DE19809643A1 - Beschichtungsmittel und Klebstoffe, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Beschichtungsmittel und Klebstoffe, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Beschichtungsmittel und Klebstoffe, ihre Verwendung sowie
Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die heute bekannten Lacke, z. B. Klar- oder Decklacke, Füller und Grundierungen, oder Mittel für den
Unterbodenschutz von Kraftfahrzeugen basieren auf Bindemitteln, die eine große Anzahl unter
schiedlicher Eigenschaften aufweisen müssen, damit die benötigten Beschichtungseigenschaften er
zielt werden können. Solche Lacksysteme sind beispielsweise aus den deutschen Patentschriften DE 44 07 415,
DE 44 07 409 oder DE 43 10 414 bekannt. Der Nachteil all dieser Lacke ist, daß die
Festkörpergehalte nicht unbegrenzt erhöht werden können. Eine Reduktion der Lösemittelemission ist
somit bei diesen Systemen nur in engen Grenzen möglich. Dies gilt sinngemäß auch für Klebstoffe.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Beschichtungsmittel oder Klebstoffe
zur Verfügung zu stellen, die gegenüber den bisher bekannten Beschichtungsmitteln einen erhöhten
Festkörpergehalt aufweisen und emissionsarme Formulierungen ermöglichen. Im Falle der
Beschichtungsmittel sollen dabei vor allem die Nachteile behoben werden, welche bei der Ver
wendung von üblichen und bekannten Reaktivverdünnern auftreten, wie die Anlösung weiterer Lack
schichten bei der Applikation, der Erniedrigung der Thermostabilität und Lichtbeständigkeit. Außer
dem sollen die neuen Beschichtungsmittel bei ansonsten unveränderten Basiseigenschaften eine ver
besserte Kratzbeständigkeit und ein gutes Reflow-Verhalten aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das neue Beschichtungsmittel oder den neuen Klebstoff,
enthaltend
- a) mindestens ein Bindemittel,
- b) mindestens einen Vernetzer und
- c) mindestens ein verzweigtes, cyclisches und/oder acyclisches C9-C16-Alkan, das mit minde stens zwei Hydroxyl- oder Thiolgruppen oder mindestens einer Hydroxyl- und mindestens ei ner Thiolgruppe funktionalisiert ist,
gelöst.
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es nicht zu erwarten, daß die Lösung der Aufgabe mit
Hilfe der erfindungsgemäß zu verwendenden verzweigten, cyclischen und/oder acyclischen C9-C16-Al
kanen c), die mit mindestens zwei Hydroxyl- oder Thiolgruppen oder mindestens einer Hydroxyl- und
mindestens einer Thiolgruppe funktionalisiert sind, gelöst werden kann, da zu befürchten war, daß
auch diese Verbindungen die Nachteile sonstiger Reaktivverdünner aufweisen würden.
Im folgenden werden die erfindungsgemäß zu verwendenden verzweigten, cyclischen und/oder acy
clischen C9-C16-Alkane c), die mit mindestens zwei Hydroxyl- oder Thiolgruppen oder mindestens
einer Hydroxyl- und mindestens einer Thiolgruppe funktionalisiert sind, der Kürze halber als
"funktionalisierte Alkane c)" bezeichnet.
Die erfindungswesentlichen funktionalisierten Alkane c) leiten sich ab von verzweigten, cyclischen
oder acyclischen Alkanen mit 9 bis 16 Kohlenstoffatomen, welche jeweils das Grundgerüst bilden.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 9 Kohlenstoffatomen sind 2-Methyloctan, 4-Methyloctan,
2,3-Dimethyl-heptan, 3,4-Dimethyl-heptan, 2,6-Dimethyl-heptan, 3,5-Dimethyl-heptan, 2-Methyl-4-
ethyl-hexan oder Isopropyl-cyclohexan.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 10 Kohlenstoffatomen sind 4-Ethyloctan, 2,3,4,5-Tetrame
thyl-hexan, 2,3-Diethyl-hexan oder 1-Methyl-2-n-propyl-cyclohexan.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 11 Kohlenstoffatomen sind 2,4,5,6-Tetramethyl-heptan
oder 3-Methyl-6-ethyl-octan.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 12 Kohlenstoffatomen sind 4-Methyl-7-ethyl-nonan, 4,5-Di
ethyl-octan, 1'-Ethyl-butyl-cyclohexan, 3,5-Diethyl-octan oder 2,4-Diethyl-octan.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 13 Kohlenstoffatomen sind 3,4-Dimethyl-5-ethyl-nonan
oder 4,6-Dinethyl-5-ethyl-nonan.
Ein Beispiel eines geeigneten Alkans dieser Art mit 14 Kohlenstoffatomen ist 3,4-Dimethyl-7-ethyl
decan.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 15 Kohlenstoffatomen sind 3,6-Diethyl-undecan oder 3,6-Di
methyl-9-ethyl-undecan.
Beispiele geeigneter Alkane dieser Art mit 16 Kohlenstoffatomen sind 3,7-Diethyl-dodecan oder 4-Ethyl-6-iso
propyl-undecan.
Von diesen Grundgerüsten sind die Alkane mit 10 bis 14 und insbesondere 12 Kohlenstoffatomen
besonders vorteilhaft und werden deshalb bevorzugt verwendet. Von diesen sind wiederum die
Octanderivate ganz besonders vorteilhaft.
Für die vorliegende Erfindung ist es wesentlich, daß die funktionalisierten Alkane c), welche sich von
diesen verzweigten, cyclischen oder acyclischen Alkanen als Grundgerüsten ableiten, bei Raumtem
peratur flüssig sind. Somit können entweder einzelne flüssige funktionalisierte Alkane c) verwendet
werden oder flüssige Gemische dieser Verbindungen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn
funktionalisierte Alkane c) verwendet werden, welche wegen ihrer hohen Anzahl an Kohlenstoffato
men im Alkan-Grundgerüst als einzelne Verbindungen fest sind. Der Fachmann kann daher die ent
sprechenden funktionalisierten Alkane c) in einfacher Weise auswählen.
Für die Erfindung ist es außerdem wesentlich, daß die funktionalisierten Alkane c) einen Siedepunkt
von über 200, vorzugsweise 220 und insbesondere 240°C aufweisen. Darüberhinaus sollen sie eine
niedrige Verdampfungsrate haben.
Für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel und Klebstoffe ist es von Vorteil, wenn die funktio
nalisierten Alkane c) acyclisch sind.
Die funktionalisierten Alkane c) weisen primäre und/oder sekundäre Hydroxyl- und/oder Thiolgrup
pen auf. Für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel und Klebstoffe ist es von Vorteil, wenn
primäre und sekundäre Gruppen dieser Art in einer Verbindung vorhanden sind.
Bei den funktionalisierten Alkanen c) handelt es sich demnach um Polyole, Polythiole oder um Po
lyol-polythiole c), insbesondere aber Polyole c). Diese Verbindungen können einzeln oder gemeinsam
als Gemische verwendet werden. Besondere Vorteil ergeben sich, wenn die Polyole c) Diole und/oder
Triole, insbesondere aber Diole sind. Sie werden deshalb ganz besonders bevorzugt verwendet.
Ganz besonders vorteilhafte erfindungsgemäße Beschichtungsmittel und Klebstoffe werden erhalten,
wenn die Polyole c) stellungsisomere Dialkyloctandiole, insbesondere Diethyloctandiole, sind. Her
ausragende Ergebnisse werden mit 2,4-Diethyl-octandiol-1,5 erzielt.
Die vorstehend beschriebenen funktionalisierten Alkane c) sind an sich bekannte Verbindungen und
können mit Hilfe üblicher und bekannter Synthesemethoden der Organischen Chemie wie die basen
katalysierte Aldolkondensation hergestellt werden oder sie fallen als Nebenprodukte chemischer
Großsynthesen wie der Herstellung von 2-Ethyl-hexanol an.
Die funktionalisierten Alkane c) sind im allgemeinen in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmit
teln und Klebstoffen in einer Menge von 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Be
standteile a) + c), enthalten. Zwar können sie hierin in größeren Mengen enthalten sein, indes handelt
es sich um einen vorteilhaften Bereich, innerhalb dessen die erfindungsgemäßen Vorteile sicher und
zuverlässig erzielt werden. Innerhalb dieses Bereichs ist derjenige von 1 bis 20 Gew.-% von besonde
rem Vorteil, weil die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel und Klebstoffe, welche diese Menge an
funktionalisierten Alkanen c) enthalten, ein besonders vorteilhaftes Eigenschaftsprofil aufweisen.
Ganz besondere Vorteile resultieren indes aus der Verwendung von 2 bis 15 Gew.-% an funktionali
sierten Alkanen c).
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel und Klebstoffe enthalten als weiteren wesentlichen Be
standteil mindestens ein Bindemittel a). Hierbei handelt es sich im allgemeinen um ein oligomeres
oder polymeres Harz, welches funktionelle Gruppen aufweist, die mit dem Vernetzer b) unter Bildung
dreidimensionaler Netzwerke reagieren. Hierbei kann es sich um beliebige übliche und bekannte
funktionelle Gruppen handeln. Erfindungsgemäß ist es indes von Vorteil, wenn die Bindemittel a)
funktionelle Gruppen derselben Art wie die funktionalisierten Alkane c) aufweisen. Hierbei sind
Hydroxylgruppen von ganz besonderem Vorteil und werden deshalb ganz besonders bevorzugt
verwendet.
Für das hydroxyfunktionelle Bindemittel a) oder für die Mischung aus hydroxyfunktionellen Bin
demitteln a) kommen vorzugsweise hydroxyfunktionelle Polyacrylate, Polyester, Polyurethane,
acrylierte Polyurethane, acrylierte Polyester, Polylactone, Polycarbonate, Polyether und/oder
(Meth)Acrylatdiole a) in Betracht. Hydroxyfunktionelle Bindemittel a) sind dem Fachmann bekannt,
und zahlreiche geeignete Beispiele sind marktgängig.
Vorzugsweise werden Polyacrylate, Polyester und/oder Polyurethane, insbesondere Polyacrylate
und/oder Polyester a) verwendet.
Polyacrylatharze a) weisen OH-Zahlen von 40 bis 240, vorzugsweise 60 bis 210, ganz besonders
bevorzugt 100 bis 200, Säurezahlen von 0 bis 35, bevorzugt 0 bis 23, ganz besonders bevorzugt 3,9 bis
15,5, Glasübergangstemperaturen von -35 bis +70°C, bevorzugt -20 bis +40°C, ganz besonders
bevorzugt -10 bis +15°C und zahlenmittlere Molekulargewichte von 1500 bis 30000, bevorzugt 1500
bis 15000, ganz besonders bevorzugt 1500 bis 5000 auf.
Die Glasübergangstemperatur der Polyacrylatharze a) wird durch Art und Menge der eingesetzten
Monomere bestimmt. Die Auswahl der Monomeren kann vom Fachmann unter Zuhilfenahme der
folgenden Formel, mit der die Glasübergangstemperaturen von Polyacrylatharzen a) näherungsweise
berechnet werden können, vorgenommen werden:
Tg = Glasübergangstemperatur des Polyacrylatharzes
Wn = Gewichtsanteil des n-ten Monomers
Tgn = Glasübergangstemperatur des Homopolymers aus dem n-ten Monomer
X = Anzahl der verschiedenen Monomeren.
Wn = Gewichtsanteil des n-ten Monomers
Tgn = Glasübergangstemperatur des Homopolymers aus dem n-ten Monomer
X = Anzahl der verschiedenen Monomeren.
Maßnahmen zur Steuerung des Molekulargewichtes (z. B. Auswahl entsprechender Polymerisa
tionsinitiatoren, Einsatz von Kettenübertragungsmitteln usw.) gehören zum Fachwissen des
Durchschnittsfachmanns und müssen hier nicht näher erläutert werden.
Als hydroxyfunktionelle Bindemittelkomponente a) können beispielsweise auch Polyacrylatharze
eingesetzt werden, die herstellbar sind, indem (a1) 10 bis 92, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-% eines
Alkyl- oder Cycloalkylacrylates oder eines Alkyl- oder Cycloalkylmethacrylates mit 1 bis 18,
vorzugsweise 4 bis 13 Kohlenstoffatomen im Alkyl- bzw. Cycloalkylrest oder Mischungen aus sol
chen Monomeren, (a2) 8 bis 60, vorzugsweise 12,5 bis 38,5 Gew.-% eines Hydroxyalkylacrylates oder
eines Hydroxylalkylmethacrylates mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest oder
Mischungen aus solchen Monomeren, (a3) 0,0 bis 5,0, vorzugsweise 0,7 bis 3,0 Gew.-% Acrylsäure
oder Methacrylsäure oder Mischungen aus diesen Monomeren und (a4) 0 bis 50, vorzugsweise 0 bis
30 Gew.-% von (a1), (a2) und (a3) verschiedene, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbare ethylenisch
ungesättigte Monomere oder Mischungen aus solchen Monomeren zu Polyacrylatharzen mit
Hydroxylzahlen von 40 bis 240, vorzugsweise 60 bis 150, Säurezahlen von 0 bis 35, vorzugsweise von
5 bis 20, Glasübergangstemperaturen von -35 bis +70 Grad C, bevorzugt von -20 bis +40 Grad C und
zahlenmittleren Molekulargewichten von 1500 bis 30000, vorzugsweise von 1500 bis 15000,
(gelpermeationschromatographisch mit Polystyrolstandard bestimmt) polymerisiert werden. Als
Beispiele für (a1)-Komponenten werden genannt: Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, tert.-Bu
tyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl- und 2-Ethyl-hexylacrylat bzw. -methacrylat sowie Cyclohexylacrylat
und Cyclohexylmethacrylat. Als Beispiele für (a2)-Komponenten werden genannt: Hydroxyethyl-,
Hydroxypropyl- und Hydroxybutylacrylat bzw. -methacrylat. Als Beispiele für (a4)-Komponenten
werden genannt: Vinylaromaten, wie beispielsweise Styrol, Vinyltoluol, alpha-Methylstyrol, alpha-Ethyl
styrol, kernsubstituierte Diethylstyrole, Isopropylstyrol, Butylstyrole und Methoxystyrole;
Vinylether, wie beispielsweise Ethylvinylether, n-Propylvinylether, Isopropylvinylether, n-Butyl
vinylether und Isobutylvinylether und Vinylester, wie beispielsweise Vinylacetat, Vinylpropionat,
Vinylbutyrat, Vinylpivalat und der Vinylester der 2-Methyl-2-ethylheptansäure. Die Hydroxylzahl und
die Säurezahl der Polyacrylatharze kann der Fachmann problemlos durch die Menge an eingesetzter
Komponente (a2) bzw. (a3) steuern.
Als Polyacrylatkomponenten a) sind ferner die in der europäischen Patentanmeldung EP 0 767 185
sowie den US-Patenten 5 480 943, 5 475 073 und 5 534 598 genannten hydroxyfunktionellen Ver
bindungen geeignet.
Als hydroxyfunktionelle Bindemittelkomponente a) werden beispielsweise darüber hinaus Polyacrylat
harze eingesetzt, die erhältlich sind, indem (a1) 10 bis 51 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 41 Gew,-%,
4-Hydroxy-n-butylacrylat oder 4-Hydroxy-n-butylmethacrylat oder eine Mischung aus 4-Hydroxy-n
butylacrylat und 4-Hydroxy-n-butylmethacrylat, vorzugsweise 4-Hydroxy-n-butylacrylat, (a2) 0 bis 36
Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, eines von (a1) verschiedenen hydroxylgruppenhaltigen
Esters der Acrylsäure oder eines hydroxylgruppenhaltigen Esters der Methacrylsäure oder eines
Gemisches aus solchen Monomeren, (a3) 28 bis 85 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-% eines
von (a1) und (a2) verschiedenen aliphatischen oder cycloaliphatischen Esters der Methacrylsäure mit
mindestens 4 C-Atomen im Alkoholrest oder eines Gemisches aus solchen Monomeren, (a4) 0 bis 3
Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2 Gew.-%, einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder einer
Mischung aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und (a5) 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis
15 Gew.-% eines von (a1), (a2), (a3) und (a4) verschiedenen ungesättigten Monomeren oder eines
Gemisches aus solchen Monomeren zu einem Polyacrylatharz a) mit einer Hydroxylzahl von 60 bis
200, vorzugsweise von 100 bis 160, einer Säurezahl von 0 bis 35, vorzugsweise von 0 bis 25, und
einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1500 bis 10000, vorzugsweise 2500 bis 5000,
polymerisiert werden, wobei die Summe der Gewichtsteile der Komponenten (a1) bis (a5) stets 100%
ergibt und die Zusammensetzung der Komponente (a3) so gewählt wird, daß bei alleiniger Polymeri
sation der Komponente (a3) ein Polymethacrylatharz mit einer einer Glasübergangstemperatur von
+10 bis +100 Grad C, vorzugsweise von +20 bis +60 Grad C, erhalten wird. Als Beispiele für die
Komponente (a2) werden genannt: Hydroxyalkylester der Acrylsäure, wie z. B. Hydroxyethylacrylat
und Hydroxypropylacrylat und Hydroxyalkylester der Methacrylsäure, wie z. B. Hydroxyethylmeth
acrylat und Hydroxypropylmethacrylat, wobei die Wahl so zu treffen ist, daß bei alleiniger Polymeri
sation der Komponente (a2) ein Polyacrylatharz mit einer Glasübergangstemperatur von 0 bis +80
Grad C, vorzugsweise von +20 bis +60 Grad C erhalten wird. Als Beispiele für die Komponente (a3)
werden genannt: aliphatische Ester der Methacrylsäure mit 4 bis 20 C Atomen im Alkoholrest, wie
z. B. n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.-Butyl-, 2-Ethylhexyl, Stearyl und Laurylmethacrylat, und cy
cloaliphatische Ester der Methacrylsäure wie, z. B. Cyclohexylmethacrylat. Als Komponente (a4)
werden vorzugsweise Acrylsäure und/oder Methacrylsäure eingesetzt. Als Beispiele für die Kompo
nente (a5) werden genannt: vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Styrol, a-Alkylstyrol und
Vinyltuluol, Amide der Acrylsäure und Methacrylsäure, z. B. Methacrylamid und Acrylamid, Nitrile
der Acrylsäure und Methacrylsäure, Vinylether und Vinylester. Als Komponente (a5) werden vorzugs
weise vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Styrol, eingesetzt. Die Zusammensetzung
der Komponente (a5) ist vorzugsweise so zu treffen ist, daß bei alleiniger Polymerisation der Kompo
nente (a5) ein Polymer mit einer Glasübergangstemperatur von +70 bis +120 Grad C, vorzugsweise
von +80 bis +100 Grad C erhalten wird. Die Herstellung dieser Polyacrylatharze a) kann nach allge
mein gut bekannten Polymerisationsverfahren (siehe z. B. Houben-Weyl, Methoden der organischen
Chemie, 4. Auflage, Band 14/1, Seite 24 bis 255 (1961)) erfolgen. Sie werden vorzugsweise mit Hilfe
der Lösungsmittelpolymerisation hergestellt. Hierbei wird üblicherweise ein organisches
Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch vorgelegt und zum Sieden erhitzt. In dieses organische
Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch werden dann das zu polymerisierende Monomerengemisch
sowie ein oder mehrere Polymerisationsinitiatoren kontinuierlich zugegeben. Die Polymerisation
erfolgt bei Temperaturen zwischen 100 und 200 Grad C, vorzugsweise zwischen 130 und 180 Grad C.
Als Polymerisationsinitiatoren werden vorzugsweise freie Radikale bildende Initiatoren eingesetzt.
Initiatorenart und -menge werden üblicherweise so gewählt, daß bei der Polymerisationstemperatur
während der Zulaufphase ein möglichst konstantes Radikalangebot vorliegt. Als Beispiele für
einsetzbare Initiatoren werden genannt: Dialkylperoxide, z. B. Di-tert.-Butylperoxid und
Dicumylperoxid, Hydroperoxide, z. B. Cumolhydioperoxid und tert.-Butylhydroperoxid, Perester, z. B.
tert.-Butylperbenzoat, tert.-Butylperpivalat, tert.-Butylper-3,5,5-trimethylhexanoat und tert.-Butylper-
2-ethylhexanoat sowie Bisazoverbindungen wie Azobisisobutyronitril. Die
Polymerisationsbedingungen (Reaktionstemperatur, Zulaufzeit der Monomerenmischung, Menge und
Art der organischen Lösungsmittel und Polymerisationsinitiatoren, evt. Mitverwendung von
Molekulargewichtsreglern, z. B. Mercaptane, Thioglykolsäureester und Chlorwasserstoffe) werden so
ausgewählt, daß die Polyacrylatharze a) ein zahlenmittleres Molekulargewicht wie angegeben
(bestimmt durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Eichsubstanz)
aufweisen. Die Säurezahl kann vom Fachmann durch Einsatz entsprechender Mengen der
Komponente (a4) eingestellt werden. Analoges gilt für die Einstellung der Hydroxylzahl. Sie ist über
die Menge an eingesetzter Komponente (a1) und (a2) steuerbar.
Darüberhinaus können marktgängige Polyacrylate verwendet werden die unter der Marke Joncryl®
verkauft werden, wie etwa Joncryl® SCX 912 und 922.5.
Geeignete Polyesterharze bzw. Alkydharze ea) ingesetzt werden, sind herstellbar, indem (a1) eine
cycloaliphatische oder aliphatische Polycarbonsäure oder eine Mischung aus solchen Polycarbon
säuren (a2) ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Polyol mit mehr als zwei Hydroxylgruppen im
Molekül oder eine Mischung aus solchen Polyolen (a3) ein aliphatisches oder cycloaliphatisches Diol
oder eine Mischung aus solchen Diolen und (a4) eine aliphatische lineare oder verzweigte gesättigte
Monocarbonsäure oder eine Mischung aus solchen Monocarbonsäuren in einem molaren Verhältnis
von (a1) : (b1) : (c1) : (d1) = 1,0 : 0,2-1,3 : 0,0-1,1 : 0,0-1,4, vorzugsweise 1,0 : 0,5-1,2 : 0,0-0,6 : 0,2-0,9
zu einem Polyesterharz bzw. Alkydharz umgesetzt werden. Als Beispiele für den Bestand
teil (a1) werden genannt: Hexahydrophtalsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, Endomethylentetrahy
drophtalsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Kork
säure, Azelainsäure und Sebacinsäure. Als Beispiele für den Bestandteil (a2) werden genannt: Pen
taerythrit, Trimethylolpropan, Trimethylolethan und Glycerin. Als Beispiele für den Bestandteil (a3)
werden genannt: Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, 2-Methyl-2-pro
pylpropandiol-1,3,2-Ethyl-2-butylpropandiol-1,3,2,2,4-Trimethyl-pentandiol-1,5,2,2,5-Trimethyl
hexandiol-1,6, Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester und Dimethylolcyclohexan. Als Beispiele
für den Bestandteil (a4) werden genannt: 2-Ethylhexansäure, Laurinsäure, Isooctansäure, Isononan
säure und Monocarbonsäuremischungen, die aus Kokosfett oder Palmkernfett gewonnen werden.
Die Herstellung von Hydroxylgruppen tragenden Polyester- und/oder Alkydharzen a) ist z. B. in Ull
manns Encyklopädie der technischen Chemie, dritte Auflage, 14. Band, Urban & Schwarzenberg,
München, Berlin 1863, Seiten 80 bis 89 und Seiten 99 bis 105, in den Büchern: Résines Alkydes-Po
lyesters von J. Bourry, Paris Verlag Dunod 1952, Alkyd Resins von C. R. Martens, Reinhold Publi
shing Corporation, New York 1961 und Alkyd Resin Technology von T. C. Patton, Interscience Publishers
1962 beschrieben.
Darüberhinaus kommen auch Bindemittel auf der Basis von Polyurethanen a) in Betracht. Ure
than(meth)acrylate a) sind dem Fachmann wohl bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu
werden. Beispiele für geeignete Polyurethanharze a) sind die in den Patentschriften EP 0 708 788, DE 44 01 544
oder DE 195 34 361 beschriebenen Harze.
Durch den teilweisen Ersatz der beschriebenen Bindemittel bzw. Bindemittelgemische a) durch die
erfindungsgemäß zu verwendenden funktionalisierten Alkane c) lassen sich überraschenderweise
höhere Festkörpergehalte erzielen, ohne daß wesentliche Nachteile bezüglich der Eigenschaftsprofile
oder Beschichtungen oder Klebstoffe auftreten. So ist es gelungen, bei deutlich höheren Festkörperge
halten der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel ebenso gute Werte hinsichtlich der Kratzfestigkeit
und Filmhärte bei vergleichbarer Säurebeständigkeit der Beschichtungen zu erzielen, wie dies nach
dem Stand der Technik bisher nur unter Einhaltung von geringeren Festkörpergehalten möglich war.
Erfindungsgemäß ist es damit insbesondere möglich, ein höheres Reflow-Potential und eine, bedingt
durch den höheren Festkörpergehalt, Reduktion der Lösemittelemission zu erzielen.
Neben den beschriebenen Bindemitteln a) sind in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln und
Klebstoffen auch weitere nach dem Stand der Technik übliche Bestandteile enthalten. Hierbei ist es
möglich, die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel als Ein- oder auch Mehrkomponentensysteme
auszulegen. Derartige Systeme unterscheiden sich im wesentlichen durch die Art des eingesetzten
Vernetzers b). In beiden Fällen kommen alle Vernetzer b) in Betracht, welche mit Hydroxylgruppen
unter den Härtungsbedingungen reagieren. Beispiele geeigneter Vernetzer b) sind Aminoplastharze,
Siloxangruppen enthaltende Verbindungen oder Harze, Anhydridgruppen enthaltende Verbindungen
oder Harze, blockierte und unblockierte Polyisocyanate und/oder Alkoxycarbonylaminotriazine, ins
besondere aber blockierte Polyisocyanate und/oder Tris(alkoxycarbonylamino)triazine b).
Sowohl in Ein- als auch Zweikomponentensystemen können erfindungsgemäß blockierte Isocyanate b)
oder eine Mischung aus blockierten Polyisocyanaten b) zum Einsatz kommen.
Die einsetzbaren blockierten Isocyanate b) sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sowohl mit
einem Blockierungsmittel (Z1) als auch mit einem Blockierungsmittel (Z2) blockierte Isocyanatgrup
pen enthält, wobei das Blockierungsmittel (Z1) ein Dialkylmalonat oder eine Mischung aus Dialkyl
malonaten ist, das Blockierungsmittel (Z2) ein von (Z1) verschiedenes, aktive Methylengruppen
enthaltendes Blockierungsmittel, ein Oxim oder eine Mischung aus diesen Blockierungsmitteln ist und
das Äquivalentverhältnis zwischen den mit (Z1) blockierten Isocyanatgruppen und den mit (Z2)
blockierten Isocyanatgruppen zwischen 1,0 : 1,0 und 9,0 : 1,0, vorzugsweise zwischen 8,0 : 2,0 und
6,0 : 4,0, besonders bevorzugt zwischen 7,5 : 2,5 und 6,5 : 3,5 liegt.
Das blockierte Isocyanat b) wird vorzugsweise wie folgt hergestellt:
Außerdem kommen Dimethylpyratol und/oder substituierte Triazole als Blockierungsmittel in Betracht.
Außerdem kommen Dimethylpyratol und/oder substituierte Triazole als Blockierungsmittel in Betracht.
Ein Polyisocyanat oder eine Mischung aus Polyisocyanaten wird in an sich bekannter Art und Weise
mit einer Mischung aus den Blockierungsmitteln (Z1) und (Z2) umgesetzt, wobei die Mischung aus
den Blockierungsmitteln (Z1) und (Z2) die Blockierungsmittel (Z1) und (Z2) in einem Molverhältnis
enthält, das zwischen 1,0 : 1,0 und 9,0 : 1,0, vorzugsweise zwischen 8,0 : 2,0 und 6,0 : 4,0, besonders
bevorzugt zwischen 7,5 : 2,5 und 6,5 : 3,5 liegt.
Das Polyisocyanat bzw. die Mischung aus Polyisocyanaten kann mit der Mischung aus den Blockierungs
mitteln (Z1) und (Z2) so weit umgesetzt werden, bis keine Isocyanatgruppen mehr nachweisbar
sind. In der Praxis kann das den Einsatz von sehr großen Überschüssen an Blockierungsmitteln
und/oder sehr lange Reaktionszeiten erfordern.
Es wurde gefunden, daß auch dann Lacke mit guten Eigenschaften erhalten werden, wenn mindestens
50, vorzugsweise mindestens 70 Prozent der Isocyanatgruppen des Polyisocyanates bzw. des
Gemisches aus Polyisocyanaten mit der Mischung aus den Blockierungsmitteln (Z1) und (Z2) umge
setzt werden und die verbleibenden Isocyanatgruppen mit einer hydroxylgruppenhaltigen Verbindung
oder einer Mischung aus hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen umgesetzt werden. Als hydroxyl
gruppenhaltige Verbindungen werden vorzugsweise niedermolekulare aliphatische oder cy
cloaliphatische Polyole, wie Neopentylglykol, Dimethylolcyclohexan, Ethylenglykol, Dieth
ylenglykol, Propylenglykol, 2-Methyl-2-propylpropandiol-1,3,2-Ethyl-2-bntylpropandiol-1,3,2,2,4-Tri
methylpentandiol-1,5 und 2,2,5-Trimethylhexandiol-1,6 oder das als Bestandteil (1) einsetzbare
hydroxylgruppenhaltige Bindemittel a) eingesetzt.
Ein geeignetes blockiertes Polyisocyanat b) ist auch erhältlich, indem mit dem Blockierungsmittel
(Z1) bzw. (Z2) blockierte Polyisocyanate in einem solchen Verhältnis gemischt werden, daß eine
Mischung erhalten wird, in der das Äquivalent-Verhältnis zwischen den mit (Z1) blockierten Isocy
anatgruppen und den mit (Z2) blockierten Isocyanatgruppen zwischen 1,0 : 1,0 und 9,0 : 1,0, vorzugs
weise zwischen 8,0 : 2,0 und 6,0 : 4,0, besondere bevorzugt zwischen 7,5 : 2,5 und 6,5 : 3,5 liegt.
Prinzipiell können alle auf dem Lackgebiet einsetzbaren Polyisocyanate zur Herstellung des blockier
ten Polyisocyanats eingesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, Polyisocyanate einzusetzen, deren
Isocyanatgruppen an aliphatische oder cycloaliphatische Reste gebunden sind. Beispiele für derartige
Polyisocyanate sind Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Trimethylhexamethylendiiso
cyanat, Dicyclohexylmethan-diisocyanat, 1,3-Bis-(2-isocyanatopropyl-2)-benzol (TMXDI) und 1,4- und
1,3-Bis-(isocyanatomethyl)-cycloalkane wie 1,4- und 1,3-Bis-(isocyanatomethyl)-cycolhexan
sowie Addukte dieser Polyisocyanate an Polyole, insbesondere niedermolekulare Polyole, wie z. B.
Trimethylolpropan und von diesen Polyisocyanaten abgeleitete isocyanuratgruppen- und/oder biuret
gruppenhaltige Polyisocyanate.
Als Polyisocyanate werden besonders bevorzugt Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat,
von diesen Diisocyanaten abgeleitete isocyanurat- oder biuretgruppenhaltige Polyisocyanate, die vor
zugsweise mehr als zwei Isocyanatgruppen im Molekül enthalten, sowie Umsetzungsprodukte aus
Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat oder einer Mischung aus Hexamethylendiisocy
anat und Isophorondiisocyanat mit 0,3-0,5 Aquivalenten eines niedermolekularen Polyols mit einem
Molekulargewicht von 62 bis 500, vorzugsweise von 104 bis 204, insbesondere eines Triols, wie zum
Beispiel Trimethylolpropan, eingesetzt.
Als Blockierungsmittel (Z1) werden Dialkylmalonate oder eine Mischung aus Dialkylmalonaten
eingesetzt. Als Beispiele für einsetzbare Dialkylmalonate werden Dialkylmalonate mit je 1 bis 6
Kohlenstoffatomen in den Alkylresten genannt, wie z. B. Malonsäuredimethylester und Malonsäure
diethylestar, wobei Malonsäurediethylester bevorzugt eingesetzt wird. Als Blockierungsmittel (Z2)
werden von (Z1) verschiedene, aktive Methylengruppen enthaltende Blockierungsmittel und Oxime
sowie Mischungen aus diesen Blockierungsmitteln eingesetzt. Als Beispiele für Blockierungsmittel,
die als Blockierungsmittel (Z2) einsetzbar sind, werden genannt: Acetessigsäuremethyl-, ethyl-, -pro
pyl-, butyl-, -perityl-, hexyl-, heptyl-, octyl-, nonyl-, -decyl- oder -dodecylester, Acetonoxim, Methyl
ethylketoxim, Acetylaceton, Formaldoxim, Acetaldoxim, Benzophenoxim, Acetoxim und Diisobu
tylketoxim. Als Blockierungsmittel (Z2) wird vorzugsweise ein Acetessigsäurealkylester mit 1 bis 6
Kohlenstoffatomen im Alkylrest oder eine Mischung aus solchen Acetessigsäurealkylestern oder ein
Ketoxim bzw. eine Mischung aus Ketoximen eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Acetessig
säureethylester oder Methylethylketoxim als Blockierungsmittel (Z2) eingesetzt.
Als Vernetzer b) können auch Tris(alkoxycarbonylamino)triazine b) der Formel
eingesetzt werden, wobei R=Methyl, und/oder Alkylgruppen, insbesondere Butylgruppen, bedeuten.
Ebenso können Derivate der genannten Verbindungen zum Einsatz kommen. Bevorzugt werden für
als Vernetzer b) Tris(alkoxycarbonylamino)triazine eingesetzt, wie sie in der US-Patentschrift
5084541 beschrieben sind.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können auch Mehrkomponentensysteme, vorzugsweise
Zweikomponentensystem, sein. In diesem Fall weist das Beschichtungsmittel eine zweite Komponente
auf, die als Vernetzer b) mindestens ein gegebenenfalls in einem oder mehreren organischen
Lösungsmittel gelöstes nichtblockiertes Di- und/oder Polyisocyanat b) enthält. Zusätzlich kann aber
auch blockiertes Polyisocyanat oder eine Mischung aus blockierten Polyisocyanaten b) in der zweiten
Komponente vorhanden sein.
Bei dem einsetzbaren freien Polyisocyanatbestandteil b) handelt es sich um beliebige organische
Polyisocyanate mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen, freien
Isocyanatgruppen. Bevorzugt werden Polyisocyanate mit 2 bis 5 Isocyanatgruppen pro Molekül und
mit Viskositäten von 100 bis 2000 mPa . s (bei 23 Grad C) eingesetzt. Gegebenenfalls können den
Polyisocyanaten noch geringe Mengen organisches Lösemittel, bevorzugt 1 bis 25 Gew.-%, bezogen
auf reines Polyisocyanat, zugegeben werden, um so die Einarbeitbarkeit des Polyisocyanates zu ver
bessern und gegebenenfalls die Viskosität des Polyisocyanats auf einen Wert innerhalb der oben
genannten Bereiche abzusenken.
Als Zusatzmittel geeignete Lösemittel für die Polyisocyanate sind beispielsweise Ethoxyethylpropi
onat, Butylacetat und ähnliches. Beispiele für geeignete Isocyanate sind beispielsweise in "Methoden
der organischen Chemie", Houben-Weyl, Band 14/2, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stutgart
1963, Seite 61 bis 70, und von W. Siefken, Liebigs Ann. Chem. 562, 75 bis 136, beschrieben.
Beispielsweise geeignet sind Polyisocyanate und/oder isocyanatgruppenhaltigen Polyurethan
präpolymere b), die durch Reaktion von Polyolen mit einem Überschuß an Polyisocyanaten hergestellt
werden können und die bevorzugt niederviskos sind. Es können auch Isocyanuratgruppen und/oder
Biuretgruppen und/oder Allophanatgruppen und/oder Urethangruppen und/oder Harnstoffgruppen
und/oder Uretdiongruppen aufweisende Polyisocyanate eingesetzt werden. Urethangruppen
aufweisende Polyisocyanate werden beispielsweise durch Umsetzung eines Teils der
Isocyanatgruppen mit Polyolen, wie z. B. Trimethylolpropan und Glycerin, erhalten. Vorzugsweise
werden aliphatische oder cycloaliphatische Polyisocyanate, insbesondere Hexamethylendiisocyanat,
dimerisieites und trimerisiertes Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 2-Isocyanatopro
pylcyclohexylisocyanat, Dicyclohexylmetlian-2,4'-diisocyanat oder Dicyclohexylmethan-4,4'-diiso
cyanat oder Mischungen aus diesen Polyisocyanaten eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugt werden Gemische aus Uretdion- und/oder Isocyanuratgruppen und/oder
Allophanatgruppen aufweisenden Polyisocyanaten auf Basis von Hexamethylendiisocyanat, wie sie
durch katalytische Oligomerisierung von Hexamethylendiisocyanat unter Verwendung von geeigneten
Katalysatoren entstehen, eingesetzt. Der Polyisocyanatbestandteil b) kann im übrigen auch aus
beliebigen Gemischen der beispielhaft genannten freien Polyisocyanate bestehen.
Im einzelnen kann das erfindungsgeinäße Beschichtungsmittel weiterhin UV-Absorber und Radi
kalfänger enthalten. Es kann ferner Katalysatoren für die Vernetzung enthalten. Hierfür kommen ins
besondere metallorganische Verbindungen, vorzugsweise Zinn und/oder wismutorganische Ver
bindungen in Betracht. Ebenso können tertiäre Amine in Frage kommen. Das Beschichtungsmittel
kann ferner Rheologiemittel sowie sonstige Lackhilfsstoffe enthalten. Selbstverständlich können auch
Pigmente jeglicher Art, beispielsweise Farbpigmente wie Azopigmente, Phthalocyaninpigmente,
Carbonylpigmente, Dioxazinpigmente, Titandioxid, Farbruß, Eisenoxide und Chrom- bzw. Kobaltox
ide, oder Effektpigmente wie Metallplättchenpigmente, insbesondere Alummiumplättchenpigmente
und Perlglanzpigmente.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel ggfs. noch übliche Hilfsmittel und/oder
Additive enthalten, beispielsweise Slipaddftive, Polymerisationsinhibitoren, Mattierungsmittel, Ent
schäumer, Verlaufsmittel und filmbildende Hilfmittel, z. B. Cellulose-Derivate, oder andere, in Ba
sislacken üblicherweise eingesetzten Additive. Diese üblichen Hilfsmittel und/oder Additive werden
üblicherweise in einer Menge von bis zu 15 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 9 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Beschichtungsmittels ohne Pigmente und ohne Füllstoffe, eingesetzt.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels erfolgt in erfindungsgemäßer Ver
fahrensweise, indem 0,5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 20 und insbesondere 2 bis 15 Gew.-% des
Bindemittels a) eines Beschichtungsmittels oder eines Klebstoffs durch mindestens ein er
findungsgemäß zu verwendendes funktionalisiertes Alkan c) substituiert wird. Hierfür werden die
üblichen Methoden wie das Zusammengeben der einzelnen Bestandteile und ihr Vermischen unter
Rühren angewandt. Die Herstellung des aus zwei oder mehr Komponenten bestehenden Beschich
tungsmittels erfolgt ebenfalls mittels Rühren bzw. Dispergieren unter Verwendung der üblicherweise
eingesetzten Vorrichtungen, beispielsweise mittels Dissolver o. ä. oder mittels ebenfalls üblicherweise
eingesetzter Zweikomponenten-Dosier- und -mischanlagen. Die einzelnen Komponenten werden bis
zu ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung getrennt gelagert.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel oder der erfindungsgemäße Klebstoff ist vorzugsweise
als nichtwäßrige Lösung oder Dispersion (i.e. mit organischen Lösungsmitteln) formuliert. Hierfür
können die in der Lack- oder Klebstoffherstellung üblichen organischen Lösungsmittel Verwendung
finden.
Das erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel wird vor allem zur Herstellung von beschichteten
Formteilen oder Verbundteilen, welche Folien, Glas, Holz, Papier und/oder Metall enthalten oder
hieraus bestehen, durch Auftragen des Beschichtungsmittels auf den entsprechenden Formteilen und
Aushärten der resultierenden Beschichtung verwendet.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel wird vorzugsweise zur Herstellung von Ein- oder
Mehrschichtlackierungen und besonders bevorzugt zur Herstellung von Decklacken eingesetzt. Es
kann aber auch zur Herstellung eines über einer Basislackschicht zu applizierenden Klarlacks,
beispielsweise eines Klarlacks einer nach dem naß-in-naß-Verfahren hergestellten Mehrschichtlackie
rung bestimmt sein. Darüber hinaus kann es auch als Grundierung, Füller oder Unterbodenschutz
verwendet werden. Selbstverständlich können die Kunststoffe oder die anderen Substrate auch direkt
mit dem Klarlack oder dem Decklack beschichtet werden.
Die Beschichtungsmittel können sowohl bei der Serien- als auch bei der Reparaturlackierung von
Automobilkarosserien eingesetzt werden. Sie werden aber bevorzugt im Bereich der Serienlackierung
eingesetzt.
Der erfindungsgemäße Klebstoff dient zur Herstellung von verklebten Verbundteilen, welche Folien,
Kunststoffe, Glas, Holz, Papier und/oder Metall enthalten oder hieraus bestehen, indem der Klebstoff
auf der ohne den zu verklebenden Oberfläche(n) einer Folie oder eines Kunststoff, Glas, Holz, Papier
und/oder Metall enthaltenden oder heraus bestehenden Formteils und/oder der oder den Oberfläche(n)
des Teils, der hiermit verklebt werden soll, aufgetragen und gegebenenfalls vorgehärtet wird, wonach
die betreffenden zu verklebenden Oberflächen in Kontakt gebracht werden und hiernach der Klebstoff
ausgehärtet wird.
Die Applikation erfolgt im allgemeinen mit Hilfe üblicher Methoden, beispielsweise durch Spritzen,
Rakeln, Tauchen oder Streichen.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel oder Klebstoffe werden vorzugsweise bei Temperaturen
von Raumtemperatur bis zu 180°C gehärtet. Besonders bevorzugt sind Temperaturen zwischen 60 und
180°C. In speziellen Anwendungsformen der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können auch
tiefere Härtungstemperaturen von 60 bis 160°C angewendet werden.
Formteile und Verbundteile, welche Folien, Kunststoffe, Glas, Holz, Papier und/oder Metall enthalten
oder hieraus bestehen und mindestens eine Schicht des ausgehärteten Bindemittels und/oder minde
stens eine Schicht des ausgehärteten Klebstoffs enthalten, weisen gegenüber herkömmlichen Form-
und Verbundteilen hinsichtlich der Thermostabilität, Lichtbeständigkeit, Kratzfestigkeit und Wetter
beständigkeit deutliche Vorteile auf.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Beispiele näher beschrieben:
- a) = 80%ige Anlösung v. Desmodur N3390 (Polyisocyanat auf Basis Hexamethylendiisocyanat der Firma Bayer) in Butylacetat u. Solventnaphtha (Vernetzer b)
- b) = übliches und bekanntes Acrylatharz aus Styrol, n-Butylmethacrylat, t-Butylacrylat, Hydroxipropylmethacrylat u. Acrylsäure als Acrylatharz (verdünnt auf 53% Feststoffgehalt mit einer Mischung aus Methoxipropylacetat, Butylglykolacetat und Butylacetat) (Bindemittel a)
- i) = Gemisch verschiedener stellungsisomerer Diethyloctandiole c) aus der großtechnischen
Herstellung von 2-Ethyl-hexanol; Gaschromatagramm an silylierter Probe:
Retentionszeit Flächen-% (min) 23,01 0,5 23,14 0,8 23,67 32,1 23,71 14,4 23,82 28,1 23,85 18,6 28,53 0,6 30,55 1,0 - c) = handelsübliches Lichtschutzmittel Tinuvin 384® der Firma Ciba Specialty Chemical Inc.
- d) = handelsübliches Lichtschutzmittel Tinuvin 292® der Firma Ciba Specialty Chemical Inc.
- e) = Dibutylzinndilaurat
- f) = handelsübliches Verlaufsadditiv der Firma Worlee, Lauenburg
- g) = 5%ige Lösung eines mit Plyether substituierten Polydimethylsiloxans in Xylol
- h) = Glykolsäure-butylester der Firma Wacker
Der BART (BASF ACID RESISTANCE TEST) dient der Ermittlung der Beständigkeit von
Lackoberflächen gegen Säuren, Laugen und Wassertropfen. Dabei wird die Beschichtung auf
einem Gradientenofen nach der Einbrennung weiteren Temperaturbelastungen ausgesetzt (30 min
40°C, 50°C, 60°C und 70°C). Zuvor werden die Testsubstanzen (Schwefelsäure 1%ig, 10%ig,
36%ig; schweflige Säure 6%ig; Salzsäure 10%ig; Natronlauge 5%ig; VE (= vollentsalztes)
Wasser - 1, 2, 3 bzw. 4 Tropfen definiert mit einer Dosierpipette aufgebracht. Im Anschluß an die
Einwirkung der Substanzen werden diese unter fließendem Wasser entfernt und die Beschä
digungen nach 24 h entsprechend einer vorgegebenen Skala visuell beurteilt:
Benotung | |
Aussehen | |
0 | kein Defekt |
1 | leichte Markierung |
2 | Markierung/Vermattung/keine Erweichung |
3 | Markierung/Vermattung/Farbtonveränderung/Erweichung |
4 | Risse/beginnende Durchätzung |
5 | Klarlack entfernen |
Es wird jede einzelne Markierung (Spot) ausgewertet und das Ergebnis für jede Beschichtung in
geeigneter Form (z. B. Notensummen für eine Temperatur) festgehalten. Die Ergebnisse finden
sich in der Tabelle 1.
Beim Sandtest wird die Lackoberfläche mit Sand belastet (20 g Quarz-Silbersand 1.5-2.0 mm).
Der Sand wird in einen PE-Becher (Boden plan abgeschnitten) gegeben, der fest auf der Prüftafel
befestigt wird. Es werden die gleichen Prüftafeln wie oben im Bürstentest beschrieben verwendet.
Mittels eines Motorantriebes wird die Tafel mit dem Becher und dem Sand in Schüttelbe
wegungen versetzt. Die Bewegungen des losen Sandes verursacht dabei die Beschädigung der
Lackoberfläche (100 Doppelhübe in 22 s). Nach der Sandbelastung wird die Prüffläche vom
Abrieb gereinigt, unter einem kalten Wasserstrahl vorsichtig abgewischt und anschließend mit
Druckluft getrocknet. Gemessen wird der Glanz nach DIN 67530 vor und nach Beschädigung bei
20°.
Mit diesem Prüfverfahren wird die Beständigkeit (scratch resistance) von Lackoberflächen (Klar
lacke und Decklacke) gegen Waschbürstenkratzer geprüft. Das Verfahren ist eine gute Nachstel
lung der Belastung einer Lackoberfläche in einer Waschanlage.
Die Ergebnisse des Tests finden sich in der Tabelle 2.
Die Ergebnisse des Bart-Tests einerseits und des Sandtests andererseits untermauern, daß die
erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Systeme (B und C) dem herkömmlichen Zweikomponenten-Systemen
(A) in der hohen Säurefestigkeit gleichkommen, dieses in der Kratzbeständigkeit,
insbesondere in Reflowverhalten bei erhöhten Temperaturen, und dem Festkörpergehalt deutlich
übertreffen.
Claims (36)
1. Beschichtungsmittel oder Klebstoff, enthaltend
- a) mindestens ein Bindemittel,
- b) mindestens einen Vernetzer und
- c) mindestens ein verzweigtes, cyclisches und/oder acyclisches C9-C16-Alkan, das mit mindestens zwei Hydroxyl- oder Thiolgruppen oder mindestens einer Hydroxyl- und mindestens einer Thiolgruppe funktionalisiert ist.
2. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das funktionalisierte Alkan c) bei Raumtemperatur flüssig ist.
3. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das funktionalisierte Alkan c) einen Siedepunkt von über 200°C hat.
4. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das funktionalisierte Alkan c) acyclisch ist.
5. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das funktionalisierte Alkan c) primäre und/oder sekundäre, insbesondere
primäre und sekundäre, Hydroxyl- und/oder Thiolgruppen aufweist.
6. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich bei dem funktionalisierten Alkan c) um ein Polyol c) handelt.
7. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Polyole c) Diole und/oder Triole c) sind.
8. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Polyole c) stellungsisomere Dialkyloctandiole, insbesondere Diethyloctandiole, sind.
9. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
das Polyol c) 2,4-Diethyl-octandiol-1,5 enthält oder hieraus besteht.
10. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß das funktionalisierte Alkan c) hierin in einer Menge von 0,5 bis 25, vor
zugsweise 1 bis 20 und insbesondere 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der
Bestandteile a) + c), enthalten ist.
11. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß es sich um ein Mehrkomponentensystem handelt, worin zumindest der
Vernetzer b) bis zur bestimmungsgemäßen Verwendung von den übrigen Komponenten ge
trennt gelagert wird.
12. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
es sich um ein Zweikomponentensystem handelt mit einer erste Komponente, welche den
Vernetzer b) enthält, und einer zweiten Komponente, welche das Bindemittel a) und das
funktionalisierte Alkan c) enthält.
13. Das Beschichtungsmittel oder der Klebstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich um ein Einkomponentensystem handelt, welches das Bindemittel a),
den Vernetzer b) und das funktionalisierte Alkan c) enthält.
14. Verwendung des Beschichtungsmittels oder des Klebstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis
13 zum Beschichten oder Verkleben von Kunststoff-, inklusive Folien-, Holz-, Glas-, Papier-
oder Metalloberflächen.
15. Verwendung des Beschichtungsmittels gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 in der Autose
rien- und Autoreparaturlackierung als Klarlack, Decklack, Füller, Grundierung und/oder Un
terbodenschutz.
16. Verwendung von C9-C16-Alkanen c), welche mit mindestens zwei Hydroxyl- oder
Thiolgruppen oder mit mindestens einer Hydroxyl- und mindestens einer Thiolgruppe funk
tionalisiert sind, zur Herstellen von Beschichtungsmitteln und Klebstoffen.
17. Die Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß
das funktionalisierte Alkan c) bei Raumtemperatur flüssig ist.
18. Die Verwendung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionali
sierte Alkan c) einen Siedepunkt von über 200°C hat.
19. Die Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das
funktionalisierte Alkan c) acyclisch ist.
20. Die Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das
funktionalisierte Alkan c) primäre und/oder sekundäre, insbesondere primäre und sekundäre,
Hydroxyl- und/oder Thiolgruppen aufweist.
21. Die Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß es sich
bei dem funktionalisierten Alkan c) um ein Polyol c) handelt.
22. Die Verwendung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole c) Diole
und/oder Triole c) sind.
23. Die Verwendung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole c) stellungs
isomere Dialkyloctandiole, insbesondere Diethyloctandiole, sind.
24. Die Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyol c) 2,4-Diethyl
octandiol-1,5 enthalt oder hieraus besteht.
25. Verfahren zur Herstellung von Beschichtungsmitteln oder Klebstoffen durch Vermischen ihrer
Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß man hierbei zumindest
- a) mindestens ein Bindemittel,
- b) mindestens einen Vernetzer und
- c) mindestens ein verzweigtes, cyclisches und/oder acyclisches C9-C16-Alkan, das mit mindestens zwei Hydroxyl- oder Thiolgruppen oder mindestens einer Hydroxyl- und mindestens einer Thiolgruppe funktionalisiert ist,
26. Das Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß das
funktionalisierte Alkan c) bei Raumtemperatur flüssig ist.
27. Das Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionalisierte
Alkan c) einen Siedepunkt von über 200°C hat.
28. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das
funktionalisierte Alkan c) acyclisch ist.
29. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das funk
tionalisierte Alkan c) primäre und/oder sekundäre, insbesondere primäre und sekundäre,
Hydroxyl- und/oder Thiolgruppen aufweist.
30. Das Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem funktionali
sierten Alkan c) um ein Polyol c) handelt.
31. Das Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole c) Diole und/oder
Triole c) sind.
32. Das Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyole c) stellungsiso
mere Dialkyloctandiole, insbesondere Diethyloctandiole, sind.
33. Das Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyol c) 2,4-Diethyl
octandiol-1,5 enthält oder hieraus besteht.
34. Verfahren zur Herstellung von beschichteten Formteilen oder Verbundteilen, welche Folien,
Glas, Holz, Papier und/oder Metall enthalten oder hieraus bestehen, durch Auftragen eines
Beschichtungsmittels auf den entsprechenden Formteilen und Aushärten der resultierenden
Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß man hierfür das Beschichtungsmittel nach einem
der Ansprüche 1 bis 13 verwendet.
35. Verfahren zur Herstellung von verklebten Verbundteilen, welche Folien, Kunststoff, Glas,
Holz, Papier und/oder Metall enthalten oder hieraus bestehen, indem ein Klebstoff auf der
oder den zu verklebenden Oberfläche(n) einer Folie oder eines Kunststoff, Glas, Holz, Papier
und/oder Metall enthaltenden oder heraus bestehenden Formteils und/oder der oder den
Oberfläche(n) des Teils, der hiermit verklebt werden soll, aufgetragen und gegebenenfalls
vorgehärtet wird, wonach die betreffenden zu verklebenden Oberflächen in Kontakt gebracht
werden und hiernach der Klebstoff ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man hierfür
den Klebstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 verwendet.
36. Formteile und Verbundteile, welche Folien, Kunststoffe, Glas, Holz, Papier und/oder Metall
enthalten oder hieraus bestehen und mindestens eine Schicht des ausgehärteten Bindemittels
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder mindestens eine Schicht des ausgehärteten
Klebstoffs gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 aufweisen.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
DE19809643A DE19809643B4 (de) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Beschichtungsmittel und Klebstoffe, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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EP99103598A EP0940459B1 (de) | 1998-03-06 | 1999-02-24 | Beschichtungsmittel und Klebstoffe, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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DE19809643A DE19809643B4 (de) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | Beschichtungsmittel und Klebstoffe, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Publications (2)
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