DE4418490A1 - Verfahren zur Herstellung von Effektmehrschichtlackierungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von EffektmehrschichtlackierungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Effektmehr
schichtlackierungen mit besonders brillantem, betrachtungswinkelabhän
gigem Farbeindruck.
Effektmehrschichtlackierungen sind insbesondere in der Kraftfahrzeug
lackierung Stand der Technik. Dabei werden üblicherweise Effektpigmente
enthaltende Überzugsmittel als Basislack appliziert und mit einer Klar
lackschicht überlackiert.
Derartige Effektbasislacke, die die Herstellung von Überzügen mit
lichteinfallswinkelabhängigem und/oder betrachtungswinkelabhängigem
Farbeindruck erlauben, sind bekannt. Die Effektbasislacke enthalten
Effektpigmente, die einen sogenannten Helligkeits- und/oder Farbflop
bewirken. Ausgehend von reinen Metallschuppenpigmenten zur Erzeugung
eines Helligkeitsflops, z. B. aus Aluminium, Titan oder Kupfer, ist eine
Vielzahl weiterer Effektpigmente entwickelt worden, die für den Einsatz
in Effektbasislacken geeignet sind. Beispiele für weitere Effektpigme
nte sind Interferenzpigmente, wie z. B. metalloxidbeschichtete Metall
pigmente, z. B. titandioxidbeschichtetes oder mischoxidbeschichtetes
Aluminium, beschichtete Glimmer, wie z. B. titandioxidbeschichteter Gli
mmer oder mischoxidbeschichteter Glimmer, Mikrotitandioxid und Graphit
effektpigmente, plättchenförmiges Eisenoxid (micaceous iron oxide),
Molybdändisulfidpigmente, plättchenförmige Kupferphthalocyaninpigmente
und Bismutoxidchloridplättchen, beschichtete Glasflakes. Die mischoxid
beschichteten Aluminium- und Glimmerpigmente können mit organischen
Pigmenten belegt sein. Es ist üblich, derartige Effektpigmente auch
miteinander zu kombinieren, beispielsweise werden Aluminiumplättchen
pigmente mit Interferenzpigmenten auf Glimmerbasis in Effektbasislacken
für die Fahrzeuglackierung kombiniert.
In der älteren, noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung
P 42 40 743.5 werden Pigmente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Far
bigkeit beschrieben, die aus orientierten dreidimensional vernetzten
Substanzen mit flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen
und in Beschichtungsmitteln eingesetzt werden können.
In der EP-A-0 357 844 werden wasserverdünnbare Überzugsmittel beschrie
ben, die eine Kombination von Flop-Effektpigmenten und eingekapselten
thermochromen Flüssigkristallen enthalten. Damit hergestellte Überzüge
wechseln ihren Farbeindruck reversibel in Abhängigkeit von der Tempera
tur. Bevorzugt werden diese Überzüge auf dunkle Untergründe, insbesond
ere schwarze Untergründe, appliziert.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Her
stellung von Mehrschichtlackierungen mit neuartigen Farbeffekten, wobei
der Farbeindruck unabhängig von der Temperatur sein soll.
Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst wird durch das einen Ge
genstand der Erfindung bildende Verfahren zur Mehrschichtlackierung von
Substraten durch Auftrag einer Basislackschicht auf ein gegebenenfalls
vorbeschichtetes Substrat und Überlackieren mit einem transparenten
Überzugsmittel, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Basislack
schicht erstellt durch Auftrag von
- A) einem ersten Überzugsmittel, das ein oder mehrere plättchenförmige Pigmente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten Substanzen flüssigkristal liner Struktur mit chiraler Phase bestehen, und/oder ein oder meh rere davon unterschiedliche lackübliche Effektpigmente, sowie ge gebenenfalls ein oder mehrere farbige Absorptionspigmente und/oder Füllstoffe enthält, und anschließenden Auftrag von
- B) einem zweiten Überzugsmittel, das transparent ist und das ein oder mehrere plättchenförmige Pigmente mit vom Betrachtungswinkel ab hängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional ver netzten Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen, und von den im ersten Überzugsmittel A) verwendeten plät tchenförmigen Pigmenten mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Far bigkeit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten Substan zen flüssig kristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen, verschieden sind, gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren davon unterschiedlichen lacküblichen Effektpigmenten, einem oder mehreren farbigen Absorptionspigmenten und/oder Füllstoffen enthält, worauf mit
- C) einem transparenten, farblosen Überzugsmittel überlackiert wird.
Enthalten sowohl Überzugsmittel (A) als auch Überzugsmittel (B) ein
oder mehrere plättchenförmige Pigmente mit vom Betrachtungswinkel ab
hängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten
Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen, so
sind die in Überzugsmittel (A) enthaltenen derartigen Pigmente ver
schieden von den in Überzugsmittel (B) enthaltenen.
Dabei kann der aus den Überzugsmitteln (A), (B) und (C) hergestellte
Überzug vor dem Auftrag der jeweils nachfolgenden Überzugsschicht ge
trocknet oder eingebrannt werden. Bevorzugt wird jedoch nach dem dem
Fachmann allgemein bekannten Naß-in-Naß-Applikationsverfahren gearbei
tet.
Das Überzugsmittel (A) enthält ein oder mehrere lackübliche Bindemit
tel, ein oder mehrere plättchenförmige Pigmente mit vom Betrachtungs
winkel abhängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional
vernetzten Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase
bestehen, und/oder ein oder mehrere davon unterschiedliche lackübliche
Effektpigmente, gegebenenfalls einen oder mehrere Vernetzer, gegebenen
falls ein oder mehrere farbige Absorptionspigmente und/oder Füllstoffe,
sowie gegebenenfalls lackübliche Additive. Das Überzugsmittel (A) kann
deckend oder transparent sein. Bevorzugt ist es deckend und es enthält
bevorzugt von plättchenförmigen Pigmenten mit vom Betrachtungswinkel
abhängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten
Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen,
unterschiedliche lackübliche Effektpigmente.
Das Überzugsmittel (B) enthält ein oder mehrere lackübliche Bindemit
tel, ein oder mehrere plättchenförmige Pigmente mit vom Betrachtungs
winkel abhängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional
vernetzten Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase
bestehen und von den gegebenenfalls im Überzugsmittel (A) enthaltenen
verschieden sind, gegebenenfalls ein oder mehrere davon unterschiedli
che lackübliche Effektpigmente, gegebenenfalls einen oder mehrere Ver
netzer, gegebenenfalls ein oder mehrere farbige Absorptionspigmente
und/oder Füllstoffe, sowie gegebenenfalls lackübliche Additive. Das
Überzugsmittel (B) ist transparent.
Bei den Überzugsmitteln (A) und (B) handelt es sich bevorzugt um wäß
rige oder nicht-wäßrige Basislacke.
Bei dem Überzugsmittel (C) handelt es sich um ein Klarlacküberzugsmit
tel, welches ein oder mehrere lackübliche Bindemittel und gegebenen
falls einen oder mehrere Vernetzer und lackübliche Additive enthält.
Die in den Überzugsmitteln (B) und gegebenenfalls (A) enthaltenen Pig
mente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Farbigkeit, die aus orien
tierten dreidimensional vernetzten Substanzen flüssigkristalliner
Struktur mit chiraler Phase bestehen, werden in der Folge als LCP-Pig
mente (LCP = liquid crystal polymer) bezeichnet. Die LCP-Pigmente kön
nen erhalten werden, indem ein oder mehrere dreidimensional vernetzbare
flüssigkristalline Substanzen mit chiraler Phase orientiert werden,
danach dreidimensional vernetzt werden und anschließend auf die er
wünschte Korngröße zerkleinert werden. Dies kann beispielsweise so ge
schehen, daß die dreidimensional vernetzbaren flüssigkristallinen Sub
stanzen mit chiraler Phase nach dem Aufbringen auf eine Unterlage in
dünner Schicht, beispielsweise durch Aufrakeln, auf dieser Unterlage
vernetzt, danach von der Unterlage abgelöst und auf die gewünschte
Kornfeinheit zerkleinert werden. Dabei entstehen plättchenförmige Pig
mente, die an sich farblos und transparent sind. Durch geeignete chemi
sche Strukturbildungsmaßnahmen bezüglich des molekularen Aufbaus können
LCP-Pigmente mit unterschiedlichen wirksamen Interferenzfarben herge
stellt werden. Die plättchenförmigen LCP-Pigmente haben bevorzugt einen
Durchmesser von 1 bis 100 µm, besonders bevorzugt von 10 bis 60 µm und
eine Dicke von 3 bis 15 µm, besonders bevorzugt 5 bis 10 µm.
Erfindungsgemäß können beispielsweise solche LCP-Pigmente in den Über
zugsmitteln (B) und gegebenenfalls (A) verwendet werden, wie sie in der
noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 42 40 743.5
beschrieben werden, auf die hier Bezug genommen wird. Auch auf die dort
beschriebenen Ausgangssubstanzen zur Herstellung der LCP-Pigmente sowie
Details zu deren Herstellungsverfahren wird hier Bezug genommen.
Nach der deutschen Patentanmeldung P 42 40 743.5 besitzen flüssigkri
stalline Substanzen, die als Ausgangssubstanzen für die Herstellung der
LCP-Pigmente geeignet sind, eine verdrillte Struktur mit einer Ganghö
he, die einer Wellenlänge des Lichtes im Bereich von UV bis IR ent
spricht. Diese Struktur findet sich beispielsweise bei cholesterischen
Flüssigkristallen. Cholesterische Flüssigkristalle, oder allgemein
flüssigkristalline Substanzen mit chiraler Phase, die eine verdrillte
Struktur mit einer gewünschten Ganghöhe besitzen, können aus nemati
schen, smektischen oder diskotischen Strukturen erhalten werden, indem
man ihnen eine chirale Substanz zusetzt. Art und Anteil der chiralen
Substanz bestimmen die Ganghöhe der verdrillten Struktur und damit die
Wellenlänge des reflektierten Lichtes. Die Verdrillung der Struktur
kann sowohl links- als auch rechtshändig sein. Die Ausgangssubstanzen
müssen zudem polymerisierbare, polykondensierbare oder einer Polyaddi
tion zugängliche Gruppen, von denen zumindest ein Teil in Form di-,
tri- oder höherfunktioneller Bausteine vorliegt, enthalten. Beispiele für
solche Gruppen sind Methacryloxy- und Acryloxygruppen.
Geeignete Materialien und ihre Herstellung sind beispielsweise in
DE-C2-36 04 757, in EP-A-2 358 208, in EP-A-0 066 137 (entspricht
US 4 388 453) oder in der in D.J. Broer et al in 14. Int. Liquid Conf., Ab
stracts II, 921 (1992) genannten Literatur beschrieben.
Bevorzugt geeignet sind dreidimensional vernetzbare Polyorganosiloxane
nach EP-A-0 358 208.
Als Ausgangsstoffe zur Herstellung der LCP-Pigmente können jedoch
grundsätzlich alle cholesterischen Flüssigkristalle dienen. Es kann
eine Art von cholesterischem Flüssigkristall, es kann aber auch ein
Gemisch aus mindestens zwei dieser Flüssigkristalle eingesetzt werden.
Zusätzlich zu diesen Flüssigkristallen können als weitere Komponenten
andere Farbstoffe und/oder Pigmente bei der Herstellung der LCP-Pigmen
te eingesetzt werden. Es kann ein Farbstoff, es können auch Gemische
aus mindestens zwei Farbstoffen eingesetzt werden.
Der einzusetzende Farbstoff ist in einer bevorzugten Ausführungsform
ein Pigment, z. B. Gasruß. Der einzusetzende Farbstoff ist in einer wei
teren bevorzugten Ausführungsform im eingesetzten Flüssigkristall(ge
misch) löslich. Vorzugsweise wird kein Gemisch von mehreren cholesteri
schen flüssigkristallinen Substanzen, sondern eine einzelne reine cho
lesterische flüssigkristalline Substanz eingesetzt.
Das Zumischen der Pigmente und/oder Farbstoffe zu den übrigen Ausgangs
substanzen erfolgt in üblicher Art und Weise, beispielsweise durch Ein
rühren. Das Zumischen der Farbstoffe und/oder Pigmente bewirkt im
LCP-Pigment eine Kombination der winkelabhängigen Farbeffekte der flüssig
kristallinen Substanzen mit dem oder den bekannten Farbeffekten der
jeweiligen zugemischten Stoffe. Das Zumischen dieser Stoffe ändert je
doch nichts an den weiteren Verfahrensschritten zur Herstellung der
LCP-Pigmente.
Eine jeweils gewünschte LCP-Pigmentfarbe kann auch dadurch erhalten
werden, daß definierte Flüssigkristall-Grundmischungen in geeigneten
Mengenverhältnissen gemischt werden. Auch in diesem Falle ändern sich
die weiteren Verfahrensschritte zur Herstellung der LCP-Pigmente nicht.
Die weitere Beschreibung des Herstellungsverfahrens gilt daher für alle
Varianten der LCP-Pigmente.
Flüssigkristalle mit verdrillten Phasen bilden ihre optischen Eigen
schaften erst dann aus, wenn die einzelnen Molekülen in Schichten an
geordnet sind und innerhalb einer Schicht einheitlich geordnet sind.
Die Moleküle ändern dabei von Schicht zu Schicht ihre Vorzugsrichtung,
so daß schraubenförmige Strukturen entstehen. Um dies zu erreichen,
werden die Moleküle mittels bekannter Methoden wie beispielsweise durch
Orientierungsschichten oder elektrische oder magnetische Felder orien
tiert. Solche Methoden sind beispielsweise aus den folgenden Literatur
stellen bekannt: CA113 (22), 201523y; CA113 (14), 124523u; CA112 (18),
169216s; CA112 (16), 149138q; CA112 (4), 21552c; CA111 (16), 144258y;
CA111 (4), 24780r.
Bei der Herstellung der LCP-Pigmente werden die als Beispiele genannten
Ausgangssubstanzen in bekannter Weise orientiert. Dies kann beispiels
weise durch Aufrakeln auf eine Metall-, Kunststoff- oder Glasunterlage
geschehen. Das Aufrakeln flüssigkristalliner Polyorganosiloxane auf
eine Folie ist beispielsweise aus der EP-A-0 358 208 bekannt.
Die Vernetzung der orientierten flüssigkristallinen Substanzen erfolgt,
wie für das jeweilige Material aus dem Stand der Technik bekannt. So
können beispielsweise flüssigkristalline Polyorganosiloxane nach dem in
der EP-A-0 066 137 beschriebenen Verfahren thermisch vernetzt werden.
Die in der EP-A-0 358 208 beschriebenen flüssigkristallinen Polyorgano
siloxane lassen sich photochemisch beispielsweise durch Bestrahlen mit
UV-Licht dreidimensional vernetzen. Einen Überblick über Verfahren,
orientierte Ausgangsstoffe photochemisch zu vernetzen, findet man bei
C.G. Roffey, Photopolymerisation of Surface Coatings, (1982) John Wil
ley & Sons, Chichester, Seiten 137 bis 208.
Beispiele für die in Überzugsmittel (A) bevorzugt enthaltenen und gege
benenfalls zusätzlich zu den LCP-Pigmenten im Überzugsmittel (B) ver
wendbaren, im allgemeinen plättchenförmigen Effektpigmente sind die
üblichen, beispielsweise in Effektlacken verwendeten Pigmente, wie Me
tallpigmente, z. B. aus Titan, Aluminium oder Kupfer, Interferenzpigmen
te, wie z. B. metalloxidbeschichtete Metallpigmente, z. B. titandioxidbe
schichtetes oder mischoxidbeschichtetes Aluminium, beschichteter Glim
mer, z. B. titandioxidbeschichteter oder mischoxidbeschichteter Glimmer,
Mikrotitandioxid und Graphiteffektpigmente, plättchenförmiges Eisenoxid
(micaceous iron oxide), Molybdändisulfidpigmente, plättchenförmige Kup
ferphthalocyaninpigmente und Bismutoxidchloridplättchen, beschichtete
Glasflakes. Die mischoxidbeschichteten Aluminium- und Glimmerpigmente
können mit organischen Pigmenten belegt sein.
Der besondere Farbeindruck bzw. -effekt der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Mehrschichtlackierung ergibt sich durch paral
lele Ausrichtung der plättchenförmigen LCP-Pigmente und der gegebenen
falls zusätzlich enthaltenen Effektpigmente. Aufgrund der regelmäßigen
Struktur der LCP-Pigmente und der gleichmäßigen molekularen Anordnung
innerhalb der flüssigkristallinen Einheiten kommt es zu starken Inter
ferenzerscheinungen mit dem einfallenden Licht. Sind in der nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mehrschichtlackierung neben
den LCP-Pigmenten weitere Effektgeber vorhanden, so kommt es zu einer
Überlagerung des Farbeindrucks mit den üblichen coloristischen Eigensc
haften dieser weiteren Effektgeber. Der Farbeindruck der Mehrschicht
lackierung wechselt nicht nur abhängig vom Einfallswinkel des Lichtes,
sondern zusätzlich vom Betrachtungswinkel. Dies resultiert beispiels
weise bei der Betrachtung eines derartig lackierten dreidimensionalen
Gegenstandes in einem über das ganze Objekt sich ändernden Farbein
druck.
Die Überzugsmittel (A) und (B) können physikalisch trocknend oder unter
Ausbildung kovalenter Bindungen vernetzbar sein. Bei den unter Ausbil
dung kovalenter Bindungen vernetzenden Überzugsmitteln kann es sich um
selbst- oder fremdvernetzende Systeme handeln. Es können ein- oder
zweikomponentige Systeme sein. Es kann sich um wäßrige Überzugsmittel
oder um solche auf Lösemittelbasis handeln.
In den wäßrigen Überzugsmitteln (A) und/oder (B) sind wasserverdünnbare
Bindemittel enthalten. Diese enthalten zur Gewährleistung ihrer Wasser
verdünnbarkeit Hydrophilie verleihende nicht-ionische und/oder ionische
Gruppen.
Beispiele für geeignete nicht-ionisch stabilisierte Bindemittel sind
solche Bindemittel, deren Wasserverdünnbarkeit durch Einbau von Poly
ethersegmenten in das Harzmolekül erreicht wird. Beispiele für derartig
stabilisierte Polyurethan- bzw. Polyurethanacrylatharze sind in der
EP-A-0 354 261, EP-A-0 422 357 und EP-A-0 424 705 beschrieben.
Bei den wasserverdünnbaren ionische Gruppen tragenden Bindemitteln kann
es sich um kationische oder um anionische Gruppen tragende Bindemittel
handeln.
Beispiele für geeignete kationisch stabilisierte Bindemittel sind in
der DE-A-40 11 633 beschrieben. Es handelt sich um vollständig oder
teilweise neutralisierte kationische (Meth)acrylcopolymere, Polyester-,
Polyurethan- und/oder Polyurethanharnstoffharze, insbesondere mit einem
Zahlenmittel der Molmasse (Mn) von 500 bis 500 000, einer OH-Zahl von 0
bis 450, einer Aminzahl von 20 bis 200 und einer Glasübergangstempera
tur von -50 bis +150°C.
Bevorzugt sind Bindemittel, die über anionische Gruppen stabilisiert
sind. Es handelt sich dabei um ein oder mehrere filmbildende Harze, wie
sie in wäßrigen Überzugsmitteln, insbesondere in wäßrigen Basislacken,
üblich sind. Die filmbildenden Harze können beispielsweise Polyester-,
(Meth)acrylcopolymer- oder bevorzugt Polyurethanbasis haben. Sie können
selbst- oder fremdvernetzend oder physikalisch trocknend sein. Beispie
le für geeignete wasserverdünnbare (Meth)acrylcopolymere sind in der
EP-A-0 399 427 und EP-A-0 287 144 beschrieben.
Beispiele für geeignete wasserverdünnbare Polyesterharze sind in der
DE-A-29 26 854, DE-A-38 32 142 und der EP-A-0 301 300 beschrieben.
Es ist auch möglich Gemische von Bindemitteln einzusetzen. Besonders
geeignete Bindemittel sind solche, in denen (Meth)acrylcopolymer und
Polykondensationsharz kovalent oder in Form interpenetrierender Harzmo
leküle verbunden vorliegen. Beispiele für eine verwendbare derartige
Kombination von (Meth)acrylcopolymer und Polyesterharz sind in der
EP-A-0 226 171 beschrieben.
Beispiele für die besonders bevorzugten anionisch stabilisierten Poly
urethanharze sind in der Literatur in großer Vielfalt beschrieben. Es
handelt sich dabei um wäßrige Polyurethandispersionen oder -lösungen
oder um solche Bindemittel, in denen (Meth)acrylcopolymer und Poly
urethanharz kovalent oder in Form interpenetrierender Harzmoleküle ver
bunden vorliegen. Geeignete Polyurethandispersionen sind stabile, wäß
rige Dispersionen mit einem Festkörper von 20 bis 50 Gew.-%. Das Ge
wichtsmittel der Molmasse (Mw) der Harze kann in weiten Grenzen schwan
ken, z. B. von 1000 bis 500 000.
Weitere Beispiele für verwendbare Polyurethandispersionen sind solche,
die durch Kettenverlängerung isocyanatfunktioneller Prepolymerer mit
Polyamin und/oder Polyol hergestellt werden können. Sie werden bei
spielsweise in den EP-A-0 089 497, EP-A-0 228 003, DE-A-36 28 124 und
EP-A-0 512 524 beschrieben.
Weitere Beispiele sind Polyurethandispersionen, die durch Kettenverlän
gerung isocyanatfunktioneller Prepolymerer mit Wasser hergestellt wer
den können, wie z. B. in der DE-A-39 15 459 und der DE-A-42 24 617 dar
gestellt.
Es können auch Polyurethandispersionen verwendet werden, die durch Ket
tenverlängerung von gegenüber Polyisocyanaten reaktiven, aktiven Was
serstoff enthaltenden Polyurethanprepolymeren mit Polyisocyanaten her
gestellt werden, wie z. B. in DE-A-39 03 804 und DE-A-40 01 841 be
schrieben.
Weitere Beispiele für verwendbare anionisch stabilisierte Poly
urethan(PU)-Dispersionen sind in der DE-A-42 28 510 beschrieben. Dabei
handelt es sich um wäßrige Polyurethanharzdispersionen, die erhältlich
sind durch Kettenverlängerung von
- - einem oder mehreren Polyurethanharzen, die mindestens eine CH-acide Gruppe im Molekül enthalten, durch Umsetzung in wäßrigem oder nicht-wäßrigem Medium, mit
- - mindestens einer Verbindung, die mit mindestens zwei CH-aciden Gruppen reagieren kann und
- - gegebenenfalls Überführen eines im nicht-wäßrigen Medium erhaltenen Reaktionsproduktes in die wäßrige Phase.
Beispiele für anionisch stabilisierte polyurethanbasierende Bindemit
tel, in denen (Meth)acrylcopolymer und Polyurethanharz kovalent oder in
Form interpenetrierender Harzmoleküle verbunden vorliegen, sind z. B. in
den EP-A-0 353 797, EP-A-0 297 576, DE-A-41 22 265 und DE-A-41 22 266
beschrieben. Es handelt sich um Polymerhybride, die durch Emulsionspo
lymerisation radikalisch polymerisierbarer Monomerer in Gegenwart von
anionisch stabilisierten Polyurethanen, die gegebenenfalls auch unge
sättigt funktionalisiert sind, hergestellt werden.
Die Überzugsmittel (A) und/oder (B) können ein wäßriges Bindemittel
enthalten, es können aber auch mehrere wäßrige Bindemittel in Kombina
tion vorliegen. Bevorzugt sind in den wäßrigen Überzugsmitteln wäßrige
Bindemittel auf Basis anionisch stabilisierter Polyurethane enthalten.
Es kann zweckmäßig sein, wenn ein Teil, z. B. bis zu 50 Gew.-%, der Po
lyurethan-Bindemittel durch Harze auf Basis einer Kombination aus
(Meth)acrylcopolymer und Polyesterharz ersetzt wird.
Weiterhin können wasserverdünnbare Bindemittel auf Cellulosebasis ent
halten sein.
In den Überzugsmitteln (A) und/oder (B) auf Lösemittelbasis sind in
organischen Lösemitteln gelöste oder dispergierte Bindemittel enthal
ten. Als filmbildende Bindemittel können beispielsweise Polyester-,
Alkyd-, Polyurethan-, Poly(meth)acrylatharze und/oder Harze auf Cellu
loseesterbasis, wie z. B. Celluloseacetobutyrat, enthalten sein. Bei
spiele für derartige Bindemittelsysteme sind beschrieben in der
EP-A-0 289 997, WO-9 100 895, DE-A-37 15 254, DE-A-39 13 001, DE-A-41 15 948
und DE-A-42 18 106.
Zur Bereitung der Überzugsmittel (A) und/oder (B) können verschiedene
Vernetzer, wie beispielsweise Formaldehyd-Kondensationsharze, wie Phe
nol-Formaldehydkondensationsharze und Amin-Formaldehydkondensationshar
ze, sowie freie oder blockierte Polyisocyanate verwendet werden. Die
Vernetzer können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden. Das
Mischungsverhältnis Vernetzer zu Bindemittelharz beträgt bevorzugt
10 : 90 bis 40 : 60, besonders bevorzugt 20 : 80 bis 30 : 70, jeweils bezo
gen auf das Festkörpergewicht.
Zu als Vernetzer geeigneten Aminharzen zählen beispielsweise alkylierte
Kondensate, die durch Umsetzung von Aminotriazinen und Amidotriazinen
mit Aldehyden hergestellt werden. Nach bekannten technischen Verfahren
werden Amine oder Aminogruppen tragende Verbindungen wie Melamin, Gua
namin, Acetoguanamin, Benzoguanamin, Dicyandiamid oder Harnstoff in
Gegenwart von Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol oder
Hexanol mit Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, kondensiert. Beispiele
für derartige Harze und ihre Herstellung werden in "Houben-Weyl, Metho
den der organischen Chemie", 1963, Seite 357, beschrieben. Diese Pro
dukte sind im Handel erhältlich.
Als Vernetzungsmittel können auch freie oder blockierte Polyisocyanate
eingesetzt werden. Bei den Polyisocyanaten handelt es sich um beliebige
organische Di- und/oder Polyisocyanate mit aliphatisch, cycloalipha
tisch, araliphatisch und/oder weniger bevorzugt aromatisch gebundenen
freien Isocyanatgruppen, die bei Raumtemperatur flüssig sind oder durch
Zusatz organischer Lösemittel verflüssigt sind oder in gelöster Form
bei 23°C im allgemeinen eine Viskosität von 0,5 bis 2000 mPa·s, vor
zugsweise über 1 und unter 1000 mPa·s, besonders bevorzugt unter 200 mPa·s
aufweisen. Als Diisocyanate sind solche bevorzugt, die etwa 3 bis
etwa 36, insbesondere etwa 8 bis 15 Kohlenstoffatome enthalten. Bei
spiele für geeignete Diisocyanate sind Hexamethylendiisocyanat, Tetra
methylxylylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat.
Bevorzugt werden Polyisocyanate von höherer Isocyanatfunktionalität
verwendet, beispielsweise durch Di- und/oder Trimerisierung vorstehend
genannter Diisocyanate hergestellte Polyisocyanate. Weitere Beispiele
sind durch Umsetzung der vorstehend genannten Diisocyanate mit Wasser
hergestellte Biuretgruppen enthaltende Polyisocyanate oder durch Umset
zung mit Polyolen hergestellte Urethangruppen enthaltende Polyisocyana
te.
Im Fall der blockierten Polyisocyanate können beliebige für die Vernet
zung geeignete organische Polyisocyanate, z. B. die vorstehend genann
ten, benutzt werden, bei denen die Isocyanatgruppen mit einer Verbin
dung umgesetzt worden sind, so daß das gebildete blockierte Polyisocya
nat gegenüber Hydroxylgruppen und Wasser bei Raumtemperatur beständig
ist, bei erhöhten Temperaturen, in der Regel im Bereich von etwa 90 bis
etwa 250°C, aber reagiert.
Die blockierten Polyisocyanate, die als Vernetzer eingesetzt werden
können, können mit üblichen flüchtigen einwertigen Blockierungsmitteln
blockiert sein, wie sie z. B. in der Lackchemie eingesetzt werden. Bei
spiele hierfür sind verschiedene Alkohole, Oxime, Phenole, Amine,
beta-Ketoverbindungen, Phthalimid usw. Die Polyisocyanate können innerhalb
eines Moleküls mit gleichen oder verschiedenen Blockierungsmitteln
blockiert sein. Als Vernetzer können auch Gemische unterschiedlich
blockierter Polyisocyanate verwendet werden, sowie auch Polyisocyanate,
die intramolekular unterschiedlich blockiert sind.
Weiterhin können die Überzugsmittel (A) und/oder (B) dem Fachmann be
kannte auf dem Lacksektor übliche Polymermikroteilchen enthalten. Es
können vernetzte oder unvernetzte Mikroteilchen eingesetzt werden. Bei
spiele für solche Polymermikroteilchen sind in der EP-A-0 038 127 und
EP-A-0 234 362 beschrieben.
Weiterhin können die Überzugsmittel (A) und/oder (B) lacktechnische
Additive enthalten, beispielsweise rheologiebeeinflussende Mittel, wie
hochdisperse Kieselsäure, anorganische Schichtsilikate oder polymere
Harnstoffverbindungen. Als Verdicker in den wäßrigen Überzugsmitteln
wirken auch beispielsweise wasserlösliche Celluloseether wie Hydroxy
ethylcellulose, Methylcellulose oder Carboxymethylcellulose, sowie syn
thetische Polymere mit ionischen und/oder assoziativ wirkenden Gruppen
wie Polyvinylalkohol, Poly(meth)acrylamid, Poly(meth)acrylsäure, Poly
vinylpyrrolidon, Styrol-Maleinsäureanhydrid- oder Ethylen-Maleinsäure
anhydrid-Copolymere und ihre Derivate oder auch hydrophob modifizierte
ethoxylierte Polyurethane oder Polyacrylate. Es können beispielsweise
auch Antiabsetzmittel, Verlaufsmittel, Lichtschutzmittel (beispielswei
se vom HALS-Typ, vom Benztriazol-Typ, Mikrotitandioxid), Antischaummit
tel, wie beispielsweise silikonhaltige Verbindungen, Netzmittel sowie
haftvermittelnde Substanzen eingesetzt werden. Zur Beschleunigung einer
Härtung können gegebenenfalls Katalysatoren eingesetzt werden.
In den wäßrigen Überzugsmitteln (A) und/oder (B) können auch geringe
Mengen von Lösemitteln vorhanden sein, beispielsweise übliche lacktech
nische Lösungsmittel. Diese können aus der Herstellung der Bindemittel
stammen oder werden separat zugegeben. Beispiele für solche Lösungsmit
tel sind ein- oder mehrwertige Alkohole, z. B. Propanol, Butanol, Hexa
nol; Glykolether oder -ester, z. B. Diethylenglykoldialkylether, Dipro
pylenglykoldialkylether, jeweils mit C₁- bis C₆-Alkyl, Ethoxypropanol,
Butylglykol; Glykole, z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol und deren Oli
gomere, N-Methylpyrrolidon sowie Ketone wie Methylethylketon, Aceton,
Cyclohexanon; aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, z. B.
Toluol, Xylol oder lineare oder verzweigte, aliphatische C₆- bis
C₁₂-Kohlenwasserstoffe.
In den nicht-wäßrigen Überzugsmitteln (A) und/oder (B) sind lackübliche
organische Lösemittel enthalten, wie z. B. Aromaten, z. B. Toluol, Xylo
le, Ethylbenzol, Solvesso 100® (Gemisch aromatischer Kohlenwasserstoffe
mit einem Siedebereich von 153 bis 180°C); Ester, z. B. Ethylacetat,
Butylacetat, Amylacetat; Glykoletherester, z. B. Ethoxypropylacetat,
Ethylglykolacetat, Methoxypropylacetat; Glykolether, z. B. Ethylengly
koldimethylether; Ketone, z. B. Methylethylketon, Diisobutylketon, Cy
clohexanon, Isophoron; Alkohole, z. B. Propanol, Hexanol, Isobutanol.
Handelt es sich bei den Überzugsmitteln (A) und/oder (B) um wäßrige
Überzugsmittel, bevorzugt um Wasserbasislacke, können Neutralisations
mittel enthalten sein. Wäßrige Überzugsmittel auf Basis kationisch sta
bilisierter Bindemittel enthalten Säuren als Neutralisationsmittel.
Beispiele sind Ameisensäure, Essigsäure und Milchsäure. Wäßrige Über
zugsmittel auf Basis anionisch stabilisierter Bindemittel enthalten
Basen als Neutralisationsmittel. Beispiele sind Ammoniak oder organi
sche Amine wie Triethylamin, N-Methylmorpholin, Aminoalkohole wie Dime
thylisopropanolamin, Dimethylethanolamin, 2-Amino-2-methylpropanol-1.
Das transparente oder bevorzugt deckende Überzugsmittel (A) enthält,
wie vorstehend beschrieben, mindestens ein LCP- und/oder davon unter
schiedliches Effektpigment, gegebenenfalls ein oder mehrere anor
ganische und/oder organische farbgebende Absorptionspigmente, gegebene
nfalls einen oder mehrere Füllstoffe sowie gegebenenfalls einen oder
mehrere lösliche organische Farbstoffe. Im Falle des Vorhandenseins von
Absorptionspigmenten und Farbstoffen sind diese bevorzugt dunkler Na
tur, da der erfindungsgemäß angestrebte besondere Farbeffekt dann be
sonders verstärkt wird. Die Absorptionspigmente und Farbstoffe können
bezüglich ihres Farbtons der wirksamen Interferenzfarbe der gegebenen
falls enthaltenen LCP-Pigmente angepaßt sein oder sich davon unter
scheiden. Bevorzugt enthält das Überzugsmittel (A) nur ein LCP- und/oder
Effektpigment. Es können aber auch Mischungen von LCP-Pigmenten
unterschiedlicher wirksamer Interferenzfarben und Mischungen von weite
ren Effektpigmenten eingesetzt werden. Bevorzugt ist im Überzugsmittel
A) mindestens ein anorganisches oder organisches farbgebendes
Absorptionspigment enthalten.
Das transparente Überzugsmittel (B) enthält, wie vorstehend beschrie
ben, mindestens ein LCP-Pigment, gegebenenfalls mindestens ein weiteres
Effektpigment und gegebenenfalls ein oder mehrere anorganische und/oder
organische farbgebende Absorptionspigmente, gegebenenfalls einen oder
mehrere Füllstoffe sowie gegebenenfalls einen oder mehrere lösliche
organische Farbstoffe. Die Absorptionspigmente und Farbstoffe können
bezüglich ihres Farbtons der wirksamen Interferenzfarbe der LCP-Pig
mente angepaßt sein oder sich davon unterscheiden. Bevorzugt enthält
das Überzugsmittel (B) nur ein LCP-Pigment und im Falle des Vorhanden
seins weiterer Effektgeber nur ein Effektpigment. Es können aber auch
Mischungen von LCP-Pigmenten unterschiedlicher wirksamer Inter
ferenzfarben und Mischungen von weiteren Effektpigmenten eingesetzt
werden. Es sind bevorzugt keine zusätzlichen Farbstoffe oder
Absorptionspigmente enthalten. Über die Mischung mehrerer LCP-Pigmente
unterschiedlicher wirksamer Interferenzfarben sind der Einstellung
aller denkbaren Farbschattierungen keine Grenzen gesetzt.
Beispiele für im Überzugsmittel (A) und/oder (B) verwendbare farbgeben
de Absorptionspigmente und/oder Füllstoffe, die organischer oder anor
ganischer Natur sein können, sind Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß,
Siliziumdioxid, Bariumsulfat, Talkum, Azopigmente, Phthalocyaninpigmen
te, Chinacridon- oder Pyrrolopyrrolpigmente.
Im Falle nicht-wäßriger Überzugsmittel (A) und/oder (B) werden die
LCP-Pigmente in das in organischer Phase vorliegende Bindemittel direkt
eingerührt. Die von den LCP-Pigmenten unterschiedlichen Effektpigmente
werden beispielsweise wie folgt in die Überzugsmittel eingearbeitet;
Interferenzpigmente werden analog den LCP-Pigmenten eingearbeitet, wäh
rend z. B. in Form einer handelsüblichen Paste vorliegende Metallplätt
chenpigmente zunächst in einem geeigneten Lösemittel, beispielsweise in
einem der vorstehend genannten Lösemittel, aufgeschlämmt werden, bevor
sie dem in organischer Phase vorliegenden Bindemittel zugegeben werden.
Die farbgebenden Absorptionspigmente und/oder Füllstoffe werden im all
gemeinen in einem Teil der Bindemittel angerieben oder es kann in einem
speziellen Pastenharz angerieben werden. Das Anreiben geschieht in üb
lichen dem Fachmann bekannten Aggregaten. Danach wird mit dem restli
chen Anteil des Bindemittels oder des Pastenharzes zur fertigen Farb
pigmentanreibung komplettiert.
Im Falle wäßriger Überzugsmittel (A) und/oder (B) werden die pulverför
migen LCP-Pigmente zunächst mit bevorzugt wasserverdünnbaren organi
schen Lösemitteln und Additiven zu einer Paste verarbeitet. Es kann
zweckmäßig sein bei der Herstellung der Paste die vorstehend beschrie
benen wasserverdünnbaren Bindemittel und/oder ein Pastenharz zuzuset
zen. Die von den LCP-Pigmenten unterschiedlichen Effektpigmente werden
z. B. in Form einer handelsüblichen Paste vorgelegt, mit wasserverdünn
barem organischem Lösemittel und Additiven versetzt und anschließend
mit der wäßrigen Harzlösung unter Scheren vermischt. Pulverförmige Ef
fektpigmente werden zunächst mit Lösemittel und Additiven zu einer Pa
ste verarbeitet.
Die farbgebenden Absorptionspigmente und/oder Füllstoffe werden im all
gemeinen in einem Teil der wasserverdünnbaren Bindemittel angerieben.
Bevorzugt kann das Anreiben auch in einem speziellen wasserverdünnbaren
Pastenharz geschehen. Ein Beispiel für ein in wäßrigen Überzugsmitteln
(A) und/oder (B) bevorzugt einsetzbares Pastenharz auf Basis eines
anionisch stabilisierten Polyurethanharzes findet sich in der DE-A-40 00 889.
Das Anreiben geschieht in üblichen dem Fachmann bekannten Ag
gregaten. Danach wird mit dem restlichen Anteil des wäßrigen Bindemit
tels oder des wäßrigen Pastenharzes zur fertigen Farbpigmentanreibung
komplettiert.
Bei der Verarbeitung der plättchenförmigen LCP-Pigmente und der weite
ren Effektpigmente ist darauf zu achten, daß diese beim Vermischen
nicht mechanisch beschädigt werden.
Sind in den Überzugsmitteln Pastenharze vorhanden, so addieren sich
diese zu Bindemittel plus gegebenenfalls vorhandenem Vernetzer.
Als Überzugsmittel (C) sind grundsätzlich alle bekannten Klarlacke oder
transparent farblos pigmentierten Überzugsmittel geeignet. Hierbei kön
nen sowohl lösungsmittelhaltige Ein- oder Zweikomponentenklarlacke,
wasserverdünnbare Klarlacke oder Pulverlacke eingesetzt werden. Die
Klarlacke enthalten chemisch vernetzende Bindemittel sowie gegebenen
falls Vernetzer und lackübliche Hilfsstoffe, wie z. B. Katalysatoren,
Verlaufsmittel und Lichtschutzmittel. Als Bindemittelbasis der Klar
lacke werden beispielsweise bevorzugt Polyester-, Polyurethan- und/oder
Poly(meth)acrylatharze eingesetzt. Als Vernetzer können beispielsweise
Melamin- und/oder Isocyanatderivate eingesetzt werden.
Beispiele für ein-(1K) und zweikomponentige (2K) nicht-wäßrige Klar
lacksysteme, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Überzugsmittel (C)
eingesetzt werden können, findet man in DE-A-38 26 693, DE-A-40 17 075,
DE-A-41 24 167, DE-A-41 33 704, DE-A-42 04 518, DE-A-42 04 611,
EP-A-0 257 513, EP-A-0 408 858, EP-A-0 523 267, EP-A-0 557 822, WO-92 11 327.
Beispiele für ein-(1K) oder zweikomponentige (2K) Wasserklarlacksyste
me, die im erfindungsgemäßen Verfahren als Überzugsmittel (C) einge
setzt werden können, findet man in DE-A-39 10 829, DE-A-40 09 931,
DE-A-40 09 932, DE-A-41 01 696, DE-A-41 32 430, DE-A-41 34 290, DE-A-42 03 510,
EP-A-0 365 098, EP-A-0 365 775, EP-A-0 496 079, EP-A-0 546 640.
Das Überzugsmittel (A), bevorzugt ein Basislack, besitzt beispielsweise
einen Festkörpergehalt von 10 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 15 bis 30 Gew.-%.
Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel im erfindungsgemäßen
Überzugsmittel beträgt bevorzugt 0,03 : 1 bis 1 : 1, besonders bevor
zugt 0,06 : 1 bis 0,6 : 1, jeweils bezogen auf das Festkörpergewicht.
Das Verhältnis von LCP-Pigment und/oder weiterem Effektpigment zu Bin
demittel im Überzugsmittel (A) beträgt bevorzugt 0,03 : 1 bis 0,5 : 1,
besonders bevorzugt 0,06 : 1 bis 0,25 : 1. Bei den vorstehend die Ge
wichtsverhältnisse betreffenden Angaben bedeutet der Ausdruck "Binde
mittel" das Bindemittel als solches plus gegebenenfalls vorhandenem
Vernetzer plus gegebenenfalls vorhandenem Pastenharz.
Das Überzugsmittel (B), bevorzugt ein Basislack, besitzt beispielsweise
einen Festkörpergehalt von 10 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 15 bis 30 Gew.-%.
Das Verhältnis von Pigment zu Bindemittel in den Überzugsmit
teln beträgt bevorzugt 0,03 : 1 bis 1 : 1, besonders bevorzugt 0,06 : 1
bis 0,6 : 1, jeweils bezogen auf das Festkörpergewicht. Das Verhältnis
von LCP-Pigment plus gegebenenfalls weiterem Effektpigment zu Bindemit
tel im Überzugsmittel (B) beträgt bevorzugt 0,03 : 1 bis 0,5 : 1, be
sonders bevorzugt 0,06 : 1 bis 0,25 : 1. Das Volumenverhältnis von
LCP-Pigment zu gegebenenfalls weiterem Effektpigment beträgt bevorzugt zwi
schen 1 : 10 und 10 : 1. Bei den vorstehend die Gewichtsverhältnisse
betreffenden Angaben bedeutet der Ausdruck "Bindemittel" das Bindemit
tel als solches plus gegebenenfalls vorhandenem Vernetzer plus gegebe
nenfalls vorhandenem Pastenharz.
Die Überzugsmittel (A) und (B) können nach üblichen Methoden appliziert
werden. Bevorzugt werden sie durch Spritzen in einer Trockenschicht
dicke von beispielsweise 10 bis 40 µm appliziert, wobei Überzugsmittel
(A), die keine LCP-Pigmente enthalten, bevorzugt in Trockenschicht
dicken von beispielsweise 10 bis 25 µm appliziert werden. Bevorzugt er
folgt die Applikation im Naß-in-Naß-Verfahren, d. h. vor Auftrag von
Überzugsmittel (B) wird die aus Überzugsmittel (A) gebildete Schicht
abgelüftet, z. B. bei 20 bis 80°C. Die beiden Basislackschichten können
dann nach einer Ablüftphase, z. B. bei 20 bis 80°C, mit einem üblichen
Klarlack in einer Trockenschichtdicke von bevorzugt 30 bis 80 µm über
lackiert und gemeinsam mit diesem bei Temperaturen von beispielsweise
20 bis 140°C getrocknet oder vernetzt werden. Die Trocknungsbedingungen
der Decklackschicht (Basislack A, B und Klarlack C) können beispiels
weise bei 20 bis 150°C liegen. Für Reparaturzwecke sind beispielsweise
Temperaturen von 20 bis 80°C bevorzugt. Für Zwecke der Serienlackierung
sind im allgemeinen Temperaturen über 80°C, beispielsweise über 100°C
bevorzugt.
Es kann zweckmäßig sein, die Klarlackschichtdicke im Bereich über 50 µm
zu wählen, beispielsweise durch Auftrag zweier Klarlackschichten aus
gleichen oder verschiedenen Flüssigklarlacken oder einer entsprechenden
Pulverklarlackschicht.
Diese Mehrschichtlackierungen können auf verschiedenste Arten von Sub
straten aufgebracht werden. Im allgemeinen handelt es sich um metalli
sche oder Kunststoffuntergründe. Diese sind häufig vorbeschichtet, d. h.
Kunststoffsubstrate können z. B. mit einer Kunststoffgrundierung verse
hen sein, metallische Substrate besitzen im allgemeinen eine elektro
phoretisch aufgebrachte Grundierung und gegebenenfalls eine oder mehre
re weitere Lackschichten, wie z. B. eine Füllerschicht. Diese Schichten
sind im allgemeinen ausgehärtet.
Handelt es sich bei dem Überzugsmittel (A) um ein deckendes Effektüber
zugsmittel, dann ist es bevorzugt dunkelfarben. Im Falle transparenter
Effektüberzugsmittel (A) handelt es sich bei den überzulackierenden
Untergründen bevorzugt um dunkle Untergründe. Unter Untergrund ist in
diesem Zusammenhang nicht nur ein an seiner Oberfläche mit einer dunk
len Lackschicht versehenes Substrat zu verstehen, sondern auch ein in
sich dunkel pigmentiertes Substrat, beispielsweise Kunststoffsubstrat.
Beispiele für dunkle Lackschichten sind Grundierungen, z. B. elektropho
retisch oder durch Spritzlackierung aufgebrachte Grundierungen, Kunst
stoffgrundierungen, Füller- oder Steinschlagschutzschichten, aber auch
unifarbene Basis- oder Decklackschichten. Die dunklen Substrate oder
dunklen Lackschichten sind mit dunklen Absorptionspigmenten pigmen
tiert. Beispiele für dunkle Untergründe sind dunkelblau, dunkelrot,
dunkelgrün oder bevorzugt dunkelgrau, besonders bevorzugt jedoch ist
schwarz. Die Überzugsmittel (A) können natürlich auch auf hellere Un
tergründe appliziert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Herstellung farbbrillanter
Mehrschichtlackierungen mit überraschend stark ausgeprägtem Farbflop,
der überlagert werden kann durch die üblichen coloristischen Eigen
schaften der gegebenenfalls zusätzlich zu den LCP-Pigmenten in den Ba
sislackschichten der Mehrschichtlackierung enthaltenen weiteren Effekt
geber. Der Farbeindruck der fertig lackierten Substrate wechselt in
Abhängigkeit vom Einfallswinkel des Lichtes und zusätzlich vom Betrach
tungswinkel, ist jedoch unabhängig von äußeren Temperatureinflüssen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Mehrschichtlackie
rungen entsprechen den heute üblichen Anforderungen in der Kraftfahr
zeuglackierung. Das Verfahren ist somit geeignet für die Fahrzeugerst
lackierung und -reparaturlackierung, es kann jedoch auch in anderen
Bereichen, z. B. der Kunststofflackierung, insbesondere der Fahrzeugtei
lelackierung, eingesetzt werden.
Eine Lösung aus 233 g 4-(Prop-2-en-1-oxy)benzoesäurecholesterinester
(erhältlich gemäß DE-A-31 10 048), 178 g 4-(Prop-2-en-1-oxy)benzoesäu
re(4-trimethylsiloxyphenyl)ester (erhältlich gemäß EP-A-0 358 208, Sei
te 9, Abschnitt C) und 56,9 g Tetramethylcyclotetrasiloxan in 400 ml
Toluol wurde in Gegenwart von 24 mg Dicyclopentadienplatindichlorid 1
Stunde und nach Zusatz einer Lösung von 1,2 NaOH in 50 ml Ethanol wei
tere 7 Stunden unter Rückfluß gekocht, um den Silylether zu spalten.
Die Reaktionsmischung wurde auf 1/3 ihres Volumens im Rotationsverdamp
fer eingeengt, mit 7,5 g p-Toluolsulfonsäure und 154 g Methacrylsäure
anhydrid versetzt und 1 Stunde auf 100°C erwärmt. Nach dem Abdestillie
ren der flüchtigen Bestandteile wurde zweimal mit Methylenchlorid/Etha
nol umgefällt.
Das Produkt hatte folgende physikalische und thermodynamische Daten:
Glaspunkt: 14°C, Klärpunkt: 141°C.
Glaspunkt: 14°C, Klärpunkt: 141°C.
Eine Lösung von 16,9 g 4-Trimethylsilyloxybenzoesäure(4-ethyl)phenyl
ester (hergestellt analog der Vorschrift in EP-A-0 358 208, Seite 9,
Abschnitt C) in 15 ml Toluol und 10 ml Ethanol wurde eine Stunde unter
Rückfluß gekocht und anschließend durch Erhitzen auf 100°C für 60 Minu
ten von flüchtigen Bestandteilen befreit. Die verbliebenen 13,3 g
4-Hydroxybenzoesäure(4-ethyl)phenylester wurden zusammen mit 30 g Meth
acrylsäureanhydrid und 1,2 g Toluolsulfonsäure in 15 ml Toluol gelöst
und 1 Stunde auf 100°C erwärmt. Nach dem Abkühlen wurde das Produkt mit
Hexan ausgefällt und aus Ethanol umkristallisiert.
6 g des Polyorganosiloxans, hergestellt wie in Beispiel 1, wurden in 50 ml
Toluol gelöst. Dieser Lösung wurden 1,5 g Methacryloxybenzoesäure(4-
ethyl-phenyl)ester (hergestellt wie in Beispiel 2) und 7,5 mg Alumini
umkupferon (erhältlich unter der Bezeichnung Q 1301 bei Wako Chemicals
GmbH, Neuss) zugegeben. Das Toluol wurde dann unter Vakuum bei 70°C im
Rotationsverdampfer entfernt.
Es entsteht eine zähflüssige LC-Masse mit folgenden physikalischen und
thermodynamischen Daten:
Glaspunkt: 2°C, Klärpunkt: 124°C.
Glaspunkt: 2°C, Klärpunkt: 124°C.
Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 6 g des Polyorganosiloxans herge
stellt. Dieses wurde in 50 ml Toluol gelöst. Dieser Lösung wurden 2,6 g
Methacrylsäurecholesterinester (hergestellt wie in De Visser et al., J.
Polym. Sci., A 1 (9), 1893 (1971) beschrieben) und 9 mg Aluminiumkupfe
ron (erhältlich unter der Bezeichnung Q 1301 von Wako Chemicals GmbH,
Neuss) zugegeben. Das Toluol wurde dann unter Vakuum bei 70°C im Rota
tionsverdampfer entfernt.
Es entstand eine zähflüssige LC-Masse mit folgenden physikalischen und
thermodynamischen Daten:
Glaspunkt: 4°C, Klärpunkt: 132°C.
Glaspunkt: 4°C, Klärpunkt: 132°C.
2,8 g der roten Farbmischung (hergestellt wie in Beispiel 3 beschrie
ben), 1,2 g der blauen Farbmischung (hergestellt wie in Beispiel 4 be
schrieben) und 0,11 g 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-1-
propanon (erhältlich unter der Bezeichnung Irgacure 907 bei Ciba
Marienberg GmbH, Bensheim) wurden unter Umrühren homogen vermischt.
Man erhält eine grünlich schimmernde, zähflüssige LC-Masse mit folgen
den thermodynamischen Daten:
Glaspunkt: 2°C, Klärpunkt: 128°C.
Glaspunkt: 2°C, Klärpunkt: 128°C.
4 g der LC-Masse, hergestellt wie vorstehend unter A) beschrieben, wur
den auf 70°C erwärmt und mit 0,11 g 2-Methyl-1-[4-methyl-thio)phenyl]-
2-morpholino-1-propanon (erhältlich unter der Bezeichnung Irgacure 907
bei Ciba Marienberg GmbH, Bensheim) unter Umrühren homogen vermischt.
Das flüssigkristalline Material wurde bei 80°C mit Hilfe einer Rakel
auf eine Polyethylenterephthalatfolie (Hoechst AG, Geschäftsbereich
Folien, Wiesbaden) in Schichtdicken von 7 Mikrometern aufgetragen, wo
bei die Folie unter der fixierten Rakel mit einer Laufgeschwindigkeit
von etwa 2 Meter pro Minute fortbewegt wurde. Gleichzeitig erfolgt auf
grund des Schergefälles zwischen Rakel und Folie die Orientierung der
flüssigkristallinen Moleküle. Anschließend wurde diese Schicht mit Hil
fe einer Quecksilberentladungslampe (80 Watt/cm) 5 Sekunden bestrahlt
und so dreidimensional vernetzt. Der auf der Folie entstandene Film war
im heißen und kalten Zustand klebfrei und spröde. Es hatte eine Reflek
tionswellenlänge von 530 Nanometer (Einfallswinkel und Beobachtungswin
kel 45°). Die mechanische Abtrennung des auf diese Weise erhaltenen
flüssigkristallinen Materials von der Unterlage wurde dadurch erreicht,
daß die Folie über eine Umlenkrolle mit 10 cm Durchmesser geführt wurde
und so das vernetzte Material vom Träger abblättert. Das Mahlen des
vernetzten, substratfreien Materials wurde in einer Universalmühle
durchgeführt. Durch fünfminütiges Mahlen der überwiegend in Blättchen
form (Größe: einige Millimeter bis Zentimeter) anfallenden vernetzten
Polyorganosiloxane entstand eine pulverförmige Fraktion. Das Mahlgut
wurde dann zur Verengung der Korngrößenverteilung einem Siebprozeß un
terworfen.
Nachfolgend genannte Bestandteile werden unter Rühren gut miteinander
vermischt.
26,2 Teile einer PU-Dispersion gemäß DE-A-42 24 617, Herstel
lungsbeispiel 3,
8,8 Teile Hexamethoxymethylmelamin,
5 Teile n-Butanol,
3,5 Teile eines handelsüblichen Verdickers auf Polyacrylsäu rebasis,
0,25 Teile N,N-Dimethylethanolamin,
56,25 Teile deionisiertes Wasser.
8,8 Teile Hexamethoxymethylmelamin,
5 Teile n-Butanol,
3,5 Teile eines handelsüblichen Verdickers auf Polyacrylsäu rebasis,
0,25 Teile N,N-Dimethylethanolamin,
56,25 Teile deionisiertes Wasser.
Folgende Bestandteile sind enthalten:
35 Teile der PU-Dispersion aus Beispiel 6,
12 Teile des LCP-Pigmentes gemäß Beispiel 5 B (Korngrößen fraktion: 1-100 µm),
25 Teile Butylglykol,
1,8 Teile des Verdickers aus Beispiel 6,
0,2 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
12 Teile des LCP-Pigmentes gemäß Beispiel 5 B (Korngrößen fraktion: 1-100 µm),
25 Teile Butylglykol,
1,8 Teile des Verdickers aus Beispiel 6,
0,2 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
Die LCP-Pigmente werden mit Lösemittel und Additiven angepastet. An
schließend wird das Bindemittel dazugegeben und gut vermischt. Danach
wird mit 24 Teilen deionisierten Wassers verdünnt.
Folgende Bestandteile sind enthalten:
60 Teile der PU-Dispersion aus Beispiel 6,
70 Teile eine Rußpaste mit einem Gesamtfestkörpergehalt von 25 Gew.-% und einem Rußfestkörpergehalt von 10 Gew.-%
5 Teile einer handelsüblichen für Wasserbasislacke geeigne ten Aluminiumpaste mit 60 Gew.-% Aluminium,
20 Teile Butylglykol,
1,8 Teile des Verdickers aus Beispiel 6,
0,2 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
70 Teile eine Rußpaste mit einem Gesamtfestkörpergehalt von 25 Gew.-% und einem Rußfestkörpergehalt von 10 Gew.-%
5 Teile einer handelsüblichen für Wasserbasislacke geeigne ten Aluminiumpaste mit 60 Gew.-% Aluminium,
20 Teile Butylglykol,
1,8 Teile des Verdickers aus Beispiel 6,
0,2 Teile N,N-Dimethylethanolamin.
Nach homogenem Vermischen der Bestandteile wird mit deionisiertem
Wasser auf einen Festkörpergehalt von 24 Gew.-% eingestellt.
80 Teile der Bindemittelmischung aus Beispiel 6 und 20 Teile der
Effekt-Zubereitung aus Beispiel 8 wurden durch gleichmäßiges Vermischen
zu lagerstabilen, wäßrigen Effektbasislacken formuliert.
80 Teile der Bindemittelmischung aus Beispiel 6 und 20 Teile der
LCP-Zubereitung aus Beispiel 7 wurden durch gleichmäßiges Vermischen zu
lagerstabilen, wäßrigen LCP-Effektbasislacken formuliert.
Der wäßrige Effektbasislack aus Beispiel 9 wird auf übliche, phospha
tierte und durch kathodische Tauchlackierung und mit einem üblichen
Füller vorbeschichtete Karosseriebleche durch Spritzen in einer
Trockenschichtdicke von 15 Mikrometern aufgebracht. Nach der Applikation
wird bei Raumtemperatur 10 Minuten abgelüftet und anschließend 10 Minu
ten bei 80°C vorgetrocknet. Anschließend wird der wäßrige LCP-Effektba
sislack aus Beispiel 10 durch Spritzen in einer Trockenschichtdicke von
20 Mikrometern aufgebracht. Nach der Applikation wird bei Raumtempera
tur 10 Minuten abgelüftet und anschließend 10 Minuten bei 80°C vorge
trocknet. Anschließend wird ein handelsüblicher 2K-Polyurethanklarlack
auf Acrylatharzbasis in einer Trockenschichtdicke von 50 Mikrometern
überlackiert und 30 Minuten bei 100°C (Objekttemperatur) getrocknet.
Man erhält eine Mehrschichtlackierung mit einem stark ausgeprägten
Farbflop, dessen Farbumschlag von grün nach blau liegt.
Claims (10)
1. Verfahren zur Mehrschichtlackierung von Substraten durch Auftrag
einer Basislackschicht auf ein gegebenenfalls vorbeschichtetes Sub
strat und Überlackieren mit einem transparenten Überzugsmittel,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Basislackschicht erstellt durch
Auftrag von
- A) einem ersten Überzugsmittel, das ein oder mehrere plättchenför mige Pigmente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Farbigkeit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten Substanzen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen, und/oder ein oder mehrere davon unterschiedliche lackübliche Effektpigmente, sowie gegebenenfalls ein oder mehrere farbige Absorptionspigmente und/oder Füllstoffe enthält, und anschlie ßenden Auftrag von
- B) einem zweiten Überzugsmittel, das ein oder mehrere plättchen förmige Pigmente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Farbig keit, die aus orientierten, dreidimensional vernetzten Substan zen flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase bestehen, und von den im ersten Überzugsmittel A) verwendeten plättchen förmigen Pigmenten mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Far bigkeit verschieden sind, gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren davon unterschiedlichen lacküblichen Effektpig menten, einem oder mehreren farbigen Absorptionspigmenten und/oder Füllstoffen enthält, worauf mit
- C) einem transparenten, farblosen Überzugsmittel überlackiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftrag
der Schichten A), B) und/oder C) naß-in-naß erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Über
zugsmittel A) und/oder B) verwendet werden, die ein oder mehrere
organische Lösemittel enthalten.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Über
zugsmittel A) und/oder B) verwendet werden, die Wasser enthalten.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überzugsmittel A) und/oder B) lackübliche Binde
mittel auf der Basis von Polyestern, Polyurethanen und/oder (Meth)
acrylcopolymerisaten enthalten.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überzugsmittel A) und/oder B) einen oder mehrere
Vernetzer auf der Basis von Formaldehyd-Kondensationsharzen und/oder
freien oder blockierten Polyisocyanaten enthalten.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überzugsmittel A) und/oder B) einen Festkörperge
halt von 10 bis 50 Gew.-% und ein Verhältnis von Pigment zu Binde
mittelharz plus gegebenenfalls vorhandenem Vernetzer plus gegebe
nenfalls vorhandenem Pastenharz von 0,03 : 1 bis 1 : 1, bezogen auf
das Festkörpergewicht aufweisen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß in den Überzugsmitteln A) und/oder B) das Verhältnis
von plättchenförmigem Pigment auf der Basis dreidimensional ver
netzter Substanzen mit flüssigkristalliner Struktur und Effekt
pigment zum Bindemittelharz plus gegebenenfalls vorhandenem Vernet
zer plus gegebenenfalls vorhandenem Pastenharz 0,03 : 1 bis 0,5 : 1,
jeweils bezogen auf das Festkörpergewicht, beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein erstes Überzugsmittel A) aufgetragen wird, das
frei von plättchenförmigen Pigmenten auf der Basis dreidimensional
vernetzter Substanzen flüssig kristalliner Struktur mit chiraler
Phase ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zweites Überzugsmittel B) aufgetragen wird, das
frei von lacküblichen Effektpigmenten ohne flüssig kristalline
Struktur ist.
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Owner name: WACKER-CHEMIE GMBH, 81737 MUENCHEN, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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Owner name: SICPA HOLDING S.A., PRILLY, CH |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: SICPA HOLDING SA, PRILLY, CH |
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R071 | Expiry of right |