In der Industrie werden heutzutage zunehmend Kunststoffformteile ein- gesetzt, welche über eine Lackierung verfügen. Dies betrifft vor allem Kunststoffteile an Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Stoßfänger, Schutzleisten, Spoiler, Radkastenverkleidungen und Seitenschweller.

Diese Teile werden in zunehmendem Maße aus Kunststoffen mit einem Anteil an Polypropylen (PP) von bis zu 100 % gefertigt. Die Kunststofftei- le, welche zusammen mit Metallteilen, vor allem in der Automobilindust- rie, eingesetzt werden, erhalten häufig eine Lackierung in der gleichen Farbe, wie sie die übrigen Metallteile besitzen.

Derzeit werden diese Kunststofformteile zunächst mit einer Grundierung versehen und anschließend zunächst mit einem Basislack in der ge- wünschten Farbe und danach mit einem Klarlack lackiert. Hierfür stehen sowohl Lösemittellacke wie auch Wasserlacke zur Verfügung. Um den Lackiervorgang um den zusätzlichen Arbeitsschritt der Grundierung zu reduzieren, wurden spezielle Rezepturen für Lösemittellacke entwickelt (EP 455 211), welche eine Haftung des Lackes direkt auf der Kunst-

stoffoberfläche ohne eine zusätzliche Grundierungsschicht ermöglichen.

Bisher war es jedoch nicht möglich, auch Hydrobasislacke (HBL), wel- che aufgrund des geringeren Lösemittelanteils von maximal 25 % aus ökologischen, sicherheitstechnischen und gesundheitlichen Gesichts- punkten den klassischen Lösemittellacken vorzuziehen sind, für eine direkte Lackierung von Kunststoffteilen mit einem PP-Anteil von bis zu 100 % einzusetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach die Bereitstellung ei- nes Wasserlacks, welcher die direkte Lackierung von Kunststoffformtei- len, insbesondere mit einem Polypropylenanteil von bis zu 100 %, er- möglicht und gleichzeitig eine gute Haftung auf dem Kunststoffunter- grund besitzt, vorzugsweise entsprechend der einer Lackierung mit vo- rangehender Grundierung. Insbesondere soll die Lackierung den ge- wünschten Farbton ergeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Haftzusatz für einen Wasserlack, welcher ein Bindemittel und/oder ein Pigment und/oder einen Füllstoff enthält, sowie hafogenierte Polyolefine (HPO), Wasser und Lösungsmit- tel sowie für Wasserlacke übliche Additive gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.

Eine weitere Lösung besteht in der Bereitstellung eines Härters für einen Wasserlack nach dem unabhängigen Anspruch 13.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Wasserlack gemäß dem unabhängigen Anspruch 15 sowie durch einen Wasserlack nach dem unabhängigen Anspruch 17.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den anhängigen Ansprüchen ange- geben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Der erfindungsgemäße Haftzusatz für einen Wasserlack enthält 0,1 bis <BR> <BR> 40 Gew. -% mindestens eines Bindemittels (gerechnet als Festkörper)<BR> und/oder 0,1 bis 45 Gew. -% mindestens eines Pigments und/oder Füll-<BR> stoffes sowie 0,5 bis 30 Gew. -% mindestens eines halogenierten Polyo-<BR> lefins (HPO), gerechnet als Festkörper, und 0 bis 80 Gew. -% Wasser, 0 bis 25 Gew.-% Lösungsmittel, sowie gegebenenfalls weitere für Wasser- <BR> <BR> lacke übliche Additive. Die oben angegebenen Gew. -%-Angaben ein- schließlich der Additive addieren sich insgesamt zu 100 Gew.-%.

Bei den Pigmenten und/oder Füllstoffen handelt es sich in der Regel um Feststoffe. Daher bezieht sich der Anteil Pigmente und/oder Füllstoffe auf den Anteil gerechnet als Feststoff.

Die Vorteile der Erfindung bestehen unter anderem darin, dass durch Zugabe des Haftzusatzes konventionelle Wasserlacke unmittelbar, als erste Schicht, zur Lackierung von Kunststoffoberflächen eingesetzt wer- den können. Dadurch kann bei, insbesondere in der Automobilindustrie sehr verbreiteten, Kunststoffsubstraten auf einen zusätzlichen Arbeits- schritt bei der Lackierung, die Grundierung, verzichtet werden. Zudem ist durch die Erfindung eine Nass-in-Nass-Lackierung möglich. Daraus ergeben sich wesentliche Einsparungen bezüglich Zeitaufwand, Materi- alaufwand und Kosten.

Mit konventionellen Wasserlacken ist es notwendig, einen Grundie- rungsschritt und gegebenenfalls einen Zwischenschliff durchzuführen, wodurch bei Lackierungsarbeiten ein zeitaufwendiger und meist manuell durchzuführender Arbeitschritt anfällt. Die Verwendung des erfindungs- gemäßen Wasserlacks als Reparaturlack ermöglicht den Verzicht auf eine Grundierung und einen Zwischenschliff der zu lackierenden Ober- fläche.

In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt der Anteil des Bindemit- <BR> <BR> tels (gerechnet als Festkörper) vorteilhafterweise 1 Gew. -% bis 30 Gew.-<BR> %, vorzugsweise 8 Gew. -% bis 20 Gew. -% und insbesondere 10 Gew.- % bis 12 Gew.-%.

Bei dem Bindemittel des erfindungsgemäßen Haftzusatzes kann es sich um ein Bindemittel auf Basis von Acrylharzen, Melaminharzen und/oder Polyurethanen handeln. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Bindemittel um ein Polyurethanharz.

Der Anteil an Pigment und/oder Füllstoff kann in einer Ausführungsform <BR> <BR> 0,1 Gew. -% bis 30 Gew. -%, vorzugsweise 5 Gew. -% bis 20 Gew.-%,<BR> insbesondere 13 Gew. -% bis 17 Gew. -%, betragen.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Pigment um ein leitfähiges Pigment.

Bei dem halogenierten Polyolefin (HPO) handelt es sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um ein chloriertes Polyolefin (CPO). Es ist jedoch auch möglich andere halogenierte Polyolefine, insbesondere fluorierte (FPO) oder bromierte Polyolefine (BPO) einzusetzen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem chlo- rierten Polyolefin um ein chloriertes Polypropylen. Denkbar ist auch, an- dere chlorierte Polyolefine einzusetzen.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt der Anteil (gerechnet als Fest- körper) der chlorierten Polyolefine (CPO) vorteilhafterweise 1 Gew.-% <BR> <BR> bis 20 Gew. -%, vorzugsweise 3 Gew. -% bis 10 Gew. -%, insbesondere 6<BR> Gew. -% bis 8 Gew. -% und insbesondere bevorzugt ca. 7 Gew.-%.

In einer vorteilhaften Ausführung handelt es sich bei dem chlorierten Po- <BR> <BR> lyolefin um ein Polyolefin mit einem Chlorgehalt von 0,5 Gew. -% bis 45

Gew. -%, vorzugsweise 5 Gew. -% bis 30 Gew. -%, bevorzugt 10 Gew.-%<BR> bis 20 Gew. -% und insbesondere ca. 16 Gew. -% bezogen auf den Fest- körpergehalt der chlorierten Polyolefine.

Das Molekulargewicht der chlorierten Polyolefine (CPO) beträgt vor- zugsweise 5.000 bis 200.000 g/Mol, bevorzugt 10.000 bis 170.000 g/Mol, insbesondere 20.000 bis 100.000 g/Mol, insbesondere bevorzugt 30.000 bis 60.000 g/Mol.

Der Anteil an Wasser in dem erfindungsgemäßen Haftzusatz beträgt <BR> <BR> vorteilhafterweise 20 Gew. -% bis 80 Gew. -%, vorzugsweise 40 Gew.-%<BR> bis 70 Gew. -%, insbesondere ca. 60 Gew.-%.

Der erfindungsgemässe Haftzusatz kann auch einen Anteil an Lö- sungsmitteln enthalten. Unter Lösungsmitteln werden hier im Rahmen der vorliegenden Erfindung organische Lösungsmittel verstanden. Vor- teilhafterweise beträgt der Anteil an Lösungsmitteln 1 bis 20 Gew.-%, <BR> <BR> vorzugsweise 2 bis 10 Gew. -% und insbesondere ca. 5 Gew.-%. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Lösungsmitteln um Glykolether und Testbenzin.

Da das CPO häufig nur in organischen Lösungsmitteln löslich ist, han- delt es sich insbesondere bei dem Lösungsmittel des CPO vorzugswei- se um Xylol, Toluol und/oder Benzinfraktionen, insbesondere um Xylol.

In weiteren Ausführngsformen sind auch Mischungen von Lösungsmit- teln denkbar. Es ist auch möglich eine Mischung aus Lösungsmittel und Wasser einzusetzten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das CPO in Wasser löslich.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst einen Härter für einen Was- serlack, welcher mindestens ein halogeniertes Polyolefin (HPO) enthält.

Bei dem halogenierten Polyolefin (HPO) handelt es sich vorzugsweise

um ein chloriertes Polyolefin mit einem Chlorgehalt von 0,5 Gew. -% bis<BR> 45 Gew. -%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 30 Gew.-%, bevorzugt 10<BR> Gew. -% bis 20 Gew. -% und insbesondere ca. 16 % bezogen auf den Festkörpergehalt der chlorierten Polyolefine enthält. Das Molekularge- wicht des chlorierten Polyolefins im Härter beträgt vorzugsweise 5.000 bis 200.000 g/Mol, bevorzugt 10.000 bis 170.000 g/Mol, insbesondere 20.000 bis 100.000 g/Mol, insbesondere bevorzugt 30.000 bis 60.000 g/Mol. Bei dem chlorierten Polyolefin kann es sich gemäß einer bevor- zugten Ausführungsform um ein chloriertes Polypropylen handeln. Es ist jedoch denkbar, auch andere chlorierte Polyolefine einzusetzen.

Die Erfindung umfaßt weiterhin einen Wasserlack, welcher mindestens einen für Wasserlacke üblichen Basislack sowie mindestens einen erfin- dungsgemäßen Haftzusatz enthält. Das Gewichtsverhältnis von Haftzu- satz zu Basislack im erfindungsgemäßen Wasserlack beträgt 5 : 95 bis 95 : 5. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis zwischen 30 : 70 bis 50 : 50. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Gewichtsver- hältnis von Haftzusatz zu Basislack 50 : 50. In einer besonders bevorzug- ten Ausführungsform beträgt das Gewichtsverhältnis von Haftzusatz zu Basislack 30 : 70.

Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem erfindungsge- mässen Wasserlack um einen Einkomponentenlack. Es ist auch mög- lich, daß es sich um einen Zweikomponentenlack handelt. Ein Zweikom- ponentenlack im Sinne der Erfindung enthält neben dem erfindungsge- mäßen Wasserlack noch einen Härter. Bei dem Härter kann es sich um einen üblicherweise verwendeten Härter handeln und/oder um einen Härter, welcher ein HPO enthält.

Die Menge des Härters beträgt vorteilhafterweise 0,5 Gew. -% bis 25<BR> Gew. -%, vorzugsweise 1 Gew. -% bis 15 Gew.-%, insbesondere ca. 5<BR> Gew. -%. In einer besonderen Ausführungsform beträgt das Gewichts-

verhältnis von Haftzusatz zu Basislack zu Härter 50 : 50 : 5. In einer weite- ren Ausführungsform beträgt das Gewichtsverhältnis von Haftzusatz zu Basislack zu Härter 30 : 70 : 5.

Die Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung des erfindungsgemä- ßen Haftzusatzes zur Herstellung eines, insbesondere zur Lackierung von Kunststoffsubstraten vorgesehenen, Wasserlacks.

Die Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung des erfindungsgemä- ßen Härters zur Herstellung eines, insbesondere zur Lackierung von Kunststoffsubstraten vorgesehenen, Wasserlacks.

Die Erfindung umfaßt weiterhin die Verwendung des erfindungsgemä- ßen Wasserlacks zur Lackierung von Kunststoffsubstraten, insbesonde- re zur Lackierung von Kraftfahrzeugteilen.

Bei den Kunststoffsubstraten handelt es sich vorzugsweise um Teile, welche einen Polypropylenanteil von bis zu 100 Gew. -% enthalten. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Kunststoffsubstrate aus mindestens einem anderen, vorzugsweise polymeren, Material bestehen.

Vorteilhafterweise werden die zu lackierenden Kunststoffsubstrate un- mittelbar vor Aufbringen der Wasserlackschicht an der Oberfläche mit- tels einer Flamme, vorzugsweise einer Gasflamme, beflammt. Dadurch werden Verunreinigungen auf der Oberfläche des Substrats, insbeson- dere Reste von Trennmitteln, entfernt und, insbesondere durch das Ein- bringen polarer Gruppen, die Haftung des Wasserlacks auf der Kunst- stoffoberfläche, insbesondere der Polypropylenoberfläche, ermöglicht.

Bei der Flamme handelt es sich insbesondere um eine blaue oxidieren- de Flamme.

Es ist auch denkbar, dass die Kunststoffsubstrate vor der Beflammung mit einem Entfettungsmittel von fettigen Rückständen auf der Oberfläche gereinigt werden, bevor der erfindungsgemäße Wasserlack aufgetragen wird.

Eine Auftragung des Wasserlackes auf das Kunststoffsubstrat kann bei- spielsweise mittels Lackierpistolen erfolgen.

Die Erfindung umfasst weiterhin ein Kunststoffteil mit einer Lackierung, welches mindestens einen erfindungsgemäßen Haftzusatz enthält.

Im folgenden wird der erfindungsgemäße Haftzusatz sowie der Wasser- lack gemäß der vorliegenden Erfindung durch ausführliche Beschrei- bung von besonderen Ausführungsformen sowie durch Beispiele erläu- tert. In diesen Beispielen können einzelne Merkmale der Erfindung allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen verwirklicht sein. Die be- schriebenen Beispiele dienen lediglich zur Erläuterung und zum besse- ren Verständnis der Erfindung und sind in keinster Weise einschränkend zu verstehen.

Beispiele a) Herstellung eines Haftzusatzes (die Prozentangaben beziehen sich <BR> <BR> im folgenden ieweils auf Gew. -% der Handelsformen der eingesetzten Rohstoffe) : Zunächst werden 15 % eines Bindemittels in Form eines Polyurethan- harzes (Daotan, 32 % ig in Wasser, VTW 1237, Solutia GmbH & Co. KG) in einem Mischer vorgelegt. Anschließend werden die folgenden Roh- stoffe mit einer Zahnscheibe einzeln langsam unter Rühren zugegeben, wobei die Temperatur 40 °C nicht überschreiten sollte : 0,4 % eines Dispergierhilfsmittels (Amp-90, Angus-Chemie GmbH), 2 % demineralisiertes Wasser (Herkommer und Bangerter GmbH & Co. ), 1 % Testbenzin (Testbenzin 145/200, Brenntag Chemiepartner GmbH), 0,5 % Entschäumer (Additol VXW 4973, Solutia GmbH & Co. KG), 0,3 % Dispergiermittel (Orotan 731-K 25 %, Rohm & Haas Deutschland GmbH), sowie 4 % eines Antiabsetzmittels (BENTONE EW, Rheox, Inc.

USA). Diese Mischung wird ca. 5 min. gerührt. bu Anschließend werden folgende Füllstoffe/Pigmente mit einer Zahnschei- be einzeln langsam unter Rühren zugeben : 4,5 % Pigment (Talkum LUZENAC 10M2, Luzenac Deutschland GmbH), 5 % Füllstoff (Blanc-Fix-Micro, Sachtleben Chemie GmbH), 5 % eines weiteren Füllstoffs (Omya BLS, Omya GmbH) sowie 0,5 % eines Antiab- setzmittels (Aerosil R 972, Degussa AG). Die gesamte Mischung wird ca. 5 min. gerührt, wobei die Temperatur 40 °C nicht überschreiten soll- te. Anschließend wird das Gemisch in einer Perlmühle fein zermahlen (Partikelgröße < 20 um). Auch während des Mahlvorgangs sollte die Temperatur 40 °C nicht überschreiten. Die feingemahlene Mischung wird aus der Perlmühle entnommen, und diese wird mit 2 % entminerali- siertem Wasser, welches zur Mischung hinzugegeben wird, gespült.

Danach werden die folgenden Rohstoffe mit einer Zahnscheibe einzeln langsam unter Rühren zugegeben : 19,5 % Bindemittel (Daotan VTW 1237,32 % ig in Wasser, Solutia GmbH & Co. KG), 35 % eines chlorierten Polyolefins (Hardlen EH 202, 20 % ig in Wasser, Siber Hegner GmbH), 1 % entmineralisiertes Wasser, 0,3 % eines Oberflächennetzmittels (Troysol LAC, Troy Chemical Corpo- ration), 1 % eines Glykolethers (Butyldiglycol, Brenntag Chemiepartner GmbH), 1 % eines weiteren Glykolethers (DOVANOL DPnB, Dipropy- lenglycol-n-butylether, Dow Chemical Company), 0,5 % Testbenzin (Testbenzin 145/200, Brenntag Chemiepartner GmbH) sowie 0,5 % ei- nes Entschäumers (Additol VXW 4973). Die Mischung wird ca. 5 min. gerührt.

Im Anschluss wird die Viskosität mit 1 % Verdicker (VISCALEX HV 30, Ciba Spezialitätenchemie) eingestellt. Die fertige Mischung wird weitere 15 min. gerührt. b) Herstellung des Wasserlackes : Einkomponentenwasserlack : Es werden 50 Gew.-Teile des Hydrobasislacks (Wörwag 104131) vorge- legt und unter Rühren mit einer zahnlosen Rührscheibe langsam 50 Gew.-Teile des Haftzusatzes zugegeben und anschließend für weitere 5 min. gerührt.

Zweikomponentenwasserlack : Zunächst werden 50 Gew.-Teile des Hydrobasislacks (Wörwag 104131) vorgelegt und gut durchmischt. Unter Rühren mit einer zahnlosen Rühr- scheibe werden anschließend langsam 50 Gew.-Teile Haftzusatz zuge- geben und weitere 5 min. gerührt. Zu dieser Mischung werden weitere 5 Gew.-Teile eines Härters (Desmodur N 3368 SN, Bayer AG) zugegeben,

so dass insgesamt ein Gewichtsverhältnis von 50 : 50 : 5 (Basis- lack : Haftzusatz : Härter) besteht. c) Haftungstest : Das Kunststoffsubstrat aus Polypropylen wird zunächst mit einem Entfettungsmittel gereinigt und anschließend mit einem Handflammgerät mit einer blauen oxidierenden Flamme kurz beflammt. Anschließend wird der Einkomponentenlack mit einer Lackierpistole auf die Polypropylenkunststoffoberfläche appliziert. Zur Trocknung des Lackes wird für ca. 5 min. bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend wird eine zweite Lackschicht, bestehend aus dem Hydrobasislack ohne Haftzusatz nass in nass appliziert und für ca. 10 min. bei Raumtemperatur abgelüftet und anschließend ca. 10 min. bei 80 °C getrocknet. Als abschließende Lackschicht wird ein Klarlack aufgebracht, welcher zunächst ca. 10 min. bei Raumtemperatur und anschließend ca. 45 min. bei 80 °C getrocknet wird.

Mit der lackierten. Oberfläche wird ein Gitterschnittest nach der Norm EN ISO 2409 durchgeführt.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse des Gitterschnittests eines Einkomponen- ten- (1 K) sowie eines Zweikomponenten- (2 K) Lackes auf einer ge- flammen sowie einer ungeflammten 100 % igen Polypropylenkunststof- foberfläche am Beispiel zweier Wasserlacke mit dem Mischungsverhält- nissen Haftzusatz zu Hydrobasislack 50 : 50, sowie 30 : 70. Als Referenz sind zusätzlich die Ergebnisse ohne Haftzusatz angegeben.

Tabelle 1 : Ergebnisse des Haftungsprüfung nach EN ISO 2409 Anteil Anteil Anteil 1K 2 K Vorbehandlung Ergebnis Haftzusatz Basislack Härter Gittertest 50 50 X Geflammt 0 50 50 X Ungeflammt 2-3 50 50 5 X Geflammt O 50 50 5 X Ungeflammt 3-4 30 70 X Geflammt 0 30 70 X Ungeflammt 3 30 70 5 X Geflammt 0 30 70 5 X Ungeflammt 3 0 100 X Geflammt 2 0 100 X Ungeflammt 4 0 100 5 X Geflammt 1 0 100 5 X Ungeflammt 4-5