DE19810900A1

DE19810900A1 - Mattierungs- und Strukturmittel enthaltende Pasten und diese enthaltende Beschichtungsmittel

Info

Publication number: DE19810900A1
Application number: DE19810900A
Authority: DE
Inventors: Guenter Berschel; Udo Hellmann; Werner Stephan; Wolfgang Stricker
Original assignee: Herberts GmbH
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2018-03-14
Also published as: DE19810900C2

Abstract

Mattierungsmittel oder strukturgebende Zusätze enthaltende Pasten, enthaltend: DOLLAR A A) 5 bis 25 Gew.-% Celluloseester, DOLLAR A B) 15 bis 45 Gew.-% Mattierungs- und/oder Strukturmittel, DOLLAR A C) 35 bis 65 Gew.-% organischer Lösemittel, DOLLAR A sowie gegebenenfalls Netz- und Dispergiermittel Rheologiemittel, Katalysatoren, übliche Additive und/oder Hilfsstoffe, wobei sich die Anteile der Komponenten A), B) und C) auf 100 Gew.-% addieren und das Gewichtsverhältnis Celluloseester : Mattierungs- und/oder Strukturmittel 1 : 9 bis 1 : 1 beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft Zubereitungen von Mattierungs- und Strukturmitteln zur Einarbeitung in Beschichtungsmittel, insbesondere in emissionsarme festkörperreiche Beschichtungsmittel, sowie die die Mattierungs- und Strukturmittelzubereitungen enthaltenden Beschichtungsmittel. Die Beschichtungsmittel finden bevorzugt Anwendung in der Fahrzeug- und Fahrzeugteilelackierung.

Für bestimmte Anwendungsgebiete in der Fahrzeug- und Industrielackierung ist es erforderlich, Lacke bereitzustellen, die im Glanzgrad reduzierte und/oder strukturierte Oberflächen ergeben. Beispielsweise sollen lackierte Nutzfahrzeugchassis matte Oberflächen aufweisen und Kunststoffteile, z. B. Außenanbauteile an Fahrzeugen wie Stoßstangen, sollen mattglänzende und/oder strukturierte Oberflächen erhalten. Zur Erzielung der mattierten und/oder strukturierten Oberflächen werden den Beschichtungsmitteln Mattierungs- bzw. Strukturzusätze zugegeben. Bei der Trocknung des applizierten Lackfilms erzeugen die Mattierungsmittelpartikel eine mikrorauhe Oberflächenstruktur. Dadurch wird das einfallende Licht diffus reflektiert und vermittelt dem Betrachter den Eindruck einer matten Oberfläche. Die Mattierungsmittelpartikel müssen dabei im trockenen Lackfilm homogen verteilt sein. Die Mattierungs- und/oder Strukturzusätze können als pulverförmiges Material oder in Pastenform eingearbeitet werden. Übliche Mattiererpasten enthalten im allgemeinen neben den Mattierungsmitteln noch Bindemittel, Lösemittel und gegebenenfalls Additive.

In Mattiererpasten einsetzbare Bindemittel sind z. B. Alkyd-, Aldehyd-, Acrylat- oder Polyesterharze.

So beschreibt die EP-A-0 700 408 eine zur Erzeugung von strukturierten Beschichtungen auf Kunststoffoberflächen geeignete Mattpaste, welche in Beschichtungsmitteln auf Basis von hydroxyfunktionellen Bindemitteln und Polyisocyanatvernetzern eingearbeitet wird. Die Mattpaste enthält als Bindemittel hydroxyfunktionelle Polyester, hydroxyfunktionelle Polyacrylate und gegebenenfalls Celluloseester. Strukturmittel werden dem Beschichtungsmittel in Pulverform zugegeben.

Mit den vorgenannten in Mattiererpasten einsetzbaren Bindemitteln werden oftmals nach Applikation des Lackes noch zu glänzende Oberflächen erhalten, d. h. die Mattierwirkung ist noch unzureichend.

Werden die Beschichtungsmittel, die mattierte/strukturierte Oberflächen ergeben sollen, mittels eines Mischlacksystems erstellt, wie es beispielsweise in der Fahrzeugreparaturlackierung üblicherweise zur Bereitstellung einer Vielzahl verschiedener Farbtöne direkt vor Ort beim Anwender zur Mischung der gewünschten Lacke eingesetzt wird, dann enthält ein solches Mischlacksystem im allgemeinen neben den farbigen Mischlacken noch sogenannte Zusatzmischlacke, beispielsweise solche zur Erzielung gewünschter Strukturen oder Glanzgrade. Die Komponenten eines solchen Mischlacksystems können dabei als fertige Lacke oder Halbfabrikate vorliegen.

Aus ökologischen Gründen werden auch in Mischlacksystemen zunehmend emissionsarme festkörperreiche Lacke (sogenannte High-solid-Lacke) eingesetzt. Voraussetzung für eine einwandfreie Handhabung und gute Dosierfähigkeit der Mischlacke ist eine ausreichende Fließfähigkeit. Bei den genannten Zusatzmischlacken, die Mattierungs- und/oder Strukturzusätze enthalten und in High solid-Lacken eingesetzt werden sollen, ist es problematisch eine gute Fließfähigkeit zu erreichen, da zur Erzielung vorgegebener Struktureffekte oder Glanzgrade und bedingt durch den geforderten hohen Festkörpergehalt der zu verarbeitenden Lacke die Zusatzmischlacke so hohe Anteile an Struktur- und/oder Mattierungsmitteln enthalten müssen, daß pastöse nicht mehr fließfähige Produkte vorliegen, die ein zumutbares Verarbeiten unmöglich machen. Dieser Nachteil wird auch durch die in EP-A-0 700 408 beschriebenen Mattpasten nicht gelöst.

Außerdem besteht bei den Mattierungsmittel und/oder Strukturmittel enthaltenden Zubereitungen generell das Problem, daß angetrocknete Partikel dieser Zubereitungen bzw. der sie enthaltenden Beschichtungsmittel vom Dosenrand der jeweiligen Lackbehälter zurück in den Lack fallen und so zu Stippenbildung fuhren können. Ein Absieben dieser Partikel aus dem Lack vor der Applikation ist nicht möglich, da dann die Strukturmittel mitentfernt werden würden.

Aufgabe der Erfindung war es daher, Mattierungsmittel- und/oder Strukturmittelzubereitungen, insbesondere für emissionsarme festkörperreiche Beschichtungsmittel, in Pastenform bereitzustellen, die bei sehr guter Mattierungswirkung und Strukturgebung eine gute Fließfähigkeit aufweisen und eine problemlose Dosierbarkeit gewährleisten. Die pastenförmigen Zubereitungen sollen gut verarbeitbar sein. Angetrocknete Partikel dieser Zubereitungen bzw. der sie enthaltenden Beschichtungsmittel sollen im wesentlichen krümelfrei sein und am Dosenrand der jeweiligen Lackbehälter haften bleiben, um so eine Stippenbildung und dadurch bedingte Lackierfehler zu vermeiden. Desweiteren sollen die pastenförmigen Zubereitungen lagerstabil sein und auch nach längerer Lagerung kein Absetzen zeigen.

Die Aufgabe wird gelöst durch Zubereitungen von Mattierungsmitteln und/oder strukturgebenden Zusätzen in Pastenform, im folgenden als Mattiererpasten bezeichnet, enthaltend

A) 5 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 7 bis 20 Gew.-% eines oder mehrerer Celluloseester,
B) 15 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 40 Gew.-% eines oder mehrerer Mattierungs- und/oder Strukturmittel,
C) 35 bis 65 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 60 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel,

sowie gegebenenfalls Netz- und Dispergiermittel, Rheologiemittel, Katalysatoren und gegebenenfalls weitere Additive und Hilfsstoffe, wobei sich die Anteile der Komponenten A), B) und C) auf 100 Gew.-% addieren und das Gewichtsverhältnis Celluloseester : Mattierungs- und/oder Strukturmittel 1 : 9 bis 1 : 1 beträgt.

In der erfindungsgemäßen Mattiererpaste sind als Bindemittel Celluloseester (Komponente A) enthalten. Die erfindungsgemäßen Mattiererpasten können frei von weiteren Bindemitteln sein, es können aber auch geringe Mengen eines oder mehrerer weiterer üblicher Bindemittel enthalten sein, z. B. bis zu 4 Gew.-%, bezogen auf die Summe der Komponenten A), B) und C). Beispiele für geeignete Celluloseester sind Cellulosenitrat sowie Celluloseester organischer Säuren, wie Celluloseacetat, Celluloseacetopropionat und Celluloseacetobutyrat. Bevorzugt wird Celluloseacetobutyrat eingesetzt. Geeignete Celluloseacetobutyrate weisen im allgemeinen einen Butyrylgehalt von 15-57 Gew.-%, einen Acetylgehalt von 0-34 Gew.-% und einen Hydroxylgruppengehalt von 0,5-5 Gew.-% auf. Bevorzugt einsetzbare Celluloseacetobutyrate haben einen Butyrylgehalt von 35-55 Gew.-%, einen Acetylgehalt von 0,5-15 Gew.-% und einen Hydroxylgruppengehalt von 0,5-3,0 Gew.-%. Die Celluloseacetobutyrate können beispielsweise eine zahlenmittlere Molmasse Mn von 15 000-70 000, bevorzugt von 15 000 bis 30 000 aufweisen (gemessen mit GPC gegen Polystyrolstandard). Geeignete Celluloseacetobutyrate sind dem Fachmann bekannt und als Handelsprodukte mit jeweils variierten Butyryl-, Acetyl- und Hydroxylgruppenanteilen, z. B. von Eastman Chemical Company, erhältlich. Sie können in Pulverform oder als Granulat vorliegen. Bevorzugt werden die pulver- oder granulatförmigen Produkte in Lösemittel zur Verarbeitung eingesetzt. Es kann sich dabei beispielsweise um Lösungen mit einem Gehalt an Pulver oder Granulat von 8-30 Gew.-% handeln. Geeignete Lösemittel sind beispielsweise Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Methyl-n-butylketon, Methylisoamylketon, Methyl-n-amylketon und Cyclohexanon, Ester wie Ethylacetat, Isopropylacetat, n-Propylacetat, Isobutylacetat und 2-Ethylhexylacetat, Glykolether wie Propylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, Propylenglykolmonobutylether und Dipropylenglykolmonomethylether.

Die erfindungsgemäße Mattiererpaste enthält ein oder mehrere Mattierungs- und/oder Strukturmittel (Komponente B). Die Mattierungsmittel können anorganischer oder organischer Natur sein. Beispiele für anorganische Mattierungsmittel sind amorphe oder pyrogene Kieselsäure, Kieselgele und Schichtsilikate, z. B. Magnesiumsilicathydrat (Talkum). Die anorganischen Mattierungsmittel können unbehandelt oder mit organischen Verbindungen, z. B. mit geeigneten Wachstypen, oder auch mit anorganischen Verbindungen oberflächenbehandelt vorliegen. Beispiele für organische Mattierungsmittel sind Al-, Zn-, Ca- oder Mg-Stearat, wachsartige Verbindungen, wie z. B. mikronisierte Polypropylenwachse, sowie Harnstoff- Formaldehyd-Kondensate. Mattierer sind als Handelsprodukte erhältlich (z. B. unter der Bezeichnung Syloid®) und dem Fachmann bekannt. Sie werden in unterschiedlicher Partikelgröße angeboten. Die gewählte Partikelgröße der Mattierungsmittel soll auf die Trockenfilmdicke gut abgestimmt werden, um den gewünschten Kompromiß zwischen hoher Mattierwirkung und Oberflächenglätte zu gewährleisten. Grobe Mattierungsmittel zeigen bei gleichem Porenvolumen eine höhere Mattierwirkung, erzeugen jedoch auch eine rauhere Filmoberfläche. Die durchschnittliche Partikelgröße kann beispielsweise 2-16 µm betragen.

Einsetzbare Strukturmittel sind z. B. vermahlene Kunststoffe, wie z. B. vermahlenes Polyamid oder vermahlenes Polypropylen. Entsprechende Produkte sind z. B. erhältlich unter den Handelsbezeichnungen Propyltex und Orgasol. Desweiteren können als Strukturmittel vermahlener Sand oder vermahlenes Glas eingesetzt werden. Die Teilchengröße der Strukturmittel liegt bevorzugt in Bereichen von 30-200 µm.

Bei der Herstellung der Mattiererpasten hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Mattierungsmittel 65-90 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Mattierungs- und/oder Strukturmittel, an blättchenförmigen mattierend wirkenden Füllstoffen einzusetzen. Beispiele für blättchenförmige mattierend wirkende Füllstoffe sind Magnesiumsilicathydrat (Talkum) und blättchenförmig verwachsene Mineralien, wie blättchenförmige Verwachsungen aus Glimmer, Chlorit und Quarz.

Die erfindungsgemäße Mattiererpaste enthält ein oder mehrere organische Lösemittel (Komponente C). Das können für eine Lackformulierung einsetzbare übliche Lösemittel sein. Insbesondere kann es sich um Glykolether, wie Ethylenglykoldimethylether, Propylenglykoldimethylether, Glykoletherester, wie Ethylglykolacetat, Butylglykolacetat, 3-Methoxy-n-butylacetat, Butyldiglykolacetat, Methoxypropylacetat; Ester, wie Butylacetat, Isobutylacetat, Amylacetat; Ketone wie Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron und aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe handeln.

Die erfindungsgemäße Mattiererpaste kann desweiteren Netz- und Dispergiermittel, Rheologiemittel, Katalysatoren und gegebenenfalls weitere Additive und Hilfsstoffe enthalten.

Geeignete Netz- und Dispergiermittel sind beispielsweise solche auf Polyester- Polyacrylsäure- und/oder Polyacrylatbasis. Geeignete Rheologiemittel sind beispielsweise solche auf Basis pyrogener Kieselsäure, auf Basis von Schichtsilikaten, hydrierten Rizinusölen und polymerer Harnstoff- und/oder Harnstoff- Urethanverbindungen. Auch diese Produkte sind dem Fachmann geläufig und im Handel erhältlich, beispielsweise die verschiedenen Disperbyk®- bzw. Byk®-Typen von Byk-Chemie oder die verschiedenen Efka®-Typen von Efka. Die Netz- bzw. Dispergier- und Rheologiemittel werden bevorzugt in Mengen von 0,5-8 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Mattiererpaste, eingesetzt.

In der Mattiererpaste gegebenenfalls vorhandene Katalysatoren dienen zur Katalysierung der im fertigen Beschichtungsmittel ablaufenden Vernetzungsreaktion, sofern vernetzbare Bindemittel eingesetzt werden. So kommen im Falle von hydroxylgruppenhaltigen isocyanatvernetzenden Bindemittelsystemen als Katalysatoren beispielsweise organische Zinnverbindungen oder tertiäre Amine in Frage.

Bei den gegebenenfalls eingesetzten Additiven handelt es sich um lackübliche Additive, wie beispielsweise Antiabsetzmittel, Verlaufsmittel, Weichmacher und/oder Lichtschutzmittel.

Die Herstellung der Mattiererpaste erfolgt in üblicher Weise durch Vermischen und Dispergieren der einzelnen Komponenten.

Die so erhaltenen erfindungsgemäßen Mattiererpasten sind gut fließ- und dosierfähig und können problemlos z. B. in High-solid-Beschichtungsmittel eingearbeitet werden. Angetrocknete Reste der Mattiererpasten bzw. der sie enthaltenden Lacke bleiben an den jeweiligen Lackbehältern haften (kein Krümeln). Insbesondere von Vorteil ist, daß die Mattiererpasten aufgrund der guten Fließ- und Verarbeitungseigenschaften als Zusatzinischlacke in einem High-solid-Mischlacksystem eingesetzt werden können.

Die Erfindung betrifft daher auch Beschichtungsmittel, welche die erfindungsgemäßen Mattiererpasten enthalten bzw. die Verwendung der Mattiererpasten in pigmentierten und nicht-pigmentierten Beschichtungsmitteln, insbesondere die Verwendung in pigmentierten Decklacken. Bei den Beschichtungsmitteln handelt es sich dabei um die dem Fachmann bekannten Klarlacke oder pigmentierten Decklacke, die üblicherweise in der Fahrzeug- und Fahrzeugreparaturlackierung eingesetzt werden. Es kann sich dabei um ein-, zwei- oder mehrkomponentige Lacke handeln.

Die Beschichtungsmittel enthalten a) ein oder mehrere filmbildende Bindemittel, b) gegebenenfalls ein oder mehrere Vernetzer, c) eine Mattiererpaste wie vorstehend beschrieben, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, Pigmente, Füllstoffe, lackübliche Additive und Hilfsstoffe.

Als filmbildende Bindemittel können physikalisch trocknende oder chemisch vernetzende Bindemittel eingesetzt werden. Es handelt sich hierbei um alle dem Fachmann geläufigen Bindemitteltypen, wie sie üblicherweise in lösemittelbasierenden Klarlacken und pigmentierten Decklacken auf dem Gebiet der Fahrzeuglackierung, insbesondere der Fahrzeugreparaturlackierung, eingesetzt werden. Beispiele für physikalisch trocknende Bindemittel sind beispielsweise Polyacrylat-, Polyurethan- und Polyesterharze, welche gegebenenfalls auch modifiziert sein können. Die Harze können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Bei den chemisch vernetzenden Bindemitteln handelt es sich bevorzugt um Bindemittelsysteme auf der Basis von hydroxylgruppenhaltigen Bindemitteln und Polyisocyanatvernetzern.

Gegebenenfalls können in den Bindemittelsystemen auch Reaktivverdünner enthalten sein.

Bevorzugte Beschichtungsmittel enthalten somit

a) ein oder mehrere hydroxylgruppenhaltige Polyadditions-, Polymerisations- und/oder Polykondensationsharze,
b) ein oder mehrere Polyisocyanate als Vernetzer,
c) eine Mattiererpaste, wie sie vorstehend beschrieben wurde
sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, Pigmente, Füllstoffe, lackübliche Additive und Hilfsstoffe.

Die Komponenten a) und b) werden dabei vorzugsweise in einer solchen Menge eingesetzt, daß das Verhältnis der Hydroxylgruppen aus Komponente a) zu den Isocyanatgruppen aus Komponente b) 1 : 3 bis 3 : 1 beträgt.

Als hydroxylgruppenhaltige Bindemittelkomponente a) können beispielsweise Polyurethane, Polyester und Polyacrylate, einzeln oder in Kombination, eingesetzt werden. Die Harze weisen im allgemeinen eine Hydroxylzahl von 20 bis 250 mg KOH/g auf und können gegebenenfalls modifiziert sein. Besonders bevorzugt werden Polyacrylatharze mit Hydroxylzahlen von 80 bis 200 mg KOH/g und Säurezahlen von 0-40 mg KOH/g als hydroxylgruppenhaltige Bindemittelkomponente a) eingesetzt. Die Polyacrylatharze haben ein bevorzugtes zahlenmittleres Molekulargewicht Mn von 1000-20 000, besonders bevorzugt von 1000-10 000.

Die bevorzugt einsetzbaren Polyacrylate werden durch radikalische Polymerisation olefinisch ungesättigter Monomerer hergestellt. Die Polymerisation kann nach üblichen Verfahren, z. B. der Substanz-, Lösungs- oder Perlpolymerisation durchgeführt werden. Die Polymerisationsverfahren sind in der Literatur beschrieben und dem Fachmann bekannt. Das Lösungspolymerisationsverfahren wird für die Herstellung bevorzugt.

Die Hydroxylgruppen werden unter Verwendung hydroxylgruppenhaltiger Monomerer in das Polyacrylatharz eingeführt. Darüber hinaus kommen als radikalisch polymerisierbare Monomere praktisch alle olefinisch ungesättigten Monomere in Frage, wie sie für die radikalische Polymerisation geläufig sind. Es kann sich um ungesättigte Monomere mit funktionellen Gruppen, z. B. Carboxylgruppen oder Glycidylgruppen, sowie übliche ungesättigte Monomere ohne weitere funktionelle Gruppen handeln.

Geeignete olefinisch ungesättigte Monomere mit Hydroxylgruppen sind beispielsweise Hydroxyalkylester α,β-ungesättigter Carbonsäuren mit primären oder sekundären Hydroxylgruppen. Bevorzugt sind die Hydroxyalkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit aliphatischen Diolen mit 2 bis 20 C-Atomen. Beispiele für derartige Hydroxyalkylester mit einer primären Hydroxylgruppe sind Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydroxybutyl(meth)acrylat, Hydroxyamyl(meth)acrylat, Neopentylglykolmonoacrylat, Hydroxyhexyl(meth)acrylat, Hydroxyoctyl(meth)acrylat. Beispiele für Hydroxyalkylester mit einer sekundären Hydroxylgruppe sind 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 2-Hydroxybutyl(meth)acrylat, 3-Hydroxybutyl(meth)acrylat. Es können jedoch auch die entsprechenden Ester anderer ungesättigter Carbonsäuren wie z. B. der Crotonsäure oder der Isocrotonsäure eingesetzt werden.

Eine weitere verwendbare Gruppe OH-funktioneller ungesättigter Monomerer sind Hydroxyalkylamide ungesättigter Carbonsäuren wie z. B. der Acrylsäure, Methacrylsäure und Fumarsäure. Beispiele hierfür sind N-Hydroxyethyl methacrylsäureainid, N-(2-Hydroxypropyl)methacrylamid oder N-Hydroxyalkylfumarsäuremono- oder -diamid. Gut geeignet sind auch Umsetzungsprodukte aus Hydroxyalkyl(meth)acrylat und einem Lacton, bevorzugt epsilon-Caprolacton, im Molverhältnis 1 : 2, und Addukte von (Meth)acrylsäure und Glycidylestern von in alpha-Stellung verzweigten gesättigten Monocarbonsäuren mit 5 bis 15 C-Atomen im Molekül, bevorzugt Addukte mit Glycidylestern von gesättigten alpha,alpha-Dialkylalkanmonocarbonsäuren mit 5 bis 13, bevorzugt 9 bis 11 C-Atomen im Molekül, beispielsweise Glycidylestern der Versaticsäure.

Andere geeignete hydroxylgruppenhaltige ungesättigte Verbindungen sind Allylalkohol, Monovinylether von Polyalkoholen, besonders von Diolen wie z. B. der Monovinylether des Ethylenglykols oder Butandiols, hydroxylgruppenhaltige Allylether oder -ester wie 2,3-Dihydroxypropylmonoallylether, Trimethylolpropanmonoallylether oder 2,3-Dihydroxypropansäureallylester sowie Glycerinmono(meth)acrylat.

Besonders geeignet sind Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat und Hydroxybutyl(meth)acrylat.

Als weitere Comonomere können ungesättigte Monomere ohne weitere funktionelle Gruppen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Ester α,β-ungesättigter Monocarbonsäuren mit aliphatischen einwertigen verzweigten oder unverzweigten sowie cyclischen Alkoholen mit 1 bis 20 C-Atomen. Bevorzugt handelt es sich um Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure. Beispiele für Ester mit aliphatischen Alkoholen sind Methylacrylat, Ethylacrylat, Isopropylacrylat, tert.-Butylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat 2-Ethylhexylacrylat, Laurylacrylat Stearylacrylat und die entsprechenden Methacrylate. Beispiele für Ester mit cyclischen Alkoholen sind Cyclohexyl(meth)acrylat, Trimethylcyclohexyl(meth)acrylat, 4-tert.- Butylcyclohexyl(meth)acrylat und Isobornyl(meth)acrylat.

Weitere verwendbare ungesättigte Monomere sind beispielsweise vinylaromatische Monomere wie Styrol, alpha-Methylstyrol und Vinylester wie Vinylacetat oder Vinylester von in alpha-Stellung verzweigten gesättigten Monocarbonsäuren mit 5 bis 15 C-Atomen im Molekül, bevorzugt Vinylester von gesättigten alpha,alpha- Dialkylalkanmonocarbonsäuren mit 5 bis 13, bevorzugt 9 bis 11 C-Atomen im Molekül. Es können jedoch auch ethylenisch polyungesättigte Monomere eingesetzt werden. Das sind Monomere mit mindestens 2 radikalisch polymerisierbaren Doppelbindungen. Beispiele hierfür sind Divinylbenzol, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6- Hexandioldiacrylat, Neopentylglykoldimethacrylat, Glycerindimethacrylat. Ebenfalls kann ein Anteil an carboxylgruppenhaltigen Monomeren einpolymerisiert werden. Beispiele hierfür sind α,β-ungesättigte Carbonsäuren, wie z. B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure sowie Halbester der Malein- und Fumarsäure.

Die einzelnen Monomeren werden dabei in solchen Mengen eingesetzt, daß gewünschte Hydroxyl- und Säurezahlen erhalten werden.

Die als Bindemittelkomponente a) einsetzbaren Poly(meth)acrylate können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Sie können auch im Gemisch mit weiteren hydroxyfunktionellen Komponenten, z. B. hydroxyfunktionellen Polyestern und/oder Polyurethanen, sowie mit hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltigen Reaktivverdünnern vorliegen.

Bei den als Vernetzer einsetzbaren Polyisocyanaten (Komponente b) handelt es sich beispielsweise um beliebige übliche organische Polyisocyanate mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen freien Isocyanatgruppen. Die Polyisocyanate sind bei Raumtemperatur flüssig oder durch Zusatz organischer Lösemittel verflüssigt. Die Polyisocyanate weisen bei 23°C im allgemeinen eine Viskosität von 1 bis 6000 mPa.s, vorzugsweise über 5 und unter 3000 mPa.s auf.

Bevorzugt handelt es sich bei den Polyisocyanaten um Polyisocyanate oder Polyisocyantagemische mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen mit einer mittleren NCO-Funktionalität von 1,5 bis 5, bevorzugt 2 bis 4.

Besonders gut geeignet sind beispielsweise die sogenannten "Lackpolyisocyanate" auf Basis von Hexamethylendiisocyanat, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl cyclohexan (IPDI) und/oder Bis(isocyanatcyclohexyl)methan und die an sich bekannten Biuret-, Allophanat-, Urethan- und/oder Isocyanuratgruppen aufweisenden Derivate dieser Diisocyanate.

Ebenfalls sehr gut geeignet sind 1,1,6,6-Tetramethylhexamethylendiisocyanat, 1,5- Dibutylpentamethyldiisocyanat, p- oder m-Tetramethylxylylendiisocyanat.

Weitere Beispiele für einsetzbare Polyisocyanate sind 1,4-Cyclohexan-, 1,2- Cyclohexandiisocyanat, Tetramethylen-, Pentamethylendiisocyanat.

Die Diisocyanate können auch in üblicher Weise zu höherfunktionellen Verbindungen umgesetzt werden, beispielsweise durch Trimerisierung oder durch Umsetzung mit Wasser oder Polyolen, wie z. B. Trimethylolpropan oder Glycerin.

In den Beschichtungsmitteln ist als Komponente c) die erfindungsgemäße Mattiererpaste enthalten. Der Anteil an Mattiererpaste im Beschichtungsmittel kann in relativ weiten Grenzen variieren. Beispielsweise können 5-43 Gew.-%, bevorzugt 20-40 Gew.-% Mattiererpaste, bezogen auf das gesamte Beschichtungsmittel, enthalten sein. Die einzusetzende Menge ist dabei beispielsweise abhängig vom jeweiligen Bindemittel- bzw. Lacksystem sowie vom einzustellenden Glangrad und/oder vom zu erzielenden Struktureffekt.

In den Beschichtungsmitteln können ein oder mehrere organische Lösemittel, Pigmente, Füllstoffe sowie lackübliche Additive enthalten sein.

Die Lösemittel können aus der Herstellung der Bindemittel stammen oder separat zugegeben werden. Dabei handelt es sich um dem Fachmann bekannte lackübliche Lösemittel. Beispiele für einsetzbare Lösemittel sind Glykolether, wie Ethylenglykoldimethylether; Propylenglykoldimethylether; Glykoletherester, wie Ethylglykolacetat, Butylglykolacetat, 3-Methoxy-n-butylacetat, Butyldiglykolacetat, Methoxypropylacetat, Ester wie Butylacetat, Isobutylacetat, Amylacetat, Ketone wie Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Isophoron, aromatische Kohlenwasserstoffe (z. B. mit einem Siedebereich von 136-180°C) und aliphatische Kohlenwasserstoffe.

In den Überzugsmitteln können übliche anorganische und/oder organische Farbpigmente und/oder Füllstoffe sowie transparente Pigmente enthalten sein. Beispiele für anorganische oder organische Farbpigmente oder Füllstoffe sind Titandioxid, mikronisiertes Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß, mikronisierter Glimmer, Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridon- oder Pyrrolopyrrolpigmente, Siliciumdioxid, Bariumsulfat, Aluminium- und Magnesiumsilikat.

Ebenso können in den Beschichtungsmitteln Effektpigmente enthalten sein. Beispiele für Effektpigmente sind: Metallpigmente, z. B. aus Aluminium, Kupfer oder anderen Metallen, Interferenzpigmente, wie z. B. metalloxidbeschichtete Metallpigmente, z. B. titandioxidbeschichtetes oder mischoxidbeschichtetes Aluminium, beschichteter Glimmer, wie z. B. titandioxidbeschichteter Glimmer und Graphiteffektpigmente.

Weiterhin können die Beschichtungsmittel lacktechnische Additive enthalten, beispielsweise rheologiebeeinflussende Mittel, wie hochdisperse Kieselsäure, Schichtsilikate oder polymere Harnstoffverbindungen. Daneben können auch Antiabsetzmittel, Verlaufsmittel, Lichtschutzmittel, Antischaummittel, wie beispielsweise silikonhaltige Verbindungen, Netzmittel sowie haftvermittelnde Substanzen eingesetzt werden.

Die Additive und Hilfsstoffe werden in üblichen, dem Fachmann geläufigen Mengen eingesetzt.

Es handelt sich bei den bevorzugten Beschichtungsmitteln um zweikomponentige Systeme. Die miteinander reaktiven Komponenten a) und b) müssen daher getrennt gelagert werden. Sie werden erst kurz vor der Applikation, gegebenenfalls mit Pigmenten, Füllstoffen und Additiven, miteinander vermischt. Erforderlichenfalls kann noch mit Lösemitteln auf Spritzviskosität eingestellt werden.

Die erfindungsgemäßen Mattiererpasten können den Beschichtungsmitteln auf verschiedene Weise zugegeben werden. Handelt es sich um eine Grundauffertigung des zu erstellenden Lackes, dann kann die Mattiererpaste als eine Komponente bei der Herstellung der hydroxylfunktionellen Komponente, im allgemeinen als Stammkomponente bezeichnet, zugesetzt werden. Wird der zu erstellende Lack mittels eines Mischlack- oder Modulsystems hergestellt, dann können die Mattiererpasten als Zusatzmischlack Bestandteil des Mischlack- bzw. Modulsystems sein und werden entsprechend einer vorgegebenen Mischformel mit anderen farb- und/oder effektgebenden Mischlacken bzw. Modulkomponenten zum fertigen Lack verarbeitet.

Aufgrund der guten Fließ- und Verarbeitungseigenschaften der Mattiererpasten, die auch bei hohen Anteilen an Mattierungs- und/oder Strukturmitteln gewährleistet bleiben, können die erfindungsgemäßen Mattiererpasten besonders vorteilhaft in einem High-solid-Mischlacksystem als Zusatzmischlack eingesetzt werden. Natürlich können die Mattiererpasten auch in Mischlacksystemen mit einem weniger hohen Festkörpergehalt bzw. generell zur Erstellung von Medium-solid- oder Low-solid- Lacken eingesetzt werden.

Dabei lassen sich die erfindungsgemäßen Mattiererpasten gut dosieren. Auch bei längerer Lagerung zeigt sich kein Absetzen der Struktur- und/oder Mattierungsmittel in den Pasten. Die die Mattiererpasten enthaltenden Beschichtungsmittel sind besonders geeignet zur Herstellung von pigmentierten oder transparenten Deckschichten eines lufttrocknenden oder forciert-trocknenden Mehrschichtüberzuges. Sie können jedoch auch bei höheren Temperaturen von z. B. 80-140°C gehärtet werden.

Die Mattiererpasten bzw. die sie enthaltenden Beschichtungsmittel können eingesetzt werden in der Fahrzeug- und Industrielackierung, insbesondere der Fahrzeugreparaturlackierung. Sie sind anwendbar zur Beschichtung von Metalluntergründen, aber auch zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten. Bei der Beschichtung von Kunststoffteilen ist noch von Vorteil, daß im Kunststofflack keine zusätzlichen Elastifizierer erforderlich sind, da die Mattiererpasten gleichzeitig eine elastifizierende Wirkung ausüben.

Die die Mattiererpasten enthaltenden Beschichtungsmittel werden nach bekannten Verfahren, bevorzugt mittels Spritzauftrag, appliziert. Eine transparente Klarlackschicht kann beispielsweise auf konventionelle oder wäßrige Basislacke aufgetragen werden, worauf beide Schichten gemeinsam z. B. 15 bis 20 Minuten bei z. B. 50 bis 80°C gehärtet werden. Eine pigmentierte Decklackschicht kann auf übliche 1K- oder 2K-Füllerschichten aufgebracht und analog gehärtet werden.

Mit den die erfindungsgemäßen Mattiererpasten enthaltenden Beschichtungsmitteln werden je nach gefordertem Glanzgrad Überzüge mit matten oder mattglänzenden Oberflächen erzielt. Bei Zusatz von Strukturgebern ist eine gute Ausbildung des gewünschten Struktureffektes zu verzeichnen.

Die Erfindung soll an den folgenden Beispielen näher erläutert werden.

Beispiele 1a) Herstellung einer Mattiererpaste

Aus folgenden Bestandteilen wird durch Vermischen und Dispergieren eine Paste hergestellt:

45,0 Gew.-Teile Celluloseacetobutyrat (15%ig in Butylacetat)
0,2 Gew.-Teile eines handelsüblichen polymeren Rheologieadditivs
2,0 Gew.-Teile eines handelsüblichen Netzadditivs
28,0 Gew.-Teile Talkum
4,0 Gew.-Teile eines handelsüblichen Mattierers auf Basis pyrogener Kieselsäure
0,02 Gew.-Teile Dibutylzinndilaurat
20,78 Gew.-Teile Butylacetat

1b) Herstellung einer Strukturpaste

50,0 Gew.-Teile Celluloseacetobutyrat (15%ig in Butylacetat)
0,2 Gew.-Teile eines handelsüblichen polymeren Rheologieadditivs
6,0 Gew.-Teile eines handelsüblichen Mattierers auf Basis pyrogener Kieselsäure
32,0 Gew.-Teile eines handelsüblichen Polyamidpulvers
0,02 Gew.-Teile Dibutylzinndilaurat
11,78 Gew.-Teile Butylacetat.

Die so hergestellten Pasten sind fließfähig. Angetrocknete Reste der Pasten bzw. der sie enthaltenden Lacke sind im wesentlichen krümelfrei und bleiben z. B. am Dosenrand haften. Die Pasten zeigen auch nach längerer Lagerung kein Absetzen.

2) Herstellung eines Decklackes 2a) mit Mattiererpaste

Ein Volumen-Teil der gemäß 1a) hergestellten Mattiererpaste wird mit einem Volumen-Teil einer Stammlackkomponente (Standocryl® 2K-HS-Decklack, blau) und einem Volumen-Teil eines Polyisocyanathärters (Standox® 2K-HS-Härter, kurz) gut vermischt.

2b) mit Strukturpaste

Ein Volumen-Teil der gemäß 1b) hergestellten Strukturpaste wird mit einem Volumen-Teil einer Stammlackkomponente (Standocryl® 2K-HS-Decklack, blau) und einem Volumen-Teil eines Polyisocyanathärters (Standox® 2K-HS-Härter, kurz) gut vermischt.

Die so erhaltenen Decklacke werden jeweils auf mit üblichen Primern und Füllern beschichtete Kunststoffsubstrate appliziert. Nach einer Abluftphase von 10 Minuten wird 30 Minuten bei 60°C gehärtet.

Es werden den üblichen Anforderungen an eine Kunststofflackierung genügende matte bzw. strukturierte Oberflächen erhalten.

Claims

1. Mattierungsmittel und/oder strukturgebende Zusätze enthaltende Pasten, enthaltend:

A) 5 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Celluloseester,
B) 15 bis 45 Gew.-% eines oder mehrerer Mattierungs- und/oder Strukturmittel,
C) 35 bis 65 Gew.-% eines oder mehrerer organischer Lösemittel,

sowie gegebenenfalls Netz- und Dispergiermittel, Rheologiemittel, Katalysatoren, übliche Additive und/oder Hilfsstoffe, wobei sich die Anteile der Komponenten A), B) und C) auf 100 Gew.-% addieren und das Gewichtsverhältnis Celluloseester:Mattierungs- und/oder Strukturmittel 1 : 9 bis 1 : 1 beträgt.

2. Paste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mattierungsmittel und/oder strukturgebenden Mittel der Komponente B) feste, teilchenförmige anorganische oder organische Materialien sind.

3. Paste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Modul zur Vermischung mit einem Beschichtungsmittel vor dessen Anwendung vorliegt.

4. Beschichtungsmittel, enthaltend

a) ein oder mehrere filmbildende Bindemittel,
b) gegebenenfalls einen oder mehrere Vernetzer,

sowie gegebenenfalls ein oder mehrere organische Lösemittel, Pigmente, Füllstoffe, lackübliche Additive und/oder Hilfsstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß es

c) eine Paste gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 enthält.

5. Beschichtungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es

a) als Bindemittel ein oder mehrere hydroxylgruppenhaltige Polyadditions-, Polymerisations- und/oder Polykondensationsharze und
b) als Vernetzer ein oder mehrere Polyisocyanate

enthält.

6. Beschichtungsmittel nach Anspruch 5, enthaltend als Bindemittel a) ein oder mehrere hydroxylgruppenhaltige Polyurethane, Polyester und/oder Polyacrylate.

7. Verfahren zur Herstellung eines mattierten oder strukturgebenden Beschichtungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Paste gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 als Modul lagert und vor der Anwendung eines Beschichtungsmittels diesem die Paste zusetzt.

8. Verwendung der Pasten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von mattierenden oder strukturgebenden Beschichtungsmitteln.

9. Verwendung der Pasten und Überzugsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von matten, mattglänzenden und/oder strukturierten Oberflächen.

10. Verwendung der Pasten und Überzugsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstellung von pigmentierten oder nicht-pigmentierten Decklackschichten bei der Mehrschichtlackierung, insbesondere auf dem Kraftfahrzeugsektor.