DE19845741A1 - Verkaufs- und/oder Kühltheke mit einer vertikal verschwenkbaren Frontscheibe - Google Patents
Verkaufs- und/oder Kühltheke mit einer vertikal verschwenkbaren FrontscheibeInfo
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Abstract
Bei einer Theke werden herausragende Stützen verwendet, an denen ein Hebebeschlag befestigt ist, welcher die Frontscheibe um eine horizontale Achse verschwenkbar macht. Zu diesem Hebebeschlag gehört ein Gelenkglied mit einer Befestigung für die Frontscheibe. Dem Gelenkglied ist an der Stütze ein ortsfestes Drehgelenk zugeordnet. Um die Bewegung der Frontscheibe zu optimieren, wird vorgeschlagen, den Hebebeschlag mit zwei Lenkern auszurüsten. Dabei besitzt das Gelenkglied zwei Anlenkstellen für jeweils das eine Armende der beiden Lenker, während die beiden anderen Arme dieser Lenker an zwei getrennten Drehgelenken im Bereich der Stütze gelagert sind.
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Polyurethan-Beschichtungsmittel,
enthaltend
- a) ein oder mehrere Polyesterharze (A),
- b) ein oder mehrere Polyacrylatharze (B),
- c) ein oder mehrere Di- und/oder Polyisocyanate (C) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen,
- d) ein oder mehrere Lichtschutzmittel (L1) auf Basis eines UV-Absorbers,
- e) ein oder mehrere Lichtschutzmittel (L2) auf der Basis sterisch gehinderter Amine,
- f) ein oder mehrere Pigmente (P) und
- g) ein oder mehrere organische Lösemittel (D).
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Herstellung des
Beschichtungsmittels sowie die Verwendung des Beschichtungsmittels als Deck-
oder Klarlack, insbesondere zur Beschichtung von Kunststoffen.
In der Industrie werden heute zunehmend Formteile auf Kunststoffbasis verwendet,
die zusammen mit Metallteilen eingesetzt werden und die einer Lackierung bedür
fen. Dies gilt insbesondere für Kraftfahrzeugteile, die in zunehmendem Maße aus
Kunststoffteilen gefertigt werden, wie beispielsweise Stoßfängerverkleidungen,
Spoiler, Schweller, Radhausverkleidungen und seitliche Verkleidungen bzw.
Schutzleisten. Für derartige Formteile werden in zunehmendem Maße Kunststoffe
aus Polycarbonat und Polycarbonat-Blends, bevorzugt mit einem
Polycarbonatgehalt von mehr als 5 Gew.-%, bezogen auf den Kunststoffanteil,
eingesetzt.
Kunststoffe sind jedoch im allgemeinen gegenüber Witterungseinflüssen, wie UV-
Strahlung und Feuchtigkeit, empfindlich und zeigen bei entsprechender Belastung
vielerlei Probleme, wie z. B. Vergilbung, Versprödung oder Rißbildung, wenn nicht
entsprechende Vorsorgemaßnahmen getroffen werden. Zur Vermeidung dieser Pro
bleme ist es beispielsweise bekannt, Kunststoffe, die aufgrund ihrer Verwendung
beispielsweise als Automobilaußenteile Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, mit
Klarlacken oder Decklacken zu versehen. Den für diesen Zweck eingesetzten
Lacken werden üblicherweise Lichtschutzmittel zugesetzt, um die durch die UV-
Strahlung verursachten Probleme zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Die an derartige Lichtschutzmittel zu stellenden Forderungen sind vielfältig. So
sollen diese Additive den Lack in den mechanischen und chemischen
Eigenschaften nicht negativ beeinflußen. Ferner sollen diese Additive chemisch
und gegenüber UV-Strahlung stabil sein sowie außerdem hell, farbtonbeständig
und leicht einarbeitbar und mit den anderen Bestandteilen des Lackes vemäglich
sein. Es ist nun bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Lichtschutzmittel und ihre
Verwendung in Lacken bekannt.
So werden beispielsweise verschiedene Benzophenon-Derivate, Benzotriazol-
Derivate, Triazine, Acrylate, Salicylate, Oxazoline, organische
Nickelverbindungen, Ferrocen-Derivate, sterisch gehinderte Amine u. ä. einzeln
oder in Kombination als Lichtschutzmittel eingesetzt.
Trotz der Vielzahl bekannter Lichtschutzmittel und bekannter Klarlacksysteme
bestehen immer noch große Probleme bei der Beschichtung von eingefärbten,
thermoplastischen Kunststoffen, wie sie insbesondere für großflächige
Automobilaußenteile verwendet werden. Neben der bereits genannten Witterungs
beständigkeit müssen die eingesetzten Lacke nämlich gleichzeitig eine gute
Haftung auf den Kunststoffsubstraten aufweisen und zu einem
hydrolysebeständigen Verbund (d. h. gute Haftung nach Feuchteeinwirkung) mit
guter Chemikalienresistenz und guter Festigkeit bei Raumtemperatur führen, der
auch bei niedrigen Temperaturen von -20 bis -30°C ein duktiles Bruchverhalten
zeigt. Im Bereich der Kunststofflackierung besteht außerdem noch die Forderung,
daß die eingesetzten Beschichtungsmittel bei niedrigen Temperaturen (im
allgemeinen < 100°C) aushärtbar sind und auch bei Aushärtung bei diesen
niedrigen Temperaturen zu Filmen mit den gewünschten Eigenschaften führen.
Aus der DE-A-43 26 670 ist ein Polyurethan-Beschichtungsmittel auf der Basis
eines Hydroxybutyl(meth)acrylat enthaltenden Polyacrylatharzes und ggf. weiterer
Polyacrylat- und/oder Polykondensationsharze und Polyisocyanaten als Vernetzer
sowie dessen Verwendung als Klarlack im Bereich der Autoreparaturlackierung
und zur Beschichtung von Kunststoffen bekannt. Als Lichtschutzmittel enthält der
Klarlack eine Mischung aus Benztriazin als UV-Absorber und einem
Lichtschutzmittel auf Basis sterisch gehinderter Amine (Tinuvin® 292 der Firma
Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-
piperidyl)sebacat).
Aus der EP-B-0 455 211 ist schließlich ein Effekt-Basislack zur direkten
Beschichtung von aus Polypropylen bestehenden oder Polypropylen enthaltenden,
nichtgrundierten Kunststoffsubstraten bekannt. Dieser dort beschriebene Effekt-
Basislack enthält neben physikalisch trocknenden Bindemitteln
Celluloseacetobutyrat und 0,5 bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer chlorierter
Polyolefine. Klarlacke und Decklacke sind jedoch in der EP-B-0 455 211 nicht
beschrieben.
Aus der US-A-5,145,839 sind Beschichtungsmittel bekannt, welche Gemische aus
den Lichtschutzmitteln (L1) und (L2) enthalten. Es wird nicht angegeben, welche
speziellen Bindemittel-Kombinationen verwendet werden sollen. Die
Beschichtungsmittel können der Beschichtung von Kunststoffen dienen und sie
können Pigmente in deckender Konzentration enthalten.
In der US-A-5,504,178 oder der DE-A-31 09 604 werden Beschichtungsmittel
beschrieben, welche Polyesterharze (A) und Polyacrylatharze (B) als Bindemittel,
Polyisocyanate als Vernetzer und Lichtschutzmittel (L1) enthalten.
Lichtschutzmittel (L2) sind hierin nicht enthalten. Auch diese Beschichtungsmittel
können der Beschichtung von Kunststoffen dienen.
Aus der EP-A-0 518 779 geht ein Beschichtungsmittel für die Beschichtung von
Kunststoffen hervor, welches ein Polyesterpolyol (A) und/oder ein Polyetherpolyol
als Bindemittel, Triisocyanate als Vernetzer und eine Kombination von sterisch
gehinderte Aminen (HALS) und Lichtschutzmitteln (L1) enthält.
Indes läßt die Farbtonstabilität nach Strahlungsbelastung der Beschichtungen,
welche aus diesen bekannten Beschichtungsmitteln hergestellt wurden, noch zu
wünschen übrig, wobei erschwerend hinzukommt, daß sich durch die
Strahlungsbelastung Risse in den Beschichtungen bilden können.
In den letzten Jahren hat die Effektlackierung von Substraten, insbesondere von
Automobilkarosserien, einen stürmischen Fortschritt erlebt. Zahlreiche
Effektpigmente, welche neuartige ästhetische Effekte hervorrufen, stehen
heutzutage zur Verfügung. Wegen der vermehrten Verwendung von
Effektlackierungen im Automobilbau müssen auch verstärkt Kunststoffformteile
mit solchen Beschichtungen versehen werden. Indes können die üblichen und
bekannten Zweischichtsysteme, welche aus einem effektgebenden Basislack und
einem Klarlack bestehen, nicht ohne weiteres für die Lackierung von
Kunststoffformteilen verwendet werden. Abgesehen von Problemen der Haftung,
kann der andere Untergrund eine Farbtonverschiebung bewirken, welche
insbesondere dann besonders auffällig ist, wenn in gleicher Weise lackierte
Metallteile und Kunststofformteile direkt aneinander stoßen.
Man hat deshalb versucht, Kunststofformteile mit Effektpigmenten zu
pigmentieren. Abgesehen von dem zu hohen Verbrauch an vergleichsweise teuren
Effektpigmenten, gelingt es nicht, die optischen Effekte herkömmlicher
Zweischichtsysteme zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,
Beschichtungsmittel zur Verfügung zu stellen, die neben einer guten
Witterungsbeständigkeit der resultierenden Beschichtungen gleichzeitig eine gute
Haftung auf den Kunststoffsubstraten aufweisen und die zu einem
hydrolysebeständigen Verbund (d. h. gute Haftung nach Feuchteeinwirkung) mit
guter Chemikalienrestistenz und guter Festigkeit bei Raumtemperatur führen,
wobei der Verbund auch bei niedrigen Temperaturen von -20 bis -30°C ein
duktiles Bruchverhalten zeigt. Außerdem sollen die neuen Beschichtungsmittel als
Klarlack eine deutlich höhere Farbtonstabilität nach Strahlungsbelastung in den
gefärbten Kunststoffteilen oder den Basislacken bewirken und für sich selbst
gesehen und weniger rissanfällig sein als die herkömmlichen Beschichtungsmittel.
Nicht zuletzt sollen die neuen Beschichtungsmittel Beschichtungen liefern, welche
auf eingefärbten oder ungefärbten, insbesondere eingefärbten, Substraten den
optischen Eindruck einer Effekt- und/oder Metalliclackierung hervorrufen.
Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch ein Beschichtungsmittel der
eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
- 1. 1.) der Polyester (A) eine OH-Zahl von 80 bis 200 mg KOH/g und eine Säurezahl < 10 mgKOH/g aufweist,
- 2. 2.) das Polyacrylatharz (B) eine OH-Zahl von 80 bis 200 mgKOH/g und eine Säurezahl < 20 mgKOH/g aufweist,
- 3. 3.) das Lichtschutzmittel (L2) auf Basis sterisch gehinderter Amine aminoetherfunktionalisiert ist und
- 4. 4.) hierin Effektpigmente (EP) in nicht deckender Konzentration enthalten sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind außerdem Verfahren zur Herstellung
dieses Beschichtungsmittels sowie die Verwendung dieses Beschichtungsmittels
als Effekt-Klarlack, insbesondere zur Beschichtung von Kunststoffen.
Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, daß durch die Verwendung einer
speziellen Bindemittelkombination und gleichzeitig einer speziellen Lichtschutz
mittelkombination Beschichtungsmittel zur Verfügung gestellt werden können, die
als Schutzlackierung für farbig pigmentierte Kunststoffe geeignet sind und alle an
derartige Beschichtungsmittel üblicherweise gestellten Anforderungen erfüllen. So
zeichnen sich die unter Verwendung dieser Beschichtungsmittel hergestellten
Überzüge durch eine gute Witterungsbeständigkeit bei gleichzeitig guter Haftung
auf den Kunststoffsubstraten aus. Ferner führen sie zu einem hydrolysebeständigen
Verbund (d. h. gute Haftung nach Feuchteinwirkung) mit guter
Chemikalienrestistenz und guter Festigkeit bei Raumtemperatur, der auch bei
niedrigen Temperaturen von -20 bis -30°C ein duktiles Bruchverhalten zeigt.
Noch mehr überrascht es, daß die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel
Beschichtungen liefern, welche den optischen Eindruck einer Effekt- und/oder
Metalliclackierung in dem Farbton des eingefärbten oder ungefärbten Substrats
hervorruft.
In diesem Sinne sind die erfindungsgemäßen Beschichtungen nicht deckend,
sondern transparent. Sie werden deshalb folgerichtig im Rahmen der vorliegenden
Erfindung Effekt-Klarlacke genannt.
Im folgenden werden nun zunächst die einzelnen Bestandteile des
erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels näher erläutert.
Es ist erfindungwesentlich, daß das Beschichtungsmittel als Bindemittel eine
Mischung aus
- a) mindestens einem Polyester (A) mit einer OH-Zahl von 80 bis 200 mg KOH/g, bevorzugt 130 bis 180 mgKOH/g, und mit einer Säurezahl < 10 mgKOH/g, bevorzugt < 5 mgKOH/g, und
- b) mindestens einem Polyacrylatharz (B) mit einer OH-Zahl von 80 bis 200 mgKOH/g, bevorzugt von 100 bis 150 mgKOH/g, und einer Säurezahl < 20 mgKOH/g, bevorzugt < 10 mgKOH/g,
enthält.
Bevorzugt enthält das Beschichtungsmittel den oder die Polyester (Komponente
(A)) und das oder die Polyacrylatharze (Komponente (B)) in solchen Mengen, daß
die Mischung aus
- a) 40 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 55 bis 70 Gew.-%, der Komponente (A) und
- b) 60 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 30 Gew.-%, der Komponente (B) besteht,
wobei die Angaben jeweils bezogen sind auf den Festkörper der Harze und wobei
die Summe der Gew.-%-Angaben der Komponenten (A) und (B) jeweils 100 Gew.-%
beträgt.
Bevorzugt werden die Bindemittel außerdem in dem erfindungsgemäßen
Beschichtungsmittel in solchen Mengen eingesetzt, daß die Summe aus der Menge
an eingesetzten Polyestern (A) und der Menge an eingesetzten Polyacrylatharzen
(B) 30 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, jeweils bezogen
auf den Festkörpergehalt der Bindemittel und auf das Gesamtgewicht des Stamm
lacks (d. h. Beschichtungsmittel ohne Vernetzer-Komponente (C)), beträgt.
Für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln sind prinzipiell
alle Polyester mit den obengenannten OH-Zahlen und Säurezahlen geeignet.
Bevorzugt weisen die Polyester (A) ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 700
bis 1.500 auf.
Bevorzugt werden Polyester eingesetzt, die erhältlich sind durch Umsetzung von
- 1. Di- und/oder Polycarbonsäuren oder deren veresterungsfähigen Derivaten, gegebenenfalls zusammen mit Monocarbonsäuren,
- 2. Diolen,
- 3. Polyolen, gegebenenfalls zusammen mit Monoolen, und
- 4. gegebenenfalls weiteren modifizierenden Komponenten.
Besonders bevorzugt werden dabei Polyester eingesetzt, die ohne Verwendung von
Monoolen und Monocarbonsäuren hergestellt worden sind. Ebenfalls besonders
bevorzugt sind die Polyester frei von ungesättigten Fettsäuren.
Als Beispiele für Di- und Polycarbonsäuren, die als Komponente (p1) eingesetzt
werden können, seien aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Di- und
Polycarbonsäuren genannt. Bevorzugt werden als Komponente (p1) aromatische,
ggf. zusammen mit aliphatischen, Di- und Polycarbonsäuren eingesetzt.
Beispiele für geeignete Polycarbonsäuren sind Phthalsäure, Isophthalsäure,
Terephthalsäure, Halogenphthalsäuren, wie Tetrachlor- bzw.
Tetrabromphthalsäure, Adipinsäure, Glutarsäure, Acelainsäure, Sebacinsäure,
Fumarsäure, Maleinsäure, Trimellithsäure, Pyromellithsäure,
Tetrahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäure, 1,2-Cyclohexandicarbonsäure, 1,3-
Cyclohexandicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 4-Methylhexahydro
phthalsäure, Endomethylentetrahydrophthalsäure, Tricyclodecan-Dicarbonsäure,
Endoethylenhexahydrophthalsäure, Camphersäure, Cyclohexantetracarbonsäure,
Cyclobutantetracarbonsäure und andere. Die cycloaliphatischen Polycarbonsäuren
können sowohl in ihrer cis- als auch in ihrer trans-Form sowie als Gemisch beider
Formen eingesetzt werden. Geeignet sind auch die veresterungsfähigen Derivate
der obengenannten Polycarbonsäuren, wie z. B. deren ein- oder mehrwertige Ester
mit aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 4-C-Atomen oder Hydroxyalkoholen mit 1
bis 4 C-Atomen. Außerdem können auch die Anhydride der obengenannten Säuren
eingesetzt werden, sofern sie existieren.
Beispiele für Monocarbonsäuren, die gegebenenfalls zusammen mit den
Polycarbonsäuren eingesetzt werden können, sind Benzoesäure, tert.-
Butylbenzoesäure, Laurinsäure, Isononansäure und hydrierte Fettsäuren natürlich
vorkommender Öle, bevorzugt Isononansäure.
Geeignete Diole (p2) zur Herstellung des Polyesters (A) sind beispielsweise
Ethylenglykol, Propandiole, Butandiole, Hexandiole,
Hydroxypivalinsäureneopentylglykolester, Neopentylglykol, Diethylenglykol,
Cyclohexandiol, Cyclohexandimethanol, Trimethylpentandiol und
Ethylbutylpropandiol. Ferner sind auch aliphatische Polyetherdiole, wie lineare
oder verzweigte Poly(oxiethylen)glykole, Poly(oxipropylen)glykole und/oder
Poly(oxybutylen)glykole und gemischte Polyetherdiole wie
Poly(oxyethylenoxypropylen)glykole geeignet. Die Polyetherdiole haben
üblicherweise eine Molmasse Mn von 400 bis 3000.
Ferner können als Diole auch aromatische oder alkylaromatische Diole eingesetzt
werden, wie z. B. 2-Alkyl-2-phenyl-propan-1,3-diol, Bisphenol-Derivate mit
Etherfunktionalität usw.
Als weitere Diole sind auch Ester von Hydroxycarbonsäuren mit Diolen geeignet,
wobei als Diol die voranstehend genannten Diole eingesetzt werden können. Bei
spiele für Hydroxycarbonsäuren sind Hydroxypivalinsäure oder
Dimethylolpropansäure.
Beispiele für als Komponente (p3) geeignete Polyole sind Ditrimethylolpropan,
Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythrit, Homopentaerythrit,
Dipentaerythrit, Trishydroxiethylisocyanat, 1,2,4 Butantriol, Propan- und Hexan-
Triole, Trihydroxycarbonsäuren wie Trishydroxymethyl(ethyl)ethansäuren. Die
Polyole mit mindestens 3 OH-Gruppen können allein oder als Gemisch eingesetzt
werden. Gegebenenfalls können die Triole zusammen mit einwertigen Alkoholen,
wie beispielsweise Butanol, Octanol, Laurylalkohol, Cyclohexanol, tert.-
Butylcyclohexanol, ethoxylierten bzw. propoxylierten Phenolen eingesetzt werden.
Als Komponente (p4) zur Herstellung der Polyester (A1) geeignet sind
insbesondere Verbindungen, die eine gegenüber den funktionellen Gruppen des
Polyesters reaktive Gruppe aufweisen. Als modifizierende Komponente (p4)
können Diepoxidverbindungen, gegebenenfalls auch Monoepoxidverbindungen
verwendet werden. Geeignete Komponenten (p4) sind beispielsweise in der DE-A-
40 24 204 auf Seite 4, Zeilen 4 bis 9, beschrieben.
Als Komponente (p4) zur Herstellung der Polyester (A) geeignet sind auch
Verbindungen, die außer einer gegenüber den funktionellen Gruppen des
Polyesters (A) reaktiven Gruppe noch eine tertiäre Aminogruppe aufweisen,
beispielsweise Monoisocyanate mit mindestens einer tertiären Aminogruppe oder
Mercaptoverbindungen mit mindestens einer tertiären Aminogruppe. Wegen
Einzelheiten wird auf die DE-A-40 24 204, Seite 4, Zeilen 10 bis 49, verwiesen.
Die Herstellung der Polyester (A) erfolgt nach den bekannten Methoden der
Veresterung, wie dies beispielsweise in der DE-A-40 24 204, Seite 4, Zeilen 50 bis
65, beschrieben ist. Die Umsetzung erfolgt dabei üblicherweise bei Temperaturen
zwischen 180 und 280 Grad C, gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten
Veresterungskatalysators, wie z. B. Lithiumoctoat, Dibutylzinnoxid, Dibutylzinndi
laurat, para-Toluolsulfonsäure und ähnlichen.
Üblicherweise wird die Herstellung der Polyester (A) in Gegenwart geringer
Mengen eines geeigneten Lösungsmittels als Schleppmittel durchgeführt. Als
Schleppmittel werden z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, wie insbesondere
Xylol, und (cyclo)aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Cyclohexan, eingesetzt.
Daneben ist es aber auch möglich, die Polyester lösemittelfrei (Umsetzung in
Masse) herzustellen.
Für den Einsatz in den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln sind ferner
prinzipiell alle Polyacrylatharze (B) mit den obengenannten OH-Zahlen und
Säurezahlen geeignet. Bevorzugt weisen die Polyacrylatharze ein zahlenmittleres
Molekulargewicht von 2.500 bis 5.000 auf.
Bevorzugt werden außerdem Polyacrylatharze eingesetzt, bei denen Glycidylester
von am α-C-Atom verzweigten Carbonsäuren (z. B. die unter den Namen Cardura®
im Handel erhältlichen Glycidylester) einpolymerisiert sind.
Besonders bevorzugt werden Polyacrylatharze (B) eingesetzt, die erhältlich sind
durch Polymerisation in einem organischen Lösemittel oder einem Lösemittelge
misch und in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators und ggf. in
Gegenwart von Reglern von
- 1. einem von (a2), (a3), (a4), (a5) und (a6) verschiedenen, mit (a2), (a3), (a4), (a5) und (a6) copolymerisierbaren, im wesentlichen säuregruppenfreien (Meth)acrylsäureester oder einem Gemisch aus solchen Monomeren,
- 2. einem mit (a1), (a3), (a4), (a5) und (a6) copolymerisierbaren, von (a5) verschiedenen, ethylenisch ungesättigten Monomer, das mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül trägt und im wesentlichen säuregruppenfrei ist, oder einem Gemisch aus solchen Monomeren,
- 3. einem mindestens eine Säuregruppe, die in die entsprechende Säureaniongruppe überführbar ist, pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2), (a4), (a5) und (a6) copolymerisierbaren, ethylenisch ungesättigten Monomer oder einem Gemisch aus solchen Monomeren,
- 4. gegebenenfalls einem oder mehreren vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen,
- 5. mindestens einem Umsetzungsprodukt aus Acrylsäure und/oder Methacrylsäure mit dem Glycidylester einer in alpha-Stellung verzweigten Monocarbonsäure mit 5 bis 18 C-Atomen je Molekül oder anstelle des Umsetzungsproduktes einer äquivalenten Menge Acryl- und/oder Methacrylsäure, die dann während oder nach der Polymerisationsreaktion mit dem Glycidylester einer in alpha-Stellung verzweigten Monocarbonsäure mit 5 bis 18 C-Atomen je Molekül umgesetzt wird,
- 6. gegebenenfalls einem mit (a1), (a2), (a3), (a4), und (a5) copolymerisierbaren, von (a1), (a2), (a4) und (a5) verschiedenen, im wesentlichen säuregruppenfreien, ethylenisch ungesättigten Monomer oder einem Gemisch aus solchen Monomeren,
wobei (a1), (a2), (a3), (a4), (a5) und (a6) in Art und Menge so ausgewählt werden,
daß das Polyacrylatharz (B) die gewünschte OH-Zahl, Säurezahl und das ge
wünschte Molekulargewicht aufweist.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polyacrylatharze kann als
Komponente (a1) jeder mit (a2), (a3), (a4), (a5) und (a6) copolymerisierbare, im
wesentlichen säuregruppenfreie Ester der (Meth)acrylsäure oder ein Gemisch aus
solchen (Meth)acrylsäureestern eingesetzt werden. Als Beispiele werden
Alkylacrylate und Alkylmethacrylate mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen im
Alkylrest, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Bu
tyl-, Hexyl-, Ethylhexyl-, Stearyl- und Laurylacrylat und -methacrylat und
cycloaliphatische (Meth)acrylsäureester, wie z. B. Cyclohexyl(meth)acrylat, Isobor
nyl(meth)acrylat, Dicyclopentaen(meth)acrylat und tert.-
Butylcyclohexyl(meth)acrylat genannt.
Als Komponente (a1) können auch Ethyltriglykol(meth)-acrylat und
Methoxyoligoglykol(meth)acrylat mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht
Mn von vorzugsweise 550 oder andere ethoxylierte und/oder propoxylierte
hydroxylgruppenfreie (Meth)acrylsäurederivate eingesetzt werden.
Als Komponente (a2) können mit (a1), (a2), (a3), (a4), (a5) und (a6)
copolymerisierbare und von (a5) verschiedene, ethylenisch ungesättigte
Monomere, die mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül tragen und im
wesentlichen säuregruppenfrei sind oder ein Gemisch aus solchen Monomeren
eingesetzt werden. Als Beispiele werden Hydroxyalkylester der Acrylsäure,
Methacrylsäure oder einer anderen alpha,beta-ethylenisch ungesättigten
Carbonsäure genannt. Diese Ester können sich von einem Alkylenglykol ableiten,
das mit der Säure verestert ist, oder sie können durch Umsetzung der Säure mit
einem Alkylenoxid erhalten werden. Als Komponente (a2) werden vorzugsweise
Hydroxyalkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, in denen die
Hydroxyalkylgruppe bis zu 20 Kohlenstoffatome enthält, Umsetzungsprodukte aus
cyclischen Estern, wie z. B. epsilon-Caprolacton und diesen Hydroxyalkylestern,
oder Mischungen aus diesen Hydroxyalkylestern bzw. epsilon-Caprolacton-modifi
zierten Hydroxyalkylestern eingesetzt.
Als Beispiele für derartige Hydroxyalkylester werden 2-Hydroxyethylacrylat,
2-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat,
3-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat,
4-Hydroxybutylmethacrylat, Hydroxystearylacrylat und Hydroxystearylmethacrylat
genannt. Entsprechende Ester von anderen ungesättigten Säuren, wie z. B.
Ethacrylsäure, Crotonsäure und ähnliche Säuren mit bis zu etwa 6 C-Atomen pro
Molekül, können auch eingesetzt werden.
Ferner können als Komponente (a2) auch olefinisch ungesättigte Polyole eingesetzt
werden. Bevorzugte Polyacrylatharze (B) werden erhalten, wenn als Komponente
(a2) zumindest teilweise Trimethylolpropanmonoallylether eingesetzt wird. Der
Anteil an Trimethylolpropanmonoallylether beträgt üblicherweise 2 bis 10
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des
Polyacrylatharzes eingesetzten Monomeren (a1) bis (a6). Daneben ist es aber auch
möglich, 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des
Polyacrylatharzes eingesetzten Monomeren, Trimethylolpropanmonoallylether zum
fertigen Polyacrylatharz zuzusetzen. Die olefinisch ungesättigten Polyole, wie
insbesondere Trimethylolpropanmonoallylether, können als alleinige
hydroxylgruppenhaltige Monomere, insbesondere aber anteilsmäßig in
Kombination mit anderen der genannten hydroxylgruppenhaltigen Monomeren,
eingesetzt werden.
Als Komponente (a3) kann jedes mindestens eine Säuregruppe, vorzugsweise eine
Carboxylgruppe, pro Molekül tragende, mit (a1), (a2), (a4), (a5) und (a6)
copolymerisierbare, ethylenisch ungesättigte Monomer oder ein Gemisch aus
solchen Monomeren eingesetzt werden. Als Komponente (a3) werden besonders
bevorzugt Acrylsäure und/oder Methacrylsäure eingesetzt. Es können aber auch
andere ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren mit bis zu 6 C-Atomen im Molekül
eingesetzt werden. Als Beispiele für solche Säuren werden Ethacrylsäure,
Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure genannt. Weiterhin können
beispielsweise ethylenisch ungesättigte Sulfon- oder Phosphonsäuren, bzw. deren
Teilester, als Komponente (a3) eingesetzt werden. Als Komponente (a3) können
auch Maleinsäuremono(meth)acryloyloxyethylester,
Bernsteinsäuremono(meth)acryloyloxyethylester und
Phthalsäuremono(meth)acryloyloxyethylester eingesetzt werden.
Als Komponente (a4) werden vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, wie Styrol,
alpha-Alkylstyrole und Vinyltoluol, eingesetzt.
Als Komponente (a5) wird das Umsetzungsprodukt aus Acrylsäure und/oder
Methacrylsäure mit dem Glycidylester einer in alpha-Stellung verzweigten
Monocarbonsäure mit 5 bis 18 C-Atomen je Molekül eingesetzt. Glycidylester
stark verzweigter Monocarbonsäuren sind unter dem Handelsnamen "Cardura"
erhältlich. Die Umsetzung der Acryl- oder Methacrylsäure mit dem Glycidylester
einer Carbonsäure mit einem tertiären alpha-Kohlenstoffatom kann vorher,
während oder nach der Polymerisationsreaktion erfolgen. Bevorzugt wird als
Komponente (a5) das Umsetzungsprodukt von Acryl- und/oder Methacrylsäure mit
dem Glycidylester der Versaticsäure eingesetzt. Dieser Glycidylester ist unter dem
Namen "Cardura E10" im Handel erhältlich.
Als Komponente (a6) können alle mit (a1), (a2), (a3), (a4) und (a5)
copolymerisierbaren, von (a1), (a2), (a3) und (a4) verschiedenen, im wesentlichen
säuregruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomere oder Gemische aus
solchen Monomeren eingesetzt werden.
Als Komponente (a6) können ein oder mehrere Vinylester von in alpha-Stellung
verzweigten Monocarbonsäuren mit 5 bis 18 C-Atomen im Molekül eingesetzt
werden. Die verzweigten Monocarbonsäuren können erhalten werden durch
Umsetzung von Ameisensäure oder Kohlenmonoxid und Wasser mit Olefinen in
Anwesenheit eines flüssigen, stark sauren Katalysators; die Olefine können Crack-
Produkte von paraffinischen Kohlenwasserstoffen, wie Mineralölfraktionen, sein
und können sowohl verzweigte wie geradkettige acyclische und/oder
cycloaliphatische Olefine enthalten. Bei der Umsetzung solcher Olefine mit
Ameisensäure bzw. mit Kohlenmonoxid und Wasser entsteht ein Gemisch aus
Carbonsäuren, bei denen die Carboxylgruppen vorwiegend an einem quaternären
Kohlenstoffatom sitzen. Andere olefinische Ausgangsstoffe sind z. B.
Propylentrimer, Propylentetramer und Diisobutylen. Die Vinylester können aber
auch auf an sich bekannte Weise aus den Säuren hergestellt werden, z. B. indem
man die Säure mit Acetylen reagieren läßt.
Besonders bevorzugt werden - wegen der guten Verfügbarkeit - Vinylester von
gesättigten aliphatischen Monocarbonsäuren mit 9 bis 11 C-Atomen, die am alpha-
C-Atom verzweigt sind, eingesetzt.
Als Komponente (a6) können in Kombination mit anderen als Komponente (a6)
geeignet genannten Monomeren auch Polysiloxanmakromonomere eingesetzt
werden. Geeignet sind Polysiloxanmakromonomere, die ein zahlenmittleres
Molekulargewicht Mn von 1.000 bis 40.000 Dalton, bevorzugt von 2.000 bis
10.000 Dalton, und im Mittel 0,5 bis 2,5, bevorzugt 0,5 bis 1,5, ethylenisch
ungesättigte Doppelbindungen pro Molekül aufweisen. Geeignet sind
beispielsweise die in der DE-A 38 07 571 auf den Seiten 5 bis 7, die in der
DE-A 37 06 095 in den Spalten 3 bis 7, die in der EP-B 358 153 auf den Seiten 3
bis 6 und die in der US-A 4,754,014 in den Spalten 5 bis 9 beschriebenen
Polysiloxanmakromonomere. Ferner sind auch andere Acryloxysilan-enthaltende
Vinylmonomere mit den obengenannten Molekulargewichten und Gehalten an
ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen geeignet, beispielsweise
Verbindungen, die herstellbar sind durch Umsetzung hydroxyfunktioneller Silane
mit Epichlorhydrin und anschließender Umsetzung des Reaktionsproduktes mit
Methacrylsäure und/oder Hydroxyalkylestern der (Meth)acrylsäure.
Bevorzugt werden als Komponente (a6) die in der
DE-A 44 21 823 angeführten Polysiloxanmakromonomere eingesetzt.
Beispiele für als Komponente (a6) geeignete Polysiloxanmakromonomere sind
auch die in der internationalen Patentanmeldung mit der
Veröffentlichungsnummer
WO 92/22615 auf Seite 12, Zeile 18, bis Seite 18, Zeile 10, genannten
Verbindungen.
Die Einsatzmenge des oder der Polysiloxanmakromonomeren (a6) zur
Modifizierung der Acrylatcopolymerisate beträgt weniger als 5 Gew.-%, bevorzugt
0,05 bis 2,5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,8 Gew.-%, jeweils bezogen
auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des Copolymerisats (B) eingesetzten
Monomeren.
Besonders bevorzugt eingesetzte Acrylatharze werden erhalten durch
Polymerisation von
- 1. 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 40 Gew.-%, der Komponente (a1),
- 2. 3 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 35 Gew.-%, der Komponente (a2),
- 3. 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, der Komponente (a3),
- 4. 10 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 45 Gew.-%, der Komponente (a4),
- 5. 3 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 35 Gew.-%, der Komponente (a5) und
- 6. 0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 25 Gew.-%, der Komponente (a6),
wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten (a1) bis (a6) jeweils 100
Gew.-% beträgt.
Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polyacrylatharze (B) erfolgt in
einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch und in Gegenwart
mindestens eines Polymerisationsinitiators und ggf. eines Reglers. Als organische
Lösemittel, Polymerisationsinitiatoren und Regler werden die für die Herstellung
von Polyacrylatharzen üblichen Lösemittel, Regler und Polymerisationsinitiatoren
eingesetzt. Dabei können die Lösemittel an der Reaktion mit der vernetzenden
Komponente (C) teilnehmen und somit als Reaktivverdünner wirken.
Als Beispiele für brauchbare Lösemittel werden Butylglykol, 2-Methoxypropanol,
n-Butanol, Methoxybutanol, n-Propanol, Ethylenglykolmonomethylether,
Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether, Diethy
lenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether,
Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykolmo-nobutylether, Trimethylolpropan,
2-Hydroxypropionsäureethylester und 3-Methyl-3-methoxybutanol sowie Derivate
auf Basis Propylenglykol, z. B. Ethylethoxypropionat, Isopropoxypropanol,
Methoxypropylacetat u. ä., genannt.
Als Beispiele für brauchbare Polymerisationsinitiatoren werden freie Radikale
bildende Initiatoren, wie z. B. tert.-Butylperoxyethylhexanoat, Benzoylperoxid,
Azobisisobutyronitril und tert.-Butylperbenzoat genannt. Die Initiatoren werden
bevorzugt in einer Menge von 2 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt von 4 bis 10
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, eingesetzt.
Als Beispiele für geeignete Regler seien Mercaptane, wie z. B. Mercaptethanol,
Thiolglykolsäureester und Chlorwasserstoffe u. ä. genannt. Die Regler werden
bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,5 bis
5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, eingesetzt.
Die Polymerisation wird zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von 80 bis 160
Grad C, vorzugsweise 110 bis 160 Grad C, durchgeführt.
Ggf. können die Beschichtungmittel noch 0 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Stammlackes ohne Vernetzer-Komponente und bezogen auf den
Festkörpergehalt, eines oder mehrerer, von den Komponenten (A) und (B)
verschiedenen, hydroxylgruppenhaltiger Bindemittel, wie z. B.
hydroxylgruppenhaltige Polyurethanharze, andere Polyester oder andere
Acrylatharze, enthalten.
Als Vernetzer (C) enthalten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel ein oder
mehrere Di- und/oder Polyisocyanate mit freien oder blockierten Isocyanatgrup
pen. So können beliebige organische Polyisocyanate mit aliphatisch,
cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen Isocyanatgruppen
eingesetzt werden. Bevorzugt werden Polyisocyanate mit 2 bis 5 Isocyanatgruppen
pro Molekül 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 Isocyanates zu
verbessern.
Beispiele für geeignete Isocyanate sind beispielsweise in "Methoden der
organischen Chemie", Houben-Weyl, Band 14/2, 4. Auflage, Georg Thieme
Verlag, Stuttgart 1963, Seite 61 bis 70, und von W. Siefken, Liebigs Ann. Chem.
562, 75 bis 136, beschrieben. Beispielsweise geeignet sind 1,2-Ethylendiisocyanat,
1,4-Tetramethylendiiso-cyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4- bzw.
2,4,4-Trimethyl-1,6-hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dode-candiisocyanat,
ω,ω'-Diisocyanatodipropylether, Cyclo-butan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und
-1,4-diiso-cyanat, 2,2- und 2,6-Diisocyanato-1-methylcyclohexan,
3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyliso-cyanat("Isophorondiisocyanat"),
2,5- und 3,5-Bis(isocyanatomethyl)-8-methyl-1,4-methano-decahydronaphthalin,
1,5-, 2,5-, 1,6- und 2,6-Bis(isocyanatomethyl)-
4,7-methanohexahydroindan, 1,5-, 2,5-, 1,6- und
2,6-Bis(isocyanato)-4,7-methanhexahydroindan, Dicyclohexyl-2,4'- und
-4,4'-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Hexa-hydrotoluylendiisocyanat, Perhydro-2,4'- und
-4,4'-di-phenylmethandiisocyanat, ω,ω'-Diisocyanato-1,4-diethyl-benzol, 1,3- und
1,4-Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diiso-cyanato-diphenyl,
4,4'-Diisocyanato-3,3'-dichlordi-phenyl,
4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethoxi-diphenyl,
4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethyl-diphenyl, 4,4'-Diiso-
cyanato-3,3'-diphenyl-diphenyl, 2,4'- und 4,4'-Diiso-cyanato-diphenylmethan,
Naphthylen-1,5-diisocyanat, Toluylendiisocyanate, wie 2,4- bzw.
2,6-Toluylendiiso-cyanat, N,N'-(4,4'-Dimethyl-3,3'-diisocyanatodiphe
nyl)-uretdion, m-Xylylendiisocyanat, Dicyclohexyl-methandiisocyanat,
Tetramethylxylylendiisocyanat, aber auch Triisocyanate, wie
2,4,4'-Triisocyanatodiphenyl-ether, 4,4',4"-Triisocyanatotriphenyhnethan.
Bevorzugt werden, ggf. in Kombination mit den obengenannten Polyisocyanaten,
Isocyanuratgruppen und/oder Biuretgruppen und/oder Allophanatgruppen
und/oder Urethangruppen und/oder Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate
eingesetzt. Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate werden beispielsweise
durch Umsetzung eines Teils der Isocyanatgruppen mit Polyolen, wie z. B.
Trimethylolpropan und Glycerin, erhalten.
Vorzugsweise werden aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate,
insbesondere Hexamethylendiisocyanat, dimerisiertes und trimerisiertes
Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethan-2,4'-
diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat und 1,3-bis-(2-
Isocyanatopropyl-2-)benzol (TMXDI) oder Mischungen aus diesen
Polyisocyanaten, ganz besonders bevorzugt Isocyanate auf Basis
Hexamethylendiisocyanat und/oder Isophorondiisocyanat, eingesetzt. Ganz beson
ders 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. Die Polyisocyanatkomponente (C) kann im übrigen auch aus
beliebigen Gemischen der genannten Polyisocyanate bestehen.
Die Polyisocyanatkomponente (C) wird bevorzugt in Form der freie
Isocyanatgruppen enthaltenden Verbindungen eingesetzt und die
Beschichtungsmittel entsprechend als Zweikomponentenlacke formuliert. In
diesem Fall kann ein Teil der insgesamt eingesetzten Lösemittel auch der
vernetzer-Komponente zugesetzt werden.
Es können aber auch Einkomponentenlacke auf der Basis blockierter Isocyanate
formuliert werden, wenn zur Blockierung der Polyisocyanate Blockierungsmittel
mit einer ausreichend tiefen Deblockierungstemperatur eingesetzt werden.
Derartige Blockierungsmittel sind dem Fachmann gut bekannt und brauchen hier
nicht näher erläutert zu werden.
Die Isocyanatkomponente (C) wird üblicherweise in einer solchen Menge
eingesetzt, daß das Äquivalentverhälmis von OH-Gruppen der Bindemittel und
ggf. von OH-Gruppen der Lichtschutzmittel zu den Isocyanatgruppen des Ver
netzers zwischen 1,2 : 1 und 0,7 : 1 liegt.
Ferner kann das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel ggf. noch weitere
Vernetzungsmittel enthalten, insbesondere mit den Hydroxylgruppen der
Bindemittel und ggf. der Lichtschutzmittel unter Ether- und/oder Esterbildung
vernetzende Komponenten auf Triazinbasis. Bei den unter Etherbildung mit den
Hydroxylgruppen der Bindemittel reagierenden Vernetzern handelt es sich um
Aminoplastharze. Aminoplastharze sind dem Fachmann gut bekannt und werden
von vielen Firmen als Verkaufsprodukte angeboten. Es handelt sich um
Kondensationsprodukte aus Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, und
beispielsweise Harnstoff, Melamin, Guanamin und Benzoguanamin. Die
Aminoplastharze enthalten Alkohol-, vorzugsweise Methylolgruppen, die in der
Regel teilweise oder bevorzugt vollständig mit Alkoholen verethert sind. Es
werden insbesondere mit niedrigen Alkoholen, insbesondere mit Methanol oder
Butanol veretherte Melamin-Formaldehydharze eingesetzt. Ganz besonders bevor
zugt werden mit niedrigen Alkoholen, insbesondere mit Methanol und/oder
Ethanol und/oder Butanol veretherte Melamin-Formaldehydharze, die im
statistischen Mittel pro Triazinring noch 0,1 bis 0,25 an Stickstoffatome
gebundene Wasserstoffatome enthalten, als weitere Vernetzer eingesetzt.
Bei den unter Estergruppenbildung mit den Hydroxylgruppen des Bindemittels
reagierenden Vernetzern auf Triazin-Basis handelt es sich um
Umesterungsvernetzer, wie bevorzugt Tris(alkoxycarbonylamino)triazin o. ä., wie
beispielsweise auch in der EP-A-604 922 beschrieben.
Dieses weitere Vernetzungsmittel wird üblicherweise in einer Menge von 0 bis 30
Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Isocyanatkomponente, eingesetzt. Wenn das
Beschichtungsmittel allerdings zur Beschichtung thermisch empfindlicher
Substrate eingesetzt wird, enthält es bevorzugt keine weiteren Vernetzungsmittel
bzw. nur solche weiteren Vernetzungsmittel, die auch bei niedrigen Temperaturen
härtbar sind.
Es ist erfindungswesentlich, daß die Beschichtungsmittel als Lichtschutzmittel eine
Kombination aus
- a) einem oder mehreren Lichtschutzmitteln (L1) auf Basis eines UV- Absorbers und
- b) einem oder mehreren Lichtschutzmitteln (L2) auf der Basis sterisch gehinderter Amine, die aminoetherfunktionalisiert sind, enthalten.
Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, die Lichtschutzmittel (L1) in dem
erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel in einer Menge von mindestens 3 Gew.-%
enthalten sind. Die mengenmäßige Obergrenze variiert je nach
Beschichtungsmittel und ist in allen Fällen dann erreicht, wenn eine Erhöhung der
Menge an Lichtschutzmittel (L1) keinen weiteren positiven Effekt mehr bewirkt,
sondern die Gefahr besteht, daß aufgrund des hohen Füllgrades andere wertvolle
technologische Eigenschaften der Beschichtungsmittel in Mitleidenschaft gezogen
werden. Von besonderem Vorteil sind Mengen von 3 bis 10 Gew.-%, weil sich
hierdurch bei allen Varianten der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel die
gewünschten Effekte mit einer vergleichsweise geringen Menge erzielen lassen.
Innerhalb dieses Bereichs ist derjenige von 3 bis 7 Gew.-% hervorzuheben. Er stellt
hinsichtlich der verwendeten Menge und den erzielten Effekten das Optimum dar.
Das Mengenverhältnis der Lichtschutzmittel (L1) : (L2) kann breit variieren und in
hervorragender Weise den jeweiligen Beschichtungsmitteln angepaßt werden.
Erfindungsgemäß sind Mengenverhältnisse von (L1) : (L2) von 0,1 bis 10 von
Vorteil und werden deshalb bevorzugt verwendet. Innerhalb dieses Bereichs sind
Mengenverhältnisse von 0,5 bis 8 besonders und solche von 1 bis 7 ganz
besonders bevorzugt.
Als Lichtschutzmittel (L1) auf Basis eines UV-Absorbers werden bevorzugt
Lichtschutzmittel vom Benztriazol-Typ und/oder Triazin-Typ eingesetzt. Als
Lichtschutzmittel (L1) geeignet sind daher z. B. die im Handel unter den folgenden
Namen erhältlichen Produkte:
Tinuvin® 384 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis Iso-octyl-3-(3- (2H-benzotriazol-2-yl)-5-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionat, mittleres Molekulargewicht 451,6
Tinuvin® 1130 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis des Reaktionsproduktes aus Polyethylenglykol 300 und Methyl-3-[3-(2H-benzotriazol- 2-yl)-5-tert.butyl-4-hydroxyphenyl]propionat, mittleres Molekulargewicht < 600
CYAGARD® UV-1164L der Firma Dyna Cytec, Lichtschutzmittel auf Basis 2,4- Bis(2,4-dimethylphenyl)-6-(2-hydroxy-4-isooctyloxyphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekulargewicht 510, 65%ig in Xylol
Tinuvin® 384 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis Iso-octyl-3-(3- (2H-benzotriazol-2-yl)-5-tert.-butyl-4-hydroxyphenylpropionat, mittleres Molekulargewicht 451,6
Tinuvin® 1130 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis des Reaktionsproduktes aus Polyethylenglykol 300 und Methyl-3-[3-(2H-benzotriazol- 2-yl)-5-tert.butyl-4-hydroxyphenyl]propionat, mittleres Molekulargewicht < 600
CYAGARD® UV-1164L der Firma Dyna Cytec, Lichtschutzmittel auf Basis 2,4- Bis(2,4-dimethylphenyl)-6-(2-hydroxy-4-isooctyloxyphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekulargewicht 510, 65%ig in Xylol
Besonders bevorzugt werden als Lichtschutzmittel (L1) immobilisierbare
Lichtschutzmittel auf Benztriazol- und/der Triazin-Basis eingesetzt, d. h.
Lichtschutzmittel, die pro Molekül mindestens 1 gegenüber dem Vernetzungsmittel
reaktive Gruppe, insbesondere mindestens eine aliphatische OH-Gruppe, enthalten.
Beispiele für solche besonders bevorzugt als Komponente (L1) eingesetzten,
immobilisierbaren Lichtschutzmittel sind die im Handel unter den folgenden
Namen erhältlichen Produkte:
Tinuvin® 400 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis einer Mischung aus 2-[4-((2-Hydroxy-3-dodecyloxypropyl)oxy)-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4- dimethylphenyl)-1,3,5-triazin und 2-[4-((2-Hydroxy-3-tridecyloxypropyl)oxy)-2- hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekular gewicht 654, 85%ig in 1-Methoxy-2-propanol
CGL 1545 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis 2-[4-((2-Hydroxy-3- octyloxypropyl)oxy)-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekulargewicht 583
CYAGARD® UV-3801 der Firma Dyno Cytec, immobilisierbares Lichtschutzmittel auf Basis Triazin, mittleres Molekulargewicht 498
CYAGARD® UV-3925 der Firma Dyno Cytec, immobilisierbares Lichtschutzmittel auf Basis Triazin, mittleres Molekulargewicht 541
Tinuvin® 400 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis einer Mischung aus 2-[4-((2-Hydroxy-3-dodecyloxypropyl)oxy)-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4- dimethylphenyl)-1,3,5-triazin und 2-[4-((2-Hydroxy-3-tridecyloxypropyl)oxy)-2- hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekular gewicht 654, 85%ig in 1-Methoxy-2-propanol
CGL 1545 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis 2-[4-((2-Hydroxy-3- octyloxypropyl)oxy)-2-hydroxyphenyl]-4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekulargewicht 583
CYAGARD® UV-3801 der Firma Dyno Cytec, immobilisierbares Lichtschutzmittel auf Basis Triazin, mittleres Molekulargewicht 498
CYAGARD® UV-3925 der Firma Dyno Cytec, immobilisierbares Lichtschutzmittel auf Basis Triazin, mittleres Molekulargewicht 541
Als Lichtschutzmittel (L2) sind alle Lichtschutzmittel auf Basis sterisch
gehinderter Amine (HALS) geeignet, bei denen die Aminofunktion ethersubstiuiert
ist (in der vorliegenden Anmeldung kurz als aminoetherfunktionalisiert
bezeichnet). Als Lichtschutzmittel (L2) geeignet sind daher insbesondere
aminoetherfunktionalisierte, substituierte Piperidin-Derivate, wie z. B. aminoether
funktionalisierte 2,2,6,6,-Tetramethylpiperidin-Derivate.
Aufgrund der Aminoetherfunktion hat das Lichtschutzmittel (L2) nur schwach
basischen Charakter. Es ist daher bevorzugt, daß als Lichtschutzmittel (L2)
Lichtschutzmittel auf Basis sterisch gehinderter Amine eingesetzt werden, die
einen pKB-Wert von mindestens 9,0, bevorzugt von mindestens 9,5, aufweisen.
Dabei werden außerdem bevorzugt als Lichtschutzmittel (L2) solche sterisch ge
hinderten Amine eingesetzt, die sowohl unter den Lager- und
Applikationsbedingungen als auch insbesondere bei den Gebrauchsbedingungen
der beschichteten Substrate (besonders bei Feuchtebelastung) nicht hydrolysierbar
sind.
Geeignet als Komponente (L2) sind beispielsweise die im Handel unter den
folgenden Namen erhältlichen Produkte:
Tinuvin® 123 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis Bis(1-octyloxy- 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, mittleres Molekulargewicht 737, pKB- Wert 9,6 und
die unter dem Namen Sanol® der Firma Sankyo erhältlichen, entsprechenden Lichtschutzmittel.
Tinuvin® 123 der Firma Ciba Geigy, Lichtschutzmittel auf Basis Bis(1-octyloxy- 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacat, mittleres Molekulargewicht 737, pKB- Wert 9,6 und
die unter dem Namen Sanol® der Firma Sankyo erhältlichen, entsprechenden Lichtschutzmittel.
Besonders bevorzugt werden als Lichtschutzmittel (L2) immobilisierbare,
aminoetherfunktionalisiserte Lichtschutzmittel auf Basis sterisch gehinderter
Amine eingesetzt, d. h. Lichtschutzmittel, die pro Molekül mindestens 1 gegenüber
dem Vernetzungsmittel reaktive Gruppe, insbesondere mindestens 1 OH-Gruppe,
enthalten. Als Lichtschutzmiuel (L2) besonders bevorzugt eingesetzt werden daher
insbesondere aminoetherfunktionalisierte, substituierte Piperidin-Derivate, wie z. B.
aminoetherfunktionalisierte 2,2,6,6,-Tetramethylpiperidin-Derivate, die pro
Molekül mindestens 1 gegenüber dem Vernetzungsmittel reaktive Gruppe,
insbesondere mindestens 1 OH-Gruppe, enthalten.
Beispiele für solche besonders bevorzugt als Komponente (L2) eingesetzten,
immobilisierbaren Lichtschutzmittel sind auch die entsprechenden im Handel
erhältlichen Produkte.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des erfindungsgemäßen
Beschichtungsmittels ist mindestens ein Effektpigment (EP).
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender Effektpigmente (EP) sind
Metalleffektpigmente, Perlglanzpigmente oder sonstige Effektpigmente.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender Metalleffektpigmente sind
Aluminiumpigmente, Goldbronzen auf der Basis von Kupfer oder Kupfer-Zink-
Legierungen oder -Gemischen, feuergefärbte Bronzen oder Eisenoxid-Aluminium-
Pigmente.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender Perglanzpigmente sind
Fischsilber, basisches Bleicarbonat, Wismutoxidchlorid oder Metalloxid-Glimmer-
Pigmente.
Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender sonstiger Effektpigmente
sind mikronisiertes Titandioxid, blättchenförmiger Graphit, blättchenförmiges
Eisenoxid, Mehrschicht-Effektpigmente aus PVD-Filmen oder flüssigkristalline
Pigmente (Cholestere).
Weitere Beispiele geeigneter erfindungsgemäß zu verwendender Effektpigmente
werden in farbe + lack, Bd. 93, Heft 12, S. 973 (1987) oder in dem Buch von
Maisch und Mitarbeiter, Perlglanzpigmente, Vincentz, Hannover, 1995,
beschrieben.
Die Konzentration der erfindungsgemäß zu verwendenden Effektpigmente (EP) in
den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln variiert sehr breit. Wesentlich ist
hierbei, daß die Konzentration einerseits so hoch ist, daß der gewünschte optische
Effekt durch den Effekt-Klarlack erzielt wird, aber andererseits so niedrig ist, daß
die Eigenfarbe des Substrats nicht abgedeckt wird, sondern ihren Beitrag zum
optischen Gesamteffekt leisten kann.
Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn die Effektpigmente (EP) in einer Menge
von 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,05 bis 7 und insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels,
hierin enthalten sind.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel enthält außerdem als Komponente (D)
übliche, zur Herstellung von Lacken gebräuchliche organische Lösemittel,
bevorzugt in einer Menge von 0 bis 69 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des
Beschichtungsmittels. Üblicherweise wird dabei ein Großteil der Lösemittel durch
Verwendung der Bindemittel in Form von Lösungen oder Dispersionen in die
Beschichtungsmittel eingebracht. Darüber hinaus können den Be
schichtungsmitteln aber noch zusätzlich weitere Lösemittel zugesetzt werden, um
in dem Fachmann bekannter Weise gezielt die Eigenschaften des
Beschichtungsmittels zu steuern.
Bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel ferner noch 0 bis 5
Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 2 Gew.-%, eines oder mehrerer Celluloseester,
jeweils bezogen auf den Festkörpergehalt des Stammlacks und bezogen auf den
Festkörpergehalt des Celluloseesters. Beispiele für geeignete Celluloseester sind
Cellulosenitrat, Cellulosepropionat, Cellulosebutyrat, Celluloseacetobutyrat,
Celluloseacetopropionat, Mischungen derselben und ähnliches. Es können ferner
selbstverständlich auch Mischungen verschiedener Celluloseester eingesetzt
werden. Bevorzugt wird Celluloseacetobutyrat eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel kann außerdem noch weitere, für die
jeweilige Formulierung gebräuchliche Zusätze, wie z. B. Stabilisatoren wie
Antioxidantien und Radikalfänger, Verlaufshilfsmittel, Rheologieadditive usw.
enthalten, bevorzugt in einer Menge von 0 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels oder Stammlacks.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel wird im allgemeinen mittels Mischen
und ggf. Dispergieren aus den einzelnen Bestandteilen hergestellt.
Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, die Effektpigmente (EP) zunächst in einem
Mischlack anzuteigen. Dieser Mischlack kann vor der Applikation mit dem
pigmentfreien Beschichtungsmittel oder dessen pigment- und polyisocyanatfreier
Vorstufe in dem gewünschten Verhältnis vermischt werden. Erfindungsgemäß ist
es hierbei von Vorteil, 5 bis 10 Gew.-% des Mischlacks mit 95 bis 90 Gew.-% der
pigment- und polyisocyanatfreien Vostufe zu vermischen.
Erfindungsgemäß kann aber auch der Mischlack selbst auf die gefärbten Substrate
appliziert und danach mit dem pigmentfreien Beschichtungsmittel überlackiert
werden.
Außer den Effektpigmenten (EP) enthalten die Mischlacke noch weitere
Bestandteile. Erfindungsgemäß ist es hierbei von Vorteil, Bestandteile zu
verwenden, welche auch in dem pigmentfreien Beschichtungsmittel vorhanden
sind. Beispiele geeigneter Bestandteile sind die vorstehend beschriebenen
Polyesterharze (A), Celluloseacetobutyrat (CAB), Aminoplastharze,
Lichtschutzmittel (L1) und/oder (L2), Silikonadditive oder Lösemittel (D).
Desweiteren können noch Wachse verwendet werden.
Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel hergestellten
Effekt-Klarlacke zeichnen sich durch eine hervorragende optische Qualität mit
starken optischen Effekten wie Metallic-, Perlglanz- oder Farbwechsel-Effekte
(Flip-Flop) und darüber hinaus auch noch durch eine gute Haftung auf
Kunststoffen auch nach Feuchtebelastung sowie durch eine gleichzeitig gute
Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit bei gleichzeitig guter
Kälteschlagzähigkeit aus. Gegenstand der Erfindung ist daher auch die
Verwendung der Beschichtungesmittel zur Herstellung von Beschichtungen mit
diesen Eigenschaften.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel wird bevorzugt zur Beschichtung von
Kunststoffen, insbesondere von eingefärbten, thermoplastischen Kunststoffen oder
Kunststoff-Blends, wie sie insbesondere für großflächige Automobilaußenteile
verwendet werden, eingesetzt. Bevorzugt wird es außerdem für die Beschichtung
von Polycarbonat enthaltenden Kunststoffen, wie z. B. Polycarbonat oder
Polycarbonat/Polybutylenterephthalt-Blends, eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsmittel kann selbstverständlich aber auch für
andere Lackierungen eingesetzt werden. Es kann daher auch auf andere Substrate,
wie beispielsweise Metall, Holz oder Papier, appliziert werden. Die Applikation
erfolgt mit Hilfe üblicher Methoden, beispielsweise Spritzen, Rakeln, Tauchen
oder Streichen.
Mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können auch andere grundierte
oder nicht grundierte Kunststoffe wie z. B. ABS, AMMA, ASA, CA, CAB, EP,
UF, CF, MF, MPF, PF, PAN, PA, PE, HDPE, LDPE, LLDPE,UHMWPE, PET,
PMMA, PP, PS, SB, PUR, PVC, RF, SAN, PBT, PPE, POM, PUR-RIM, SMC,
BMC, PP-EPDM und UP (Kurzbezeichnungen nach DIN 7728T1) lackiert werden.
Die zu lackierenden Kunststoffe können selbstverständlich auch Polymerblends,
modifizierte Kunststoffe oder faserverstärkte Kunststoffe sein. Es kann auch für
die Beschichtung von üblicherweise im Fahrzeugbau, insbesondere
Kraftfahrzeugbau, eingesetzten Kunststoffe zum Einsatz kommen.
Im Falle von nichtfunktionalisierten und/oder unpolaren Substratoberflächen
müssen diese vor der Beschichtung in bekannter Weise einer Vorbehandlung, wie
Plasma oder Beflammen, unterzogen werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Dabei bedeuten alle Teile Gewichtsteile, sofern nicht ausdrücklich etwas
anderes angegeben wird.
Für die Beispiele wurden zunächst die Acrylatharzlösung (B), die
Polyesterharzlösung (A) und die Kunststofftafeln hergestellt.
In einem 4 l-Stahlkessel, ausgestattet mit Monomerzulauf, Initiatorzulauf, Rührer
und Rückflußkühler, wurden 382,5 Teile Cardura® E 10 (Glycidylester der Versa
ticsäure) und 217,5 Teile Shellsol® A vorgelegt und auf 142°C aufgeheizt. Es
wurde eine Lösung von 47,0 Teilen Di-tert.-butylperoxid in 147,2 Teilen Xylol so
zugegeben, daß die Zugabe in 4,75 h beendet war. Mit 15 min Verzögerung wurde
eine Mischung von 250,7 Teilen Methylmethacrylat, 356,2 Teilen Styrol, 276,9
Teilen Hydroxyethylmethacrylat, 112,2 Teilen Acrylsäure und 6,6 Teilen
Mercaptoethanol so zugegeben, daß die Zugabe in 4 h beendet war. Nach
Zugabeende des Initiatorzulaufs wurde noch 180 min bei 142°C
nachpolymerisiert. Danach wird die Mischung auf eine Temperatur von unter 100°C
gekühlt und mit 338,2 Teilen Xylol, 93,1 Teilen Shellsol® A, 344,8 Teilen
Butylacetat und 79,6 Teilen Butylglykolacetat angelöst. Es resultierte eine Lösung
des Polyacrylatharzes mit 54% nichtflüchtigem Anteil (60 min 130°C
Umluftofen), mit einer Säurezahl von 7 mgKOH/g und einer OH-Zahl von 137
mgKOH/g.
In einer für Polykondensationsreaktionen geeigneten Stahlapparatur wurden 946,8
Teile Hexandiol-1,6, 299,1 Teile Trimethylolpropan, 150,3 Teile Phthalsäureanhy
drid, 833,8 Teile Isophthalsäureanhydrid, 270,1 Teile Adipinsäure und 87,5 Teile
Cyclohexan eingewogen und so lange auf maximal 240°C Produkttemperatur
erhitzt, bis das Gemisch eine Säurezahl < 2 mgKOH/g aufwies. Nach
Abdestillieren des Schleppmittels Cyclohexan wurde auf eine Temperatur von
unter 100°C gekühlt und mit 558,6 Teilen Butylacetat angelöst. Es resultierte eine
Lösung eines Polyesterharzes mit 80% nichtflüchtigem Anteil (60 min 130°C
Umluftofen) und einer OH-Zahl von 170 mgKOH/g.
Die zu lackierenden Kunststofftafeln aus schwarzgefärbtem PC/PBT-Blend
wurden in üblicher und bekannter Weise mittels Extrusion aus den entsprechenden
Rohstoffen unter Verwendung von üblichen Stabilisatoren und ggf. Pigmenten und
anschließend unter Verwendung des sogenannten "Injection-molding"-Verfahrens
hergestellt.
Unter Rühren mittels eines Laborrührers wurde aus 44,8 Teilen der
Polyesterharzlösung (A) gemäß dem Herstellungsbeispiel 2, 28,4 Teilen der
Polyacrylatlösung (B) gemäß den Herstellungsbeispiel 1, 3,6 Teilen einer 24%igen
Lösung eines handelsüblichen Celluloseacetobutyrats (CAB) in Butylacetat 1,9
Teilen des handelsüblichen Silikonadditivs BaysilonR OL 44 der Firma Bayer AG,
12,5 Teilen Butylacetat, 5,5 Teilen Xylol, 0,3 Teilen des Lichtschutzmittels (L2)
TinuvinR 123 der Firma Ciba Geigy (Bis(1-octyloxi-2,2,6,6-tetramethyl-4-
piperidyl)sebacat mit einem mittleren Molekulargewicht von 737,2) und einem
pKB-Wert von 9,6 und 3 Teilen des Lichtschutzmittels (L1) CGL 1545 der Firma
Ciba Geigy (2-4-((2-Hydroxy-3-octyloxypropyl)oxy)-2-hydroxyphenyl-4,6-bis(2,4-
dimethylphenyl)-1,3,5-triazin, mittleres Molekulargewicht 583) eine pigmentfreie
Vorstufe hergestellt.
Für die Herstellung der Mischlacke 1 bis 5 wurden 31 Teile einer handelsüblichen
Wachslösung (Acrylatwachs, 6%ig in Xylol/Butanol), 31,75 Teile einer
handelsüblichen Lösung von Celluloseacetobutyrat (CAB) (16%ig in
Butylacetat/Butanol), 4,06 Teile einer weiteren handelsüblichen Lösung von
Celluloseacetobutyrat (CAB) (25%ig in Butylacetat), 3,3 Teile eines
handelsüblichen Aminoplastharzes (CymelR 325 der Firma Cyanamid), 15 Teile
eines Polyesterharzes aus Phthalsäure, Neopentylglykol, Trimethylolpropan und
Adipinsäure (60%ig in Xylol/Butylglycolacetat), 5,55 Teile Butylacetat, 0,94
Teile Butanol, 5 Teile Xylol, 0,5 Teile des handelsüblichen Silikonadditivs
BaysilonR OL 44, 0,3 Teile des Lichtschutzmittels (L1) TinuvinR 1130 und
unterschiedliche Anteile an Effektpigmenten (EP) unter Rühren mit einem
Laborrührer miteinander vermischt.
Für die Mischlacke wurden im einzelnen die folgenden Mengen an
Effektpigmenten (EP) verwendet:
Mischlacke 1a, 1b und 1c: 1,99 Teile Aluminiumpigment (1a: Alu sparkle silver 3622 oder 1b: Alu sparkle silver 7005 der Firma Toyal oder 1c: Alupate 88037 der Firma Eckardt)
Mischlack 2: 1,99 Teile farbloses Perlglanzpigment IriodinR 9111 der Firma Merck
Mischlack 3: 1,99 Teile farbloses Perlglanzpigment IriodinR 9103 sterling silver WR
Mischlack 4: 0,35 Teile farbiges Perlglanzpigment IriodinR 9440 colibri blaugrün WR
Mischlack 5: 0,35 Teile farbiges Perlglanzpigment IriodinR 9507 skarabäusrot WR II
Mischlacke 1a, 1b und 1c: 1,99 Teile Aluminiumpigment (1a: Alu sparkle silver 3622 oder 1b: Alu sparkle silver 7005 der Firma Toyal oder 1c: Alupate 88037 der Firma Eckardt)
Mischlack 2: 1,99 Teile farbloses Perlglanzpigment IriodinR 9111 der Firma Merck
Mischlack 3: 1,99 Teile farbloses Perlglanzpigment IriodinR 9103 sterling silver WR
Mischlack 4: 0,35 Teile farbiges Perlglanzpigment IriodinR 9440 colibri blaugrün WR
Mischlack 5: 0,35 Teile farbiges Perlglanzpigment IriodinR 9507 skarabäusrot WR II
Für die Herstellung der Stammlacke 1 bis 5 wurden die Mischlacke 1 bis 5 mit der
vorstehend beschriebenen pigmentfreien Vorstufe vermischt, wobei stets 7,5 Gew.-%
des Mischlacks und 92,5 Gew.-% der Vorstufe angewandt wurden und wobei
die Prozentangaben auf den resultierenden Stammlack bezogen sind.
Hierbei wurden für
- - die Beispiele 1a, 1b und 1c die Mischlacke 1a, 1b und 1c,
- - das Beispiel 2 der Mischlack 2,
- - das Beispiel 3 der Mischlack 3,
- - das Beispiel 4 der Mischlack 4 und für
- - das Beispiel 5 der Mischlack 5
verwendet.
Die erhaltenen Stammlacke 1a, 1b und 1c sowie 2 bis 5 wurden vor ihrer
Applikation unter Rühren mittels eines Laborrührers mit einer 75%igen Lösung in
Butylacetat eines handelsüblichen Isocyanates auf Basis eines trimerisierten
Hexamethylendiisocyanates (Desmodur® N der Bayer AG) versetzt. Die Menge
der zugegebenen Isocyanatlösung wurde dabei so gewählt, daß das Verhältnis der
NCO-Gruppen zu den OH-Gruppen der Bindemittel und ggf. der Lichtschutzmittel
1 : 1,18 betrug. Es resultierten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel 1a, 1b
und 1c sowie 2 bis 5.
Die obenbeschriebenen Kunststofftafeln des Herstellungsbeispiels 3 wurden vor
der Beschichtung mit einem mit i-Propanol getränkten Lappen abgewischt. Die
obenbeschriebenen erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel 1a, 1b und 1c sowie
2 bis 5 wurden innerhalb von 2 h nach Isocyanatzugabe über eine pneumatische
Spritzpistole mit Luftzerstäubung so appliziert, daß eine Trockenfilmschichtdicke
von 32 ± 2 µm resultierte. Die flüssigen Filme wurden 10 min bei Raumtemperatur
abgelüftet und anschließend 45 min bei 90°C im Umluftofen gehärtet. Danach
wurden die Prüftafeln 8 Tage bei 23°C und 50% rel. Feuchte gelagert.
Anschließend wurde die Haftung mit Hilfe des Gitterschnitt/Klebebandabriß-Tests,
mit Hilfe des Dampfstrahltest (100 bar, 80°C, Winkel Strahl/Ebene 90°, 10 cm)
und mit Hilfe des manuellen Schältests bestimmt. Beim Dampfstrahltest wird mit
einem Messer ein Andreaskreuz durch den Lackfilm hindurch bis auf das Substrat
geschnitten und auf den Schnittpunkt ein Dampfstrahl gerichtet. Anschließend
wird die Haftung beurteilt. Beim manuellen Schältest wird wird mit einem Messer
in den Lackfilm geschnitten und versucht, den Lackfilm vom Substrat zu schälen
bzw. zu kratzen.
Die Anfangshaftung war in allen Fällen in Ordnung.
Bei den Beispielen 1a, 1b und 1c resultierten farblose Effekt-Klarlacke mit einem
hervorragenden Metallic-Effekt.
Bei dem Beispiel 2 resultierte ein farbloser Effekt-Klarlack mit einem
ausgeprägten, sehr ansprechenden Perlglanzeffekt.
Gleiches gilt für Beispiel 3.
Bei dem Beispiel 4 resultierte ein farbiger Effekt-Klarlacken mit einem
ausgeprägten, sehr ansprechenden blaugrünen Perlglanzeffekt.
Bei den Beispiel 5 resultierte ebenfalls ein farbiger Effekt-Klarlack, der einen
ausgeprägten, sehr ansprechenden rotgrünen Perlglanzeffekt aufwies.
Für die Herstellung der Zweischicht-Effekt-Klarlacke 6 und 7 der Beispiele 6 und
7 wurde zunächst ein pigmentfreier Stammlack aus der vorstehend bei den
Beispielen 1 bis 5 beschriebenen pigmentfreien Vorstufe und dem Polyisocyanat
hergestellt, wobei dasselbe Verhältnis von Isocyanatgruppen zu OH-Gruppen
angewandt wurde.
Für die Herstellung des Zweischicht-Effekt-Klarlacks 6 des Beispiels 6 wurde
zunächst der Mischlack 5 über eine pneumatische Spritzpistole so appliziert, daß
eine Trockenfilmschichtdicke von ,,,, mikrometer resultierte. Der flüssige Film
wurde während 10 Minuten bei Raumtemperatur abgelüftet, wonach der
pigmentfreie Stammlack in gleicher Weise so appliziert wurde, daß eine
Trockenfilmschichtdicke von 32 ± 2 mikrometer resultierte. Das Zweischicht-
System wurde anschließend während 45 Minuten bei 90°C im Umluftofen
gehärtet. Danach wurden die Prüftafeln, wie bei den Beispielen 1 bis 5
beschrieben, gelagert, wonach die Haftung des erhaltenen Zweischicht-Effekt-
Klarlacks, wie bei den Beispielen 1 bis 5 beschrieben, getestet wurde. Die Haftung
war in Ordnung. Der Zweischicht-Effekt-Klarlack 6 wies einen hervorragenden
rotgrünen Perlglanzeffekt auf, welcher sich bei der UV-Bewitterung während 3000
Stunden als ausgesprochen stabil erwies. Es waren auch keine Risse in dem
Zweischicht-Effekt-Klarlack zu beobachten.
Für die UV-Bewitterung wurden die Prüftafeln des Beispiels 6 in einem
XENOTEST 1200 Gerät der Firma Heraeus bewittert (3 luftgekühlte
Xenonhochdruckbrenner mit je 4500 W; Quarzinnen- und -außenfilter; 3
Drittelschalen UV-Spezialglas; Gleichlauf, 17 min Trockenphase und 3 min
Besprühung mit vollentsalztem Wasser). Die Bestrahlungsintensität betrug 70
W/m2 bei 300-400 nm, die Schwarztafeltemperatur ca. 38°C. Die Luftfeuchte
betrug < 60% während der Trockenphase und < 95% während der
Beregnungsphase.
Beispiel 6 wurde wiederholt, nur daß anstelle des Mischlacks 5 der Mischlack 4
verwendet wurde. Es resultierte ein Zweischicht-Effekt-Klarlack mit einem
blaugrünen Perlglanzeffekt, welcher ansonsten die gleichen vorteilhaften
Eigenschaften aufwies, wie der des Beispiels 6.
Claims (1)
1. Polyurethan-Beschichtungsmittel, enthaltend
- a) ein oder mehrere Polyesterharze (A),
- b) ein oder mehrere Polyacrylatharze (B),
- c) ein oder mehrere Di- und/oder Polyisocyanate (C) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen,
- d) ein oder mehrere Lichtschutzmittel (L1) auf Basis eines UV-Absorbers,
- e) ein oder mehrere Lichtschutzmittel (L2) auf der Basis sterisch gehinderter Amine,
- f) ein oder mehrere Pigmente (P) und
- g) ein oder mehrere organische Lösemittel (D),
dadurch gekennzeichnet, daß- 1. 1.) der Polyester (A) eine OH-Zahl von 80 bis 200 mg KOH/g und eine Säurezahl < 10 mgKOH/g aufweist,
- 2. 2.) das Polyacrylatharz (B) eine OH-Zahl von 80 bis 200 mgKOH/g und eine Säurezahl < 20 mgKOH/g aufweist,
- 3. 3.) das Lichtschutzmittel (L2) auf Basis sterisch gehinderter Amine aminoetherfunktionalisiert ist und
- 4. 4.) hierin Effektpigmente (EP) in nicht deckender Konzentration enthalten sind.
- h) Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hierin die Effektpigmente (EP) in einer Menge von 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,05 bis 7 und insbesondere 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels, enthalten sind.
- i) Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Effektpigmente (EP) Metalleffektpigmente, Perlglanzpigmente oder sonstige Effektpigmente verwendet werden.
- j) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Polyacrylatharz (B) eine OH-Zahl von 100 bis 150 mgKOH/g und/oder eine Säurezahl von < 10 mgKOH/g und/oder der Polyester (A) eine OH-Zahl von 130 bis 180 mgKOH/g und/oder eine Säurezahl von < 5 mgKOH/g aufweisen.
- k) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester aromatische Di- und/oder Polycarbonsäuren, ggf. in Kombination mit Monocarbonsäuren, einkondensiert enthält und/oder das Polyacrylatharz (B) glycidylgruppenhaltige Ester von am α-C-Atom verzweigten Carbonsäuren einpolymerisiert enthält.
- l) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aliphatische und/oder cycloaliphatische Di- und/oder Polyisocyanate enthält.
- m) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Isocyanate auf Basis Isophorondiisocyanat und/oder Hexamethylendiisocyanat und/oder mit den Hydroxylgruppen des Bin demittels unter Ether- und/oder Esterbildung vernetzende Komponenten auf Triazinbasis enthält.
- n) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß es die Polyesterkomponente (A) und die
Polyacrylatkomponente (B) in solchen Mengen enthält, daß die Mischung
aus
- a) 40 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 55 bis 70 Gew.-%, der Komponente (A) und
- b) 60 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 45 bis 30 Gew.-%, der Komponente (B) besteht,
- o) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es als Lichtschutzmittel (L2) aminoetherfunktionalisierte, substituierte Piperdin-Derivate und/oder Lichtschutzmittel (L2) mit einem pKB-Wert von mindestens 9,0, bevorzugt von mindestens 9, 5, enthält.
- p) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtschutzmittel (L1) und/oder (L2) pro Molekül mindestens eine gegenüber dem Vernetzer reaktive Gruppe, insbesondere mindestens eine OH-Gruppe, aufweist.
- q) Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtschutzmittel (L1) vom Benztriazol-Typ und/oder vom Triazin-Typ ist.
- r) Verfahren zur Herstellung der Beschichtungsmittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Mischen und ggf. Dispergieren der einzelnen Bestandteile hergestellt werden.
- s) Verwendung der Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Effekt-Klarlacke.
- t) Verwendung nach Anspruch 13 zur Beschichtung von Kunststoffen, insbesondere von Polycarbonat enthaltenden Kunststoffen.
- u) Verwendung nach Anspruch 13 oder 14 zur Beschichtung von thermoplastischen, eingefärbten Kunststoffen oder Kunststoff-Blends.
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