzugt eingesetzte Füllstoffe sind Bariumsulfat, Talkum und deren Gemische. Erfindungsgemäß werden die Füllstoffe in Mengen von 0,01 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-% eingesetzt, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen.
  • Erfindungsgemäß geeignet sind Polyisocyanate auf Basis aliphatischer Diisocyanate wie Hexamethylen-1,6-diisocyanat (abgekürzt: HDI) und Isophorondiisocyanat (abgekürzt: IPDI). Bevorzugt sind die Oligomere Uretdion, Isocyanurat, Allophanat, Biuret, Iminooxadiazindinon und deren Gemische. Besonders bevorzugt sind HDI-Uretdione, HDI-Isocyanurate, HDI-Allophanate, HDI-Biurete, HDI-Iminooxadiazindinone, IPDI-Uretdione, IPDI-Isocyanurate, IPDI-Allophanate, IPDI-Biurete, IPDI-Iminooxadiazindinone und deren Gemische. Ganz besonders bevorzugt sind HDI-Uretdione, HDI-Isocyanurate, IPDI-Uretdione, IPDI-Isocyanurate und deren Gemische.
  • Die Bindemittelkomponente und die Härterkomponente werden in einem Stoffmengenverhältnis A : B der isocyanatfunktionellen Gruppen der Polyisocyanate (A) zu den aminofunktionellen Gruppen der Polyasparaginsäureester (B) im Bereich von 0,5 : 1 bis 2 : 1, bevorzugt von 0,6 : 1 bis 1,8 : 1, besonders bevorzugt von 0,7 : 1 bis 1,7 : 1, ganz besonders bevorzugt von 0,8 : 1 bis 1,6 : 1, eingesetzt.
  • Die erfindungsgemäßen Spachtelmassen weisen niedrige VOC-Werte auf. Der VOC-Wert ist definiert als der Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen (Volatile Organic Components) mit einem Siedepunkt bei 101,3 kPa von kleiner gleich 250 °C. Die Festkörpergehalte der erfindungsgemäßen Spachtelmassen liegen im Bereich von 70 bis 100 %, bevorzugt 80 bis 100 %, besonders bevorzugt 90 bis 100 %. Als Festkörpergehalt wird der prozentuale Massenanteil eines Beschichtungsstoffs bezeichnet, der nach dem Eindampfen als Rückstand verbleibt.
  • Die erfindungsgemäßen Spachtelmassen weisen einen Füllgrad im Bereich von 30 bis 50 %, bevorzugt von 33 bis 47 %, besonders bevorzugt von 35 bis 45 %, ganz besonders bevorzugt von 37 bis 43 %, auf. Unter dem Begriff Füllgrad wird im Folgenden der prozentuale Massenanteil der unlöslichen festen Stoffe, die in der ungehärteten Spachtelmasse vorliegen, bezogen auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse verstanden.
  • Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Spachtelmassen eine Läufergrenze im Bereich von 200 bis 1200 µm, bevorzugt von 250 bis 1000 µm, besonders bevorzugt von 275 bis 900 µm, ganz besonders bevorzugt von 300 bis 750 µm, auf. Unter dem Begriff Läufergrenze wird im Folgenden die in Mikrometern angegebene Nassfilmdicke verstanden, oberhalb derer nach Spritzapplikation an einer senkrecht stehenden Fläche der applizierte Beschichtungsstoff beginnt herunterzulaufen. Die Nassfilmdicke ist definiert als die Schichtdicke des applizierten, nicht ausgehärteten Beschichtungsstoffs.
  • Zusätzlich weisen die erfindungsgemäßen Spachtelmassen einen Strukturviskositätsindex von 35 bis 85, bevorzugt 45 bis 75, besonders bevorzugt 50 bis 70, auf. Unter Strukturviskositätsindex wird im Folgenden das Verhältnis der Scherviskosität des Beschichtungsstoffs bei einer Scherrate von 0,1/s zu der Scherviskosität bei einer Scherrate von 1000/s verstanden. Die Scherviskosität wird dabei mit Hilfe eine Rotationsviskosimeters in mPas bei 23 °C gemessen.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform enthalten die Zusammensetzungen zusätzlich bis zu 30 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 20, besonders bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, aprotische Lösemittel, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen. Unter dem Begriff aprotische Lösemittel werden im Folgenden Lösemittel verstanden, die kein ionisierbares Proton im Molekül enthalten. Geeignete aprotische Lösemittel sind beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, Ketone, Ester, Ether, Etherester insbesondere Ethylacetat, Butylacetat, Aceton, n-Butanon, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Methoxypropylacetat sowie Dimethylsulfoxid. Bevorzugt eingesetzte Lösungsmittel sind Ethylacetat, Butylacetat, Aceton, n-Butanon, Methylisobutylketon, Methoxypropylacetat, Diisobutylketon und deren Gemische.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform enthalten die Zusammensetzungen weiterhin Haftvermittler, bevorzugt in der Härterkomponente. Geeignete Haftvermittler sind Silane wie 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan (GLYEO), 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (GLYMO), 2-Aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilan, 2-Aminoethyl-3-amino-propylmethyldi-methoxysilan, N-(n-butyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Bis(3-triethoxysilylpropyl)-amin, Bis(3-trimethoxysilyl-propyl)amin, 3-Aminopropylmethyldiethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan (AMEO), 3-Aminopropyltrimethoxysilan (AMMO). Bevorzugt sind 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan (GLYEO), 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (GLYMO), 3-Aminopropyltriethoxysilan (AMEO) und 3-Aminopropyltrimethoxysilan (AMMO).
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Spachtelmassen zusätzlich Korrosionsinhibitoren. Dadurch können die Spachtelmassen als direct-to-metal-Beschichtung direkt auf Metallsubstrate appliziert werden, so dass die Primerschichten eingespart werden können. Geeignete Korrosionsinhibitoren sind Tannin-Derivate, basische Sulfonate, Nitrocarboxylate, Aminocarboxylate sowie Zinksalze organischer Stickstoffsäuren wie Zink-Nitroisophthalat und Zinksalze der Cyanursäure. Weitere geeignete Korrosionsinhibitoren sind passive Korrosionsschutzpigmente wie Eisenglimmer und Aluminium-Pigmente. Ebenso geeignet sind aktive Korrosionsschutzpigmente wie Phosphate z.B. Zinkphosphat, Phosphosilikate z.B. Calcium-Strontium-Phosphosilikate, Borate, Molybdate und Chromate, welche eine elektrochemische Passivierung der Metalloberfläche bewirken. Diese können oberflächenbehandelt beispielsweise silanisiert sein. Des weiteren können auch Calcium- oder Magnesiumsilikate auf einem Trägermaterial eingesetzt werden. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Zinkphosphat, Calcium-Strontium-Phosphosilikate, Calcium- oder Magnesiumsilikate auf einem Trägermaterial und deren Gemische. Erfindungsgemäß werden die Korrosionsinhibitoren in Mengen bis zu 30 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von 5 bis 25 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 10 bis 20 Gew.-%, eingesetzt, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die Spachtelmassen weiterhin organische und/oder anorganische Farbpigmente. Die Spachtelmassen übernehmen damit zusätzlich die Funktion der farbgebenden Lackschicht. Geeignete Pigmente sind Titandioxid, Eisenoxide, Chromoxide, Chromtitanate, Bismutvanadat, Cobaltblau, Ruße, Pigment Yellow 151, Pigment Yellow 213, Pigment Yellow 83, Pigment Orange 67, Pigment Orange 62, Pigment Orange 36, Pigment Red 170, Pigment Red 188, Pigment Red 254, Pigment Violet 19, Pigment Violet 23, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:6, Pigment Green 7 und deren Gemische. Bevorzugte Pigmente sind Titandioxid, Ruße, Pigment Orange 62, Pigment Red 188, Pigment Red 254, Pigment Violet 23, Pigment Blue 15:3, Pigment Blue 15:6 und deren Gemische. Erfindungsgemäß werden die Pigmente in Mengen bis zu 40 Gew.-%, bevorzugt von 0,01 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 30 Gew. %, ganz besonders bevorzugt von 1 bis 20 Gew.-%, eingesetzt, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die Spachtelmassen zusätzlich Lichtschutzmittel, um eine lange Witterungsbeständigkeit zu erhalten. Geeignete Lichtschutzmittel sind Radikalfänger wie sterisch gehinderte aliphatische Amine z.B. auf Basis substituierter 2,2,6-Tetramethylpiperidine, UV-Absorber wie 2-Hydroxyphenylbenztriazole, 2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxyphenyltriazine oder Oxalanilide, sowie Quencher wie organische Nickelverbindungen und Peroxidzersetzer wie Thioether oder Phosphite. Bevorzugt eingesetzt werden sterisch gehinderte aliphatische Amine auf Basis substituierter 2,2,6-Tetramethylpiperidine, 2-Hydroxyphenylbenztriazole, 2-Hydroxybenzophenone, 2-Hydroxyphenyltriazine und Oxalanilide. Besonders bevorzugt eingesetzt werden substituierte 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine, 2-Hydroxyphenyltriazine, 2-Hydroxybenzophenone, Oxalanilide und deren Gemische. Erfindungsgemäß werden die Lichtschutzmittel in Mengen bis zu 5 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1 Gew.-%, eingesetzt, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die Spachtelmassen weiterhin Trockenmittel. Trockenmittel sind Substanzen, die geeignet sind Feuchtigkeit insbesondere Wasser aufzunehmen und die im Allgemeinen zum Trocknen von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen eingesetzt werden. Bevorzugte Trockenmittel sind Molsieb wie synthetische und natürliche Zeolithe, Oxazolidinone, Orthocarbonsäureester, blockierte Amine wie Aldimine oder Ketimine und deren Gemische. Besonders bevorzugt sind synthetische Zeolithe, cycloaliphatische Aldimine oder Ketimine und deren Gemische. Erfindungsgemäß werden die Trockenmittel in Mengen bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 20 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 5 bis 15 Gew.-%, eingesetzt, wobei sich die Mengenangaben jeweils auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse beziehen.
  • Weiterhin können die erfindungsgemäßen Spachtelmassen die üblichen und dem Fachmann geläufigen Hilfsstoffe und Additive enthalten wie beispielsweise Netzmittel, Rheologieadditive, Haftvermittler, verlaufsverbessernde Additive, Entschäumer und Entlüfter. Die Additive und Hilfsstoffe können dabei in Mengen bis zu 15 Gew.-%, bevorzugt von 0,02 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2 bis 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmasse des Beschichtungsstoffs eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Spachtelmassen können in hoher Schichtdicke mit Hilfe der bekannten Spritzverfahren appliziert werden. Weiterhin ist der Aufbau von dickschichtigen Beschichtungen in einem Arbeitsgang möglich. Ihre Trocknungszeit ist deutlich kürzer als die der bisher eingesetzten, bekannten Spachtelmassen. Bei Raumtemperatur (23 °C) sind erfindungsmäßen Spachtelmassen schon 2 Stunden nach der Applikation zu einer schleifbaren Schicht ausgehärtet. Weiter zeigen die erhaltenen Spachtelschichten hohe Chemikalienbeständigkeiten, hohe Bewitterungsbeständigkeiten, eine hohe Elastizität und gute Schleifbarkeit. Auch nach dem Schleifen sind die Oberflächen der Spachtelschicht so eben und gleichmäßig, dass das Aufbringen glättenden Füllerschichten nicht erforderlich ist. Darüber hinaus können die erfindungemäßen Spachtelmasse aufgrund ihrer Haftungseigenschaften auch direkt auf Substratoberflächen, insbesondere auf Metalloberflächen, aufgebracht werden, so dass auf entsprechende Primerschichten verzichtet werden kann. Die erfindungsgemäßen Spachtelmassen können mittels der üblichen Spritzverfahren im Niederdruck-, Hochdruck- und Höchstdruckverfahren appliziert werden, die auch elektrostatisch unterstützt sein können.
  • Die erfindungsgemäßen Spachtelmassen können zur Herstellung von Schichten in Beschichtungsystemen verwendet werden. Unter dem Begriff Beschichtungssystem wird im folgenden der Aufbau einer Beschichtung auf einem Substrat verstanden, der zumindest zwei Schichten aufweist. Die Schichten werden durch Applikation eines Beschichtungsstoffs und die anschließende Aushärtung oder Trocknung zu einer zusammenhängenden, festen Schicht erhalten.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beschichtungssystems sind auf der Spachtelschicht ein oder mehrere weitere Schichten aufgebracht. Diese weiteren Schichten können aus den bekannten und dem Fachmann geläufigen Beschichtungsstoffen hergestellt werden. Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Einsatz von Beschichtungsstoffen auf der Basis von RMA-Bindemitteln oder Polyasparaginsäureester-Bindemitteln. Unter dem Begriff RMA-Bindemittel werden im Folgenden Bindemittelsysteme verstanden, die in einer Michael-Addition vernetzen. Sie weisen CH-acide Verbindungen als RMA-Donator, vinyloge Carbonylverbindungen als RMA-Akzeptor und latent-basische Katalysatoren auf. Die Spachtelschicht kann dabei auch ohne Grundierung oder Primerschicht direkt auf die Substratoberflächen, insbesondere bei Metallsubstraten, aufgebracht sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Beschichtungssystem ein oder mehrere Spachtelschichten, auf die zumindest eine Klarlackschicht aufgebracht ist, wobei die eingesetzten Klarlacke RMA-Bindemittel oder Polyasparaginsäureester-Bindemittel enthalten. Weiterhin bevorzugt umfasst das Beschichtungssyteme ein oder mehrere Spachtelschichten, auf die zumindest eine farbgebende Lackschicht aufgebracht ist, wobei die eingesetzten farbgebenden Lacke RMA-Bindemittel oder Polyasparaginsäureester-Bindemittel enthalten. Gegebenenfalls werden auf die farbgebende Lackschicht oder die farbgebenden Lackschichten weiterhin ein oder mehrere Klarlackschichten aufgebracht. Bevorzugt enthalten die eingesetzten Klarlacke RMA-Bindemittel oder Polyasparaginsäureester-Bindemittel.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungssystems, wobei auf eine Substratoberfläche zumindest eine Spachtelschicht hergestellt aus erfindungsgemäßen Spachtelmassen aufgebracht wird, und auf diese Spachtelschicht zumindest eine Klarlackschicht aufgebracht wird. Unter Aufbringen einer Schicht wird im Folgenden die Applikation einer Beschichtungsstoffzusammensetzung auf eine Oberfläche, direkt auf das Substrat oder eine Beschichtung, mit anschließenden Aushärtung zur Beschichtung verstanden.
  • Nach der üblichen Reinigung der Substratoberfläche wird die erfindungsmäße Spachtelmasse im Spritzverfahren mittels einer Niederdruck-, Hochdruck- oder Höchstdruck-Anlage appliziert und bei Raumtemperatur gehärtet. In einer weiteren Ausführungsform kann die Spachtelmasse auf eine Primerschicht, die auf die Substratoberfläche aufgebracht wurde, appliziert werden.
  • Erfindungsgemäß bevorzugt weisen die eingesetzten Spachtelmassen ein oder mehrere Farbpigmente auf. Zusätzlich können sie ein oder mehrere Lichtschutzmittel enthalten. Die pigmentierten Spachtelmassen können farbgebende Lackschichten ersetzen, so dass weitere Schichten eingespart werden können.
  • Die ausgehärtete Spachtelschicht wird glatt geschliffen. Anschließend werden die Klarlackbeschichtungsstoffe appliziert und gehärtet. Bevorzugt werden Klarlacke auf der Basis von RMA-Bindemitteln oder Polyasparaginsäureester-Bindemitteln eingesetzt, welche bei Raumtemperatur gehärtet werden können. Bevorzugt weisen die Klarlack-Beschichtungsstoffe einen Festkörpergehalt von zumindest 65 %, bevorzugt 70 %, besonders bevorzugt zumindest 80 %, ganz besonders bevorzugt zumindest 90 %, auf, um die VOC-Werte des gesamten Beschichtungssystems so gering wie möglich zu halten.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungssystems gelöst, wobei auf eine Substratoberfläche zumindest eine Spachtelschicht hergestellt aus erfindungsgemäßen Spachtelmassen aufgebracht wird, und auf diese Spachtelschicht zumindest eine farbgebenden Lackschicht aufgebracht wird.
  • Nach der üblichen Reinigung der Substratoberfläche wird die erfindungsmäße Spachtelmasse im Spritzverfahren mittels einer Niederdruck-, Hochdruck- oder Höchstdruck-Anlage appliziert und bei Raumtemperatur gehärtet. In einer weiteren Ausführungsform kann die Spachtelmasse auf eine Primerschicht, die auf die Substratoberfläche aufgebracht wurde, appliziert werden.
  • Die ausgehärtete Spachtelschicht wird glatt geschliffen. Anschließend werden die farbgebenden Lackbeschichtungsstoffe appliziert und gehärtet. Bevorzugt werden farbgebende Lacke auf der Basis von RMA-Bindemitteln oder Polyasparaginsäureester-Bindemitteln eingesetzt, welche bei Raumtemperatur gehärtet werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden auf die farbgebenden Lackschichten ein oder mehrere Klarlackschichten aufgebracht. Erfindungsgemäß als Klarlacke geeignet sind Beschichtungsstoffe auf Basis von Polyasparaginsäureester-Bindemitteln oder auf Basis von RMA-Bindemitteln. Besonders bevorzugt ist das Aufbringen einer abschließenden Klarlackschicht, die aus Klarlacken auf der Basis von Polyasparaginsäureester-Bindemitteln hergestellt ist, da so eine lichtbeständige Beschichtung mit sehr gute visueller Oberfläche erhalten wird.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
    Bestandteil Gewichtsteile
    Bindemittelkomponente
    Polyasparaginsäureester: N,N'-(Methylendi-4,1-cyclohexandiyl)bis-1,1',4,4'-tetraethylester 32,0
    Trockenmittel: Aldimin hergestellt aus Isophorondiamin und Butanal 2,5
    Trockenmittel: Molsieb 3A 8,0
    Füllstoff: Talkum 48,0
    Rheologieadditiv: Verdicker auf Basis von hydriertem Rizinusöl 1, 8
    Entschäumer: Polyacrylat-Blockcopolymer 0,5
    Dispergieradditiv: Polyacrylat mit pigmentaffinen Gruppen 3,0
    Lösemittel: Butylacetat 4,2
    Härterkomponente
    Polyisocyanat: HDI-Uretdion 32,0
    Haftvermittler: 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan 2,0
    Beispiel 2
    Bestandteil Gewichtsteile
    Bindemittelkomponente
    Polyasparaginsäureester: N,N'-(Methylendi-4,1-cyclohexandiyl)bis-1,1',4,'4'-tetraethylester 32,0
    Trockenmittel: Aldimin hergestellt aus Isophorondiamin und Butanal 2,5
    Trockenmittel: Molsieb 3A 8, 0
    Füllstoff: Talkum 30,0
    Korrosionsinhibitor: Zinkphosphat 18,0
    Rheologieadditiv: Verdicker auf Basis von hydriertem Rizinusöl 1,4
    Entschäumer: Polyacrylat-Blockcopolymer 0,5
    Dispergieradditiv: Polyacrylat mit pigmentaffinen Gruppen 3,0
    Lösemittel: Butylacetat 4,6
    Härter
    Polyisocyanat: HDI-Uretdion 32,0
    Haftvermittler: 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan 2,0
    Beispiel 3
    Bestandteil Gewichtsteile
    Bindemittelkomponente
    Polyasparaginsäureester: N,N'-(Methylendi-4,1-cyclohexandiyl)bis-1,1',4,4'-tetraethylester 32,0
    Trockenmittel: Aldimin hergestellt aus Isophorondiamin und Butanal 2,5
    Lichtschutzmittel: Sterisch gehindertes aliphatisches Amin auf Basis von substituiertem 2,2,6-Tetramethylpiperidin 1,0
    Trockenmittel: Molsieb 3A 8,0
    Füllstoff: Talkum 21,0
    Korrosionsinhibitor: Zinkphosphat 18,0
    Weißpigment: Titandioxid 2,5
    Farbpigment: Pigment Orange 62 2,5
    Farbpigment: Pigment Red 188 2,5
    Rheologieadditiv: Verdicker auf Basis von hydriertem Rizinusöl 1, 9
    Entschäumer: Polyacrylat-Blockcopolymer 0,5
    Dispergieradditiv: Polyacrylat mit pigmentaffinen Gruppen 3,0
    Lösemittel: Butylacetat 4,6
    Härter
    Polyisocyanat: HDI-Uretdion 32,0
    Haftvermittler: 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilan 2,0
  • Die Herstellung der Beschichtungsstoffe erfolgt nach den lacktechnischen Standards, welche dem Fachmann bekannt und geläufig sind.

Claims (15)

  1. Spachtelmasse mit einer Bindemittelkomponente und einer Härterkomponente, dadurch gekennzeichnet, dass - die Spachtelmasse einen Strukturviskositätsindex im Bereich von 35 bis 85 und eine Läufergrenze im Bereich von 200 bis 1200 µm aufweist, - die Bindemittelkomponente 5 bis 50 Gew.-% ein oder mehrere Polyasparaginsäureester und 0,01 bis 50 Gew.-% ein oder mehrere Füllstoffe, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Spachtelmasse, enthält, - und die Härterkomponente ein oder mehrere Polyisocyanate enthält.
  2. Spachtelmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelkomponente weiterhin ein oder mehrere Korrosionsinhibitoren enthält.
  3. Spachtelmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelkomponente weiterhin ein oder mehrere Lichtschutzmittel enthält.
  4. Spachtelmasse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelkomponente weiterhin ein oder mehrere Farbpigmente enthält.
  5. Spachtelmasse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelkomponente weiterhin ein oder mehrere Trockenstoffe enthält.
  6. Verwendung der Spachtelmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung eines Beschichtungssystems.
  7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Spachtelschicht zumindest eine weitere Schicht aufgebracht ist, wobei die weitere Schicht hergestellt ist aus Beschichtungsstoffen enthaltend RMA-Bindemittel oder aus Beschichtungsstoffen enthaltend Polyasparaginsäureester-Bindemittel.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungssystems, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Substratoberfläche - zumindest eine Spachtelschicht hergestellt aus Spachtelmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufgebracht wird, und - auf der Spachtelschicht zumindest eine Klarlackschicht aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klarlackschicht hergestellt wird aus Beschichtungsstoffen enthaltend RMA-Bindemittel oder Polyasparaginsäureester-Bindemittel.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spachtelschicht auf einer Primerschicht aufgebracht ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Beschichtungssystems, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Substratoberfläche - zumindest eine Spachtelschicht hergestellt aus Spachtelmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufgebracht wird, und - auf der Spachteloberfläche zumindest eine farbgebenden Lackschicht aufgebracht wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet dass die farbgebende Lackschicht hergestellt wird aus Beschichtungsstoffen enthaltend RMA-Bindemittel oder Polyasparaginsäureester-Bindemittel.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet dass auf der farbgebenden Lackschicht zumindest eine Klarlackschicht aufgebracht wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klarlackschicht hergestellt wird aus Beschichtungsstoffen enthaltend RMA-Bindemittel oder Polyasparaginsäureester-Bindemittel.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spachtelschicht auf einer Primerschicht aufgebracht ist.
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