DE102008014717A1 - Method for producing a highly abrasion-resistant vehicle paint, vehicle paint and its use - Google Patents

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DE102008014717A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes, einen Fahrzeuglack und dessen Verwendung. Um einen Fahrzeuglack mit extrem hoher Kratz- und Chemikalienbetändigkeit, insbesondere für den Einsatz in der Mehrschichtlackierung für OEM Serienlackierung (insbesondere als Klarlack oder Basislack), zu schaffen, wird im Rahmen der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen: . Bereitstellung eines organischen Monomers, Oligomers oder Prepolymers mit ein oder mehreren organischen funktionellen Gruppen, . Absättigen der in a. beschriebenen funtionellen Gruppen durch Umsetzung mit Silanen mit organischen Seitenketten, die ein oder mehrere korrespondierende funktionelle Gruppen enthalten, . Aufnahme der entstehenden markromolekularen Silane in Lösungsmittel, vorzugsweise protische oder aprotische Lösungsmittel oder Gemische hiervon, . Zugabe von Reaktionspartnern, insbesondere Säuren, Lewissäuren, Basen oder Lewisbasen, . Applizieren des so entstandenen Fahrzeuglackes auf ein Substrat und . Härten des Beschichtungsmaterials.The invention relates to a method for producing a highly abrasion-resistant vehicle paint, a vehicle paint and its use. In order to provide a vehicle paint with extremely high scratching and chemical resistance, in particular for use in multicoat OEM finishing (in particular as a clearcoat or basecoat), a process for producing a highly abrasion-resistant vehicle paint with the following process steps is proposed in the context of the invention: , Providing an organic monomer, oligomer or prepolymer having one or more organic functional groups,. Saturate the in a. described funtionellen groups by reaction with silanes with organic side chains containing one or more corresponding functional groups,. Absorption of the resulting markromolecular silanes in solvents, preferably protic or aprotic solvents or mixtures thereof,. Addition of reactants, in particular acids, Lewis acids, bases or Lewis bases,. Applying the resulting vehicle paint on a substrate and. Hardening of the coating material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes, einen Fahrzeuglack und dessen Verwendung.The The invention relates to a method for producing a highly abrasion resistant Vehicle paint, a vehicle paint and its use.

Es sind Silanbeschichtungen bekannt, die aus Silikonharzen hergestellt werden. Dazu werden Bausteinmoleküle wie Dimethylsiloxan oder anders organisch modifizierte homologe Spezies vorkondensiert, bis hochmolekulare Harze vorliegen. Diese können dann durch handelsübliche Starter gehärtet werden. Einsatz finden solche Systeme als Beschichtungen, Bautenschutzmittel, Dichtstoffe, usw.It Silane coatings are known which are made of silicone resins become. These are building block molecules such as dimethylsiloxane or otherwise precondensed organically modified homologous species, until high molecular weight resins are present. These can then go through hardened commercial starter. Find employment such systems as coatings, building preservatives, sealants, etc.

Um diese Systeme in einer beschichtungsfähigen Form zu halten, und damit keine Gelbildung erfolgt, werden im allgemeinen Silane mit zwei organisch modifizierten Seitenketten eingesetzt. Diese Schichtsysteme haben hohe Temperaturbeständigkeit, zeigen aber meist nur moderate Abriebbeständigkeiten.Around to keep these systems in a coatable form, and to prevent gelation, silanes generally become used with two organically modified side chains. These Layer systems have high temperature resistance but usually only moderate abrasion resistance.

Drei- und vierfachvernetzbare Silane werden durch den Sol-Gel-Prozeß in eine verarbeitungsfähige Form gebracht. Bei diesem Prozeß werden Silane wie Tetraethoxysilan (TEOS) oder Methyltriethoxysilan (MTEOS), aber auch organisch modifizierte Silane wie Glycidoxypropyltriethoxysilan (GPTES, Glyeo) oder Methacrylpropyltrimethoxysilan (MPTS) usw. bei Anwesenheit eines Katalysators mit Wasser hydrolysiert und vorkondensiert. Es entsteht ein beschichtungsfähiges Sol, das nach Applikation und Härtung dann als Beschichtung auf einer Oberfläche aufgetragen werden kann.Three- and quadruply crosslinkable silanes are formed by the sol-gel process in brought a workable form. In this process are Silanes such as tetraethoxysilane (TEOS) or methyltriethoxysilane (MTEOS), but also organically modified silanes such as glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES, Glyeo) or methacrylpropyltrimethoxysilane (MPTS), etc. Presence of a catalyst hydrolyzed with water and precondensed. The result is a coatable sol that after application and then curing as a coating on a surface can be applied.

Es ergibt sich hierdurch ein zusätzliches organisches Netzwerk und die Beschichtungen sind im Allgemeinen sowohl kratzfest als auch hoch vernetzt und chemikalienbeständig.It This results in an additional organic network and the coatings are generally both scratch resistant and also highly networked and resistant to chemicals.

Allerdings entstehen bei der Synthese niedermolekulare Alkohole, wie Methanol und Ethanol, die einen niedrigen Flammpunkt aufweisen und schwierig zu entfernen sind. Diese können wie in der DE 198 16 136 A1 beschrieben abrotiert werden oder über Phasentrennung abgetrennt werden, wie in der DE 100 63 519 A1 beschrieben. Problematisch ist weiterhin die eingeschränkte Topfzeit, die sich dadurch ergibt, dass die Kondensationsreaktionen unkontrolliert weiterlaufen.However, in the synthesis, low molecular weight alcohols such as methanol and ethanol, which have a low flash point and are difficult to remove, are formed. These can be like in the DE 198 16 136 A1 be removed by rotary evaporation or separated by phase separation, as in the DE 100 63 519 A1 described. Another problem is the limited pot life, which results from the fact that the condensation reactions continue uncontrolled.

Kratzfeste Beschichtungsmittel mit hoher Gummielastizität als Oberlackschicht (Topcoat), insbesondere als Klarlack für die OEM Serienlackierung werden beispielsweise in der WO 2006/042658 A1 durch Umsetzung von Isocyanaten (HDI) mit aminofunktionellen Silanen beschrieben, die beispielsweise mit entsprechenden Katalysatoren vernetzt werden, welche allerdings nur in aprotischen Lösungsmitteln bzw. aprotischen Lösungsmittelgemischen gelöst werden.Scratch-resistant coating compositions with high rubber elasticity as a topcoat, in particular as a clearcoat for OEM OEM paint, for example, in the WO 2006/042658 A1 by reaction of isocyanates (HDI) with amino-functional silanes, which are crosslinked, for example, with appropriate catalysts, which, however, are only dissolved in aprotic solvents or aprotic solvent mixtures.

Die EP 540 884 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von silikonhaltigen Klarlacken für die Mehrschichtlackierung unter Verwendung von radikalisch und/oder kationisch polymerisierbaren. Die Trocknung erfolgt unter UV-Licht. Die Klarlacke weisen eine gute Kratzbeständigkeit auf. Nähere Angaben zur Kratzfestigkeit werden nicht gemacht.The EP 540 884 A1 describes a process for the preparation of silicone-containing clearcoats for multicoat painting using free-radically and / or cationically polymerizable. The drying takes place under UV light. The clearcoats have good scratch resistance. Details on the scratch resistance are not made.

Die EP 468 967 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung zur OEM Serienlackierung unter Verwendung von strahlenhärtbaren Klarlacken. Allerdings müssen zur Erzielung von Klarlackschichten mit einer hohen optischen Qualität zunächst ein thermisch härtender Klarlack und danach ein strahlenhärtbarer Klarlack aufgebracht werden.The EP 468 967 A1 describes a method of making OEM OEM paint using radiation curable clearcoats. However, in order to obtain clearcoat films having a high optical quality, it is first necessary to apply a thermosetting clearcoat and then a radiation-curable clearcoat.

Die DE 101 52 853 A1 beschreibt eine thermisch härtbare Beschichtungszusammensetzung aus einem Epoxidsilan, welches vorhydrolysiert wird und anschließend mit einem blockierten Isocyanat umgesetzt wird. Es werden aprotische Lösungsmittel verwendet. Als Hauptanwendung wird die „Easy to Clean”-Beschichtung von Metallen beschieben, wobei die Aushärtungstemperatur bestimmt wird durch die Deblockierungstemperatur (< 100°C) der organischen Isocyanat-Komponenten. Es werden keine Angaben zur Kratzfestigkeit gemacht.The DE 101 52 853 A1 describes a thermosetting coating composition of an epoxy silane which is prehydrolysed and subsequently reacted with a blocked isocyanate. Aprotic solvents are used. The main application is the "Easy to Clean" coating of metals, the cure temperature being determined by the deblocking temperature (<100 ° C) of the organic isocyanate components. There is no information on the scratch resistance.

Die EP 675 087 A1 beschreibt ebenfalls eine Beschichtungszusammensetzung aus Epoxysilan (hydrolysiert), Kieselsol, Dimethyldimethoxysilan und Fluorsilan, welche beispielsweise als hydrophobe, oleophobe und abriebbeständige Schicht für Glas verwendet wird. Die Abriebbeständigkeit der Schichten ist nicht genauer spezifiziert. Der Einsatz für die Automobilserienlackierung ist fragwürdig, insbesondere aufgrund des Fluor-Anteils in Bezug auf Überlackierbarkeit und Reparaturfähigkeit. Die applizierten Schichtdicken liegen außerhalb der üblichen Topcoats der Serienlackierung bei 0,1–10 μm.The EP 675 087 A1 also describes a coating composition of epoxysilane (hydrolyzed), silica sol, dimethyldimethoxysilane and fluorosilane which is used, for example, as a hydrophobic, oleophobic and abrasion resistant layer for glass. The abrasion resistance of the layers is not specified more precisely. The use for automotive OEM painting is questionable, in particular due to the fluorine content in terms of recoatability and repairability. The applied layer thicknesses are outside of the usual top coats of the series coating at 0.1-10 microns.

Die DE 10 2004 050 747 A1 beschreibt eine Übersicht zu den verschiedensten Patenten im Stand der Technik. Die beschriebenen Formulierungen sind auf den Einsatz in der OEM Lackierung beschränkt; hohe Anforderungen an die Kratzfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Bewitterungsstabilität werden jedoch nicht erfüllt.The DE 10 2004 050 747 A1 describes an overview of the various patents in the prior art. The formulations described are limited to use in OEM painting; However, high demands on scratch resistance, chemical resistance and weathering stability are not met.

Außerdem weisen kratzfeste Beschichtungsmaterialien oft eine hohe Vernetzungsdichte auf und sind damit nicht besonders gut lagerungsfähig bzw. vernetzen nur unvollständig oder sind bei den geforderten Schichtdicken von > 20 μm oder noch > 40 μm nicht mehr flexibel genug, was zur Rissbildung führt.Furthermore Scratch-resistant coating materials often have a high crosslinking density and are therefore not very well storable or crosslink only incomplete or are at the required layer thicknesses of> 20 μm or even> 40 μm no longer flexible enough, which leads to cracking.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Fahrzeuglack mit extrem hoher Kratz- und Chemikalienbeständigkeit, insbesondere für den Einsatz in der Mehrschichtlackierung für OEM Serienlackierung (insbesondere als Klarlack oder Basislack), zu schaffen, welche den Stand der Technik bezüglich Kratzfestigkeit (hohe Waschstraßenbeständigkeit) und Chemikalienbeständigkeit (Säure-/Basen-Stabilität) bei weitem übertrifft, ohne andere Eigenschaften, die für die Serienlackierung erfüllt werden müssen, zu beeinträchtigen. Dazu zählen beispielsweise:

  • • sehr gute Lagerstabilität der Beschichtungsformulierung
  • • gute Polierbarkeit
  • • Steinschlagbeständigkeit
  • • Spot Repair Fähigkeit
  • • Verklebbarkeit ohne zusätzliche Verfahren, wie Maskierung oder Grundierung
  • • gute Bewitterungsstabilität
  • • gute Polierbarkeit
  • • hoher Glanzgrad
  • • guter optischer Eindruck
  • • Applikation üblicherweise von Schichtdicken > 20 μm ohne Beeinträchtigung der Flexibilität
  • • Einbrandtemperaturen im Bereich 80°C (z. B. für Kunststofflackierung, Reparaturlackierung) und 160°C (Serienlackierung)
  • • Vogelkot- und Baumharzbeständigkeit
  • • Kraftstoffbeständigkeit.
The object of the invention is thus to provide a vehicle paint with extremely high scratch and chemical resistance, especially for use in the multi-layer finish for OEM OEM paint (especially as clearcoat or basecoat), which the state of the art with respect to scratch resistance (high wash resistance) and Chemical resistance (acid / base stability) far exceeds, without affecting other properties, which must be met for the series coating. These include, for example:
  • • very good storage stability of the coating formulation
  • • good polishability
  • • Rockfall resistance
  • • Spot repair ability
  • • Bondability without additional procedures, such as masking or priming
  • • good weathering stability
  • • good polishability
  • • high gloss level
  • • good visual impression
  • • Application usually of layer thicknesses> 20 μm without impairing the flexibility
  • • Firing temperatures in the range of 80 ° C (eg for plastic painting, refinishing) and 160 ° C (standard painting)
  • • bird droppings and tree resin resistance
  • • fuel resistance.

Der vorliegenden Erfindung liegt ebenfalls die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von extrem kratzfesten Formulierungen, die für die OEM Serienlackierung geeignet sind, zu entwickeln, ohne andere geforderte Eigenschaften der Schichten zu verschlechtern. Dabei sollten die in diesem Verfahren eingesetzten Beschichtungsmittel gleichzeitig eine gute Lagerstabilität (mindestens 8 Wochen bei Lagerung bei 50°C) aufweisen und zu Beschichtungen führen, die neben einer hohen Kratzfestigkeit eine hohe Chemikalienbeständigkeit, eine gute Feuchteresistenz und gute Polierbarkeit aufweisen. Diese Beschichtungsmittel sollten ferner als Klarlack und/oder Decklack zur Herstellung einer Mehrschichtlackierung, insbesondere auf dem Kraftfahrzeugsektor, geeignet sein. Ferner sollten die ausgehärteten Formulierungen eine gute Witterungsbeständigkeit, eine gute Säuren-/Basen-Beständigkeit und eine gute Beständigkeit gegenüber Vogelkot u. a., einen hohen Glanz und einen guten optischen Eindruck aufweisen.Of the present invention is also the object of a Process for the preparation of extremely scratch-resistant formulations, which are suitable for OEM OEM finishing, to develop without deteriorating other required properties of the layers. The coating compositions used in this process should at the same time a good storage stability (at least 8 weeks when stored at 50 ° C) and to coatings lead, in addition to a high scratch resistance a high Chemical resistance, good moisture resistance and have good polishability. These coating agents should furthermore as a clearcoat and / or topcoat for the production of a multicoat paint system, especially in the motor vehicle sector. Further should the cured formulations have good weathering resistance, a good acid / base resistance and a good resistance to bird droppings u. a., one high gloss and have a good visual impression.

Die Beschichtungsformulierungen für die OEM Serienlackierung sollen sowohl für den Einsatz als Decklack (für die Applikation von sogenannten Zweischichtaufbauten, bestehend aus farbgebendem Basislack und darüber im Nass-in-Nass-Verfahren appliziertem Klarlack als 4. oder 5. Schicht) bzw. als Basislack als 3. Schicht mit der entsprechenden Pigmentierung (z. B. auch als Füllerersatz als 2. Schicht) bzw. für den Einsatz als Einschichtsystem (pigmentierter Decklack) geeignet sein.The Coating formulations for OEM OEM painting intended both for use as topcoat (for the application of so-called two-layer structures, consisting from colored basecoat and above in the wet-on-wet process applied clearcoat as 4th or 5th layer) or as a basecoat as 3rd layer with the corresponding pigmentation (eg also as filler replacement as 2nd layer) or for the Use as a single-coat system (pigmented topcoat) be suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

  • a. Bereitstellung eines organischen Monomers, Oligomers oder Prepolymers mit ein oder mehreren organischen funktionellen Gruppen,
  • b. Absättigen der in a. beschriebenen funktionellen Gruppen durch Umsetzung mit Silanen mit organischen Seitenketten, die ein oder mehrere korrespondierende funktionelle Gruppen enthalten,
  • c. Aufnahme der entstehenden makromolekularen Silane in Lösungsmittel, vorzugsweise protische oder aprotische Lösungsmittel oder Gemische hiervon,
  • d. Zugabe von Reaktionspartnern, insbesondere Säuren, Lewissäuren, Basen oder Lewisbasen,
  • e. Applizieren des so entstandenen Fahrzeuglackes auf ein Substrat und
  • f. Härten des Beschichtungsmaterials.
This object is achieved by a method for producing a highly abrasion-resistant vehicle paint with the following method steps:
  • a. Providing an organic monomer, oligomer or prepolymer having one or more organic functional groups,
  • b. Saturate the in a. described functional groups by reaction with silanes with organic side chains containing one or more corresponding functional groups,
  • c. Absorption of the resulting macromolecular silanes in solvents, preferably protic or aprotic solvents or mixtures thereof,
  • d. Addition of reactants, in particular acids, Lewis acids, bases or Lewis bases,
  • e. Applying the resulting vehicle paint on a substrate and
  • f. Hardening of the coating material.

Überraschenderweise konnte festgestellt werden, dass insbesondere die Reaktionen von Gemischen aus Silanen mit NCO-Funktionalisierung und aliphatischen Isocyanaten mit Gemischen aus langkettigen Diolen und OH-gruppenhaltigen Polyolen (insbesondere Polyacrylaten) zu urethanfunktionalisierten Silanen führt, die anschließend mit protischen und/oder aprotischen Lösungsmitteln, UV-Absorbern, Lichtschutzmitteln (HALS), Verlaufsmitteln und Entschäumern oder mit Katalysatoren vorzugsweise in Form von komplexierten Säuren oder Metallkomplexen vernetzt werden können. Es hat sich gezeigt, dass die Umsetzung mit organischen bzw. anorganischen OH-funktionellen UV-Absorbern zur festen Einbindung derselben in das Bindemittel führt, so dass sich eine höhere Stabilität der Formulierungen ergibt und kein ”Ausschwitzen” auftritt. Die so erhaltenen extrem kratz- und abriebfesten Beschichtungsformulierungen eignen sich insbesondere für die OEM Serienlackierung als Decklacke. Diese können zur Überlackierung von kommerziell eingesetzten Klar- oder Pulverlacken (5. Schicht), direkt als Decklack für kommerziell eingesetzte wässrige und lösungsmittelhaltige Basislacke durch Nass-in-Nass-Applikation (4. Schicht) oder als pigmentierter Decklack nach Zusatz von Pigmenten zum Ersatz von Basislack und/oder Füllerschicht (3. und 2. Schicht) direkt auf der KTL-Schicht appliziert werden.Surprisingly, it was found that in particular the reactions of mixtures from silanes with NCO functionalization and aliphatic isocyanates with mixtures of long-chain diols and OH-containing polyols (in particular polyacrylates) leads to urethane-functionalized silanes, which subsequently with protic and / or aprotic solvents, UV absorbers, light stabilizers (HALS), leveling agents and defoamers or can be crosslinked with catalysts, preferably in the form of complexed acids or metal complexes. It has been found that the reaction with organic or inorganic OH-functional UV absorbers leads to their solid incorporation into the binder, resulting in a higher stability of the formulations and no "sweating out" occurs. The resulting extremely scratch and abrasion-resistant coating formulations are particularly suitable for OEM OEM finishing as topcoats. These can be used for overcoating commercially used clear or powder coatings (5th layer), directly as topcoat for commercially used aqueous and solventborne basecoats by wet-on-wet application (4th layer) or as a pigmented topcoat after addition of pigments for replacement of base coat and / or surfacer coat (3rd and 2nd coat) can be applied directly to the cathodic dip coating.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

  • a. Bereitstellung eines organischen Monomers, Oligomers oder Prepolymers mit ein oder mehreren organischen funktionellen Gruppen,
  • b. Absättigen der in a. beschriebenen funktionellen Gruppen durch Umsetzung mit Silanen mit organischen Seitenketten, die ein oder mehrere korrespondierende funktionelle Gruppen enthalten,
  • c. Zugabe von Additiven zu den entstehenden makromolekularen Silanen,
  • d. Weiterverarbeiten des Produktes als Pulverklarlack.
In the context of the invention is also a process for producing a highly abrasion-resistant vehicle paint, characterized by the following process steps:
  • a. Providing an organic monomer, oligomer or prepolymer having one or more organic functional groups,
  • b. Saturate the in a. described functional groups by reaction with silanes with organic side chains containing one or more corresponding functional groups,
  • c. Addition of additives to the resulting macromolecular silanes,
  • d. Further processing of the product as a powder clearcoat.

Die entstehenden höhermolekularen Silane können nämlich auch als Feststoffe anfallen und diese können nach Zusatz von Additiven weiter als Pulverklarlack verarbeitet werden (durch Aufschmelzen). Selbstverständlich kann anschließend das Pulver auch in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und dann weiterverarbeitet werden.The namely, higher molecular weight silanes can namely also occur as solids and these can after addition of additives further processed as powder clearcoat (by Melting). Of course, afterwards the powder is also dissolved in a suitable solvent and then processed further.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die organischen funktionellen Gruppen Amino-, Hydroxy-, Epoxy-, Mercaptan-, Carbonsäure-, Anhydrid-, Oxim-, Isocyanat- oder Thioisocyanatgruppen sind.According to the invention provided that the organic functional groups amino, hydroxy, Epoxy, mercaptan, carboxylic acid, anhydride, oxime, isocyanate or thioisocyanate groups.

Es ist vorteilhaft, dass die korrespondierenden Gruppen insbesondere Hydroxy und Isocyanat, Isocyanat und Amino, Harnstoff und Isocyanat, Carbonsäure und Isocyanat, Anhydrid und Isocyanat, Epoxy und Amin, Isocyanat und Epoxy, Hydroxid mit Epoxy sind.It is advantageous that the corresponding groups in particular Hydroxy and isocyanate, isocyanate and amino, urea and isocyanate, Carboxylic acid and isocyanate, anhydride and isocyanate, epoxy and amine, isocyanate and epoxy, hydroxide with epoxy.

Weiterhin ist es zweckmäßig, dass die Monomere, Oligomere oder Prepolymere funktionalisierte Kohlenwasserstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, Polyester, Polyether, Polyurethane, Polyamide, Polyaniline, Polyimide, Polyphenole, Polysulfamide, Imid, Polyacrylat, Polyurethanacrylat, Polyesteracrylat, Thiole, Polyetheracrylate, Polyesteracrylate, aminofunktionelle Acrylate, Phenole, Phenolharze oder Melamin sind.Farther it is expedient that the monomers, oligomers or prepolymers functionalized hydrocarbons, hydrofluorocarbons, Polyesters, polyethers, polyurethanes, polyamides, polyanilines, polyimides, Polyphenols, polysulfamides, imide, polyacrylate, polyurethane acrylate, Polyester acrylate, thiols, polyether acrylates, polyester acrylates, amino-functional acrylates, phenols, phenolic resins or melamine.

Bei einer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass vor dem Applizieren des Fahrzeuglackes Pigmente zugegeben werden.at An embodiment of the invention is provided that before the application the vehicle paint pigments are added.

Neben der Herstellung von Klarlacken können die Formulierungen auch pigmentiert werden. Die Pigmente werden dabei überraschenderweise durch die anorganische Oberflächenfunktionalisierung durch das Bindemittel fest eingebunden und stabilisiert und können dadurch ohne Gefahr von Kreidung (z. B. durch Alterung oder Abrieb) fest eingebunden werden.Next The formulations can be used in the production of clearcoats also be pigmented. The pigments are surprisingly by the inorganic surface functionalization by firmly bind and stabilize the binder and can thus without risk of chalking (eg due to aging or abrasion) firmly integrated.

Es liegt im Rahmen der ersten Ausgestaltung der Erfindung, dass vor dem Applizieren des Fahrzeuglackes organische oder anorganische UV-Absorber, Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Fluorcarbon-Partikel oder Wachse zugegeben werden.It lies within the scope of the first embodiment of the invention, that before the application of vehicle paint organic or inorganic UV absorbers, matting agents, wetting dispersants, HALS stabilizers, Free radical scavengers, defoamers, waxes, biocides, preservatives, inorganic or organic fillers, fluorocarbon particles or waxes are added.

Bei der zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt c.) als Additive organische oder anorganische UV-Absorber, Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Fluorcarbon-Partikel oder Wachse zugegeben werden.at the second embodiment of the invention is provided that in Step c.) As additive organic or inorganic UV absorbers, Matting agents, wetting dispersants, HALS stabilizers, free-radical scavengers, defoamers, Waxes, biocides, preservatives, inorganic or organic Fillers, fluorocarbon particles or waxes added become.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Molekülmasse des bzw. der Silane größer als 200, insbesondere größer als 300, bevorzugt größer als 500 und besonders bevorzugt größer als 1.000 ist.According to the invention provided that the molecular weight of the silane or larger than 200, in particular greater than 300, preferred greater than 500, and more preferably larger than 1,000.

Als Silane kommen insbesondere die folgenden in Frage: 3-Aminopropyltriethoxysilan, Aminoethylaminpropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Aminoethylaminopropylsilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-Cyclohexyl-3-aminopropyl-trimethoxysilan, Benzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilan, Vinylbenzylamino-ethylaminopropyl-trimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyldimethoxymethylsilan, Vinyl(tris)methoxyethoxy)silan, Vinylmethoxymethylsilan, Vinyltris(2-methoxyethoxy)silan, Vinyltriacetoxysilan, Chloropropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidoxypropyltriethoxysilan Glycidoxypropyl-methyldiethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Bis-Triethoxysilylpropyldisulfidosilan, Bis-Triethoxysilyl-propyldisulfidosilan, Bis-Triethoxysilylpropyltetroasulfidosilan, N-Cyclohexyl-aminomethylmethyldieethoxysilan, N-Cyclohexylaminomethyltriethoxysilan, N-Phenylaminomethyltrimethoxysilan, (Methacryloxymethyl)methyldimethoxysilan, Methacryloxymethyltrimethoxysilan, (Methacryloxymethyl)methyldiethoxysilan, Methacryloxymethyltriethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriacetoxysilan, (Isocyanatomethyl)methyldimethoxysilan, 3-Isocyanato-propyltrimethoxysilan, 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan, 3-Trimethoxysilylmethyl-O-methylcarbamat, N-Dimethoxy-(methyl)silylmethyl-O-methyl-carbamat, 3-(Triethoxysilyl)propylbernsteinsäure-anhydrid, Dicyclopentyldimethoxysilan und sowie 3-(trimethoxysilyl)-propyldimethyloctadecylammoniumchlorid, Tris(3-Trimethoxysilyl)-isocyanurate, 3-Triethoxysilylpropyl)-t-butylcarbamate, Triethoxysilyl-propylethylcarbamate, 3-Thiocyanatopropyltriethoxysilane, Bis[3-(Triethoxysilyl)propyl]-tetrasulfide, Bis[3-(Triethoxysilyl)propyl]-disulfide, 3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, Beta-(3, 4-Epoxycyclohexyl)Ethyltriethoxysilan.When Silanes are in particular the following: 3-aminopropyltriethoxysilane, Aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, Aminoethylaminopropylsilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-cyclohexyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, benzylaminoethylaminopropyltrimethoxysilane, Vinylbenzylamino-ethylaminopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, vinyldimethoxymethylsilane, vinyl (tris) methoxyethoxy) silane, Vinylmethoxymethylsilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriacetoxysilane, Chloropropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane Glycidoxypropyl-methyldiethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, Bis-triethoxysilylpropyldisulfidosilane, bis-triethoxysilyl-propyldisulfidosilane, Bis-triethoxysilylpropyltetroasulfidosilane, N-cyclohexylaminomethylmethyldiethoxysilane, N-cyclohexylaminomethyltriethoxysilane, N-phenylaminomethyltrimethoxysilane, (Methacryloxymethyl) methyldimethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, (Methacryloxymethyl) methyldiethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriacetoxysilane, (isocyanatomethyl) methyldimethoxysilane, 3-isocyanato-propyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-trimethoxysilylmethyl-O-methylcarbamate, N-dimethoxy- (methyl) silylmethyl-O-methyl-carbamate, 3- (triethoxysilyl) propylsuccinic anhydride, Dicyclopentyldimethoxysilane and and 3- (trimethoxysilyl) -propyldimethyloctadecylammonium chloride, Tris (3-trimethoxysilyl) isocyanurates, 3-triethoxysilylpropyl) -t-butylcarbamates, Triethoxysilyl-propylethylcarbamates, 3-thiocyanatopropyltriethoxysilanes, Bis [3- (triethoxysilyl) propyl] tetrasulfides, bis [3- (triethoxysilyl) propyl] disulfides, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, beta- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das bzw. die Silane in organischen Seitenketten polarisierte Gruppen aufweisen, die sich zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen eignen.A Development of the invention is that or the silanes in organic side chains have polarized groups, the are suitable for the formation of hydrogen bonds.

Zur Erfindung gehörig ist auch, dass der Dampfdruck des bzw. der Silane kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1 und besonders bevorzugt kleiner als 0,5 hPa bei 20°C ist.to Invention is also associated that the vapor pressure of or the silanes less than 2, preferably less than 1 and especially preferably less than 0.5 hPa at 20 ° C.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor dem Härten das bzw. die Silane eine organische Vernetzungsreaktion mit homologen oder nichthomologen Silanen oder mit organischen Monomeren, Oligomeren oder Polymeren durchlaufen.Farther is inventively provided that before curing the silanes or an organic crosslinking reaction with homologous or non-homologous silanes or with organic monomers, oligomers or go through polymers.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, dass die organische Molekülmasse größer ist als die anorganische.In In this context, it is advantageous that the organic molecular weight is greater than the inorganic one.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, dass in den Schritten a.) bis c.) der Wassergehalt maximal 5%, vorzugsweise maximal 1% beträgt und besonders bevorzugt die Reaktion ohne Anwesenheit von Wasser durchgeführt wird.It has proved to be useful in that the steps a.) to c.) the water content is not more than 5%, preferably not more than 1%, and more preferably the reaction is carried out without the presence of water.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass das bzw. die Silane maximal zu 5%, bevorzugt maximal zu 1% und besonders bevorzugt nicht anorganisch vorvernetzt sind.in the According to the invention, it is provided that the silane (s) maximally at 5%, preferably at most 1%, and more preferably non-inorganic are pre-crosslinked.

Es ist weiterhin vorteilhaft, dass als Reaktionspartner bis zu 20%, bevorzugt 0,5 bis 50% Lewissäuren oder Lewisbasen, insbesondere in Form von Übergangsmetallkomplexen, -salzen oder -Partikeln, bevorzugt Mikro- oder Nanopartikeln verwendet werden.It is also advantageous that as a reactant up to 20%, preferably 0.5 to 50% Lewis acids or Lewis bases, in particular in the form of transition metal complexes, salts or particles, preferably micro- or nanoparticles are used.

Hierbei wird bevorzugt, dass die Übergangsmetallkomplexe, -salze oder -partikel Titan-, Aluminium-, Zinn- oder Zirkoniumkomplexe sind.in this connection it is preferred that the transition metal complexes, salts or particles titanium, aluminum, tin or zirconium complexes are.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass als Füllstoffe Partikel, insbesondere Mikro-, Submikro- oder Nanopartikel zugegeben werden.A Development of the invention is that as fillers Particles, in particular micro-, sub-micro- or nanoparticles added become.

Zur Erfindung gehörig ist auch, dass als Lösungsmittel in Schritt c.) Alkohole, Acetate, Äther oder Reaktionsverdünner verwendet werden.to Invention is also part of that as a solvent in step c.) Alcohols, acetates, ethers or reaction diluents be used.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial nasschemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Streichen, Drucken, Schleudern, Rakeln oder aber durch Verdampfen im Vakuum auf ein Substrat aufgetragen wird.Farther is inventively provided that the coating material wet-chemical, in particular by spraying, dipping, flooding, Roll, swipe, print, spin, knife or by evaporation applied in vacuum to a substrate.

Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindungen, dass das Beschichtungsmaterial durch Pulverbeschichtung auf ein Substrat aufgetragen wird.Also it is within the scope of the inventions that the coating material is applied to a substrate by powder coating.

In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß, dass das Substrat aus Metall, Kunststoff, Keramik, Lack, Gummi, auf Glas oder Verbundmaterialien besteht.In In this context, it is according to the invention that the substrate of metal, plastic, ceramic, lacquer, rubber, on glass or composite materials.

Es ist zweckmäßig, dass das Beschichtungsmaterial nach dem Auftragen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 1.200°C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 250°C gehärtet wird, wobei das Härten vorzugsweise thermisch, mit Mikrowellenstrahlung oder UV-Strahlung erfolgt.It is expedient that the coating material after application at temperatures from room temperature to 1200 ° C, preferably cured from room temperature to 250 ° C. is, wherein the curing preferably thermally, with microwave radiation or UV radiation occurs.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Fahrzeuglack, hergestellt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrzeuglacks als Klarlack (Decklack), pigmentierter Lack (Basislack), Füllerschicht, Reparaturlack oder Pulverlack für Fahrzeugkarossen, insbesondere Automobil- oder Motorradkarossen, Fahrzeugteile, insbesondere Automobil- oder Motorradteile, sowie Einbau-, Anbau-, Zubehör- oder Ersatzteile für Fahrzeuge, insbesondere Felgen, Stoßstangen, Blenden oder Zierleisten. Unter Fahrzeugen werden in diesem Sinne Land-, Wasser- und Luftfahrzeuge verstanden, also insbesondere Personen- und Lastkraftwagen, Busse, Motorräder, Schienenfahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge.in the The invention also provides a vehicle paint produced by an inventive method and the use of the vehicle paint according to the invention as a clearcoat (Topcoat), pigmented varnish (basecoat), surfacer coat, Repair paint or powder paint for vehicle bodies, in particular Automobile or motorcycle bodies, vehicle parts, in particular automobile or motorcycle parts, as well as installation, attachment, accessory or Spare parts for vehicles, in particular rims, bumpers, Irises or moldings. Under vehicles are in this sense Land, water and air vehicles understood, in particular passenger and trucks, buses, motorcycles, rolling stock, Ships and planes.

Der erfindungsgemäße Fahrzeuglack kann somit als 2., 3., 4. oder 5. Schicht innerhalb des Lackaufbaus verwendet werden und eignet sich sowohl für Metall- als auch für Kunststoffteile sowie Teile aus anderen Werkstoffen.Of the Vehicle paint according to the invention can thus be considered as 2., 3rd, 4th or 5th layer can be used within the paint system and is suitable for both metal and for Plastic parts and parts made of other materials.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert: following the invention will be described in more detail on the basis of exemplary embodiments explains:

Beispiel 1:Example 1:

87 g Setalux 1187 XX 60 (Akzo Nobel) werden mit Setalux 1196 XX 60 (Akzo Nobel), 91,9 g 1,6 Hexandiol (Fluka) und 8,62 g TINUVIN 405 (Ciba) in einer 1 l Schott-Flasche vorgelegt und unter Rühren auf dem Heizrührer so lange erhitzt, bis eine klare Lösung entsteht (ca. 80°C).87 g Setalux 1187 XX 60 (Akzo Nobel) are made with Setalux 1196 XX 60 (Akzo Nobel), 91.9 g 1,6 hexanediol (Fluka) and 8.62 g TINUVIN 405 (Ciba) in a 1 l Schott bottle and stirring heated on the stirrer until a clear solution arises (about 80 ° C).

Dann erfolgt die Zugabe von ca. 4 Tropfen Katalysator Dibutylzinndilaurat.Then The addition of about 4 drops of catalyst dibutyltin dilaurate.

Unter Rühren wird die vorher gemischte Lösung von 32,6 g Desmodur N 100 und 87,05 g 3-ICTMS (Isocyanatopropyltrimethoxysilan, Onichem) zugegeben. Nach Abklingen der Reaktion werden 87,05 g ICTMS zugegeben. Nach Abkühlen auf ca. 60°C wird der Ansatz mit 243,7 g Butylglycol (Fluka) verdünnt. Danach wird die Formulierung mit 13,9 g TINUVIN 152 (50% in Pentylacetat), 13,9 g TINUVIN 292 (50% in Pentylacetat), 2 g Byk 301 (Byk Chemie), 0,832 g Tego Flow 370 (Tego) und 0,832 g Byk 088 (Byk Chemie) zugesetzt.Under Stirring becomes the previously mixed solution of 32.6 g Desmodur N 100 and 87.05 g of 3-ICTMS (isocyanatopropyltrimethoxysilane, Onichem) was added. When the reaction has subsided, 87.05 g of ICTMS are added. After cooling to about 60 ° C, the approach with Diluted 243.7 g of butylglycol (Fluka). After that, the wording becomes with 13.9 g TINUVIN 152 (50% in pentyl acetate), 13.9 g TINUVIN 292 (50% in pentyl acetate), 2 g Byk 301 (Byk Chemie), 0.832 g Tego Flow 370 (Tego) and 0.832 g Byk 088 (Byk Chemie).

Anwendung 1 (Klarlack, Topcoat für OEM Lackierung):Application 1 (Clearcoat, Topcoat for OEM painting):

Zur Formulierung einer hoch abrieb- und kratzfesten Klarlackformulierung werden dem o. g. Gemisch 16,7 g des Vernetzungskatalysators Nacure 4575 zugegeben. Daran anschließend wird die Formulierung auf ein Stahlblech durch Nass in Nass Auftrag im Sprühverfahren auf einen wasserbasierten Basislack (schwarz) beschichtet und 20 min bei 135°C getrocknet. Der Gesamtschichtaufbau ist wie folgt: Stahlblech/KTL/Füller/Basislack/Klarlack (Topcoat).to Formulation of a highly abrasion- and scratch-resistant clearcoat formulation become the o. g. Mixture 16.7 g of the crosslinking catalyst Nacure 4575 added. After that, the wording becomes on a steel sheet by wet in wet application by spraying coated on a waterborne basecoat (black) and 20 dried at 135 ° C min. The overall layer construction is like follows: Sheet steel / KTL / filler / basecoat / clearcoat (topcoat).

Schichteigenschaften:Coating properties:

Die Abriebbeständigkeit wurde mit einem Waschbarkeits- und Scheuerprüfgerät (Fa. Erichsen) und dem dazugehörigen Schleifvlies (3M Scotch Brite Nr. 7448) als abrasives Medium bestimmt. Zur Beurteilung der Abriebbeständigkeit wurde der Glanzgrad vor und nach 500 Zyklen Belastung der beschichteten und unbeschichteten Platte miteinander verglichen. Die unbeschichtete Seite ist nach dem Prüfverfahren sichtlich sehr stark verkratzt. Zur Quantifizierung der Abriebbeständigkeit wurde der prozentuale Restglanz im Vergleich zum Ausgangsglanz der Oberflächen ermittelt. Die Messung ergab, dass die beschichtete Fläche keinen merklichen Glanzverlust zeigte. Gleichzeitig erwies sich die Beschichtung als chemisch sehr resistent bei gleichzeitig ausgezeichnetem optischen Eindruck (”Appearance”).The Abrasion resistance was measured with a washability and Scrub tester (Erichsen) and the associated Sanding fleece (3M Scotch Brite No. 7448) as abrasive medium. To evaluate the abrasion resistance, the gloss level before and after 500 cycles loading of the coated and uncoated Plate compared to each other. The uncoated side is after visibly very scratched the test procedure. For quantification the abrasion resistance became the percentage residual gloss determined in comparison to the initial gloss of the surfaces. The measurement showed that the coated area no showed noticeable loss of gloss. At the same time, the coating proved as chemically very resistant with at the same time excellent optical Impression ("Appearance").

Die Schichten sind außerdem polierfähig. Die Chemikalienbeständigkeit wurde wie folgt geprüft:
Das Prüfblech im Gradientenofen und bei verschiedenen Temperaturen (je nach Prüfsubstanz) aufgeheizt. Danach werden verschiedene Prüfsubstanzen aufgetropft. Nach 30 min werden die Proben unter fließendem Wasser abgereinigt und getrocknet. Danach wurden auftretende Veränderungen nach 24 h Lagerung beurteilt. Vor der Beurteilung wurden die Proben nochmals mit Ethanol abgereinigt und getrocknet. Prüfsubstanz Prüftemperatur Visueller Eindruck der Oberflächen 36%ige Schwefelsäure 65°C Ohne Befund Dieselkraftstoff RT Ohne Befund 1%ige Schwefelsäure 80°C Ohne Befund 10%ige HCl 80°C Leichte Farbänderung 5%ige NaOH 80°C Leichte Quellung Pankreatin 80°C Ohne Befund Baumharz 80°C Ohne Befund VE Wasser 80°C Ohne Befund The layers are also polishable. Chemical resistance was tested as follows:
The test plate in the gradient oven and at different temperatures (depending on the test substance) heated. Thereafter, various test substances are dropped. After 30 minutes, the samples are cleaned under running water and dried. Thereafter, changes occurring after 24 hours storage were assessed. Before the evaluation, the samples were again cleaned with ethanol and dried. test substance Test temperature Visual impression of the surfaces 36% sulfuric acid 65 ° C Without findings Diesel fuel RT Without findings 1% sulfuric acid 80 ° C Without findings 10% HCl 80 ° C Slight color change 5% NaOH 80 ° C Slight swelling pancreatin 80 ° C Without findings tree resin 80 ° C Without findings VE water 80 ° C Without findings

Anwendung 2 (Basislack für OEM Lackierung):Application 2 (base coat for OEM Coating):

Das Pigment Bayferrox 120 NM (Bayer) wurde 1:1 mit einen Lösungsmittelgemisch bestehend aus Butylglycol (Solvadis), DPM Dipropylenglykolmonomethylether und Diethylenglycolmonoethylether (Verhältnis 1:1:1) angepastet und zu 40 Gew.-% bezüglich des Feststoffanteiles zu der Lackformulierung unter Beispiel 1 zugegeben. Danach erfolgte der Zusatz von 1% Tegokat 226 (Goldschmidt). Der so hergestellte pigmentierte Basislack wurde anschließend auf ein Stahlblech mit Füller-Schicht durch Sprühen aufgetragen und 30 min bei 80°C getrocknet.The Pigment Bayferrox 120 NM (Bayer) was mixed 1: 1 with a solvent mixture consisting of butyl glycol (Solvadis), DPM dipropylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether (ratio 1: 1: 1) pasted and at 40% by weight relative to the solids content of the Paint formulation added under Example 1. After that took place the Addition of 1% Tegokat 226 (Goldschmidt). The pigmented basecoat thus prepared was then applied to a steel sheet with filler layer applied by spraying and at 80 ° C for 30 minutes dried.

Schichteigenschaften:Coating properties:

Die Prüfbleche zeigen eine glänzende bis leicht matte Oberfläche. Die Kratzbeständigkeit wurde mit einem Schlüssel überprüft. Dazu wurde mit einem Schlüssel mäßig bis stark über die Oberfläche gekratzt. Auf der Oberfläche zeigte sich danach nur eine kaum visuell wahrnehmbare Markierung.The Test panels show a glossy to slightly matt Surface. The scratch resistance was with a Key checked. This was with a Key moderate to strong above the surface scratched. On the surface showed thereafter only a barely visually noticeable mark.

Beispiel 2:Example 2:

68,1 g TMP Trimethylolpropan (Fluka) werden mit 410,6 g 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan (Onichem) versetzt, gemischt und auf 80°C erhitzt. Danach werden dem Gemisch 0,2 g DBTL zugegeben. Das Gemisch wird nach ca. 30 min auf 60°C abgekühlt und direkt mit 815,8 g 1-Methoxy-2-Propanol (Solvadis) verdünnt. Danach wird das Gemisch mit 1% einer 5%igen Schwefelsäure versetzt.68.1 g TMP trimethylolpropane (Fluka) are mixed with 410.6 g of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (Onichem), mixed and heated to 80 ° C. After that 0.2 g of DBTL is added to the mixture. The mixture is added after approx. Cooled to 60 ° C for 30 min and directly with 815.8 g 1-methoxy-2-propanol (Solvadis). After that will the mixture is admixed with 1% of 5% sulfuric acid.

Anwendung 1: Überlackierung von Blechen mit kommerzieller KlarlacklackierungApplication 1: Overpainting of Sheets with commercial clearcoat

Das Gemisch wird anschließend auf ein Prüfblech mit folgendem Gesamtschichtaufbau Stahlblech/KTL/Füller/Basislack/Klarlack (kommerziell) auflackiert und bei Raumtemperatur über Nacht getrocknet.The Mixture is then placed on a test plate following overall layer structure steel sheet / KTL / filler / basecoat / clearcoat (commercially) and at room temperature overnight dried.

Schichteigenschaften:Coating properties:

Das Prüfblech zeigt eine ausgezeichnete Stahlwoll-Beständigkeit und HaftungThe Test sheet shows excellent steel wool resistance and liability

Anwendung 2: Reparatursystem (Spot Repair):Application 2: Repair Repair (Spot Repair):

Das Gemisch wird auf ein bereits angeschliffenes Blech mit einem kommerziellen Klarlack aufgesprüht und bei Raumtemperatur getrocknet. Die behandelten Flächen zeigten keine optischen Beeinträchtigungen und eine ausgezeichnete Haftung auch nach 7 h Schwitzwasserprüfung bei 40°C.The Mixture is applied to an already ground sheet metal with a commercial Clearcoat sprayed on and dried at room temperature. The treated areas showed no visual impairments and Excellent adhesion even after 7 hours condensation test at 40 ° C.

Beispiel 3:Example 3:

20,0 g Vinyltriethoxysilan (Evonik-Degussa) werden mit 0,15 g Dicumylperoxid versetzt und unter Rühren (Magnetrührer, 500 U/min) auf 150°C erhitzt. Nach 30 min Rühren wird die Heizung abgeschaltet und das zähflüssig gewordene Material auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Es werden 60 g 1-Methoxy-2-propanol und 0,8 g x-add® KR 9006 (NANO-X GmbH, Al-Starter) zugegeben und noch 5 min Rühren gelassen.20.0 g of vinyltriethoxysilane (Evonik-Degussa) are mixed with 0.15 g of dicumyl peroxide and heated with stirring (magnetic stirrer, 500 U / min) to 150 ° C. After stirring for 30 minutes, the heater is switched off and the viscous material allowed to cool to room temperature. There are 60 g 1-methoxy-2-propanol and 0.8 g of x-add ® KR 9006 (NANO-X GmbH, Al-initiator) were added and left for another 5 minutes stirring.

Das Material wird auf einen Polyesterdecklack geflutet und 20 min bei 130°C getrocknet. Man erhält eine klare abriebfeste Oberflächenbeschichtung.The Material is flooded on a polyester topcoat and added for 20 minutes Dried 130 ° C. This gives a clear abrasion resistant Surface coating.

Beispiel 4:Example 4:

20,0 g Vinyltriethoxysilan (Evonik-Degussa), 25,0 g 1,6 Hexandioldimethacrylat (Evonik-Degussa) werden mit 0,45 g Dicumylperoxid versetzt und unter Rühren (Magnetrührer, 500 U/min) auf 150°C erhitzt. Nach 30 min Rühren wird die Heizung abgeschaltet und das zähflüssig gewordene, leicht gelbliche Material auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Es werden 60 g 1-Methoxy-2-propanol und 0,8 g x-add® KR 9006 (NANO-X GmbH, Al-Starter) zugegeben und noch 5 min Rühren gelassen.20.0 g of vinyltriethoxysilane (Evonik-Degussa), 25.0 g of 1,6-hexanediol dimethacrylate (Evonik-Degussa) are mixed with 0.45 g of dicumyl peroxide and heated with stirring (magnetic stirrer, 500 U / min) to 150 ° C. After stirring for 30 minutes, the heating is switched off and the viscous, slightly yellowish material allowed to cool to room temperature. There are 60 g 1-methoxy-2-propanol and 0.8 g of x-add ® KR 9006 (NANO-X GmbH, Al-initiator) were added and left for another 5 minutes stirring.

Das Material wird auf einen Polycarbonatsubstrat geflutet und 20 min bei 130°C getrocknet. Man erhält eine klare hochabriebfeste Oberflächenbeschichtung.The Material is flooded onto a polycarbonate substrate and left for 20 min dried at 130 ° C. This gives a clear highly abrasion-resistant Surface coating.

Beispiel 5.Example 5.

0,2 mol Geniosil GF20 (Wacker) und 0,1 Mol Hexamethylendiisocyanat HDI (Sigma Aldrich) werden gerührt und auf 230°C erhitzt. Danach werden 0,2 g NaOH zugegeben. Danach erfolgt eine heftige Gasbildung (Bildung von CO2). Nach dieser Abreaktion erhält man ein braunes Gemisch, welches nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur 1:1 mit 1-Methoxy-2-Propanol verdünnt wird.0.2 mol Geniosil GF20 (Wacker) and 0.1 mol hexamethylene diisocyanate HDI (Sigma Aldrich) are stirred and heated to 230 ° C. Thereafter, 0.2 g of NaOH are added. Thereafter, a violent Gas formation (formation of CO2). After this abreaction receives a brown mixture, which after cooling to room temperature 1: 1 with 1-methoxy-2-propanol is diluted.

Danach wird das Gemisch mit 1% Nacure 4167 (King Industries) versetzt und auf ein Coil-Blech mit einer bereits applizierten pigmentierten Polyesterschicht durch Walzenauftrag appliziert und bei 150°C ca. 20°C im Umlufttrockenschrank getrocknet. Man erhält eine Schicht mit sehr guter Stahlwollebeständigkeit.After that the mixture is treated with 1% Nacure 4167 (King Industries) and on a coil sheet with an already applied pigmented Polyester layer applied by roller application and at 150 ° C. dried about 20 ° C in a convection oven. You get a layer with very good steel wool resistance.

Beispiel 6:Example 6:

0,2 Mol Geniosil GF 40 werden mit 0,1 mol Adipinsäure (Sigma Aldrich) und + 4 Tropfen Dibutylzinndilaurat (Sigma Aldrich) versetzt und kontinuierlich auf 200°C erhitzt bis keine Gasbildung (CO2) mehr zu beobachten ist. Nach dem Abkühlen werden 6 g des Gemisches mit 4 g 1-Methoxy-2-Propanol und 2% Nacure 4575 (King Industries) versetzt.0.2 mol of Geniosil GF 40 are mixed with 0.1 mol of adipic acid (Sigma Aldrich) and + 4 drops of dibutyltin dilaurate (Sigma Aldrich) and continuously heated to 200 ° C until no more gas formation (CO 2 ) is observed. After cooling, 6 g of the mixture are mixed with 4 g of 1-methoxy-2-propanol and 2% Nacure 4575 (King Industries).

Das Gemisch wird anschließend auf ein Coil-Blech mit einer bereits applizierten pigmentierten Polyesterschicht durch Walzenauftrag appliziert und bei 150°C ca. 20°C im Umlufttrockenschrank getrocknet. Man erhält eine Schicht mit sehr guter Kratzbeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit.The Mixture is then placed on a coil plate with a already applied pigmented polyester layer by roller application applied and at 150 ° C about 20 ° C in a convection oven dried. This gives a layer with very good scratch resistance and chemical resistance.

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Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a. Bereitstellung eines organischen Monomers, Oligomers oder Prepolymers mit ein oder mehreren organischen funktionellen Gruppen, b. Absättigen der in a. beschriebenen funktionellen Gruppen durch Umsetzung mit Silanen mit organischen Seitenketten, die ein oder mehrere korrespondierende funktionelle Gruppen enthalten, c. Aufnahme der entstehenden makromolekularen Silane in Lösungsmittel, vorzugsweise protische oder aprotische Lösungsmittel oder Gemische hiervon, d. Zugabe von Reaktionspartnern, insbesondere Säuren, Lewissäuren, Basen oder Lewisbasen, e. Applizieren des so entstandenen Fahrzeuglackes auf ein Substrat und f. Härten des Beschichtungsmaterials.Process for producing a highly abrasion resistant Vehicle paint, characterized by the following process steps: a. Providing an organic monomer, oligomer or prepolymer with one or more organic functional groups, b. Saturate the in a. described functional groups by reaction with silanes with organic side chains, the one or contain a plurality of corresponding functional groups, c. Absorption of the resulting macromolecular silanes in solvent, preferably protic or aprotic solvents or Mixtures thereof, d. Addition of reactants, in particular Acids, Lewis acids, bases or Lewis bases, e. Applying the resulting vehicle paint on a substrate and f. Hardening of the coating material. Verfahren zur Herstellung eines hoch abriebfesten Fahrzeuglackes, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a. Bereitstellung eines organischen Monomers, Oligomers oder Prepolymers mit ein oder mehreren organischen funktionellen Gruppen, b. Absättigen der in a. beschriebenen funktionellen Gruppen durch Umsetzung mit Silanen mit organischen Seitenketten, die ein oder mehrere korrespondierende funktionelle Gruppen enthalten, c. Zugabe von Additiven zu den entstehenden makromolekularen Silanen, d. Weiterverarbeiten des Produktes als Pulverklarlack.Process for producing a highly abrasion resistant Vehicle paint, characterized by the following process steps: a. Providing an organic monomer, oligomer or prepolymer with one or more organic functional groups, b. Saturate the in a. described functional groups by reaction with silanes with organic side chains, the one or contain a plurality of corresponding functional groups, c. Addition of additives to the resulting macromolecular silanes, d. Further processing of the product as a powder clearcoat. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen funktionellen Gruppen Amino-, Hydroxy-, Epoxy-, Mercaptan-, Carbonsäure-, Anhydrid-, Oxim-, Isocyanat- oder Thioisocyanatgruppen sind.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the organic functional Groups amino, hydroxy, epoxy, mercaptan, carboxylic acid, Anhydride, oxime, isocyanate or thioisocyanate groups. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die korrespondierenden Gruppen insbesondere Hydroxy und Isocyanat, Isocyanat und Amino, Harnstoff und Isocyanat, Carbonsäure und Isocyanat, Anhydrid und Isocyanat, Epoxy und Amin, Isocyanat und Epoxy, Hydroxid mit Epoxy sind.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the corresponding groups in particular hydroxy and isocyanate, isocyanate and amino, urea and isocyanate, carboxylic acid and isocyanate, anhydride and Isocyanate, epoxy and amine, isocyanate and epoxy, hydroxide with epoxy are. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Monomere, Oligomere oder Prepolymere funktionalisierte Kohlenwasserstoffe, Fluorkohlenwasserstoffe, Polyester, Polyether, Polyurethane, Polyamide, Polyaniline, Polyimide, Polyphenole, Polysulfamide, Imid, Polyacrylat, Polyurethanacrylat, Polyesteracrylat, Thiole, Polyetheracrylate, Polyesteracrylate, aminofunktionelle Acrylate, Phenole, Phenolharze oder Melamin sind.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the monomers, oligomers or prepolymers functionalized hydrocarbons, hydrofluorocarbons, Polyesters, polyethers, polyurethanes, polyamides, polyanilines, polyimides, Polyphenols, polysulfamides, imide, polyacrylate, polyurethane acrylate, Polyester acrylate, thiols, polyether acrylates, polyester acrylates, amino-functional acrylates, phenols, phenolic resins or melamine. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Applizieren des Fahrzeuglackes Pigmente zugegeben werden.Process according to claim 1, characterized characterized in that before applying the vehicle paint pigments be added. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Applizieren des Fahrzeuglackes organische oder anorganische UV-Absorber, Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Fluorcarbon-Partikel oder Wachse zugegeben werden.Process according to claim 1, characterized characterized in that before applying the vehicle paint organic or inorganic UV absorbers, matting agents, wetting dispersants, HALS stabilizers, radical scavengers, defoamers, Waxes, biocides, preservatives, inorganic or organic Fillers, fluorocarbon particles or waxes added become. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c.) als Additive organische oder anorganische UV-Absorber, Mattierungsstoffe, Netzdispergiermittel, HALS-Stabilisatoren, Radikalfänger, Entschäumer, Wachse, Biozide, Konservierungsmittel, anorganische oder organische Füllstoffe, Fluorcarbon-Partikel oder Wachse zugegeben werden.Process according to claim 2, characterized characterized in that in step c.) As additives organic or inorganic UV absorbers, matting agents, wetting dispersants, HALS stabilizers, Free radical scavengers, defoamers, waxes, biocides, preservatives, inorganic or organic fillers, fluorocarbon particles or waxes are added. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Molekülmasse des bzw. der Silane größer als 200, insbesondere größer als 300, bevorzugt größer als 500 und besonders bevorzugt größer als 1.000 ist.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the molecular weight of the silane (s) greater than 200, in particular greater than 300, preferably larger as 500, and more preferably greater than 1,000 is. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die Silane in organischen Seitenketten polarisierte Gruppen aufweisen, die sich zur Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen eignen.Process according to claim 6, characterized characterized in that the silane (s) in organic side chains have polarized groups that can be used to form hydrogen bonds suitable. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfdruck des bzw. der Silane kleiner als 2, vorzugsweise kleiner als 1 und besonders bevorzugt kleiner als 0,5 hPa bei 20°C ist.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the vapor pressure of or the silanes less than 2, preferably less than 1 and especially preferably less than 0.5 hPa at 20 ° C. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Härten das bzw. die Silane eine organische Vernetzungsreaktion mit homologen oder nichthomologen Silanen oder mit organischen Monomeren, Oligomeren oder Polymeren durchlaufen.Process according to claim 1, characterized characterized in that before hardening the silane (s) an organic cross-linking reaction with homologous or non-homologous Silanes or with organic monomers, oligomers or polymers run through. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Molekülmasse größer ist als die anorganische.A method according to claim 9, characterized characterized in that the organic molecular mass is larger is considered the inorganic one. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schritten a.) bis c.) der Wassergehalt maximal 5%, vorzugsweise maximal 1% beträgt und besonders bevorzugt die Reaktion ohne Anwesenheit von Wasser durchgeführt wird.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that in steps a.) To c.) the water content is at most 5%, preferably at most 1% and most preferably the reaction without the presence of water is carried out. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bzw. die Silane maximal zu 5%, bevorzugt maximal zu 1% und besonders bevorzugt nicht anorganisch vorvernetzt sind.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that the or the silanes maximum at 5%, preferably at most 1%, and more preferably non-inorganic are pre-crosslinked. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktionspartner bis zu 20%, bevorzugt 0,5 bis 50% Lewissäuren oder Lewisbasen, insbesondere in Form von Übergangsmetallkomplexen, -salzen oder -partikeln, bevorzugt Mikro- oder Nanopartikeln verwendet werden.Process according to claim 1, characterized characterized in that as reactants up to 20%, preferably 0.5 to 50% Lewis acids or Lewis bases, in particular in Form of transition metal complexes, salts or particles, preferably micro- or nanoparticles are used. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsmetallkomplexe, -salze oder -partikel Titan-, Aluminium-, Zinn- oder Zirkoniumkomplexe sind.A method according to claim 13, characterized characterized in that the transition metal complexes, salts or particles are titanium, aluminum, tin or zirconium complexes. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoffe Partikel, insbesondere Mikro-, Submikro- oder Nanopartikel zugegeben werden.A method according to claim 1 or Claim 2, characterized in that as fillers Particles, in particular micro-, sub-micro- or nanoparticles added become. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel in Schritt c.) Alkohole, Acetate, Äther oder Reaktionsverdünner verwendet werden.Process according to claim 1, characterized characterized in that as solvents in step c.) Alcohols, acetates, ethers or reaction diluents are used. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial nasschemisch, insbesondere durch Sprühen, Tauchen, Fluten, Rollen, Streichen, Drucken, Schleudern, Rakeln oder aber durch Verdampfen im Vakuum auf ein Substrat aufgetragen wird.Process according to claim 1, characterized in that the coating material is wet-chemical, in particular by spraying, dipping, flooding, rolling, painting, printing, Spin, knife or by evaporation in a vacuum on a Substrate is applied. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial durch Pulverbeschichtung auf ein Substrat aufgetragen wird.Process according to claim 2, characterized characterized in that the coating material by powder coating is applied to a substrate. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Metall, Kunststoff, Keramik, Lack, Gummi, auf Glas oder Verbundmaterialien besteht.A method according to claim 17 or Claim 18, characterized in that the substrate is made of metal, Plastic, ceramics, lacquer, rubber, glass or composite materials consists. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial nach dem Auftragen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 1.200°C, vorzugsweise von Raumtemperatur bis 250°C gehärtet wird, wobei das Härten vorzugsweise thermisch, mit Mikrowellenstrahlung oder UV-Strahlung erfolgt.A method according to claim 17 or Claim 18, characterized in that the coating material after application at temperatures from room temperature to 1200 ° C, preferably cured from room temperature to 250 ° C. is, wherein the curing preferably thermally, with microwave radiation or UV radiation occurs. Fahrzeuglack, hergestellt durch ein Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 20.Vehicle paint produced by a method according to Claims 1 to 20. Verwendung des Fahrzeuglacks gemäß Anspruch 21 als Klarlack (Decklack), pigmentierter Lack (Basislack), Füllerschicht, Reparaturlack oder Pulverlack für Fahrzeugkarossen, insbesondere Automobil- oder Motorradkarossen, Fahrzeugteile, insbesondere Automobil- oder Motorradteile, sowie Einbau-, Anbau-, Zubehör- oder Ersatzteile für Fahrzeuge, insbesondere Felgen, Stoßstangen, Blenden oder Zierleisten.Use of the vehicle paint according to claim 21 as clear coat (topcoat), pigmented paint (base coat), surfacer coat, Repair paint or powder paint for vehicle bodies, in particular Automobile or motorcycle bodies, vehicle parts, in particular automobile or motorcycle parts, as well as installation, attachment, accessory or Spare parts for vehicles, in particular rims, bumpers, Irises or moldings.
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