EP2588545A1 - Verfahren zur herstellung einer färb- und/oder effektgebenden mehrschichtigen lackierung wobei die farbbildende beschichtungszusammensetzung ein keton enthält zur verminderung der nadelstichanzahl - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer färb- und/oder effektgebenden mehrschichtigen lackierung wobei die farbbildende beschichtungszusammensetzung ein keton enthält zur verminderung der nadelstichanzahlInfo
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- EP2588545A1 EP2588545A1 EP11724409.5A EP11724409A EP2588545A1 EP 2588545 A1 EP2588545 A1 EP 2588545A1 EP 11724409 A EP11724409 A EP 11724409A EP 2588545 A1 EP2588545 A1 EP 2588545A1
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Definitions
- the invention also relates to pigmented aqueous basecoats which are suitable for the production of color and / or effect multilayer coatings.
- German Patent Application DE 19948004 A1 page 17, line 37, to page 19, line 22, or German Patent DE 10043405 C1, column 3, paragraph [0018], and column 8, Paragraph [0052], to column 9, paragraph [0057], in connection with column 6, paragraph [0039], to column 8, paragraph [0050]
- OEM original painting
- Basecoats which are curable thermally or thermally and with actinic radiation ie by means of "dual-cure" are preferred in the present invention, in particular those which contain a polyurethane resin as binder and an aminoplast resin or a blocked or unblocked polyisocyanate as crosslinking agent in particular melamine resins preferred.
- the polyurethane resin content is from 50 to 100% by weight, preferably from 50 to 90% by weight and particularly preferably from 50 to 80% by weight, based on the film-forming solids of the basecoat.
- Under film-forming solids is the non-volatile weight fraction of the coating material without pigments and / or fillers, which remains after two hours of drying at 120 ° C as a residue to understand.
- ketone content is less than 0.1% by weight, the object underlying the invention is not solved. If the content is more than 5% by weight, it may be necessary to accept disadvantages, such as a deterioration in the liability of underbaked structures.
- suitable substituents on the radicals R 1 and R 2 are hydroxy radicals. When R is an alkyl radical, it may be branched or unbranched.
- the ketones used are particularly preferably methylamyl ketone, methyl isoamyl ketone, ethyl amyl ketone, diisobutyl ketone, 2-undecanone, 2-decanone, 2-tridecanone and dicyclohexyl ketone
- Suitable thickeners are inorganic thickeners from the group of layered silicates.
- inorganic thickeners it is also possible to use one or more organic thickeners.
- organic thickeners These are preferably selected from the group consisting of (meth) acrylic acid (meth) acrylate copolymerized thickeners, such as, for example, the commercial product Viscalex HV30 (Ciba, BASF) and polyurethane thickeners, such as, for example, the commercial product DSX® 1550 from Cognis.
- polyurethane prepared according to page 7, Z. 55-4.5
Landscapes
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- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer farb- und/oder effektgebenden mehrschichtigen Lackierung, bei dem (1) ein pigmentierter wässriger Basislack auf ein Substrat aufgebracht wird, (2) aus dem in Stufe (1) aufgebrachten Lack ein Polymerfilm gebildet wird, (3) auf die so erhaltene Basislackschicht ein Klarlack aufgebracht wird und anschließend (4) die Basislackschicht zusammen mit der Klarlackschicht gehärtet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe (1) ein pigmentierter wässriger Basislack eingesetzt wird, der mindestens ein Keton der allgemeinen Formel R1-(C=O)-R2 enthält, wobei das Keton in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Besch ichtungsstoffs vorliegt, R1 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen und R2 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen steht und die Summe der in R1 und R2 vorhandenen C-Atome mindestens 5 C-Atome beträgt.
Description
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FÄRB - UND/ODER EFFEKTGEBENDEN MEHRSCHICHTIGEN LACKIERUNG WOBEI DIE FARBBILDENDE BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNG EIN KETON ENTHÄLT ZUR VERMINDERUNG DER NADELSTICHANZAHL
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer färb- und/oder effektgebenden mehrschichtigen Lackierung, bei dem
(1) ein pigmentierter wässriger Basislack auf ein Substrat
10 aufgebracht wird,
(2) aus dem in Stufe (1) aufgebrachten Lack ein Polymerfilm gebildet wird,
(3) auf die so erhaltene Basislackschicht ein Klarlack aufgebracht wird und anschließend
15 (4) die Basislackschicht zusammen mit der Klarlackschicht gehärtet wird.
Die Erfindung betrifft außerdem pigmentierte wässrige Basislacke, die zur Herstellung von färb- und/oder effektgebenden mehrschichtigen Lackierungen geeignet sind.
Das oben beschriebene Verfahren ist bekannt (vgl. z.B. die deutsche Patentanmeldung DE 19948004 A1, Seite 17, Zeile 37, bis Seite 19, Zeile 22, oder das deutsche Patent DE 10043405 C1, Spalte 3, Absatz [0018], und Spalte 8, Absatz [0052], bis Spalte 9, Absatz [0057], in Verbindung mit Spalte 6, Absatz [0039], bis Spalte 8, Absatz [0050]) und wird beispielsweise in großem Umfang sowohl für die Erstlackierung (OEM) als auch für die Reparaturlackierung von Automobilkarossen eingesetzt.
Mit dem in Rede stehenden sogenannten basecoat/clearcoat Verfahren werden im Nass-in-nass Verfahren färb- und/oder effektgebende mehrschichtige Lackierungen erhalten, die insbesondere im Hinblick auf
das Auftreten von als kleinste Löcher i n Klar- und Basislackschicht sichtbaren Nadelstichen verbesserungsbedürftig sind.
Die der vorl iegenden Erfi ndung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht somit in der Bereitstellung eines Verfahrens der oben beschrieben Art mit dem färb- und/oder effektgebende mehrschichtige Lackierungen erhältlich sind, die gegenüber den Lackierungen des Standes der Technik verbessert sind. Die Lackierungen sollen insbesondere keine oder nur sehr wenige Nadelstiche und/oder eine erhöhte Nadelstichgrenze aufweisen . Als Nadelstichgrenze wird d ie Trockensch ichtdicke der Basislackschicht bezeichnet, ab der Nadelstiche auftreten.
Diese Aufgabe wird überraschenderweise dadurch gelöst, dass in Stufe ( 1 ) des oben besch riebenen basecoat/clearcoat Verfa h rens ei n pigmentierter wässriger Basislack eingesetzt wird, der mindestens ein Keton der allgemeinen Formel R1-(C=O)-R2 enthält, wobei das Keton in ei ner Menge von 0, 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des wässrigen Basislacks vorl iegt, R1 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen und R2 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen steht, und die Summe der in R1 und R2 vorhandenen C-Atome mindestens 5 C-Atome beträgt
Die Erfindung betrifft auch die oben beschriebenen, in Stufe ( 1 ) des basecoat/clearcoat Verfahrens einsetzbaren pigmentierten wässrigen Lacke.
In Stufe (1 ) des erfindungsgemäßen Verfahrens können im Prinzip alle bekannten wässrigen Basislacke eingesetzt werden, wenn sie wenigstens eines der oben definierten Ketone in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basislacks, enthalten. Basislacke werden dann als „ wässrig" bezeichnet, wenn sie 30 bis 70 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basislacks enthalten. Die
Begriffe„wässriger Basislack" u nd„Wasserbasislack" werden i n dieser Anmeldung als gleichbedeutende Begriffe verwendet.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Basislacke enthalten färb- und/oder effektgebende Pigmente.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden bevorzugt Basislacke eingesetzt, die als Bindemittel physikalisch, thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbare Bindemittel enthalten. Besonders bevorzugt ist als Bindemittel mindestens ein gesättigtes oder ungesättigtes Polyurethanharz enthalten. Derartige Polyurethanharz enthaltende Lacke können ebenfalls üblicherweise physikalisch, thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung gehärtet werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „ physikalische Härtung" die Bildung eines Films durch Abgabe von Lösemittel aus Polymerlösungen oder Polymerdispersionen. Üblicherweise sind hierfür keine Vernetzungsmittel notwendig.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff„ thermische Härtung" die durch Hitze initiierte Vernetzung einer Lackschicht, bei der e ntwed er e i n se pa rat vorl ieg e n des Vernetzungsmittel und/oder selbstvernetzende Bindemittel angewandt werden. Das Vernetzungsmittel enthält reaktive funktionelle Gruppen, die zu den in den Bindemitteln vorhandenen reaktiven funktionellen Gruppen komplementär sind. Üblicherweise wird dies von der Fachwelt a ls Fremdvernetzu ng bezeichnet. Sind die komplementären reaktiven funktionellen Gruppen oder autoreaktiven funktionellen Gruppen, d.h. Gruppen, die "mit sich selbst" reagieren, bereits in den Bindemittelmolekülen vorhanden, liegen selbstvernetzende Bindemittel vor. Beispiele geeigneter komplementärer reaktiver funktioneller Gruppen und autoreaktiver funktioneller Gruppen sind aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 30 665 A1 , Seite 7, Zeile 28, bis Seite 9, Zeilen 24, bekannt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter aktinischer Strahlung elektromagnetische Strahlung wie nahes Infrarot (NIR), sichtbares Licht, UV-Strahlung, Röntgenstrahlung oder γ -Strahlung, insbesondere UV- Strahlung, und Korpuskularstrahlung wie Elektronenstrahlung, Betastrahlung, Alphastrahlung, P roto n e n stra h I u n g oder Neutronenstrahlung, insbesondere Elektronenstrahlung, zu verstehen. Die Härtung durch UV-Strahlung wird üblicherweise durch radikalische oder kationische Photoinitiatoren initiiert.
Werden die thermische Härtung und die Härtung mit aktinischem Licht gemeinsam angewandt, spricht man auch von„ Dual Cure" .
In der vorliegenden Erfindung sind Basislacke bevorzugt, die thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung also mittels„ Dual Cure" härtbar sind. Insbesondere solche, die als Bindemittel ein Polyurethanharz und als Vernetzungsmittel ein Aminoplastharz oder ein blockiertes oder unblockiertes Polyisocyanat enthalten. Unter den Aminoplastharzen sind insbesondere Melaminharze bevorzugt.
Geeignete gesättigte oder ungesättigte Polyurethanharze werden beispielsweise beschrieben in der deutschen Patentanmeldung DE 19911 498 A1 , Spalte 1 , Zeilen 29 bis 49, und Spalte 4, Zeile 23, bis Spalte 11 , Zeile 5, der deutschen Patentanmeldung DE 19948004 A1 , Seite 4, Zeile 19, bis Seite 13, Zeile 48, der europäischen Patentanmeldung EP 0228003 A1 , Seite 3, Zeile 24, bis Seite 5, Zeile 40,
der europäischen Patentanmeldung EP 0 634 431 A1 , Seite 3, Zeile 38, bis Seite 8, Zeile 9, oder der internationalen Patentanmeldung WO 92/15405, Seite 2, Zeile 35, bis Seite 10, Zeile 32.
Polyurethanharze enthalten zur Stabilisierung vorzugsweise entweder funktionelle Gruppen, die durch Neutralisationsmittel und/oder Quaternisierungsmittel in Kationen überführt werden können, und/oder kationische Gruppen oder funktionelle Gruppen, die durch Neutralisationsmittel in Anionen überführt werden können, und/oder anionische Gruppen und/oder nicht ionische hydrophile Gruppen.
Die Polyurethanharze sind linear oder enthalten Verzweigungen. Sie können auch als Pfropfpolymere vorliegen. In diesem Fall sind sie bevorzu gt m it Acryl atg ru p pe n ge pfro pft. D i e e nts prech e n d e n Acrylatgruppen werden vorzugsweise nach Herstellung einer Polyurethan- Primärdispersion in das Polymer eingeführt.
Solche Pfropfpolymere sind dem Fachmann gut bekannt und werden beispielsweise in der DE 199 48 004 A1 beschrieben.
Wenn die bevorzugt eingesetzten Basislacke als selbstvernetzende Systeme vorliegen, dann liegt der Polyurethanharzgehalt bei 50 bis 100 Gew.-% bevorzugt 50 bis 90 Gew.-% und besonders bevorzugt 50 bis 80 Gew.-%, bezogen auf den filmbildenden Festkörper des Basislacks.
Unter filmbildendem Festkörper ist der nichtflüchtige Gewichtsanteil des Beschichtungsstoffes ohne Pigmente und/oder Füllstoffe, der nach zweistündiger Trockung bei 120 °C als Rückstand verbleibt, zu verstehen.
Im Falle von f re m d ve r n e tze n d e n Systemen liegt der Polyurethanharzgehalt zwischen 10 und 80 Gew.-%, bevorzugt zwischen 15 und 75 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 20 und 70 Gew.-%, jeweils bezogen auf den filmbildenden Festkörper des Basislacks.
Es ist erfindungswesentlich, dass der in Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte wässrigen Basislack mindestens ein Keton der allgemeinen Formel R1-(C=O)-R2 enthält, wobei das Keton bzw. die Mischung aus Ketonen in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 4,5 Gew. % und ganz besonders bevorzugt 0,2 bis 4 Gew. %, bezogen auf das Gewicht des wässrigen Basislacks, vorliegt, R1 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen und R2 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen steht, und die Summe der in R1 und R2 vorhandenen C-Atome mindestens bei 5, vorzugsweise mindestens bei 6, besonders bevorzugt im Bereich von 7 bis 18 C-Atomen liegt.
Wenn der Ketongehalt unter 0,1 Gew.% liegt, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe nicht gelöst. Liegt der Gehalt bei mehr als 5 Gew.-% müssen unter Umständen Nachteile, wie z.B. eine Haftungsverschlechterung bei unterbrannten Aufbauten, in Kauf genommen werden. Als Substituenten an den Resten R1 bzw. R2 kommen beispielsweise Hydroxyreste in Frage. Wenn R für einen Alkylrest steht, dann kann dieser verzweigt oder unverzweigt sein.
Als Ketone werden besonders bevorzugt eingesetzt: Methylamylketon, Methylisoamylketon, Ethylamylketon, Diisobutylketon, 2-Undeca non , 2- Decanon, 2-Tridecanon und Dicyclohexylketon
Darüber h inaus kön nen d ie erfi ndungsgemäß eingesetzten Basislacke noch m indestens ei nen Zusatzstoff enthalten . Beispiele für derartige Zusatzstoffe sind rückstandsfrei oder im Wesentlichen rückstandsfrei thermisch zersetzbare Salze, Vernetzungsmittel wie die oben genannten Aminoplastharze u nd blockierten oder u n blockierten Polyisocya nate, orga n ische Lösem ittel , Reaktivverd ü n ner, tra nsparente Pigmente, Füllstoffe, molekulardispers lösliche Farbstoffe, Nanopartikel, Lichtschutzmittel, Antioxidantien, Entlüftungsmittel, Emulgatoren, Slipadditive, Polymerisationsinhibitoren, Initiatoren für radikalische Polymerisationen, Haftvermittler, Verlaufsmittel, filmbildende Hilfsmittel, Sag-Control-Agents (SCAs), Flammschutzmittel, Korrosionsinhibitoren, Wachse, Sikkative, Biozide, Mattierungsmittel und Verdicker. Als Verdicker eignen sich anorganische Verdicker aus der Gruppe der Schichtsilikate. Neben den anorganischen Verdickern können jedoch auch ein oder mehrere organische Verdicker eingesetzt werden. Diese werden vorzugsweise gewählt aus der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylsäure- (Meth)acrylat-Copolymerisat- Verdickern, w i e b e i s p i e l s w e i s e d e m Handelsprodukt Viscalex HV30 (Ciba, BASF) und Polyurethanverdickern, wie beispielsweise dem Handelsprodukt DSX ® 1550 der Firma Cognis. Als (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat-Copolymerisat-Verdicker werden solche bezeichnet, die neben Acrylsäure und/oder Methacrylsäure auch ein oder mehrere Acrylsäureester (das heißt Acrylate) und/oder ein oder mehrere Methacrylsäureester (das heißt Methacrylate) einpolymerisiert enthalten. Den (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat-Copolymerisat- Verdickern gemein ist, dass diese in alkalischem Medium, das heißt bei pH-Werten > 7, insbesondere > 7,5 durch Salzbildung der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, das heißt durch die Bildung von Carboxylatgruppen einen starken Viskositätsanstieg zeigen. Werden (Meth)acrylsäureester eingesetzt, die aus (Meth)acrylsäure und einem Ci-C6-Alkanol gebildet
werden, so erhält man im wesentlichen nicht-assoziativ wirkende (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat-Copolymerisat-V e r d i c k e r , w i e beispielsweise das oben genannte Viscalex HV30. Im Wesentlichen nichtassoziativ wirkende (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat-Copolymerisat- Verdicker werden in der Literatur auch als ASE-Verdicker („ Alkali Soluble/Swellable Emulsion" , alkalisch lösliche/quellbare Emulsion oder Dispersion) bezeichnet. Als (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat- Copolymerisat-Verdicker sind jedoch auch sogenannte HASE-Verdicker („ Hydrophobically Modified Anionic Soluble Emulsions" , hydrophob modifizierte anionisch lösliche Emulsion oder Dispersion) einsetzbar. Diese werden erhalten, wenn als Alkanol anstelle oder zusätzlich zu den Ci-C6-Alkanolen solche mit einer größeren Anzahl an Kohlenstoffatomen, beispielsweise 7 bis 30, oder 8 bis 20 Kohlenstoffatomen eingesetzt werden. HASE-Verdicker wirken im Wesentlichen assoziativ verdickend. Die einsetzbaren (Meth)acrylsäure-(Meth)acrylat-Copolymerisat-Verdicker eignen sich aufgrund ihrer verdickenden Eigenschaften nicht als Bindemittel-Harze, sie fallen somit nicht unter die als Bindemittel bezeichneten physikalisch, thermisch oder thermisch und aktinisch härtbaren Bindemitteln und sind somit explizit verschieden zu den Poly(meth)acrylat basierten Bindemitteln, die in den erfindungsgemäßen Basislackzusammensetzungen eingesetzt werden können. Als Polyurethanverdicker sind die in der Literatur als HEUR („ Hydrophobically Modified Ethylene Oxide Urethane Rheology Modifiers", hydrophob modifizierte Ethylenoxid-Urethan- Rheologieadditive) bezeichneten, assoziativ wirkenden Verdicker zu verstehen. Chemisch handelt es sich hierbei um nichtionische verzweigte oder unverzweigte Blockcopolymere aus Polyethylenoxid-Ketten (manchmal auch Polypropylenoxid-Ketten), die über Urethanbindungen miteinander verknüpft sind und die endständige langkettige Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 8 bis 30 Kohlenstoffatomen tragen. Typische Alkylgruppen sind beispielsweise Dodecyl oder Stearyl-Gruppen, eine typische Alkenylgruppe ist beispielsweise eine Oleylgruppe, eine typische Arylgruppe ist die Phenylgruppe und eine typische alkylierte Arylgruppe ist
beispielsweise eine Nonylphenylgruppe. Die Polyurethan-Verdicker eignen sich aufgrund ihrer verdickenden Eigenschaften und Struktur nicht als physikalisch, thermisch oder thermisch und physikalisch härtbare Bindemittel-Harze. Sie sind somit explizit verschieden zu den Polyurethanen, die in den erfindungsgemäßen Basislack- Zusammensetzungen als Bindemittel eingesetzt werden können.
Geeignete Zusatzstoffe der vorstehend genannten Art sind beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 19948004 A1, Seite 14, Zeile 4, bis Seite 17, Zeile 5, dem deutschen Patent DE 10043405 C1, Spalte 5, Absätze [0031] bis [0033], bekannt. Sie werden in den üblichen und bekannten Mengen eingesetzt.
Der Festkörpergehalt der erfindungsgemäß eingesetzten Basislacke kann je nach den Erfordernissen des Einzelfalls variieren. In erster Linie richtet sich der Festkörpergehalt nach der für die Applikation, insbesondere Spritzapplikation, erforderlichen Viskosität, so dass er vom Fachmann aufgrund seines allgemeinen Fachwissens gegebenenfalls unter Zuhilfenahme weniger orientierender Versuche eingestellt werden kann.
Vorzugsweise liegt der Festkörpergehalt der Basislacke bei 5 bis 70 Gew.- %, besonders bevorzugt bei 10 bis 65 Gew.-% und insbesondere bevorzugt bei 15 bis 60 Gew.-%. Unter Festkörpergehalt ist derjenige Gewichtsanteil zu versehen, der unter festgelegten Bedingungen beim Eindampfen als Rückstand verbleibt. In der vorliegenden Anmeldung wurde der Festkörper nach DIN EN ISO 3251 bestimmt. Die Messdauer betrug 60 min bei 125°C.
Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Basislacke kann unter Einsatz der für die Herstellung von Basislacken üblichen und bekannten Mischverfahren und Mischaggregate erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Basislacke können sowohl als Einkomponenten(IK), Zweikomponenten(2K)- oder
Mehrkomponenten(3K, 4K)-Systeme zur Anwendung kommen.
In Einkomponenten(1 K)-Systemen liegen Bindemittel und Vernetzungsmittel nebeneinander, d.h. in einer Komponente, vor. Voraussetzung hierfür ist, dass die beiden Bestandteile erst bei höheren Temperaturen und/oder bei Bestrahlen mit aktinischer Strahlung miteinander vernetzen.
In Zweikomponenten(2K)-Systemen liegen Bindemittel und Vernetzungsmittel getrennt voneinander in mindestens zwei Komponenten vor, die erst kurz vor der Applikation zusammengegeben werden. Diese Form wird dann gewählt, wenn Bindemittel und Vernetzungsmittel bereits bei Raumtemperatur miteinander reagieren. Lacke dieser Art werden vor allem zur Beschichtung thermisch empfindlicher Substrate, insbesondere in der Autoreparaturlackierung, angewandt.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können metallische und nichtmetallische Substrate, insbesondere Kunststoffsubstrate, vorzugsweise Automobilkarosserien oder Teile davon lackiert werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der in den erfindungsgemäßen Basislacken eingesetzten Ketone zur Erhöhung der Nadelstichgrenze und/oder zur Verminderung der Nadelstichanzahl in wässrigen pigmentierten Lacken.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen erläutert werden.
Beispiele
1. Herstellung eines silbernen Wasserbasislacks 1
Die in der Tabelle A unter„ wässrige Phase" aufgeführten Komponenten werden in der angegebenen Reihenfolge zu einer wässrigen Mischung zusammengerührt. Im nächsten Schritt wird aus den unter„ organische Phase" aufgeführten Komponenten eine organische Mischung hergestellt. Die organische Mischung wird zur wässrigen Mischung gegeben. Sodann wird 10 min lang gerührt und mit Hilfe von deionisiertem Wasser und Dimethylethanolami n auf einen pH Wert von 8 u nd eine Spritzviskosität von 58 mPas bei einer Scherbelastung von 1000/sec, gemessen mit einem Rotations-Viskosimeter (Gerät Rheomat RM 180 der Firma Mettler-Toledo) bei 23°C, eingestellt.
Tabelle A
Komponente
Gewichtsteile
Wässrige Phase
3%ige Na-Mg-Schichtsilikatlösung 26
Deionisertes Wasser 3
Butylglykol 1 ,75
Polyurethanacrylat; hergestellt gemäß S. 7, Z. 55- 4,5
S.8, Z. 23 der DE-A-4437535
20.5 Gew. % ige Lösung DSX 1550 (Cognis) 0,6
Rheologiemittel
Polyester; hergestellt gemäß Beispiel D, Spalte 16, Z. 3,2
37-59 der DE-A-4009858
Tensid S (BASF) 0,3
Butylglykol 0,55
Cymel 203; Melaminformaldehydharz, erhältlich von 4,1
Cytec
10%iges Dimethylethanolamin in Wasser 0,3
Deionisiertes Wasser 6
Polyurethanacrylat; hergestellt gemäß S. 19, Z. 44-S. 20,4 20, Z. 7 der DE-A-1998004
Tensid Surfynol® 104 der Firma Air Products (52%ig) 1 ,6
Butylglykol 0,5
3 Gew.%ige wässrige Viscalex HV 30 Lösung; 3,9
Rheologiemittel, erhältlich von BASF, in Wasser
Organische Phase
Mischung zweier handelsüblicher Aluminiumpigmente 6,2 erhältlich von Firma Altana-Eckart
Butylglykol 7,5
Polyester; hergestellt gemäß Beispiel D, Spalte 16, Z. 5
37-59 der DE-A-4009858
Wasserbasislack E2:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E2 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen 2-Decanon versetzt.
5
Wasserbasislack E3:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E3 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen 2-Undecanon versetzt. i o Wasserbasislack E4:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E4 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen 2-Tridecanon versetzt.
Wasserbasislack E5:
15 Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E5 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen Dicyclohexylketon versetzt.
Wasserbasislack E6:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E6 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen Methyl-/so-Butylketon versetzt.
Wasserbasislack E7:
5 Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E7 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen Diisobutylketon versetzt.
Wasserbasislack E8:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E8 wurde der i o Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen Methyl-/so-Amylketon versetzt.
Wasserbasislack E9:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E9 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen Methylamylketon versetzt.
15
Wasserbasislack E10:
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wasserbasislacks E10 wurde der Wasserbasislack 1 mit 1 ,5 Gewichtsteilen Ethylamylketon versetzt.
20
Tabelle 1 : Zusammensetzungen der Wasserbasislacke (WBL) 1 und E2 - E10
WBL [Gew.-%] Keton
E2 1 ,5 2-Decanon
E3 1 ,5 2-Undecanon
E4 1 ,5 2-Tridecanon
E5 1 ,5 Dicyclohexylketon
E6 1 ,5 Methyl-/so-Butylketon
E7 1 ,5 Diisobutylketon
E8 1 ,5 Methyl-/so-Amylketon
E9 1 ,5 Methylamylketon
E10 1 ,5 Ethylamylketon
Die Gewichtsprozentangaben in Tabelle 1 beziehen sich auf den Anteil des Ketons im jeweiligen Wasserbasislack.
Vergleichsversuche zwischen Wasserbasislack 1 und den Wasserbasislacken E2 bis E10
Zur Bestimmung der Nadelstichgrenze und der Nadelstichanzahl wurden 5 die Mehrschichtlackierungen nach der folgenden allgemeinen Vorschrift hergestellt:
Ein mit einer Füllerlackierung beschichtetes Stahlblech der Abmessungen 30 x 50 cm wurde an einer Längskante mit einem Klebstreifen versehen, i o um nach der Beschichtung d ie Schichtdickendifferenzen ermitteln zu können. Der Wasserbasislack wurde keilförmig elektrostatisch appliziert. Die resultierende Wasserbasislackschicht wurde während einer Minute bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend während 10 Minuten im U m l u ft o f e n b e i 7 0 ° C getrocknet. Auf die getrocknete
15 Wasserbasislackschicht wurde ein üblicher Zweikomponentenklarlack appliziert. Die resultierende Klarlackschicht wurde während 20 Minuten bei Raumtemperatur abgelüftet. Anschließend wurden die Wasserbasislackschicht und die Klarlackschicht in einem Umluftofen während 20 Minuten bei 140°C gehärtet. Nach der visuellen Auswertung
20 der Nadelstiche in der resultierenden keilförmigen Mehrschichtlackierung wurde die Schichtdicke der Nadelstichgrenze bestimmt. Die Ergebnisse finden sich in der Tabelle 2.
Tabelle 2: Nadelstichgrenze und Nadelstichanzahl von Wasserbasislack 1 und den Wasserbasislacken E2 bis E10
WBL Nadelstichgrenze (μιτι)
Nadelstichanzahl
11 75 E2 18 10
E3 20
E4 20
E5 16
E6 15 44 E7 24
E8 18
E9 14
E10 20
Die Ergebnisse untermauern, dass der erfindungsgemäße Einsatz von Ketonen die Nadelstichgrenze im Vergleich zu Wasserbasislack 1 signifikant erhöht und gleichzeitig die Nadelstichanzahl signifikant vermindert.
Claims
1. Verfahren zu r Herstellu ng einer färb- und/oder effektgebenden mehrschichtigen Lackierung, bei dem
5
(1 ) ein pigmentierter wässriger Basislack auf ein Substrat aufgebracht wird,
(2) aus dem in Stufe (1 ) aufgebrachten Lack ein Polymerfilm gebildet i o wird,
(3) auf die so erhaltene Basislackschicht ein Klarlack aufgebracht wird und anschließend
15(4) die Basislackschicht zusammen mit der Klarlackschicht gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe (1 ) ein pigmentierter wässriger Basislack eingesetzt wird, der mindestens ein Keton der allgemeinen
20 Formel R1-(C=O)-R2 enthält, wobei das Keton in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des wässrigen Basislacks, vorliegt, R1 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen und R2 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen steht, und die Summe der
25 in R1 und R2 vorhandenen C-Atome mindestens 5 C-Atome beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der in R1 und R2 vorhandenen C-Atome mindestens 6, vorzugsweise mindestens 7, besonders bevorzugt mindestens 8 C-Atome beträgt
30
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Keton Diisobutylketon Ethylamylketon, 2-U ndeca non , 2-Tridecanon, Methylamylketon , Methyl isoamylketon , , 2-Decanon, und/oder Dicyclohexylketon.ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 5 geken nzeichnet, dass der Ketongehalt des in Stufe ( 1 ) eingesetzten
Basislacks bei 0, 1 bis 4,5 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basislacks, liegt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch i o gekennzeichnet, dass der Ketongehalt des in Stufe ( 1 ) eingesetzten
Basislacks bei 0,2 bis 4 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basislacks, liegt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 15 gekennzeichnet, dass in Stufe (1) ein pigmentierter wässriger Basislack eingesetzt wird, der als Bindemittel mindestens ein gesättigtes oder ungesättigtes Polyurethanharz enthält.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch 20 gekennzeichnet, dass in Stufe (1) ein pigmentierter wässriger Basislack, der thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbar ist, eingesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass in Stufe (1 ) 25 ein pigmentierter wässriger Basislack eingesetzt wird, der ein
Aminoplastharz und/oder ein blockiertes oder unblockiertes Polyisocyanat als Vernetzungsmittel enthält.
9. . Pigmentierte wässrige Lacke, dadurch gekennzeichnet, dass sie 30 mindestens ein Keton der allgemeinen Formel R1-(C=O)-R2 enthalten, wobei das Keton in einer Menge von 0, 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des wässrigen Lackes vorliegt, R1 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen und R2 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen steht, und die Summe der in R1 und R2 vorhandenen C- Atome mindestens 5 C-Atome beträgt.
10. Verwendung von Ketonen der allgemeinen Formel R1-(C=O)-R2, wobei R1 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen und R2 für einen ggf. substituierten aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen steht, und die Summe der in R1 und R2 vorhandenen C-Atome mindestens 5 C-Atome beträgt zur Erhöhung der Nadelstichgrenze und/oder zur Verminderung der Nadelstichanzahl in wässrigen pigmentierten Lacken.
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