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Title:
COATING MATERIAL COMPOSITIONS AND COATINGS PRODUCED THEREFROM WITH HIGH SCRATCH RESISTANCE AND GOOD POLISHABILITY AND GOOD OPTICAL PROPERTIES, AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/086530
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention provides non-aqueous coating material compositions comprising A) at least one polyhydroxyl-group-containing compound, B1) at least one polyisocyanate-group-containing compound (B1) having free or blocked isocyanate groups and having a cycloaliphatic polyisocyanate parent structure, and/or a polyisocyanate derived therefrom, B2) at least one polyisocyanate-group-containing compound (B2) having free or blocked isocyanate groups and having an acyclic, aliphatic polyisocyanate parent structure, and/or a polyisocyanate derived therefrom, D) at least one catalyst for the crosslinking of silane groups, and R) at least one rheological assistant (R) based on fumed silica, where component (B1) and/or component (B2) comprise at least one structural unit (I) and/or at least one structural unit (II), the compound (B1) is used in an amount such that the binder fraction of the isocyanate-group-containing parent structure of (B1) is between 5% and 45% by weight, based in each case on the sum of the binder fraction of the isocyanate-group-containing parent structure of (B1) plus (B2), and the mixture of components (B1) plus (B2) includes structural units (I) and structural units (II). The present invention further provides multi-stage coating processes and also the use of the coating material compositions.

Inventors:
GROENEWOLT MATTHIJS (DE)
AUSTRUP BERTHOLD (DE)
HÜBNER KATHARINA (DE)
MÜLLER JÖRG (DE)
HANNING SILKE (DE)
FRANK ANDREA (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/071883
Publication Date:
June 12, 2014
Filing Date:
October 18, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BASF COATINGS GMBH (DE)
International Classes:
C08G18/62; C08G18/28; C08G18/72; C08G18/80; C09D175/04
Foreign References:
US20110245406A12011-10-06
EP1273640A22003-01-08
EP1193278A12002-04-03
DE102009024103A12010-12-09
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Claims:
Nichtwässrige Beschichtungsmittelzusammensetzung enthaltend (A) mindestens eine Polyhydroxylgruppenhaltige Verbindung (A), (B1 ) mindestens eine Polyisocyanatgruppenhaltige Verbindung (B1 ) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit einem cyc- loaliphatischen Polyisocyanatgrundkörper und/oder einem durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/- oder Allophanatbildung von einem solchen cycloaliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanatgrundkörper,

(B2) mindestens eine, von der Komponente (B1 ) verschiedene Polyisocyanatgruppenhaltige Verbindung (B2) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit einem acyclischen, aliphatischen Polyisocyanatgrundkörper und/oder einem durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen acyclischen aliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanatgrundkörper,

(D) mindestens einen Katalysator (D) für die Vernetzung von Silan- gruppen

und

(R) mindestens ein Rheologiehilfsmittel (R) auf Basis pyrogener Kieselsäure,

wobei die Komponente (B1 ) und/oder die Komponente (B2) mindestens eine Struktureinheit der Formel (I)

-NR-(X-SiR"x(OR')3-x) (I), und/oder mindestens eine Struktureinheit der Formel (II)

-N(X-SiR"x(OR')3-x)n(X'-SiR"y(OR')3-y)m mit

R = Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl,

R' = Wasserstoff, Alkyl oder Cycloalkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann,

Χ,Χ' = linearer und/oder verzweigter Alkylen oder Cycloalkylenrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,

R" = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, oder Aralkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann,

n = 0 bis 2, m = 0 bis 2, m+n = 2 sowie x, y = 0 bis 2 ist,

enthält, mit der Maßgabe, dass

(i) die Komponente (B1 ) in einer solchen Menge eingesetzt wird, dass der Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) zwischen 5 und 45 Gew.% beträgt, jeweils bezogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) plus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B2) und

(ii) die Mischung der Komponenten (B1 ) plus (B2) sowohl Struktureinheiten (I) als auch Struktureinheiten (II) aufweist.

Beschichtungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (I) in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2) zwischen 3 und 90 mol-%, bevorzugt zwischen 5 und 70 mol-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Struktureinheiten (I) plus (II), und der Ge- samtgehalt an Struktureinheiten (II) in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2) zwischen 97 und 10 mol-%, bevorzugt zwischen 95 und 30 mol-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Struktureinheiten (I) plus (II), liegt.

Beschichtungsmittelzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyisocyanatgrundkörper der Verbindung (B1 ) Isophorondiisocyanat und/oder 4,4'-Methylen- dicyclohexyldiisocyanat und/oder deren Isocyanurat - Trimeres und/- oder deren Allophanat - Dimeres und/oder deren Biuret - Dimeres ist und/oder der Polyisocyanatgrundkörper der Verbindung (B2) 1 ,6- Hexamethylendiisocyanat und/oder deren Isocyanurat - Trimeres und/oder deren Allophanat - Dimeres und/oder deren Biuret - Dimeres ist.

Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass.

die Komponente (B2) dadurch hergestellt worden ist, dass acyclische aliphatische Polyisocyanate und/oder ein durch Trimerisierung, Dime- risierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen acyclischen aliphatischen Polyisocyanat abgeleitetes Polyisocyanat mit mindestens einer Verbindung der Formel (la)

H-NR-(X-SiR"x(OR')3-x) (la) und/oder mit mindestens einer Verbindung der Formel (IIa)

HN(X-SiR"x(OR')3-x)n(X'-SiR"y(OR')3-y)m (IIa), umgesetzt worden sind und/oder dass die Komponente (B1 ) dadurch hergestellt worden ist, dass cyc- loaliphatische Polyisocyanate und/oder durch Trimerisierung, Dimeri- sierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- oder Allophanatbildung von solchen cydoaliphatischen Polyisocyanaten abgeleitete Polyisocyanate mit mindestens einer Verbindung der Formel (la) und/oder mit mindestens einer Verbindung der Formel (IIa) umgesetzt worden sind, wobei die Substituenten jeweils die in Anspruch 1 genannte Bedeutung haben.

Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

in der Komponente (B1 ) 0 bis 34 mol-%, bevorzugt weniger als 5,0 mol-%, besonders bevorzugt weniger als 2,5 mol-%, und ganz besonders bevorzugt keine der ursprünglich vorhandenen Isocyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und/oder (II) umgesetzt worden sind und/oder

in der Komponente (B2) zwischen 10 und 90 mol-%, bevorzugt zwischen 20 und 80 mol-% und besonders bevorzugt zwischen 30 und 70 mol-%, der ursprünglich vorhandenen Isocyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und/oder (II), bevorzugt zu Struktureinheiten (I) und (II), umgesetzt worden sind

und/oder

in der Mischung der Polyisocyanat-Komponente (B1 ) plus der Poly- isocyanat-Komponente (B2) zwischen 10 und 80 mol-%, bevorzugt zwischen 20 und 70 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 25 und weniger als 50 mol-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 31 und 45 mol-%, der ursprünglich in (B1 ) plus (B2) vorhandenen Isocyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und/oder (II), bevorzugt zu Struktureinheiten (I) und (II), umgesetzt worden sind. Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass und/oder dass in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2)

der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (I) zwischen 10 und 50 mol-% und

der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (II) in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2) zwischen 90 und 50 mol-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Struktureinheiten (I) plus (II), liegt

und

zwischen 25 und weniger als 50 mol-%, der ursprünglich in (B1 ) plus (B2) vorhandenen Isocyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und (II) umgesetzt worden sind

und

die Komponente (B1 ) in einer solchen Menge eingesetzt wird, dass der Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) zwischen 15 und 35 Gew.% beträgt, jeweils bezogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) plus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B2).

Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmittelzusam- mensetzung als Rheologiehilfsmittel (R) eine Mischung aus mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren und mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren enthält.

8. Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rheologiehilfsmittel (R) in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf den Bin- demittelanteil der Beschichtungsmittelzusammensetzung, eingesetzt wird.

9. Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rheologiehilfsmittel (R) auf Basis pyrogener Kieselsäure eine Primärteilchengröße von <50 nm aufweist.

10. Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel von 20 bis 79,98 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 69,4 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Bindemittelanteil des Beschichtungsmittel, mindestens eines hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylates (A) und/oder mindestens eines hydroxylgruppenhaltigen Polymethacrylates (A) enthält. 1 1 . Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmittelzu- sammensetzung mindestens einen phosphor- und stickstoffhaltigen Katalysator (D) enthält. 12. Mehrstufiges Beschichtungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein gegebenenfalls vorbeschichtetes Substrat eine pigmentierte Basislackschicht und danach eine Schicht aus der Beschichtungs- mittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 aufgebracht wird.

13. Mehrstufiges Beschichtungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auftrag der pigmentierten Basislackschicht der aufgebrachte Basislack zunächst bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 80°C getrocknet wird und nach dem Auftrag der Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 bei Temperaturen von 20 bis 200°C während einer Zeit von einer Minute bis zu 10 Stunden gehärtet wird.

14. Verwendung der Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 als Klarlack beziehungsweise Anwendung des

Verfahrens nach Anspruch 12 oder 13 für die Automobilserienlackie- rung, die Lackierung von Automobil-Anbauteilen und/oder Nutzfahrzeugen und die Autoreparaturlackierung. 15. Effekt- und/oder farbgebende mehrschichtige Lackierung aus mindestens einer pigmentierten Basislackschicht und mindestens einer darauf angeordneten Klarlackschicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Klarlackschicht aus einer Beschichtungsmittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 hergestellt worden ist.

Description:
Beschichtungsmittelzusammensetzungen und daraus hergestellte Beschichtungen mit hoher Kratzfestigkeit bei gleichzeitig guter Polierbarkeit und guten optischen Eigenschaften sowie deren Verwendung

Die vorliegende Erfindung betrifft nichtwässrige Beschichtungsmittelzu- sammensetzungen enthaltend mindestens eine Polyhydroxylgruppenhal- tige Verbindung (A), mindestens ein Polyisocyanat (B) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit Silangruppen und/oder dessen Dimer und/oder Oligomer, mindestens einen Katalysator (D) für die Vernetzung der Silangruppen und mindestens ein Rheologiehilfsmittel (R) auf Basis pyrogener Kieselsäure.

Derartige Beschichtungsmittel sind beispielsweise aus der WO 10/063332 bekannt. Die in diesen Beschichtungsmitteln eingesetzte, Polyhydro- xylgruppen enthaltende Verbindung (A) basiert auf einem hyperverzweigten, dendritischen hydroxyfunktionellen Polyester, bei dem mindestens eine Hydroxylgruppe mit einer C8- bis C9-Monocarbonsäure verestert ist. Die resultierenden Beschichtungen weisen eine hohe Kratzbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit sowie gleichzeitig einen guten optischen Gesamteindruck (sogenanntes sehr gutes Appearance) auf, wobei allerdings noch geringere sogenannte Short-Wave-Werte bei erhöhten Schichtdicken von mindestens 40 μιτι wünschenswert sind. Verbesserungsbedürftig bei diesen Beschichtungsmitteln ist außerdem die Schleif- barkeit und Polierbarkeit der resultierenden Beschichtungen.

Aus der WO 08/74491 , WO 08/74490, der WO 08/74489, der

WO09/077181 und der WO 10/149236 sind Beschichtungsmittel bekannt, bei denen die eingesetzte, Isocyanatgruppen und Silangruppen enthal- tende Verbindung (B) basiert auf bekannten Isocyanaten, bevorzugt auf den Biuret-Dimeren und Isocyanurat-Trimeren von Diisocyanaten, insbesondere von Hexamethylendiisocyanat. Diese Beschichtungsmittelzu- sammensetzungen weisen gegenüber herkömmlichen Polyurethan- Beschichtungsmitteln den Vorteil einer deutlich verbesserten Kratzfestig- keit bei gleichzeitig guter Witterungsbeständigkeit auf. Verbesserungsbedürftig bei diesen Beschichtungsmitteln ist neben der Schleifbarkeit und Polierbarkeit der resultierenden Beschichtungen auch der optische Eindruck. Insbesondere soll der optische Gesamteindruck (sogenanntes sehr gutes Appearance) und die Läuferneigung an senkrechten Flächen ver- bessert werden.

Ferner sind in der EP-A-1 273 640 2K-Beschichtungsmittel beschrieben, enthaltend eine Polyol-Komponente und eine Vernetzerkomponente, bestehend aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Polyisocyanaten oder den davon durch Polymerisierung, Allophanat-, Biuret- oder Urethan- bildung abgeleiteten Polyisocyanaten, wobei 0,1 bis 95 mol-% der ursprünglich freien vorhandenen Isocyanatgruppen mit Bisalkoxysilylamin umgesetzt sind. Diese Beschichtungsmittel können zur Herstellung von Klar- oder Decklackierungen im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden und weisen nach ihrer vollständigen Härtung eine gute Kratzbeständigkeit bei gleichzeitig guter Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse auf. Jedoch sind in dieser Schrift keine Angaben enthalten, wie die Schleifbarkeit und Polierbarkeit sowie der optische Eindruck der resultierenden Beschichtungen verbessert werden können.

Aus der WO07/033786 sind außerdem Beschichtungsmittel bekannt, die neben Phosphonsäurediestern und Diphosphonsäurediestern als Katalysator (A) silangruppenhaltige Gemische (B), wie beispielsweise die Mischung aus dem isocyanatgruppenfreien Umsetzungsprodukt (B1 ) von Hexamethylendiisocyanat-Isocyanurat mit N,N-Bis(3-trimethoxysilylpro- pan-1 -yl)amin und dem isocyanatgruppenfreien Umsetzungsprodukt (B2) von Isophorondiisocyanat-Isocyanurat mit N-(3-Trimethoxysilylpropan-1 - yl)-N-n-butylamin, sowie ggf. als weitere Zusatzstoffe (C) Polyacrylatharze oder andere Bindemittel und Vernetzungsmittel enthalten. Die aus diesen Beschichtungsmitteln hergestellten Beschichtungen weisen nach ihrer Härtung wiederum eine gute Kratzbeständigkeit bei gleichzeitig guter Beständigkeit gegen Chemikalien und Umwelteinflüsse auf, jedoch ist die Witterungsbeständigkeit verbesserungsbedürftig und die resultierenden Beschichtungen sind recht spröde. Außerdem fehlen auch hier wiederum Angaben, wie die Schleifbarkeit und Polierbarkeit sowie der optische Ein- druck der resultierenden Beschichtungen verbessert werden kann.

In der WO 2001/98393 werden 2 K-Beschichtungsmittel beschrieben, enthaltend ein Polyol als Bindemittelkomponente sowie als Vernetzerkomponente eine Mischung aus einem Polyisocyanat (A) und einem Silan-Oligo- mer (B), welches mindestens zwei Isocyanatgruppen und zusätzlich Alk- oxysilangruppen, bevorzugt Bisalkoxysilangruppen, enthält und welches hergestellt wird durch Umsetzung eines Polyisocyanates (PI) mit Alkoxy- silylaminen, bevorzugt mit Bisalkoxysilylaminen, insbesondere mit Bis(3- propyltrimethoxysilyl)amin. Als Polyisocyanat (A) sowie als Polyisocyanat (PI) zur Herstellung der Komponente (B) werden bevorzugt Hexamethy- lendiisocyanat und Isophorondiisocyanat sowie deren Biurete und Isocya- nurate eingesetzt. Diese Beschichtungsmittel werden insbesondere als Primer eingesetzt und sind daher auf die Haftung auf metallischen Untergründen, bevorzugt auf Aluminium-Untergründen, optimiert. Angaben, wie die für Klarlacke äußerst wichtigen Eigenschaften, insbesondere die

Kratzfestigkeit einerseits und gleichzeitig auch die Schleif- und Polierbarkeit sowie der optische Eindruck der resultierenden Beschichtungen andererseits, verbessert werden können, sind in dieser Schrift nicht enthalten. Die EP-B-1 527 144 beschreibt 2-Komponenten Klarlacke auf der Basis von hydroxylgruppenhaltigen Polyacrylatharzen, isocyanuratgruppenhalti- gem Hexamethylendiisocyanat als Vernetzungsmittel und einer Mischung aus hydrophilen und hydrophoben Nanopartikeln auf der Basis von Silici- umdioxid. Diese Beschichtungsmittel führen zu hochglänzenden, von Oberflächenstörungen freien, kratzfesten Beschichtungen. Weiter verbesserungsbedürftig sind jedoch neben der Kratzfestigkeit und Witterungsbeständigkeit insbesondere die optischen Eigenschaften und hier vor allem die Verlaufswerte.

In der noch nicht veröffentlichten internationalen Patentanmeldung

PCT/EP 2012/05961 1 und in der noch nicht offengelegten internationalen Patentanmeldung PCT/EP2012/058355 sind schließlich Beschichtungsmittel der eingangs genannten Art beschrieben, die zu Beschichtungen mit einer verbesserten Polierbarkeit führen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass als Isocyanatgruppen und Silangruppen enthaltende Verbindung (B) eine Mischung einer Verbindung (B1 ) mit einem cyc- loaliphatischen Polyisocyanatgrundkörper und einer Verbindung (B2) mit einem acyclischen aliphatischen Polyisocyanatgrundkörper eingesetzt wird. Der Zusatz von Rheologiehilfsmitteln auf Basis pyrogener Kieselsäure zu den Beschichtungsmitteln ist in diesen Anmeldungen nicht beschrieben.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, Beschichtungsmittel- zusammensetzungen, insbesondere für die Automobilserienlackierung und die Automobilreparaturlackierung, zur Verfügung zu stellen, die zu Beschichtungen führen, die hochgradig kratzfest sind und insbesondere einen hohen Glanzerhalt nach Kratzbelastung aufweisen. Gleichzeitig sollten die resultierenden Beschichtungen aber auch eine gute Schleif- barkeit und gute Polierbarkeit gewährleisten. Vor allem sollen die resultie- renden Beschichtungen einen sehr guten optischen Gesamteindruck aufweisen.

Zur Beurteilung des optischen Gesamteindrucks wurde die Messung des Oberflächenprofils der applizierten, eingebrannten Lackfilme mittels der Wavescan - Methode eingesetzt, die es gestattet, das sichtbare Profil von Lackfilmoberflächen zu vermessen. Hierzu wurde die Intensität der Reflektion („Welligkeit") mittels des Gerätes„Wave Scan" der Firma Byk - Gardner gemessen, wobei auf einer Strecke von 10 cm 1250 Messpunkte aufgenommen wurden. Die Reflektion wird vom Messgerät in Langwelligkeit („Long-Wave"), d. h. die Varianz der Lichtintensität für Strukturen im Bereich von 0,6 mm bis 10 mm sowie in Kurzwelligkeit („Short-Wave"), d. h. die Varianz der Lichtintensität für Strukturen im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, unterteilt. Für einen guten visuellen Eindruck (Appearance) sind - neben niedrigen Long-Wave Messwerten der resultierenden Beschichtungen bei möglichst niedrigen Schichtdicken - vor allem niedrige Short- Wave Messwerte bei einer Schichtdicke von ca. 40 μιτι entscheidend. Entscheidend ist, dass der Longe-Wave Wert wichtiger ist, wenn das Blech aus der Entfernung betrachtet wird, während der Short-Wave Wert sehr wichtig wird, wenn das Blech aus der Nähe betrachtet wird.

Ferner sollten Beschichtungsmittelzusammensetzungen zur Verfügung gestellt werden, die zu einem hochgradig witterungsstabilen Netzwerk führen und die gleichzeitig eine hohe Säurefestigkeit gewährleisten. Wei- terhin sollten sich die Beschichtungen und Lackierungen, speziell die Klarlackierungen, auch in Schichtdicken > 40 μιτι herstellen lassen, ohne dass Spannungsrisse auftreten. Darüber hinaus sollten die Beschich- tungsmittel die üblicherweise an die Klarlackschicht bei Automobilserien- lackierungen und Autoreparaturlackierungen gestellten Anforderungen erfüllen. Schließlich sollten die neuen Beschichtungsmittel einfach und sehr gut reproduzierbar herstellbar sein und während der Lackapplikation keine ökologischen Probleme bereiten.

Lösung der Aufgabe

Im Lichte der obengenannten Aufgabenstellung wurden nichtwässrige Beschichtungsmittelzusammensetzungen gefunden, enthaltend

(A) mindestens eine Polyhydroxylgruppenhaltige Verbindung (A), (B1 ) mindestens eine Polyisocyanatgruppenhaltige Verbindung (B1 ) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit einem cycloalipha- tischen Polyisocyanatgrundkörper und/oder einem durch Trimerisie- rung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allopha- natbildung von einem solchen cycloaliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanatgrundkörper,

(B2) mindestens eine, von der Komponente (B1 ) verschiedene, Polyisocyanatgruppenhaltige Verbindung (B2) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit einem acyclischen, aliphatischen Polyisocyanatgrundkörper und/oder einem durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen acyclischen aliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanatgrundkörper,

(D) mindestens einen Katalysator (D) für die Vernetzung von Silangrup- pen

und

(R) mindestens ein Rheologiehilfsmittel (R) auf Basis pyrogener Kieselsäure,

wobei die Komponente (B1 ) und/oder die Komponente (B2) mindestens eine Struktureinheit der Formel (I)

-NR-(X-SiR"x(OR')3-x) und/oder mindestens eine Struktureinheit der Formel (II)

-N(X-SiR"x(OR')3-x)n(X'-SiR"y(OR')3-y)m (II) , mit

R = Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, R' = Wasserstoff, Alkyl oder Cycloalkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, bevorzugt R' = Ethyl und/oder Methyl,

X, X' = linearer und/oder verzweigter Alkylen oder Cycloalkylenrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt X, X' = Alkylenrest mit 1 bis 4 Köhlenstoffatomen,

R" = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, oder Aralkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, bevorzugt R" = Alkylrest, insbesondere mit 1 bis 6 C-Atomen,

n = 0 bis 2, m = 0 bis 2, m+n = 2 sowie x, y = 0 bis 2 ist,

enthält, mit der Maßgabe, dass

(i) die Komponente (B1 ) in einer solchen Menge eingesetzt wird, dass der Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) zwischen 5 und 45 Gew.% beträgt, jeweils be- zogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) plus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B2)

und

(ii) die Mischung der Komponenten (B1 ) plus (B2) sowohl Struktureinheiten (I) als auch Struktureinheiten (II) aufweist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind außerdem mehrstufige Be- schichtungsverfahren unter Verwendung dieser Beschichtungsmittelzu- sammensetzungen sowie die Verwendung der Beschichtungsmittelzu- sammensetzungen als Klarlack bzw. Anwendung des Beschichtungsver- fahrens für die Automobilserienlackierung, die Automobilreparaturlackie- rung und/oder für die Beschichtung von Automobil-Anbauteilen, von Kunststoffsubstraten und/oder von Nutzfahrzeugen. Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, dass die Beschichtungs- mittelzusammensetzungen zu Beschichtungen führen, die hochgradig kratzfest sind und insbesondere einen hohen Glanzerhalt nach Kratzbelastung aufweisen, dabei gleichzeitig aber auch eine gute Schleifbarkeit und gute Polierbarkeit der resultierenden Beschichtungen gewährleisten.

Vor allem weisen die resultierenden Beschichtungen einen sehr guten optischen Gesamteindruck auf. Zur Beurteilung des optischen Gesamteindrucks wurde die Messung des Oberflächenprofils der applizierten, eingebrannten Lackfilme mittels der Wavescan - Methode eingesetzt, die es gestattet, das sichtbare Profil von Lackfilmoberflächen zu vermessen. Hierzu wurde die Intensität der Reflektion („Welligkeit") mittels des Gerätes„Wave Scan" der Firma Byk - Gardner gemessen, wobei auf einer Strecke von 10 cm 1250 Messpunkte aufgenommen wurden. Die Reflektion wird vom Messgerät in Langwelligkeit („Long-Wave"), d. h. die Vari- anz der Lichtintensität für Strukturen im Bereich von 0,6 mm bis 10 mm sowie in Kurzwelligkeit („Short-Wave"), d. h. die Varianz der Lichtintensität für Strukturen im Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm, unterteilt. Für einen guten visuellen Eindruck sind - neben niedrigen Long-Wave Messwerten der resultierenden Beschichtungen bei möglichst niedrigen Schichtdicken - vor allem niedrige Short-Wave Messwerte bei einer Schichtdicke von ca. 40 μιτι entscheidend. Ferner führen die Beschichtungsmittelzusammensetzungen zu einem hochgradig witterungsstabilen Netzwerk und gewährleisten gleichzeitig eine hohe Säurefestigkeit der Beschichtungen. Weiterhin lassen sich die Beschichtungen und Lackierungen, speziell die Klarlackierungen, auch in Schichtdicken > 40 μηη herstellen, ohne dass Spannungsrisse auftreten. Darüber hinaus erfüllen die Beschichtungsmittel die üblicherweise an die Klarlackschicht bei Automobilserienlackierungen und Autoreparatur- lackierungen gestellten Anforderungen.

Schließlich sind die neuen Beschichtungsmittel einfach und sehr gut reproduzierbar herstellbar und bereiten während der Lackapplikation keine ökologischen Probleme. Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel

Insbesondere handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Beschich- tungsmitteln um thermisch härtbare Beschichtungsmittel, also bevorzugt um Beschichtungsmittel, die im wesentlichen frei sind von strahlenhärtba- ren ungesättigten Verbindungen, insbesondere völlig frei sind von strahlenhärtbaren ungesättigten Verbindungen.

Die Polyhydroxylgruppen-haltige Verbindung (A)

Als Polyhydroxylgruppen-haltige Verbindung (A) können alle dem Fach- mann bekannten Verbindungen eingesetzt werden, welche mindestens 2 Hydroxylgruppen pro Molekül aufweisen und oligomer und/oder polymer sind. Es können als Komponente (A) auch Mischungen verschiedener oligomerer und/oder polymerer Polyole eingesetzt werden. Die bevorzugten oligo- und/oder polymeren Polyole (A) weisen massenmittlere Molekulargewichte Mw > 500 Dalton, gemessen mittels Gelper- meationschromatographie (GPC) gegen einen Polystyrolstandard, bevorzugt zwischen 800 und 100.000 Dalton, insbesondere zwischen 1 .000 und 50.000 Dalton auf. Besonders bevorzugt sind Polyesterpolyole, Polyurethanpolyole, Poly- siloxanpolyole, Polyacrylatpolyole und/oder Polymethacrylatpolyole sowie deren Mischpolymerisate, im folgenden Polyacrylatpolyole genannt.

Die Polyole weisen bevorzugt eine OH-Zahl von 30 bis 400 mg KOH/g, insbesondere zwischen 100 und 300 KOH/g, auf. Die Hydroxylzahl (OH- Zahl) gibt an, wie viel mg Kaliumhydroxid der Essigsäure-Menge äquivalent sind, die von 1 g Substanz bei der Acetylierung gebunden wird. Die Probe wird bei der Bestimmung mit Essigsäureanhydrid-Pyridin gekocht und die entstehende Säure mit Kaliumhydroxidlösung titriert

(DIN 53240-2). Im Falle reiner Poly-(Meth)-Acrylate kann die OH-Zahl auch durch Berechnung auf Basis der eingesetzten OH-funktionellen Monomere ausreichend genau bestimmt werden.

Die Glasübergangstemperaturen, gemessen mit Hilfe von DSC-Mes- sungen nach DIN-EN-ISO 1 1357-2, der Polyole liegen bevorzugt zwischen -150 und 100 °C, besonders bevorzugt zwischen -120°C und 80°C.

Geeignete Polyesterpolyole sind beispielsweise in EP-A-0 994 1 17 und EP-A-1 273 640 beschrieben. Polyurethanpolyole werden vorzugsweise durch Umsetzung von Polyesterpolyol-Präpolymeren mit geeigneten Dioder Polyisocyanaten hergestellt und sind beispielsweise in

EP-A-1 273 640 beschrieben. Geeignete Polysiloxanpolyole sind beispielsweise in der WO-A-01/09260 beschrieben, wobei die dort angeführten Polysiloxanpolyole bevorzugt in Kombination mit weiteren Poly- olen, insbesondere solchen mit höheren Glasübergangstemperaturen, zum Einsatz kommen können. Ganz besonders bevorzugt enthält die Komponente (A) ein oder mehrere Polyacrylatpolyole und/oder Polymethacrylatpolyole. Zusammen mit dem oder den Polyacrylatpolyolen und/oder Polymethacrylatpolyolen können weitere oligomere und/oder polymere Polyhydroxylgruppen-haltige Verbindungen, beispielsweise Polyesterpolyole, Polyurethanpolyole und Po- lysiloxanpolyole, insbesondere Polyesterpolyole, eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß ganz besonders bevorzugten Poly(meth)acrylat- polyole sind in der Regel Copolymerisate und weisen vorzugsweise massenmittlere Molekulargewichte Mw zwischen 1 .000 und 20.000 Dalton, insbesondere zwischen 1 .500 und 10.000 Dalton auf, jeweils gemessen mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gegen einen Polystyrolstandard.

Die Glasübergangstemperatur der Copolymerisate liegt in der Regel zwischen -100 und 100 °C, insbesondere zwischen -60 und < 20 °C (gemessen mittels DSC-Messungen nach DIN-EN-ISO 1 1357-2). Die Poly(meth)acrylatpolyole weisen bevorzugt eine OH-Zahl von 60 bis 300 mg KOH/g, insbesondere zwischen 70 und 200mg KOH/g, sowie eine Säurezahl zwischen 0 und 30 mg KOH/g auf.

Die Hydroxylzahl (OH-Zahl) wird wie oben beschrieben bestimmt (DIN 53240-2). Die Säurezahl gibt hierbei die Anzahl der mg Kaliumhydroxid an, die zur Neutralisation von 1 g der jeweiligen Verbindung verbraucht wird (DIN EN ISO 21 14).

Als hydroxylgruppenhaltige Monomerbausteine werden bevorzugt Hy- droxyalkylacrylate und/oder Hydroxyalkylmethacrylate, wie insbesondere 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropyl- acrylat, 2-Hydroxypropylnnethacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxy- propylmethacrylat, 3-Hydroxybutylacrylat, 3-Hydroxybutylmethacrylat sowie insbesondere 4-Hydroxybutylacrylat und/oder 4-Hydroxybutylmeth- acrylat eingesetzt.

Als weitere Monomerbausteine werden für die Poly(meth)acrylatpolyole bevorzugt Alkylacrylate und/oder Alkylmethacrylate eingesetzt, wie vorzugsweise Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacry- lat, Isopropylacrylat, Isopropylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat, Isobutylacrylat, Isobutylmethacrylat, tert-Butylacrylat, tert-Butylmethacry- lat, Amylacrylat, Amylmethacrylat, Hexylacrylat, Hexylmethacrylat, Ethyl- hexylacrylat, Ethylhexylmethacrylat, 3,3,5-Trimethylhexylacrylat, 3,3,5-Tri- methylhexylmethacrylat, Stearylacrylat, Stearylmethacrylat, Laurylacrylat oder Laurylmethacrylat, Cycloalkylacrylate und/oder Cycloalkylmethacry- late, wie Cyclopentylacrylat, Cyclopentylmethacrylat, Isobornylacrylat, Isobornylmethacrylat oder insbesondere Cyclohexylacrylat und/oder Cyc- lohexylmethacrylat.

Als weitere Monomerbausteine für die Poly(meth)acrylatpolyole können vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, wie Vinyltoluol, alpha-Methylstyrol oder insbesondere Styrol, Amide oder Nitrile der Acryl- oder Methacryl- säure, Vinylester oder Vinylether, sowie in untergeordneten Mengen insbesondere Acryl- und/oder Methacrylsäure eingesetzt werden.

Hydroxylgruppenhaltige Verbindungen (C)

Die erfindungsgemaßen Beschichtungsmittelzusammensetzungen können ggf. außer der Polyhydroxylgruppen-haltigen Komponente (A) noch ein oder mehrere, von der Komponente (A) verschiedene, monomere hydroxylgruppenhaltige Verbindungen (C) enthalten. Bevorzugt nehmen diese Verbindungen (C) einen Anteil von 0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0 bis 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 1 bis 5 Gew.-%, je- weils bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungsmittelzusam- mensetzung, ein.

Als hydroxylgruppenhaltige Verbindung (C) werden niedermolekulare Po- lyole eingesetzt.

Als niedermolekulare Polyole werden beispielsweise Diole, wie bevorzugt Ethylenglykol, Neopentylglykol, 1 ,2,-Propandiol, 2,2,-Dimethyl-l ,3- Propandiol,1 ,4-Butandiol, 1 ,3-Butandiol, 1 ,5,-Pentandiol, 2,2,4-Trimethyl- 1 ,3-pentandiol, 1 ,6-Hexandiol, 1 ,4-Cyclohexandimethanol und 1 ,2-Cyclo- hexandimethanol, sowie Polyole, wie bevorzugt Trimethylolethan, Tri- methylolpropan, Trimethylolhexan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythritol sowie Dipentaerythritol, eingesetzt. Bevorzugt werden solche niedermolekularen Polyole in untergeordneten Anteilen der Polyolkomponente (A) beige- mischt.

Die Kombination der Komponente (B1) und der Komponente (B2) Die acyclische, aliphatische Polyisocyanat-Komponente (B2)

Es ist erfindungswesentlich, dass die Beschichtungsmittel mindestens eine, von der Komponente (B1 ) verschiedene, Polyisocyanatgruppenhal- tige Verbindung (B2) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit einem acyclischen, aliphatischen Polyisocyanatgrundkörper und/oder einem durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen acyclischen aliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanatgrundkörper enthalten.

Die als Grundkörper für die erfindungsgemäß eingesetzten Polyisocyanat- gruppenhaltigen Verbindungen (B2) dienenden acyclischen aliphatischen Polyisocyanate sind bevorzugt an sich bekannte substituierte oder unsub- stituierte aliphatische Polyisocyanate. Beispiele für bevorzugte Polyisocyanate (B2) sind Tetramethylen-1 ,4-diisocyanat, Hexamethylen-1 ,6- diisocyanat, 2,2,4-Trinnethylhexane-1 ,6-diisocyanat, Ethylendiisocyanat, 1 ,12-Dodecandiisocyanat und Mischungen der vorgenannten Polyisocya- nate. Weiterhin bevorzugte Polyisocyanatgrundkorper für die Komponente (B2) sind die durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen acyclischen aliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanate, insbesondere das Biuret-Di- mer und/oder das Allophanat-Dimer und/oder das Isocyanurat-Trimer. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Polyisocyanatgrundkorper für die Komponente (B2) Polyisocyanat-Präpolymerisate mit Urethan-Struktureinheiten, welche durch Umsetzung von Polyolen mit einem stöchiometrischen Überschuss an vorgenannten acyclischen aliphatischen Polyisocyanaten erhalten werden. Solche Polyisocyanat- Präpolymere sind beispielsweise in US-A-4, 598,131 beschrieben.

Besonders bevorzugte Polyisocyanatgrundkorper für die Komponente (B2) sind Hexamethylendiisocyanat und/oder dessen Biuret-Dimer und/- oder Allophanat-Dimer und/oder Isocyanurat-Trimer und/oder dessen Uretdion sowie Mischungen der genannten Polyisocyanatgrundkorper.

Ganz besonders bevorzugte Polyisocyanatgrundkorper für die Komponente (B2) sind Hexamethylendiisocyanat und/oder dessen Isocyanurat- Trimer, ggf. zusammen mit dessen Uretdion.

Die als Komponente (B2) eingesetzten acyclischen aliphatischen Polyisocyanate bzw. deren durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Bi uret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung abgeleiteten Polyisocyanate können zusätzlich noch mindestens eine Struktureinheit (I) der Formel (I)

-NR-(X-SiR"x(OR')3-x) und/oder mindestens eine Struktureinheit der Formel (II)

-N(X-SiR"x(OR')3-x)n(X'-SiR"y(OR')3-y)m (II) , enthalten, wobei

R = Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa- Gruppen unterbrochen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl ,

R' = Wasserstoff, Alkyl oder Cycloalkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbrochen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, bevorzugt R' = Ethyl und/oder Methyl,

X, X' = linearer und/oder verzweigter Alkylen oder Cycloalkylenrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt X, X' = Alkylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,

R" = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, oder Aralkyl, wobei die Kohlenstoffkette durch nicht benachbarte Sauerstoff-, Schwefel- oder NRa-Gruppen unterbro- chen sein kann, mit Ra = Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Aralkyl, bevorzugt R" = Alkylrest, insbesondere mit 1 bis 6 C-Atomen,

n = 0 bis 2, m = 0 bis 2, m+n = 2 sowie x, y = 0 bis 2 ist.

Bevorzugt eingesetzt werden als Komponente (B2) acyclische aliphati- sehe Polyisocyanate mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen bzw. deren durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, und/oder Allophanatbildung abgeleiteten Polyisocyanate mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen, die mindestens eine Struktureinheit (I) der Formel (I) und mindestens eine Struktureinheit der Formel (II) aufweisen. Die jeweiligen bevorzugten Alkoxyreste (OR') können gleich oder verschieden sein, entscheidend für den Aufbau der Reste ist jedoch, inwiefern diese die Reaktivität der hydrolysierbaren Silangruppen beeinflussen. Bevorzugt ist R' ein Alkylrest, insbesondere mit 1 bis 6 C-Atomen. Beson- ders bevorzugt sind Reste R', die die Reaktivität der Silangruppen erhöhen, d.h. gute Abgangsgruppen darstellen. Insofern ist ein Methoxy - Rest gegenüber einem Ethoxy - Rest und dieser wiederum gegenüber einem Propoxyrest bevorzugt. Besonders bevorzugt ist daher R' = Ethyl und/oder Methyl, insbesondere Methyl.

Des Weiteren kann die Reaktivität von organofunktionellen Silanen auch durch die Länge der Spacer X, X ' zwischen Silan - Funktionalität und organischer funktioneller Gruppe, die zur Reaktion mit dem zu modifizierenden Bestandteil dient, erheblich beeinflusst werden. Beispielhaft dafür seien die„alpha" - Silane genannt, die bei der Firma Wacker erhältlich sind, und bei denen eine Methylengruppe anstelle der bei„gamma"-Silane vorhandenen Propylengruppe zwischen Si-Atom und funktioneller Gruppe ist. Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten, mit den Struktureinheiten (I) und/oder (II) funktionalisierten Komponenten (B2) werden insbesondere durch Umsetzung von acyclischen aliphatischen Polyisocyanaten bzw. deren durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung abgeleiteten Polyisocyanaten mit mindestens einer Verbindung der Formel (la)

H-NR-(X-SiR" x (OR') 3 -x) (la),

und/oder mit mindestens einer Verbindung der Formel (IIa)

HN(X-SiR" x (OR')3-x)n(X'-SiR" y (OR') 3 - y ) m (IIa),

erhalten, wobei die Substituenten die oben genannte Bedeutung haben. Die erfindungsgemäß besonders bevorzugt eingesetzten, mit den Struktureinheiten (I) und (II) funktionalisierten Komponenten (B2) werden besonders bevorzugt durch Umsetzung von

acyclischen aliphatischen Polyisocyanaten bzw. deren durch Trimerisie- rung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion und/oder Allophanatbil- dung abgeleiteten Polyisocyanaten

mit mindestens einer Verbindung der Formel (la) und mit mindestens einer Verbindung der Formel (IIa)

erhalten, wobei die Substituenten die oben genannte Bedeutung haben.

Erfindungsgemäß bevorzugte Verbindungen (IIa) sind Bis(2-ethyltrimeth- oxysilyl)amin, Bis(3-propyltrimethoxysilyl)amin, Bis(4-butyltrimethoxysilyl)- amin, Bis(2-ethyltriethoxysilyl)amin, Bis(3-propyltriethoxysilyl)amin und/- oder Bis(4-butyltriethoxysilyl)amin. Ganz besonders bevorzugt ist Bis(3- propyltrimethoxysilyl)amin. Solche Aminosilane sind beispielsweise unter dem Markennamen DYNASYLAN ® der Fa. DEGUSSA bzw. Silquest ® der Fa. OSI verfügbar.

Erfindungsgemäß bevorzugte Verbindungen (la) sind Aminoalkyl-trialk- oxysilane, wie vorzugsweise 2-Aminoethyltrimethoxysilan, 2-Aminoethyl- triethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 4-Aminobutyltrimethoxysilan, 4-Aminobutyltriethoxysilan. Besonders bevorzugte Verbindungen (la) sind N-(2- (trimethoxysilyl)ethyl)alkylamine, N- (3-(trimethoxysilyl)propyl)alkylamine, N-(4-(trimethoxysilyl)butyl) alkyl- amine, N-(2-(triethoxysilyl)ethyl)alkylamine, N-(3-(triethoxysilyl)propyl)- alkylamine und/oder N-(4-(triethoxysilyl)butyl)alkylamine. Ganz besonders bevorzugt ist N-(3-(trimethoxysilyl) propyl)butylamin. Solche Aminosilane sind beispielsweise unter dem Markennamen DYNASYLAN ® der Fa. DEGUSSA bzw. Silquest ® der Fa. OSI verfügbar. Bevorzugt sind in der Komponente (B2) zwischen 10 und 90 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 20 und 80 mol-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 30 und 70 mol-%, der ursprünglich vorhandenen Iso- cyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und/oder (II), bevorzugt zu Struk- tureinheiten (I) und (II), umgesetzt worden.

Die cycloaliphatische Polyisocyanat-Komponente (B1)

Es ist erfindungswesentlich, dass die Beschichtungsmittel mindestens eine Polyisocyanatgruppenhaltige Verbindung (B1 ) mit freien oder blockierten Isocyanatgruppen und mit einem cycloaliphatischen Polyisocyanatgrundkorper und/oder einem durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen cycloaliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanatgrundkorper enthalten.

Die als Grundkörper für die erfindungsgemäß eingesetzten Polyiso- cyanatgruppenhaltigen Verbindungen (B1 ) eingesetzten cycloaliphatischen Polyisocyanate sind bevorzugt an sich bekannte substituierte oder unsubstituierte cycloaliphatische Polyisocyanate. Beispiele für bevorzugte Polyisocyanate (B1 ) sind Isophorondiisocyanat, Cyclobutan-1 ,3- diisocyanat, Cyclohexan-1 ,3-diisocyanat, Cyclohexan-1 ,4-diisocyanat, Methylcyclohexyldiisocyanate, Hexahydrotoluol-2,4-diisocyanat, Hexahyd- rotoluol-2,6-diisocyanat, Hexahydrophenylen-1 ,3-diisocyanat, Hexahydro- phenylen-1 ,4-diisocyanat, Perhydrodiphenylmethan-2,4'-diisocyanat, 4,4'- Methylendicyclohexyldiisocyanat (z.B. Desmodur ® W der Fa. Bayer AG) und Mischungen der vorgenannten Polyisocyanate.

Weiterhin bevorzugte Polyisocyanatgrundkorper für die Komponente (B1 ) sind die durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung von einem solchen cycloaliphatischen Polyisocyanat abgeleiteten Polyisocyanate, insbesondere das Biuret-Dimer und/oder das Allophanat-Dinner und/oder das Isocyanurat-Trimer. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Polyisocyanatgrund- körper für die Komponente (B1 ) Polyisocyanat-Präpolymerisate mit Urethan-Struktureinheiten, welche durch Umsetzung von Polyolen mit ei- nem stöchiometrischen Überschuss an vorgenannten cycloaliphatischen Polyisocyanaten erhalten werden. Solche Polyisocyanat-Präpolymere sind beispielsweise in US-A-4, 598,131 beschrieben.

Besonders bevorzugte cycloaliphatische Polyisocyanate (B1 ) sind Iso- phorondiisocyanat und 4,4'-Methylendicyclohexyldiisocyanat und/oder deren Biuret-Dimere und/oder deren Allophanat-Dimere und/oder deren Isocyanurat-Trimere.

Die als Komponente (B1 ) eingesetzten cycloaliphatischen Polyisocyanate bzw. deren durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret- Uretdi- on- und/oder Allophanatbildung abgeleiteten Polyisocyanate können zusätzlich noch mindestens eine Struktureinheit (I) der Formel (I) und/oder mindestens eine Struktureinheit der Formel (II) enthalten. Die mit den Struktureinheiten (I) und/oder (II) funktionalisierten Komponenten (B1 ) werden bevorzugt durch Umsetzung von cycloaliphatischen Polyisocyanaten bzw. deren durch Trimerisierung, Dimerisierung, Urethan-, Biuret-, Uretdion- und/oder Allophanatbildung abgeleiteten Polyisocyanate mit mindestens einer Verbindung der Formel (la)

H-NR-(X-SiR" x (OR') 3 -x) (la),

und/oder mit mindestens einer Verbindung der Formel (IIa)

HN(X-SiR" x (OR')3-x)n(X'-SiR" y (OR') 3 - y ) m (IIa),

erhalten, wobei die Substituenten die oben genannte Bedeutung haben. Bevorzugt sind in der Komponente (B1 ) 0 bis 34 mol-%, bevorzugt weniger als 5,0 mol-%, besonders bevorzugt weniger als 2,5 mol-%, und ganz besonders bevorzugt keine der ursprünglich vorhandenen Isocyanatgrup- pen zu Struktureinheiten (I) und/oder zu Struktureinheiten (II) umgesetzt worden. Es ist erfindungswesentlich, dass die Mischung der Komponenten (B1 ) plus (B2) sowohl Struktureinheiten (I) als auch Struktureinheiten (II) aufweist. Falls also die Komponente (B1 ) nur Struktureinheiten (I), aber keine Struktureinheiten (II) enthält, dann enthält die Komponente (B2) zwingend Struktureinheiten (II) sowie ggf. zusätzlich noch Struktureinheiten (I). Falls die Komponente (B1 ) nur Struktureinheiten (II), aber keine Struktureinheiten (I) enthält, dann enthält die Komponente (B2) zwingend Struktureinheiten (I) sowie ggf. zusätzlich noch Struktureinheiten (II).

Falls also die Komponente (B2) nur Struktureinheiten (I), aber keine Struktureinheiten (II) enthält, dann enthält die Komponente (B1 ) zwingend Struktureinheiten (II) sowie ggf. zusätzlich noch Struktureinheiten (I). Falls die Komponente (B2) nur Struktureinheiten (II), aber keine Struktureinheiten (I) enthält, dann enthält die Komponente (B1 ) zwingend Struktureinheiten (I) sowie ggf. zusätzlich noch Struktureinheiten (II).

Bevorzugte Beschichtungsmittelzusammensetzungen werden erhalten, wenn der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (I) in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2) zwischen 3 und 90 mol-%, bevorzugt zwischen 5 und 70 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 mol-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 10 und 40 mol-% jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Struktureinheiten (I) plus (II), und der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (II) in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2) zwischen 97 und 10 mol-%, bevorzugt zwischen 95 und 30 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 90 und 50 mol-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 90 und 60 mol-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Struktureinheiten (I) plus (II), liegt. Bevorzugt sind in der Mischung der Polyisocyanat-Komponente (B1 ) plus der Polyisocyanat-Komponente (B2) zwischen 10 und 80 mol-%, bevorzugt zwischen 20 und 70 mol-%, besonders bevorzugt zwischen 25 und weniger als 50 mol-% und ganz besonders bevorzugt zwischen 31 und 45 mol-%, der ursprünglich in (B1 ) plus (B2) vorhandenen Isocyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und/oder (II), bevorzugt zu Struktureinheiten (I) und (II), umgesetzt worden. Die Komponente (B1 ) wird in einer solchen Menge eingesetzt, dass der Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) zwischen 5 und 45 Gew.%, bevorzugt zwischenl O und 40 Gew.-% und besonders bevorzugt zwischen 15 und 35 Gew.-% beträgt, jeweils bezogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des isocyanat- gruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) plus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B2).

Besonders bevorzugte Beschichtungsmittelzusammensetzungen werden erhalten, wenn in der Mischung aus Komponente (B1 ) plus Komponente (B2)

der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (I) zwischen 10 und 50 mol-% und der Gesamtgehalt an Struktureinheiten (II) zwischen 90 und 50 mol-%, jeweils bezogen auf die Gesamtheit der Struktureinheiten (I) plus (II), liegt und

zwischen 25 und weniger als 50 mol-%, der ursprünglich in (B1 ) plus (B2) vorhandenen Isocyanatgruppen zu Struktureinheiten (I) und(ll) umgesetzt worden sind

und

die Komponente (B1 ) in einer solchen Menge eingesetzt wird, dass der Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Korn- ponente (B1 ) zwischen 15 und 35 Gew.% beträgt, jeweils bezogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B1 ) plus dem Bindemittelanteil des isocyanatgruppenhaltigen Grundkörpers der Komponente (B2).

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Polyhydroxyl- gruppen-haltige Verbindung (A) neben den Hydroxylgruppen Struktureinheiten der Formel (I) und/oder der Formel (II) auf. Struktureinheiten der Formel (I) können in die Verbindung (A) durch Einbau von Monomereinheiten mit solchen Struktureinheiten oder durch Umsetzung von Polyolen, die weitere funktionelle Gruppen aufweisen, mit einer Verbindung der Formel (la) eingeführt, wobei die Substituenten die obengenannte Bedeutung haben. Struktureinheiten der Formel (II) kön- nen analog in die Verbindung (A) durch Einbau von Monomereinheiten mit solchen Struktureinheiten oder durch Umsetzung von Polyolen, die weitere funktionelle Gruppen aufweisen, mit einer Verbindung der Formel (IIa) eingeführt werden, wobei die Substituenten die obengenannte Bedeutung haben. Zur Umsetzung des Polyols mit der Verbindung (la) und/oder (IIa) weist dieses entsprechend weitere funktionelle Gruppen auf, welche mit der sekundären Aminogruppe der Verbindung (la) bzw. (IIa) reagieren, wie insbesondere Säure- oder Epoxygruppen.

Monomerbausteine, die die Strukturelemente (I) und/oder (II) tragen, sind vorzugsweise Umsetzungsprodukte der Acryl- und/oder der Methacrylsäu- re oder von epoxygruppenhaltigen Alkylacrylaten und/oder -methacrylaten mit den oben genannten Verbindungen (la) und/oder (IIa).

Geeignete Polyhydroxylgruppen-haltige Verbindungen (A) mit Struktur- einheiten der Formel (I) und/oder der Formel (II) sind auch in der WO 08/74489, Seite 21 , Zeile 21 , bis Seite 23, Zeile 18 beschrieben. Katalysator (D)

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusaminensetzungen enthalten bevorzugt mindestens einen Katalysator (D) für die Vernetzung der Silangruppen. Beispiele sind Metall komplexe mit Chelatliganden auf der Basis von Zink oder Aluminium, wie die z.B. in der WO05/03340 beschriebenen Titanate oder Lewis-Säuren, wobei aber bei der Auswahl der Katalysatoren darauf zu achten ist, dass die Katalysatoren nicht zu einer Vergilbung der Beschichtungsmittel führen. Außerdem sind einige bekannter- maßen eingesetzte Katalysatoren aus toxikologischen Gründen weniger erwünscht.

Es ist daher bevorzugt, dass als Katalysator (D) phosphorhaltige, insbesondere phosphorhaltige und stickstoffhaltige Katalysatoren eingesetzt werden. Dabei können auch Mischungen aus zwei oder mehreren verschiedenen Katalysatoren (D) eingesetzt werden.

Beispiele für geeignete phosphorhaltige Katalysatoren (D) sind substituierte Phosphonsäurediester und Diphosphonsäurediester, vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus acydischen Phosphonsäurediestern, cyc- lischen Phosphonsäurediestern, acydischen Diphosphonsäurediestern und cyclischen Diphosphonsäurediestern. Derartige Katalysatoren sind beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE-A-102005045228 beschrieben.

Insbesondere werden aber substituierte Phosphorsäuremonoester und Phosphorsäurediester, vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus acydischen Phosphorsäurediestern und cyclischen Phosphorsäurediestern, besonders bevorzugt Aminaddukte der Phosphorsäure-mono- und -di-ester, eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt werden als Katalysator (D) die entsprechenden aminblockierten Phosphorsäureester, und hier insbesondere amin- blockierte Phosphorsäureethylhexylester und aminblockierte Phosphor- säurephenylester, ganz besonders bevorzugt aminblockierte Phosphor- säure-bis(2-ethylhexyl)ester eingesetzt.

Als Beispiele für Amine, mit welchem die Phosphorsäureester blockiert werden, sind insbesondere tertiäre Amine, beispielsweise bicyclische A- mine, wie z. B. 1 ,4 Diazabicyclo [2.2.2] octan (DABCO), Diazabicyclono- nen (DBN), Diazabicycloundecen (DBU), Dimethyldodecylamin oder Triethylamin, zu nennen. Besonders bevorzugt werden zur Blockierung der Phosphorsäureester tertiäre Amine eingesetzt, die eine gute Wirksamkeit des Katalysators bei den Härtungsbedingungen von 140 °C gewährleisten.

Bestimmte, mit Amin blockierte Phosphorsäurekatalysatoren sind auch kommerziell erhältlich (z.B. Nacure-Typen der Fa. King Industries). Beispielsweise sei der unter der Bezeichnung Nacure 4167 von der Firma King Industries als besonders geeigneter Katalysator auf der Basis eines aminblockierten Phosphorsäureteilesters genannt.

Die Katalysatoren werden vorzugsweise in Anteilen von 0,01 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt in Anteilen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmit- telzusammensetzung, eingesetzt. Eine geringere Wirksamkeit des Katalysators kann dabei durch entsprechend höhere Einsatzmengen teilweise kompensiert werden.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzungen können noch einen weiteren Amin-Katalysator auf Basis eines bicyclischen A- mins, insbesondere eines ungesättigten bicyclischen Amins, enthalten. Beispiele für geeignete Amin-Katalysatoren sind 1 ,5-Diazabi- cyclo[4.3.0]non-5-en oder 1 ,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en.

Diese Amin-Katalysatoren werden vorzugsweise in Anteilen von 0,01 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt in Anteilen von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungs- mittelzusammensetzung, eingesetzt.

Das Rheologiehilfsmittel (R) auf Basis pyrogener Kieselsäure

Es ist erfindungswesentlich, dass die erfindungsgemäße Beschichtungs- mittelzusammensetzung mindestens ein Rheologiehilfsmittel (R) auf Basis pyrogener Kieselsäure enthält. Die Rheologiehilfsmittel (R) auf der Basis pyrogener Kieselsäuren weisen in der Regel eine kettenförmige Struktur auf und sind Agglomerate bzw. Aggregate von Siliciumdioxid-Primärteilchen. Diese Rheologiehilfsmittel werden insbesondere durch Flammenhydrolyse von Siliciumhalogenver- bindungen erhalten. Derartige Rheologiehilfsmittel sind im Handel bei- spielsweise unter der Bezeichnung Aerosil® der Firma Evonik Degussa erhältlich.

Wie dem Fachmann bekannt ist, lassen sich dabei durch geeignete Reaktionsbedingungen bei der Flammhydrolyse und Oberflächenmodifikatio- nen der Siliciumdioxid-Primärteilchen die Kenngrößen und damit auch die Eigenschaften der pyrogenen Kieselsäureteilchen gezielt variieren.

So spielt beispielsweise die Primärteilchengröße der Siliciumdioxid- Teilchen eine Rolle, da im Allgemeinen mit zunehmender Primärteilchengröße die Tendenz zur Agglomeratbildung abnimmt. Außerdem bedingt eine kleine Primärteilchengröße naturgemäß eine große spezifische Oberfläche.

Ferner unterscheidet man insbesondere zwischen Rheologiehilfsmitteln (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren und Rheologiehilfsmitteln (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren. In der Regel haben dabei Rheologiehilfsmitteln (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren einen größeren Effekt auf die Rheologie der Beschichtungsmittelzusammenset- zung.

Erfindungsgemäß kann als Rheologiehilfsmittel (R) entweder mindestens ein Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren oder mindestens ein Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren oder eine Mischung aus mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren und mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren eingesetzt werden.

Die mittels Flammenhydrolyse hergestellte pyrogene Kieselsäure weist an ihrer Oberfläche verschiedene funktionelle Gruppen, insbesondere Sila- nolgruppen und Siloxangruppen, auf. Sie ist daher als solches hydrophil und kann ohne weitere Modifizierung seiner Oberfläche als Rheologiehilfsmittel (R1 ) eingesetzt werden, d.h. diese Rheologiehilfsmittel (R1 ) bestehen bevorzugt aus pyrogener Kieselsäure.

Es können auch pyrogene Kieselsäuren, deren Oberfläche mit monomeren oder oligomeren Verbindungen modifiziert ist, in den Beschichtungs- mitteln eingesetzt werden. Eine Oberflächenmodifizierung erfolgt üblicherweise durch Anbindung der an der Kieselsäurenoberfläche befindli- chen Gruppen, wie beispielsweise Silanolgruppen, an monomere oder oligomere Verbindungen. Diese monomeren oder oligomeren Verbindun- gen enthalten daher zumindest eine gegenüber den an der Teilchenoberfläche befindlichen Gruppen affine Gruppe. Die Anbindung kann beispielsweise durch kovalente Bindung, ionische Anbindung oder Phy- sisorption erfolgen. Der nicht zur Anbindung an die Kieselsäurepartikel- Oberfläche benötigte Teil der monomeren oder oligomeren Verbindungen ragt vorzugsweise ganz oder teilweise in das die Partikel umgebende Medium.

Die zur Oberflächenmodifizierung verwendeten monomeren oder oli- gomeren Verbindungen können neben der zur Anbindung an die Oberfläche der Kieselsäurepartikel erforderlichen Gruppe noch weitere funktionelle Gruppen enthalten, die beispielsweise in der Lage sind, mit der Bindemittelkomponente (A) zu reagieren. Eine derartige Oberflächenmodifikation gelingt beispielsweise durch Zugabe hydrolysierbarer Silane, die noch mindestens eine weitere funktionelle Gruppe tragen, zu den Kieselsäurepartikeln.

Beispiele zur Oberflächenmodifizierung der Partikel geeigneter hydrolysierbarer Silane umfassen solche Silane, die als gegenüber dem Binde- mittel (A) und/oder den Vernetzungsmitteln (B1 ) und/oder (B2) reaktive Gruppe eine Glycidylgruppe, eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe oder eine Mercaptogruppe enthalten.

Bevorzugt werden erfindungsgemäß jedoch zur Oberflächenmodifizierung monomere oder oligomere Verbindungen eingesetzt, die neben der gegenüber Silanolgruppen reaktiven Gruppe einen oder mehrere hydrophobe Reste aufweisen und so mit einer Hydrophobierung der Kieselsäurepartikel verbunden sind und daher zur Herstellung der Rheologiehilfsmitteln (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren dienen. Bevorzugt wer- den zur Modifizierung der Kieselsäure organofunktionelle Siliciumverbin- dungen mit mindestens einer Alkylgruppe mit 1 bis 50 C-Atomen, insbe- sondere mit 1 bis 10 C-Atomen, und mit mindestens einer hydrolysierba- ren Gruppe bzw. mit mindestens einer OH- bzw. NH-Gruppe eingesetzt. Beispiele für solche Verbindungen sind Alkylalkoxysilane, insbesondere Dialkyldialkoxysilane und Alkyltrialkoxysilane, Alkylhalogensilane, insbe- sondere Alkylchlorsilane, bevorzugt Trialkylchlorsilane und Dialkyldichlor- silane, Alkylpolysiloxane, Dialkylpolysiloxane und Alkyldisilazane u.ä.

Als Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren werden dabei besonders bevorzugt silanisierte, pyrogen hergestellten Kieselsäuren eingesetzt, die auf der Oberfläche fixierte Trimethyl- silylgruppen und/oder Dimethylsilylgruppen und/der Monomethylsilyl- gruppen aufweisen. Diese besonders bevorzugt eingesetzten Rheologiehilfsmittel (R2) können beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass man ein pyrogen hergestelltes Siliciumdioxid mit Trimethylchlorsilan und/oder Dimethyldichlorsilan und/oder Monomethyltrichlorsilan oberflächenmodifiziert.

Prinzipiell nimmt die rheologiesteuernde Wirkung sowohl der Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf Basis hydrophiler Kieselsäure als auch die rheologies- teuernde Wirkung sowohl der Rheologiehilfsmittel (R2) auf Basis hydrophober Kieselsäure mit abnehmender Primärteilchengröße zu. Sowohl die erfindungsgemäß eingesetzten Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren als auch die Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren weisen daher üblicherweise eine Primär- teilchengröße von <50 nm auf.

In den erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzungen werden daher bevorzugt sowohl Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf Basis hydrophiler Kieselsäure als auch Rheologiehilfsmittel (R2) auf Basis hydro- phober Kieselsäure mit einer inneren Oberfläche nach BET von mehr als 100 m 2 /g, insbesondere mit einer inneren Oberfläche nach BET von mehr als 200 m 2 /g eingesetzt.

Beispiele für geeignete Rheologiehilfsmitteln (R1 ) auf der Basis hydrophi- ler Kieselsäuren sind auch die im Handel erhältlichen üblichen und bekannten Produkte, die beispielsweise von der Firma Degussa Evonik unter der Marke Aerosil® 380, Aerosil® 300, Aerosil® 200, Aerosil® 150 und Aerosil® 130 oder von der Firma Wacker unter der Typenbezeichnung T 40 vertrieben werden, wobei insbesondere Aerosil® 380 einge- setzt wird.

Beispiele für Rheologiehilfsmitteln (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren sind übliche und bekannte Produkte, wie beispielsweise von der Firma Degussa Evonik unter der Marke Aerosil®, insbesondere Aerosil® R816, R71 1 , 8200, R106, R972 , R974, R805, R812 oder R812S, oder der Firma Wacker unter der Marke oder Typenbezeichnung HDK, insbesondere HDK H 15, H 18, H 20, H 30 oder 2000, vertrieben.

Die Rheologiehilfsmittel (R) bzw. (R1 ) bzw. (R2) werden in dem Beschich- tungsmittel vorzugsweise in zumindest einem Teil des Bindemittels (A) oder - falls mehrere verschiedene Bindemittel (A) in dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel eingesetzt werden - in zumindest einem Teil mindestens eines Bindemittels (A) dispergiert eingesetzt. Das Rheologiehilfsmittel (R) wird vorzugsweise in Anteilen von 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt in Anteilen von 0,5 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungs- mittelzusammensetzung, eingesetzt. Werden zwei oder mehrere verschiedene Rheologiehilfsmittel (R) eingesetzt, so liegt die Gesamtmenge all dieser Rheologiehilfsmittel (R) zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 5,0 Gew.-%, bezogen auf den Bindemit- telanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung. Wird als Rheologiehilfsmittel (R) eine Mischung aus mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren und mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kie- seisäuren eingesetzt, so liegt die Gesamtmenge dieser Rheologiehilfsmittel (R1 ) plus (R2) zwischen 0,01 und 10 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 5,0 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung. Die Kombination der Komponenten (A), (B1), (B2), ggf. (C), (D) und (R) sowie weitere Komponenten der Beschichtungsmittelzusammen- setzungen

Handelt es sich um einkomponentige Beschichtungsmittelzusammenset- zungen, so werden Polyisocyanatgruppen-haltige Verbindungen (B1 ) und (B2) gewählt, deren freie Isocyanatgruppen mit Blockierungsmitteln blockiert sind. Beispielsweise können die Isocyanatgruppen mit substituierten Pyrazolen, insbesondere mit Alkyl-substituierten Pyrazolen, wie 3- Methylpyrazol, 3,5-Dimethylpyrazol, 4-Nitro-3,5-dimethypyrazol, 4-Bromo- 3,5-dimethylpyrazol u. Ä. blockiert werden. Besonders bevorzugt werden die Isocyanatgruppen der Komponente (B1 ) und (B2) mit 3,5-Dimethylpyrazol blockiert.

Bei den erfindungsgemäß besonders bevorzugten 2-komponentigen (2K) Beschichtungsmittelzusammensetzungen wird kurz vor der Applikation des Beschichtungsmittels eine Lackkomponente, enthaltend die Polyhy- droxylgruppen-haltige Verbindung (A) sowie weitere nachfolgend beschriebene Komponenten, mit einer weiteren Lackkomponente, enthaltend die Polyisocyanatgruppen-haltigen Verbindungen (B1 ) und (B2) sowie gegebenenfalls weitere der nachfolgend beschriebenen Komponenten in an sich bekannter Weise vermischt, wobei in der Regel die Lackkompo- nente, die die Verbindung (A) enthält, den Katalysator (D) sowie einen Teil des Lösemittels enthält.

Die Polyhydroxylgruppen-haltige Komponente (A) kann in einem geeigne- ten Lösemittel vorliegen. Geeignete Lösemittel sind solche, die eine ausreichende Löslichkeit der Polyhydroxylgruppen-haltigen Komponente ermöglichen.

Bevorzugt werden erfindungsgemäß Beschichtungsmittelzusammenset- zungen eingesetzt, die von 20 bis 79,98 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 69,4 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschich- tungsmittelzusammensetzung, mindestens einer Polyhydroxylgruppen- haltigen Verbindung (A), insbesondere mindestens eines Polyhydroxylgruppen-haltigen Polyacrylates (A) und/oder mindestens eines Polyhydroxylgruppen-haltigen Polymethacrylates (A), enthalten.

Bevorzugt werden erfindungsgemäß Beschichtungsmittelzusammenset- zungen eingesetzt, die von 79,98 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 69,4 bis 30 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschich- tungsmittelzusammensetzung, der Mischung aus mindestens einer Poly- isocyanat-Komponente (B1 ) plus mindestens einer Polyisocyanat- Komponente (B2) enthalten.

Bevorzugt enthalten die Beschichtungsmittelzusammensetzungen die Verbindungen (C) in einem Anteil von 0 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0 bis 10 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 1 bis 5 Gew.- %, jeweils bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungsmittelzu- sammensetzung. Die Gewichtsanteile des Polyols (A) und ggf. (C) und der Polyisocyanate (B1 ) und (B2) werden vorzugsweise solchermaßen gewählt, dass das mo- lare Aquivalentverhältnis der Hydroxylgruppen der Polyhydroxylgruppen- haltigen Verbindung (A) plus ggf. (C) zu den Isocyanatgruppen der Komponente (B1 ) plus (B2) zwischen 1 :0,5 und 1 :1 ,5, bevorzugt zwischen 1 :0,8 und 1 :1 ,2 besonders bevorzugt zwischen 1 :0,9 und 1 :1 ,1 , liegt.

Die Polyhydroxylgruppen-haltigen Komponente (A), die Polyhydroxylkom- ponente (C) und/oder die Polyisocyanat-Komponente (B1 ) und/oder (B2) können in einem geeigneten Lösemittel vorliegen.

Als Lösemittel (L) für die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel sind insbesondere solche geeignet, die im Beschichtungsmittel chemisch inert gegenüber den Verbindungen (A), (B1 ), (B2) und ggf. (C) sind und die auch bei der Härtung des Beschichtungsmittels nicht mit (A), ggf. (C), (B1 ) und (B2) reagieren. Beispiele für solche Lösemittel sind aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Xylol, Solventnaph- tha, Solvesso 100 oder Hydrosol ® (Fa. ARAL), Ketone, wie Aceton, Me- thylethylketon oder Methylamylketon, Ester, wie Ethylacetat, Butylacetat, Pentylacetat oder Ethylethoxypropionat, Ether oder Mischungen aus den vorgenannten Lösemitteln. Bevorzugt weisen die aprotischen Lösemittel oder Lösemittelgemische einen Wassergehalt von maximal 1 Gew.-%, besonders bevorzugt maximal 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Lösemittel, auf.

Das bzw. die Lösemittel werden in den erfindungsgemäßen Beschich- tungsmittelzusammensetzungen bevorzugt in einer solchen Menge eingesetzt, dass der Bindemittelgehalt der Beschichtungsmittelzusammenset- zung mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.- % beträgt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass im Allgemeinen mit höherem Festkörpergehalt die Viskosität der Beschichtungsmittelzusammenset- zung zunimmt und der Verlauf der Beschichtungsmittelzusammensetzung und somit der optische Gesamteindruck der gehärteten Beschichtung schlechter wird.

Neben den Verbindungen (A), (B1 ), (B2) und ggf. (C) können noch weite- re Bindemittel (E) eingesetzt werden, welche vorzugsweise mit den Hydroxylgruppen des Poly(meth)acrylates (A) und/oder mit den freien Iso- cyanatgruppen der Verbindung (B) und/oder mit den Alkoxysilylgruppen der Verbindungen (B) reagieren und Netzwerkpunkte ausbilden können. Beispielsweise sind als Komponente (E) Aminoplastharze und/oder Epoxydharze verwendbar. Es kommen die üblichen und bekannten Aminoplastharze in Betracht, deren Methylol- und/oder Methoxymethylgruppen teilweise mittels Carbamat- oder Allophanatgruppen defunktionalisiert sein können. Vernetzungsmittel dieser Art werden in den Patentschriften US-A-4 710 542 und EP-B-0 245 700 sowie in dem Artikel von B. Singh und Mitarbeiter "Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry" in Advanced Organic Coatings Science and Technology Series, 1991 , Band 13, Seiten 193 bis 207, beschrieben. In der Regel werden solche Komponenten (E) in Anteilen von bis zu 40 Gew.-%, bevorzugt von bis zu 30 Gew.-%, besonders bevorzugt von bis zu 25 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung, eingesetzt. Die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelzusammensetzung enthält außerdem das Rheologiehilfsmittel (R) in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Bindemittelmischung bzw. die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelzusammensetzung mindestens ein übliches und bekanntes, von den Komponenten (A), (B), (C), (D) und (R) verschiedenes Lackadditiv (F) in wirksamen Mengen, d.h. in Mengen vorzugsweise bis zu 30 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-% und insbesondere bis zu 10 Gew. -%, jeweils bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungsmittelzusammensetzung, enthalten.

Beispiele geeigneter Lackadditive (F) sind:

- insbesondere UV-Absorber;

insbesondere Lichtschutzmittel wie HALS-Verbindungen, Benztria- zole oder Oxalanilide;

Radikalfänger;

Slipadditive;

- Polymerisationsinhibitoren;

Entschäumer;

von den Komponenten (A) und (C) verschiedene Reaktivverdünner, insbesondere Reaktivverdünner, die erst durch Reaktion mit weiteren Bestandteilen bzw. Wasser reaktiv werden, wie beispielsweise Incozol oder Asparaginsäureester

von den Komponenten (A) und (C) verschiedene Netzmittel wie Siloxane, fluorhaltige Verbindungen, Carbonsäurehalbester, Phosphorsäureester, Polyacrylsäuren und deren Copolymere oder Polyurethane;

- Haftvermittler;

Verlaufsmittel;

filmbildende Hilfsmittel wie Cellulose-Derivate;

Füllstoffe wie beispielsweise Nanopartikel auf der Basis von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid; ergänzend wird noch auf das Römpp Lexikon »Lacke und Druckfarben« Georg Thieme

Verlag, Stuttgart, 1998, Seiten 250 bis 252, verwiesen; Flammschutzm ittel.

Hierbei sind Beschichtungsmittelzusammensetzungen bevorzugt, die weniger als 7,5 Gew.-%, bevorzugt weniger als 5,0 Gew.-%, besonders be- vorzugt weniger als 1 ,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf den Bindemittelan- teil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung und bezogen auf den Bindemittelanteil des Rheologiehilfsmittels auf Harn- stoffbasis, und insbesondere gar kein Rheologiehilfsmittels auf Harnstoffbasis enthalten.

Besonders bevorzugt sind Beschichtungsmittelzusammensetzungen, die 30 bis 69,4 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschich- tungsmittelzusammensetzung, mindestens eines Polyhydroxylgruppen- haltigen Polyacrylates (A) und/oder mindestens eines Polyhydroxylgrup- pen-haltigen Polymethacrylates (A),

69,4 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschich- tungsmittelzusammensetzung, der Polyisocyanatgruppen-haltigen Verbindungen (B1 ) plus (B2),

0 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungs- mittelzusammensetzung, der hydroxylgruppenhaltigen Komponente (C) 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung, mindestens eines Katalysators (D),

0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der erfindungsge- mäßen Beschichtungsmittelzusammensetzung, mindestens eines Rheologiehilfsmittels (R) auf Basis pyrogene Kieselsäure,

0 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungs- mittelzusammensetzung, eines oder mehrerer Aminoplastharze und/oder eines oder mehrerer Tris(Alkoxycarbonylamino)Triazine (E) und 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungs- mittelzusammensetzung, mindestens eines üblichen und bekannten Lackadditivs (F)

enthalten.

Der Bindemittelanteil der Beschichtungsmittelzusammensetzung wird vor der Vernetzung dadurch bestimmt, dass eine kleine Probe (P) der Be- schichtungsmittelzusammensetzung eingewogen und daran anschließend der Festkörper bestimmt wird, indem für 60 Minuten bei 130°C getrocknet wird, abgekühlt wird und dann erneut gewogen wird. Der Rückstand entspricht dem Bindemittelanteil der Probe (P). Der Bindemittelanteil der Be- schichtungsmittelzusammensetzung in Gew.-% ergibt sich dann entsprechend aus 100 multipliziert mit dem Quotient aus dem Gewicht des Rückstandes der Probe (P) nach Trocknung bei 130°C geteilt durch das Gewicht der Probe (P) vor der Trocknung.

Der Bindemittelanteil der einzelnen Komponenten (A) bzw. (B1 ) bzw. (B2) bzw. (C) des Beschichtungsmittels wird analog dadurch bestimmt, dass eine kleine Probe (P) der jeweiligen Komponente (A) bzw. (B1 ) bzw. (B2) bzw. (C) eingewogen und daran anschließend der Festkörper bestimmt wird, indem für 60 Minuten bei 130°C getrocknet wird, abgekühlt wird und dann erneut gewogen wird. Der Bindemittelanteil der Komponente in Gew.-% ergibt sich dann entsprechend aus 100 multipliziert mit dem Quotient aus dem Gewicht des Rückstandes der jeweiligen Probe (P) nach Trocknung bei 130°C geteilt durch das Gewicht der jeweiligen Probe (P) vor der Trocknung.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die erfindungsgemäße Bindemittelmischung bzw. die erfindungsgemäße Beschich- tungsmittelzusammensetzung noch weitere Pigmente und/oder Füllstoffe enthalten und zur Herstellung pigmentierter Topcoats bzw. pigmentierter Undercoats oder Füller, insbesondere pigmentierter Topcoats, dienen. Die dafür eingesetzten Pigmente und/oder Füllstoffe sind dem Fachmann bekannt. Die Pigmente werden üblicherweise in einer solchen Menge eingesetzt, dass das Pigment-zu-Bindemittel-Verhältnis zwischen 0,05: 1 und 1 ,5: 1 liegt, jeweils bezogen auf den Bindemittelanteil der Beschichtungs- mittelzusammensetzung.

Da die aus den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln hergestellten erfindungsgemäßen Beschichtungen auch auf bereits ausgehärteten Elektrotauchlackierungen, Füllerlackierungen, Basislackierungen oder üblichen und bekannten Klarlackierungen hervorragend haften, eignen sie sich neben dem Einsatz in der Automobilserien(OEM)lackierung ausgezeichnet für die Autoreparaturlackierung und/oder für die Beschichtung von Automobilanbauteilen und/oder die Beschichtung von Nutzfahrzeu- gen.

Die Applikation der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammen- setzungen kann durch alle üblichen Applikationsmethoden, wie z.B. Spritzen, Rakeln, Streichen, Gießen, Tauchen, Tränken, Träufeln oder Walzen erfolgen. Dabei kann das zu beschichtende Substrat als solches ruhen, wobei die Applikationseinrichtung oder -anläge bewegt wird. Indes kann auch das zu beschichtende Substrat, insbesondere ein Coil, bewegt werden, wobei die Applikationsanlage relativ zum Substrat ruht oder in geeigneter Weise bewegt wird.

Vorzugsweise werden Spritzapplikationsmethoden angewandt, wie zum Beispiel Druckluftspritzen, Airless-Spritzen, Hochrotation, elektrostatischer Sprühauftrag (ESTA), gegebenenfalls verbunden mit Heißspritzapplikation wie zum Beispiel Hot-Air-Heißspritzen. Die Aushärtung der applizierten erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel kann nach einer gewissen Ruhezeit erfolgen. Die Ruhezeit dient beispielsweise zum Verlauf und zur Entgasung der Lackschichten oder zum Verdunsten von flüchtigen Bestandteilen wie Lösemittel. Die Ruhezeit kann durch die Anwendung erhöhter Temperaturen und/oder durch eine reduzierte Luftfeuchte unterstützt und/oder verkürzt werden, sofern hierbei keine Schädigungen oder Veränderungen der Lackschichten eintreten, etwa eine vorzeitige vollständige Vernetzung. Die thermische Härtung der Beschichtungsmittel weist keine methodischen Besonderheiten auf, sondern erfolgt nach den üblichen und bekannten Methoden wie Erhitzen in einem Umluftofen oder Bestrahlen mit IR-Lampen. Hierbei kann die thermische Härtung auch stufenweise erfolgen. Eine weitere bevorzugte Härtungsmethode ist die Härtung mit nahem Infrarot (NIR-Strahlung).

Vorteilhafterweise erfolgt die thermische Härtung bei einer Temperatur von 20 bis 200°C, bevorzugt 40 bis 190°C und insbesondere 50 bis

180°C, während einer Zeit von 1 min bis zu 10 h, bevorzugt 2 min bis 5 h und insbesondere 3 min bis 3h, wobei bei niedrigen Temperaturen auch längere Härtezeiten zur Anwendung kommen können. Für die Automobil- reparaturlackierung und für die Lackierung von Kunststoffteilen sowie die Lackierung von Nutzfahrzeugen werden dabei üblicherweise niedrigere Temperaturen angewandt, die bevorzugt zwischen 20 und 80°C, insbe- sondere zwischen 20 und 60°C liegen.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel eignen sich hervorragend als dekorative, schützende und/oder effektgebende, Beschichtungen und Lackierungen von Karosserien von Fortbewegungsmitteln (insbesondere Kraftfahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder, Busse, LKW oder PKW) oder von Teilen hiervon; von Bauwerken im Innen- und Außenbereich; von Möbeln, Fenstern und Türen; von Kunststoffformteilen, insbesondere CDs und Fenster; von industriellen Kleinteilen, von Coils, Containern und Emballagen; von weißer Ware; von Folien; von optischen, elektrotechnischen und mechanische Bauteilen sowie von Glashohlkörpern und Gegenstän- den des täglichen Bedarfs.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzungen können daher beispielsweise auf ein ggf. vorbeschichtetes Substrat aufgebracht werden, wobei die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel sowohl pig- mentiert als auch unpigmentiert sein können. Insbesondere werden die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammensetzungen und Lackierungen, insbesondere die Klarlackierungen, in dem technologisch und ästhetisch besonders anspruchsvollen Gebiet der Automobilserien- lackierung (OEM) und zur Beschichtung von Kunststoff-Anbauteilen für Pkw-Karosserien, insbesondere für Karosserien von Pkw der Oberklasse, wie z. B. für die Herstellung von Dächern, Heckklappen, Motorhauben, Kotflügeln, Stoßstangen, Spoilern, Schwellern, Schutzleisten, seitlichen Verkleidungen u.Ä., der Lackierung von Nutzfahrzeugen, wie beispielsweise von Lastkraftfahrzeugen, kettenbetriebenen Baufahrzeugen, wie z.B. Kranfahrzeugen, Radladern und Betonmischern, Omnibussen, Schienenfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Fluggeräten sowie landwirtschaftlichen Geräten wie Traktoren und Mähdreschern, und Teilen hiervon sowie der Automobilreparaturlackierung eingesetzt, wobei die Auto- mobilreparaturlackierung sowohl die Reparatur der Serienlackierung an der Linie als auch die Reparatur von lokalen Defekten, wie beispielsweise Kratzern, Steinschlagschäden u.Ä., als auch die komplette Neulackierung in entsprechenden Reparaturbetrieben und Autolackierereien zur Aufwertung von Fahrzeugen umfasst. Die Kunststoffteile bestehen üblicherweise aus ASA, Polycarbonaten, Blends aus ASA und Polycarbonaten, Polypropylen, Polymethylmeth- acrylaten oder schlagzäh modifizierte Polymethylmethacrylaten, insbesondere aus Blends aus ASA und Polycarbonaten, bevorzugt mit einem Polycarbonatanteil > 40%, insbesondere > 50%, verwendet. Unter ASA werden dabei im Allgemeinen schlagzähmodifizierte Styrol/- Acrylnitril-Polymerisate verstanden, bei denen Pfropfcopolymerisate von vinylaromatischen Verbindungen, insbesondere Styrol, und von Vinyl- cyaniden, insbesondere Acrylnitril, auf Polyalkylacrylatkautschuken in einer Copolymermatrix aus insbesondere Styrol und Acrylnitril, vorliegen.

Besonders bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Beschichtungsmit- telzusammensetzungen in mehrstufigen Beschichtungsverfahren eingesetzt, insbesondere bei Verfahren, bei dem auf ein gegebenenfalls vorbeschichtetes Substrat zunächst eine pigmentierte Basislackschicht und da- nach eine Schicht mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzu- sammensetzung aufgetragen werden. Gegenstand der Erfindung sind daher auch effekt- und/oder farbgebende Mehrschichtlackierungen aus mindestens einer pigmentierten Basislackschicht und mindestens einer darauf angeordneten Klarlackschicht, die dadurch gekennzeichnet sind, dass die Klarlackschicht aus der erfindungsgemäßen Beschichtungsmit- telzusammensetzung hergestellt worden ist.

Es können sowohl wasserverdünnbare Basislacke als auch Basislacke auf Basis von organischen Lösemitteln eingesetzt werden. Geeignete Ba- sislacke sind beispielsweise in der EP-A-0 692 007 und in den dort in Spalte 3, Zeilen 50ff. angeführten Dokumenten beschrieben. Bevorzugt wird der aufgebrachte Basislack zunächst getrocknet, das heißt dem Basislackfilm wird in einer Abdunstphase wenigstens ein Teil des organischen Lösemittels beziehungsweise des Wassers entzogen. Die Trock- nung erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 80°C. Nach der Trocknung wird die erfindungsgemäße Beschichtungsmit- telzusammensetzung aufgebracht. Anschließend wird die Zweischichtla- ckierung bevorzugt unter bei der Automobilsenenlackierung angewandten Bedingungen bei Temperaturen von 20 bis 200°C während einer Zeit von 1 min bis zu 10 h eingebrannt, wobei bei den für die Automobilreparatur- lackierung angewandten Temperaturen, die im Allgemeinen zwischen 20 und 80°C, insbesondere zwischen 20 und 60°C liegen, auch längere Härtzeiten zur Anwendung kommen können.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die erfindungsgemäße Beschichtungsmittelzusammensetzung als transparenter Klarlack zur Beschichtung von Kunststoffsubstraten, insbesondere von Kunststoff-Anbauteilen, eingesetzt. Die Kunststoffanbauteile werden bevorzugt ebenfalls in einem mehrstufigen Beschichtungsverfahren beschichtet, bei dem auf ein gegebenenfalls vorbeschichtetes oder ein zur besseren Haftung der nachfolgenden Beschichtungen vorbehandeltes Substrat (z.B. Beflammen, Corona- oder Plasma-Behandlung des Substrats) zunächst eine pigmentierte Basislackschicht und danach eine Schicht mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmittelzusammenset- zung aufgetragen werden.

Beispiele

Herstellbeispiel für das in den Vergleichsbeispielen eingesetzte Härtersystem VB2-1 auf Basis des Isocyanurates von Hexamethylen- diisocyanat (Silanisierungsgrad bezogen auf NCO molar: 34 mol-%, molares Verhältnis der Struktureinheiten (I) zu den Struktureinheiten (II) = 50:50)

In einem Reaktionsgefäß werden 33,5 Gewichtsteile trimerisiertes Hexa- methyl-1 ,6-diisocyanat (Desmodur® N3300, Firma Bayer, Leverkusen) und 28 Gewichtsteile Butylacetat vorgelegt. Unter Rückflusskühlung, Stickstoffüberschleierung und Rühren wird eine Mischung aus 7,0 Ge- wichtsteilen N-[3-(trinnethoxysilyl)-propyl]-butylannin (Dynasylan® 1 189, Firma EVONIK, Rheinfelden) und 10,0 Gewichtsteilen Bis -[3 trimethoxy- silyl- propyl] amin (Dynasylan® 1 124, EVONIK, Rheinfelden) so zugetropft, dass eine Temperatur von 50-60°C nicht überschritten wird. Das Reaktionsgemisch wird gerührt, bis der mittels Titration ermittelte NCO- Wert den theoretisch errechneten NCO-Wert von 6,1 Gew.-% erreicht hat. Das so erhaltene Gemisch weist einen theoretischen Bindemittelgehalt von 64 Gew.-% auf. Herstellbeispiel für das in den erfindungsgemäßen Beispielen B1 bis B3 eingesetzte Härtersystem (B1 -1) plus (B2-1) (molares Verhältnis der Struktureinheiten (I) zu den Struktureinheiten (II) in der Verbindung (B2-1) = 50:50, einem Silanisierungsgrad der Verbindung (B2-1) von 41 mol-% entsprechend einem Silanisierungsgrad bezogen auf die ursprünglich in der Verbindung (B1 -1) plus der Verbindung (B2-1) vorhandenen Isocyanatgruppen von 34 mol-% und einem Bindemittelanteil des Polyisocyanatgrundkörpers der Komponente (B1 -1) von 20 Gew.%, bezogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des Polyisocyanatgrundkörpers der Komponente (B1 -1) und dem Binde- mittelanteil des Polyisocyanatgrundkörpers der Komponente (B2-1)) In einem Reaktionsgefäß werden 28 Gewichtsteile trimerisiertes Hexame- thyl-1 ,6-diisocyanat (Desmodur® N3300, Firma Bayer, Leverkusen) und 24 Gewichtsteile Butylacetat vorgelegt. Unter Rückflusskühlung, Stickstof- füberschleierung und Rühren wird eine Mischung aus 7,0 Gewichtsteilen N-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-butylamin (Dynasylan® 1 189, Firma

EVONIK, Rheinfelden) und 10,0 Gewichtsteilen Bis -[3 trimethoxysilyl- propyl] amin (Dynasylan® 1 124, EVONIK, Rheinfelden) so zugetropft, dass eine Temperatur von 50-60°C nicht überschritten wird. Das Reaktionsgemisch wird gerührt bis der mittels Titration ermittelte NCO-Wert den theoretisch errechneten NCO-Wert von 5,2 Gew.-% erreicht hat. Anschließend werden 10 Gewichtsteile trimerisiertes Isophorondiisocyanat (Desmodur® Z4470, 70%ig in Solventnaphta) zugegeben. Das so erhaltene Gemisch weist einen NCO-Wert von 6,1 Gew.-% auf. Das so erhaltene Gemisch weist einen theoretischen Festkörpergehalt von 65 Gew.-% auf.

Herstellbeispiel für das eingesetzte Härtersystem (B1 -2) plus (B2-2) (molares Verhältnis der Struktureinheiten (I) zu den Struktureinheiten (II) in der Verbindung (B2-2) = 10:90, einem Silanisierungsgrad der Verbindung (B2-2) von 33 mol-% entsprechend einem Silanisierungs- grad bezogen auf die ursprünglich in der Verbindung (B1 -2) plus der Verbindung (B2-2) vorhandenen Isocyanatgruppen von 31 mol-% und einem Bindemittelanteil des Polyisocyanatgrundkörpers der Komponente (B1 -2) von 5 Gew.%, bezogen auf die Summe aus dem Bindemittelanteil des Polyisocyanatgrundkörpers der Komponente (B1 -2) und dem Bindemittelanteil des Polyisocyanatgrundkörpers der Komponente (B2-2))

In einem Reaktionsgefäß werden 24 Gewichtsteile trimerisiertes Hexame- thyl-1 ,6-diisocyanat (Desmodur® 3300, Firma Bayer, Leverkusen) und 22 Gewichtsteile Butylacetat vorgelegt. Unter Rückflusskühlung, Stickstoff- überschleierung und Rühren wird eine Mischung aus 1 ,0 Gewichtsteilen N-[3-(trimethoxysilyl)-propyl]-butylamin (Dynasylan® 1 189, Firma

EVONIK, Rheinfelden) und 12,5 Gewichtsteile Bis -[3 trimethoxysilyl- propyl] amin (Dynasylan® 1 124, EVONIK, Rheinfelden) so zugetropft, dass eine Temperatur von 50-60°C nicht überschritten wird. Das Reaktionsgemisch wird gerührt, bis der mittels Titration ermittelte NCO-Wert den theoretisch errechneten NCO-Wert von 5,9 Gew.-% erreicht hat. Anschließend werden 2,0 Gewichtsteile trimerisiertes Isophorondiisocyanat (Desmodur® Z4470, 70%ig in Solventnaphta) zugegeben. Das so erhal- tene Gemisch weist einen NCO-Wert von 6,1 Gew.-% auf. Das so erhal- tene Gemisch weist einen theoretischen Festkörpergehalt von 63 Gew.-% auf.

Herstellbeispiel Bindemittel (A1) für Stammlack:

In einem, mittels Ölumlaufthermostat beheizbaren, doppelwand igen 4-I Edelstahlkessel, ausgestattet mit Thermometer, Ankerrührer, 2 Tropftrichtern und Rückflusskühler wird Lösungsmittel zur Polymerisation vorgelegt. In einem der Tropftrichter wird die Monomerenmischung, in dem zweiten Tropftrichter die Intiatorlösung, enthaltend einen geeigneten Initiator (i.d.R. ein Peroxid), vorgelegt. Die Vorlage wird auf eine Polymerisationstemperatur von 140°C aufgeheizt. Nach Erreichen der Polymerisationstemperatur wird zunächst der Initiatorzulauf gestartet. 15 Minuten nach Beginn des Initiatorzulaufes wird der Monomerenzulauf (Dauer 240 Minuten) gestartet. Der Initiatorzulauf wird so eingestellt, dass er nach Be- endigung des Monomerenzulaufs noch weitere 30 Minuten nachläuft. Nach Beendigung des Initiatorzulaufes wird die Mischung für weitere 2h bei 140°C gerührt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wird die Reaktionsmischung mit Lösemittel auf den in Tabelle 1 angegebenen Bindemittelgehalt eingestellt.

Tabelle 1 : Zusammensetzung des Polymethacrylates (A1 ) in Gew. -Teilen und Kennzahlen des Polymethacrylates (A1 ) (Säurezahl experimentell bestimmt, OHZ theoretisch berechnet, Tg theoretisch berechnet)

Komponente Gew.-Tl.

Styrol 8,0

n-Butylmethacrylat 8,0

Acryl säure 0,6

4-Hydroxybutylacrylat 12,0

2-Hydroxyethylacrylat 12,0

n-Butylacrylat 19,0 Bindemittelgehalt 1 h 150°C 65%

Säurezahl (gemessen) [mg KOH/g] 8-12

OH-Zahl berechnet [mg KOH/g] 175

Tg (FOX) [°C] -27

Herstellung des erfindungsgemäßen Rheologiehilfsmittels (R1) auf Basis hydrophiler Kieselsäuren

Die beiden ersten Positionen in Tabelle 2 (Bindemittel (A1 ) und Lösemittel werden in der angegebenen Reihenfolge in einen Dissolver zugegeben. Die letzte Position (Aerosil® 380, handelsübliches Rheologiehilfsmittel auf Basis hydrophiler pyrogener Kieselsäure der Firma Evonik Degussa mit einer mittleren Primärteilchengröße von 7 nm, einer BET-Oberfläche in Anlehnung an DIN 66131 von 380 m 2 /g und einem SiO 2 -Gehalt >99,8%, bezogen auf die 2 Stunden bei 1000°C geglühte Substanz) wird unter maximaler Scherung zugegeben. Danach wird für 30 Minuten dispergiert. Anschließend wird in einer Rührwerksmühle mit Mahlkörpern 0,06-0,08 mm und einem Energieeintrag von 0,14-0,18 kWh pro Kg das Mahlgut weiter dispergiert. Die Temperatur des Mahlgutes soll hierbei 65°C nicht überschreiten.

Tabelle 2: Zusammensetzung des Rheologiehilfsmittels (R1 ) auf Basis hydrophiler Kieselsäuren

Herstellung des erfindungsgemäßen Rheologiehilfsmittels (R2) auf Basis hydrophober Kieselsäuren Die ersten drei Positionen in Tabelle 3 (Bindemittel (A1 ) und Lösemittel) werden in der angegebenen Reihenfolge in einen Dissolver zugegeben. Die letzte Position (Aerosil® R812, handelsübliches Rheologiehilfsmittel auf Basis hydrophober pyrogener Kieselsäure der Firma Evonik Degussa mit einer mittleren Primärteilchengröße von 7 nm, einer BET-Oberfläche in Anlehnung an DIN 66131 von 260 m 2 /g und einem SiO 2 -Gehalt >99,8%, bezogen auf die 2 Stunden bei 1000°C geglühte Substanz) wird unter maximaler Scherung zugegeben. Danach wird für 30 Minuten dispergiert. Anschließend wird in einer Rührwerksmühle mit Mahlkörpern 0,06-0,08 mm und einem Energieeintrag von 0,14-0,18 kWh pro Kg das Mahlgut weiter dispergiert. Die Temperatur des Mahlgutes soll hierbei 65°C nicht überschreiten.

Tabelle 3: Zusammensetzung des Rheologiehilfsmittels (R2) auf Basis hydrophober Kieselsäuren

Formulierung der Beschichtungsmittel der erfindungsgemäßen Beispiele B1 bis B6 und des Beschichtungsmittel der Vergleichsbeispiele V1 bis V4 sowie der entsprechenden Beschichtungen der Beispiele 1 bis 6 und der Vergleichsbeispiele V1 bis V4

Zur Herstellung der Stammlacke (S1 ), (S2), (S4), (S5) und (S6) der erfindungsgemäßen Beispiele und des Stammlackes (S3) der Vergleichsbeispiele werden die in Tabelle 4 angegebenen Bestandteile in angegebener Reihenfolge (von oben beginnend) in einem geeigneten Gefäß in dieser Reihenfolge eingewogen und innig miteinander verrührt. Tabelle 4: Zusannnnensetzung der Stannnnlacke S1 bis S6 in Gew.-Teilen

Erläuterungen zu Tabelle 4:

1) Setalux® 91756 = handelsübliches Rheologieagens der Firma Nuplex Resins, Niederlande, auf Harnstoff-Basis, gelöst bzw. dispergiert in einem Polyacrylat-Bindemittel, mit einem nichtflüchtigen Anteil von 60 Gew.-%

2) Tinuvin® 384 = handelsübliches Lichtschutzmittel auf Basis eines Benz- triazols der Firma BASF S.E.

3) Tinuvin® 292 = handelsübliches Lichtschutzmittel auf Basis eines ste- risch gehinderten Amins der Firma BASF S.E.

4) Byk® 325 = handelsübliches, polyethermodifiziertes Polymethylalkylsi- loxan der Firma Byk Chemie 5) Nacure® 4167 = handelsüblicher Katalysator auf Basis von amin- blockiertem Phosphorsäureteilester der Firma King Industries, nicht flüchtiger Anteil 25%

Zur Herstellung der Beschichtungsmittel der erfindungsgemäßen Beispie- le B1 bis B6 und der Beschichtungsmittel der Vergleichsbeispiele V1 bis V4 werden die in Tabelle 5 angegebenen Bestandteile in angegebener Reihenfolge (von oben beginnend) in einem geeigneten Gefäß in dieser Reihenfolge eingewogen und innig miteinander verrührt.

Tabelle 5: Zusammensetzung der Beschichtungsmittel der Beispiele B1 bis B6 und der Vergleichsbeispiele V1 bis V4 in Gew.-Teilen

Die so erhaltenen Beschichtungsmittel der Beispiele B1 bis B6 und der Vergleichsbeispiele V1 bis V4 werden auf Bonderblechen (mit einer handelsüblichen KTL und mit einem handelsüblichen konventionellen was- serbasierten Füller beschichtet), lackiert mit schwarzem Wasserbasislack, mit einer Fließbecherpistole appliziert und 20 Minuten bei 140°C senkrecht eingebrannt. Die Bonderbleche wurden vor der Füllerbeschichtung mit einem handelsüblichen Oberflächenrauigkeitsmessgerät vermessen und der Ra Wert ermittelt. Es wird einmal auf„rauer" Qualität (Ra -0,5- 0,6) und einmal auf„glatter" Qualität (Ra~0,2-0,3) appliziert. Die Schichtdicke des Klarlackes beträgt -40 μιτι, die des Basislackes -15 μιτι.

Anschließend wird der Glanz mit Hilfe des Glanzmessgerätes micro-haze plus, Firma Byk bestimmt. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Nach 2h Lagerung bei Umgebungstemperatur wird auf dem gehärteten Klarlackblech eine Schleifstelle gesetzt (mit exzentrischem Druckluft- Schwingschleifer von 3M, 10000 U/min, Schleifblüte: 3M Trizact 3000er Körnung). Diese Schleifstelle wird anschließend mit Polierpaste aufpoliert (rotativer Polierprozess, Lammfellscheibe, Polierpaste Menzerna Nanopo- liercreme PO 106 FA). Anschließend wird der Glanz mit Hilfe des Glanz- messgerätes micro-haze plus, Firma Byk bestimmt. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt.

Tabelle 6: Prüfergebnisse der Beschichtungen der Beispiele B1 bis B6 und der Beschichtung der Vergleichsbeispiele V1 bis V4

Diskussion der Prüfergebnisse

Die Beschichtungen der Vergleichsbeispiele V3 und V4 auf Basis von Klarlacken mit einem Rheologiehilfsmittel auf Harnstoff-Basis zeigen bei Applikation auf gehärteten Füllerbeschichtungen stets signifikant höhere SW Werte bei Klarlackschichtstärken von 40 μιτι als die erfindungsgemäßen Systeme, die auf Rheologiehilfsmitteln auf Basis pyrogener Kieselsäure basieren. Dieser Unterschied zeigt sich etwas deutlicher, wenn ein rauer Untergrund (raue Qualität der Elektrotauchlackierung) verwendet wird.

Demgegenüber zeigen alle Beschichtungen auf Basis von Klarlacken mit einem Rheologiehilfsmittel auf Basis pyrogener Kieselsäure sehr deutlich verbesserte Short Wave Werte bei einer Klarlackschichtdicke von 40 μιτι, und zwar unabhängig davon, ob als Rheologiehilfsmittel eine hydrophil modifizierte pyrogene Kieselsäure („Aerosil® 380", Rheologiehilfsmittel (R1 ), Beispiele B1 a, B1 b, B5a, B5b, B6a und B6b sowie Vergleichsbeispiele V1 a und V1 b) oder eine hydrophob modifizierte pyrogene Kieselsäure („Aerosil® R812", Rheologiehilfsmittel (R2), Beispiele B2a, B2b, B3a, B3b, B4a und B4b sowie Vergleichsbeispiele V2a und V2b) einge- setzt wurde. Auch Systeme, in denen hydrophobe und hydrophile Aerosil- pasten gemischt werden (B4a und B4b) oder der Anteil der harnstoffbasierten Rheologiesteurung verringert und mit Rheologiehilfsmitteln auf Basis pyrogener Kieselsäure partiell kompensiert wird (B5a und B5b), zeigen diese Verbesserung. Selbstverständlich ist der Vorteil auch kon- zentrationsabhängig, jedoch wird in einem breiten Rahmen ein gutes Resultat erzeugt, wie die Beispiele B3a und B3b belegen.

Der Vergleich der erfindungsgemäßen Beispiele B1 a und B1 b mit den entsprechenden Vergleichsbeispielen V1 a und V1 b sowie der Vergleich der erfindungsgemäßen Beispiele B2a und B2b mit den entsprechenden Vergleichsbeispielen V2a und V2b wiederum verdeutlicht, dass durch die erfindungsgemäße Verwendung der Härtermischung mit einem aliphatischen Isocyanatgrundkörper und einem cycloaliphatischen Isocyanat- grundkörper die Polierbarkeit der resultierenden Beschichtungen signifi- kant verbessert wird, und dies unabhängig vom jeweils verwendeten Rheologiehilfsmittel.

Je nach Polarität der Lösemittel der Lacke können außerdem durch Mischungen aus mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R1 ) auf der Basis hydrophiler Kieselsäuren und mindestens einem Rheologiehilfsmittel (R2) auf der Basis hydrophober Kieselsäuren wie im Beispiel B4 die Theologischen Eigenschaften, insbesondere die Läuferstabililtät der Beschichtungen, optimiert werden.