DE3439128C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3439128C2
DE3439128C2 DE3439128A DE3439128A DE3439128C2 DE 3439128 C2 DE3439128 C2 DE 3439128C2 DE 3439128 A DE3439128 A DE 3439128A DE 3439128 A DE3439128 A DE 3439128A DE 3439128 C2 DE3439128 C2 DE 3439128C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
parts
polymer
wet
forming polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE3439128A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3439128A1 (de
Inventor
Takeo Neyagawa Osaka Jp Kurauchi
Atsushi Nishinomiya Hyogo Jp Yamada
Jun Hirakata Osaka Jp Nozue
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP20122583A external-priority patent/JPH0239314B2/ja
Priority claimed from JP20122483A external-priority patent/JPS6092365A/ja
Application filed by Nippon Paint Co Ltd filed Critical Nippon Paint Co Ltd
Publication of DE3439128A1 publication Critical patent/DE3439128A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3439128C2 publication Critical patent/DE3439128C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/53Base coat plus clear coat type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/18Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers

Description

Automobilkarosserien werden mit einer farbigen Grundbe­ schichtung versehen, auf die eine dekorative und schützen­ de, klare Deckbeschichtung aufgetragen wird. Um eine größe­ re Produktivität zu erzielen, wird die klare Deckbeschich­ tung üblicherweise naß-in-naß auf die Grundbeschichtung aufgetragen und zugleich mit der Grundbeschichtung gehärtet. Diese Methode ist für Inline-Beschichtungsverfahren in der Automobilindustrie sehr geeignet und liefert ein Finish hoher Güte hinsichtlich Aussehen, Wetterbeständigkeit, Lö­ sungsmittelbeständigkeit, chemischer Beständigkeit, Farb­ echtheit und dergl.
Um ausgezeichnetes Aussehen und insbesondere einen ausge­ zeichneten Metallglanz zu erzielen, ist es zwin­ gend, daß die naß-in-naß auf die Grundbeschichtung aufge­ tragene Deckbeschichtung sich nicht mit der Grundbeschich­ tung vermischt. Wäre dies der Fall, würde dies die Orien­ tierung der Metallschuppen und des metallischen Glanzes stark beeinflussen. Man hat daher Versuche unternommen, die Verträglichkeit zwischen dem Basislack und dem Deck­ lack zu verringern, beispielsweise dadurch, daß man für den Basislack ein Harz mit einem höheren Molekulargewicht verwendete als für den Decklack, oder auch dadurch, daß man für diese Beschichtungen verschiedene Harze verwen­ dete, z. B. eine Kombination aus Acrylharz-Deckbeschich­ tung/Polyester- oder Celluloseacetat-butyrat-Grundbeschich­ tung. Die Verträglichkeit zweier ungehärteter Beschichtun­ gen kann auch dadurch verringert werden, daß man die Be­ schichtungsbedingungen modifiziert. Diese Technik umfaßt den Auftrag des Basislacks in zwei Stufen, längere Unter­ brechungen zwischen den Auftragschritten, eine Erhöhung der Viskosität des Basislacks gegenüber derjenigen des Decklacks und dergl. Keine dieser Techniken ist jedoch zufriedenstellend. Die Verwendung von Harzen mit hohem Molekulargewicht erfordert eine Verringerung des Harzge­ haltes beim Auftragen. Kommen verschiedene Harze für die beiden Beschichtungen zur Anwendung, verringert sich die Haftung zwischen diesen Beschichtungen. Eine Modifizierung der Beschichtungsbedingungen erhöht die Anzahl der Ver­ fahrensschritte und verlängert die für eine Gesamtbe­ schichtung erforderliche Zeitspanne.
Eine Möglichkeit zur Verbesserung der ästhetischen Eigen­ schaften eines Mehrschicht-Systems besteht darin, daß man auf den Basislack einen relativ dicken Decklack aufträgt. Bei einem Zwei-Schicht-System auf der Grundlage einer Basisbeschichtung, die Aluminiumschuppen mit einer Größe von 10 bis 50 µm enthält, ragen große Aluminiumschuppen häufig aus der Oberfläche des Basislacks heraus. Der klare Decklack muß daher eine Filmstärke haben, die ausreicht, um das Hervortreten der Aluminiumschuppen zu kompensieren. Darüber hinaus dienen dick aufgetragene, klare Decklacke auch zur Verbesserung des gesamten Finishs, wenn der Basislack mit nichtmetallischen, fe­ sten Farbpigmenten pigmentiert ist. Bei Verwendung herkömm­ licher Deckbeschichtungsmassen lassen sich mit nur einem Beschichtungsvorgang lediglich eine Schichtdicke von 20 bis 30 µm und mit zwei Beschichtungsvorgängen eine Schicht­ dicke von 40 bis 45 µm erzielen. Der Grund dafür liegt darin, daß herkömmliche Beschichtungsmassen zu stark ver­ laufen, wenn man die aufgetragene Menge pro Flächenein­ heit erhöht. Dicke Deckbeschichtungen kann man durch meh­ rere Beschichtungsvorgänge erhalten. Diese Technik ist je­ doch wenig effizient und erfordert eine weitgehende Modi­ fizierung der bestehenden Fließbänder.
Um natürliche Rohstoffquellen und die Umwelt zu schonen und um Energie zu sparen, wurden in letzter Zeit viele Versuche unternommen, die nicht-flüchtigen Bestandteile in Beschichtungsmaterialien zu erhöhen. Lösungsmittelarme Beschichtungssysteme basie­ ren im allgemeinen auf einer Verringerung des Molekular­ gewichts des Trägerharzes. Diese Methode hat aber bei der Anwendung auf Zwei-Schicht-Systeme, die mit der naß-in- naß-Technik aufgetragen werden, große Probleme zur Folge, wie eine ungenügende Orientierung der Metallschuppen, Ver­ mischen, einen schlechten Glanz, zu starkes Verlaufen und dergl. Weitere Versuche zielten darauf ab, dem System eine nichtwäßrige Harzdispersion einzuverleiben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch dieses Verfahren mit den oben erwähnten Problemen behaftet ist, weil eine Erhöhung der Viskosität nach dem Auftragen zu viel Zeit verbraucht.
Aufgabe der Erfindung war es daher, Beschichtungsmassen für Mehrschicht-Systeme zu schaffen, welche die obengenann­ ten Nachteile nicht aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Deckbeschichtungs­ masse, die enthält:
  • (a) ein filmbildendes Acrylpolymerisat mit mehre­ ren vernetzbaren Gruppen,
  • (b) ein flüchtiges, organisches, flüssiges Ver­ dünnungsmittel, das in der Lage ist, als Träger für das filmbildende Polymerisat zu wirken,
  • (c) ein Vernetzungsmittel für das in dem Verdün­ nungsmittel gelöste, filmbildende Polymerisat und
die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie durch nicht-wäßrige Dispersions- oder durch Emulsions- Polymerisation erhältliche, intern vernetzte Polymer- Mikrogelpartikeln aus zwei oder mehreren ethylenisch ungesättigten Comonomeren einschließlich wenigstens einem vernetzbaren Comonomeren, das wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Bindungen im Molekül aufweist, wobei an dessen Stelle oder zusätzlich auch eine Kombination zweier Monomerer, die miteinander reagie­ rende Gruppen besitzen, einsetzbar ist, wobei die Polymer- Mikrogelpartikeln eine Teilchengröße von 0,01 bis 10 µm aufweisen, in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aus filmbildendem Poly­ merisat, Vernetzungsmittel und Mikrogelpartikeln, ent­ halten und in der Mischung unlöslich, aber stabil dispergiert sind.
Weiter ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse in einem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtenüberzugs auf einem Substrat, indem man eine Farb-Basisbeschichtungsmasse auf das Substrat aufträgt, darauf die klare Deckbeschich­ tungsmasse nach Anspruch 1 naß-in-naß aufträgt und beide Beschichtungen gleichzeitig härtet.
Auch die Farb-Basisbeschichtungsmasse enthält die Mikrogel-Partikeln nach Patentanspruch 1 zusätzlich zu der herkömmlichen For­ mulierung, insbesondere in einer Menge, die in dem oben angegebenen Bereich liegt.
Die vorliegende Erfindung weist die oben erwähnten Nachtei­ le des Standes der Technik nicht auf. Dementsprechend er­ möglichen es die Mikropartikeln aus einem intern vernetz­ ten Polymerisat, welche der klaren Deckbeschichtungsmasse und auch der Farb-Grundbeschichtungsmasse ein­ verleibt sind, die Deckbeschichtung naß-in-naß in einem Arbeitsgang in einer größeren Filmstärke aufzutragen als dies ohne Mikrogel-Partikeln möglich wäre. Der Grund dafür liegt darin, daß die Mikrogel-Partikeln dem Beschichtungs­ system eine große Strukturviskosität mit einer Fließgrenze verleihen. Das die Mikrogel-Partikeln enthaltende System besitzt deshalb in stationärem Zustand eine sehr hohe scheinbare Viskosität, es kann jedoch bei Anwendung von Scherkräften, die oberhalb der Fließgrenze liegen, belie­ big zerstäubt werden. Aus diesem Grund wird auch die Wan­ derung von Metallschuppen in der Basisbeschichtung, die auf einer Lösungsmittelkonvektion, auf dem Vermischen und Verlaufen der beiden Beschichtungen beruht, verhindert. Auf diese Weise erzielt man ein ausgezeichnetes Finish mit verbessertem Glanz und verbesserten ästhetischen Eigen­ schaften, selbst wenn die Deckbeschichtung in relativ großer Filmstärke aufgetragen wird. Diese Vorteile bleiben auch dann erhalten, wenn die erfindungsgemäße Beschich­ tungsmasse als System mit hohem Feststoffgehalt formuliert wird.
Jedes bekannte, filmbildende Acrylpolymerisat mit vernetz­ baren funktionellen Gruppen kann in der klaren Deckbeschich­ tungsmasse zur Anwendung kommen. Das Polymerisat muß je­ doch mehrere vernetzbare funktionelle Gruppen, wie Hydroxy- und Carboxylgruppen, besitzen. Außerdem muß es für die Bildung eines vernetzten Überzugsfilms die erfor­ derlichen Schutz- und dekorativen Eigenschaften aufweisen, wie Wetter-, Lösungsmittel- und chemische Beständigkeit oder Schlagfestigkeit. Vorzugsweise besitzt das Poly­ merisat eine Säurezahl von 0,5 bis 40, insbesondere bevor­ zugt von 2 bis 30, und eine Hydroxylzahl von 20 bis 200, insbesondere bevorzugt von 40 bis 150. Wenn diese Werte zu niedrig liegen, ist die Vernetzungsdichte zu gering, um der Beschichtung ausreichende Schlagfestigkeit und Lö­ sungsmittelbeständigkeit zu verleihen. Wenn diese Werte dagegen zu hoch liegen, verringert sich die Wasserbestän­ digkeit des erhaltenen Films, so daß sich beim wiederhol­ ten Benetzen Blasen bilden können.
Die erfindungsgemäß in der klaren Deckbeschichtungsmasse zur Anwendung kommenden Acrylpolymerisate können durch Copolymerisation einer Mischung aus einem Alkylacrylat oder -methacrylat und einem Comonomeren mit vernetzbaren funktionellen Gruppen gemäß üblichen Verfahren hergestellt werden. Die Mischung kann auch ein von den obigen Monome­ ren verschiedenes, ethylenisch ungesättigtes Monomer ent­ halten.
Beispiele bevorzugter Alkyl(meth)acrylate sind Methyl (meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat und 2-Ethylhexyl(meth)acrylat.
Beispiele geeigneter Monomerer mit vernetzbaren Gruppen sind Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Hydroxyethyl(meth) acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, N-Butoxymethyl (meth)acrylamid oder Glycidyl(meth)acrylat.
Geeignete Beispiele weiterer Monomerer, die gewünschten­ falls in der Monomerenmischung verwendet werden können, sind Vinylacetat, Acrylnitril, Styrol oder Vinyltoluol. Die Monomerenmischung kann auch ein Monomer enthal­ ten, das die Reaktion zwischen dem filmbildenden Polymer und dem Vernetzungsmittel katalysiert. Zu diesem Zweck verwendet man üblicherweise Acryl- oder Methacrylsäure. Man kann ebenfalls Monomere mit Sulfonsäuregruppen, wie 2-Sulfoethyl-methacrylat, und Maleinsäureester-halbester, wie Butylsäure-maleat, verwenden.
Die Monomerenmischung kann nach bekannten Methoden poly­ merisiert werden. Dazu zählen beispielsweise Lösungsmittel- Polymerisation, nichtwäßrige Dispersions-Polymerisation oder Bulk-Polymerisation. Man kann auch mit einer Emul­ sions-Polymerisation und anschließendem Lösungsmittel­ austausch arbeiten.
Die so hergestellten, filmbildenden Polymerisate können in der Mischung aus organischem, flüssigem Verdünnungs­ mittel und Vernetzungsmittel in Form einer Lösung, einer stabilen Dispersion oder beidem vorliegen.
Beispiele geeigneter Vernetzungsmittel zur Vernetzung der filmbildenden Acrylpolymeriste sind Polyisocyanate und Aminoplastharze, wie Kondensate aus Formaldehyd und ei­ ner Stickstoffverbindung, z. B. Harnstoff, Thioharnstoff, Melamin oder Benzoguanamin. Man kann auch C1-4- Alkylether dieser Kondensate verwenden. Bevorzugt wird ein Melamin-Formaldehyd-Kondensat, wobei eine beträcht­ liche Zahl der Methylolgruppen mit Butanol verethert ist. Der Anteil des Vernetzungsmittels kann 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfest­ stoffgehalt an filmbildendem Polymerisat und Vernet­ zungsmittel, betragen.
Die dem erfindungsgemäßen Beschichtungssystem einverleib­ ten Mikrogel-Partikeln sollen intern vernetzt sein, damit sie in dem Beschichtungssystem nicht löslich, aber stabil dispergierbar sind. Es sind mehrere Verfah­ ren zur Herstellung derartiger Mikrogel-Partikeln bekannt. Eines dieser Verfahren, das im allgemeinen als nicht- wäßriges Dispersionsverfahren (NAD) bezeichnet wird, um­ faßt die Polymerisation einer Mischung aus ethylenisch ungesättigten Comonomeren einschließlich wenigstens einem vernetzbaren Comonomeren. Die Polymerisation erfolgt in einer organischen Flüssigkeit, in der zwar die Mischung löslich, das Polymerisat jedoch zur Bildung einer nicht- wäßrigen Dispersion des vernetzten Copolymerisats unlös­ lich ist. Derartige organische Flüssigkeiten sind bei­ spielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe.
Alternativ können die Mikrogel-Partikeln durch Emulsions- Polymerisation einer Mischung aus ethylenisch ungesättig­ ten Comonomeren, die wenigstens ein vernetzbares Comono­ meres enthalten, in einem wäßrigen Medium gemäß herkömm­ lichen Verfahren hergestellt werden. Anschließend entfernt man das Wasser aus der Emulsion, z. B. durch Lösungsmittel­ substitution, Zentrifugieren, Filtrieren oder Trocknen. Für die Emulsions-Polymerisation können alle bekannten Emulga­ toren und/oder Dispersionsmittel verwendet werden. Emulga­ toren mit amphoteren, ionischen Gruppen sind besonders be­ vorzugt. Wenn Mikrogel-Partikeln einer Beschichtungsmasse einverleibt werden, kann die auf den Mikrogelen basie­ rende Strukturviskosität mit der Teilchengröße der Mikro­ gele variieren. Die Teilchengrößenverteilung der Mikro­ gele sollte daher so gleichmäßig wie möglich sein. Dies kann leicht durch die Verwendung eines Emulgators mit amphoteren, ionisierbaren Gruppen erreicht werden.
Beispiele geeigneter, ethylenisch ungesättigter Comonomerer zur Herstellung von Mikrogelen sind Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth) acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Styrol, α-Methyl­ styrol, Vinyltoluol, t-Butylstyrol, Ethylen, Propylen, Vinylacetat, Vinylpropionat, Acrylnitril, Methacrylnitril oder Dimethylaminoethyl(meth)acrylat. Dabei kann man zwei oder mehrere Comonomere kombinieren.
Die vernetzenden Comonomere umfassen ein Monomeres mit wenigstens zwei ethylenisch ungesättigten Bindungen im Molekül und die Kombination zweier verschiedener Monome­ rer mit Gruppen, welche miteinander reagieren können.
Typische Vertreter von Monomeren mit wenigstens zwei Poly­ merisationsstellen sind Ester von Polyalkoholen mit ethy­ lenisch ungesättigten Monocarbonsäuren, Ester von ethyle­ nisch ungesättigten Monoalkoholen mit Polycarbonsäuren und aromatische Verbindungen mit wenigstens zwei Vinyl­ substituenten. Beispiele sind Ethylen­ glykol-diacrylat, Ethylenglykol-dimethacrylat, Triethy­ lenglykol-dimethacrylat, Tetraethylenglykol-dimethacrylat, 1,3-Butylenglykol-dimethacrylat, Trimethylolpropan- triacrylat, Trimethylolpropan-trimethacrylat, 1,4-Butan­ diol-diacrylat, Neopentylglykol-diacrylat, 1,6-Hexan­ diol-diacrylat, Pentaerythrit-diacrylat, Pentaerythrit­ triacrylat, Pentaerythrit-tetraacrylat, Pentaerythrit-di­ methacrylat, Pentaerythrit-trimethacrylat, Pentaerythrit­ tetramethacrylat, Glycerin-diacrylat, Glycerin-allyloxy­ dimethacrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxymethyl)-ethan-diacrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxymethyl)-ethan-triacrylat, 1,1,1-Tris- (hydroxymethyl)-ethan-dimethacrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxy­ methyl)-ethan-trimethacrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxymethyl)- propan-diacrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxymethyl)-propan-tri­ acrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxymethyl)-propan-dimethacrylat, 1,1,1-Tris-(hydroxymethyl)-propan-trimethacrylat, Tri­ allylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallyltrimellitat, Diallylphthalat, Diallylterephthalat und Divinylbenzol.
Kombinationen zweier Monomere, welche miteinander reagie­ rende Gruppen besitzen, kann man anstelle oder zusätzlich zu den Monomeren mit zwei oder mehreren Polymerisations­ stellen verwenden. Beispielsweise kann man Monomere mit Glycidylgruppen, wie Glycidylacrylat oder -methacrylat, mit Carboxylgruppen enthaltenden Monomeren, wie Acryl-, Methacryl- oder Crotonsäure, kombinieren. Außerdem kann man Hydroxylgruppen enthaltende Monomere mit Isocyanat­ gruppen enthaltenden Monomeren, wie Vinylisocyanat oder Isopropenylisocyanat, kombinieren. Zu den Hydroxyl­ gruppen enthaltenden Monomeren zählen 2-Hydroxyethyl (meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydroxybu­ tyl(meth)acrylat, Allylalkohol oder Methallylalkohol. Wei­ tere Kombinationsmöglichkeiten sind dem Fachmann bekannt.
Mikrogele bildende Monomerenmischungen können Monomere mit funktionellen Gruppen enthalten, welche mit dem Ver­ netzungsmittel reagieren können. Geeignete Beispiele der­ artiger Monomere sind Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Hydro­ xyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, Hydro­ xybutyl(meth)acrylat, Allylalkohol, Methallylalkohol, Acrylamid oder Methacrylamid.
Die Mikrogelteilchen können einheitlich strukturiert sein oder eine Mehrschichtenstruktur besitzen. Ist letzteres der Fall, können die von den Mikrogelen als Ganzes verur­ sachten chemischen oder physikalischen Wirkungen auf die jeweiligen Schichten aufgeteilt sein.
Die Mikrogelpartikeln müssen eine Kolloidteilchengröße von 0,01 bis 10 µm (Mikron), vorzugsweise 0,02 bis 5 µm, be­ sitzen.
Der Anteil der Mikrogele in der Beschichtungsmasse beträgt 0,5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt an Acrylpolymerisat, Ver­ netzungsmittel und Mikrogelen. Wenn die Menge an Mikro­ gelpartikeln zu gering ist, besteht die Gefahr, daß die Beschichtungsmasse beim Auftragen in dicker Filmstärke verläuft. Wenn die Menge dagegen zu groß ist, erhält man ein mattes und damit nicht zufriedenstellendes Finish.
Das in der erfindungsgemäßen, klaren Deckbeschichtungs­ masse verwendete organische, flüssige Verdünnungsmittel kann jedes herkömmliche, in der Lackindustrie zum Lösen von Trägerharzen verwendete Lösungsmittel sein. Geeigne­ te Beispiele sind aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan und Heptan; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und Xylol; verschiedene Petroleumfraktionen mit einem geeigneten Siedepunktbereich; Ester, wie Butyl­ acetat, Ethylenglykol-diacetat und 2-Ethoxyethylacetat; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon und Methylisobutyl­ keton; Alkohole, wie Butanol; sowie Mischungen dieser Lösungsmittel. Die Auswahl eines geeigneten Verdünnungs­ mittels erfolgt in Abhängigkeit des zur Anwendung kommen­ den, filmbildenden Polymerisats und der Form der Lösungs­ mittel-Polymer-Mischung (Lösung oder Dispersion). Wenn das System freies Isocyanat enthält, sollte die Verwen­ dung von Lösungsmitteln mit aktiven Wasserstoffatomen ver­ mieden werden.
Die erfindungsgemäße, klare Deckbeschichtungsmasse kann, falls erforderlich, neben den oben beschriebenen Bestand­ teilen weitere übliche Additive enthalten. Beispiele da­ für sind Viskosität-einstellende Mittel, wie organischer Montmorillonit, Polyamid- und Polyethylenwachse; Oberflä­ chenkonditioniermittel, wie Silikone und organische Poly­ merisate; Katalysatoren, wie p-Toluolsulfonsäure; UV-Ad­ sorptionsmittel, sterisch gehinderte Amine und sterisch gehinderte Phenole.
Die erfindungsgemäße, klare Deckbeschichtungsmasse kann in üblicher Weise bereitet werden. Im allgemeinen wird zuerst ein Lack aus dem filmbildenden Polymerisat und dem Verdünnungsmittel bereitet. Dazu gibt man dann die übrigen Bestandteile und dispergiert gründlich. Schließlich wird die Mischung mit dem Verdünnungsmittel auf eine geeignete Viskosität eingestellt. Bei Verwendung eines Polyiso­ cyanats als Vernetzungsmittel wird dieses in einem separa­ ten Behälter aufbewahrt und bei Gebrauch mit den anderen Bestandteilen gut vermischt.
Für die Farb-Basisbeschichtung, auf die die erfindungsge­ mäße, klare Deckbeschichtungsmasse naß-in-naß aufgetragen wird, kann jede herkömmliche Formulierung verwendet wer­ den. Wesentliche Bestandteile davon sind
  • (a) ein filmbildendes Polymerisat mit mehreren vernetzbaren Gruppen,
  • (b) ein Vernetzungsmittel für das filmbildende Polymerisat,
  • (c) ein Pigment und
  • (d) ein flüchtiges Lösungsmittel.
Die in der klaren Deckbeschichtungsmasse verwendeten Mi­ krogelpartikeln kommen ebenfalls zur Anwendung.
Beispiele geeigneter filmbildender Polymerisate mit ver­ netzbaren funktionellen Gruppen sind neben den bereits oben erwähnten Acrylpolymerisaten Polyester und Alkydhar­ ze mit einer Säurezahl von 0,5 bis 40, vorzugsweise 2 bis 30, und einer Hydroxylzahl von 40 bis 200, vorzugs­ weise 50 bis 150.
Der Ausdruck "Polyesterharz" bedeutet ein Polyesterharz, das üblicherweise in der Lackindustrie verwendet wird und das im wesentlichen ein Kondensat aus einem Polyalkohol und einer Polycarbonsäure darstellt. Dieser Ausdruck um­ faßt auch Alkydharze, die mit höheren Fettsäuregruppen modifiziert sind, die von natürlichen oder synthetischen, trocknenden, halbtrocknenden oder nichttrocknenden Ölen stammen. Diese Polyesterharze müssen, wie oben erwähnt, ge­ eignte Säure- und Hydroxylzahlen besitzen.
Beispiele geeigneter Polyalkohole für die Herstellung von Polyesterharzen sind Ethylenglykol, Propylenglykol, Buty­ lenglykol, 1,6-Hexylenglykol, Neopentylglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethylolethan, Pentaerythrit, Di­ pentaerythrit, Tripentaerythrit, Hexantriol, Oligomere von Styrol und Allylalkohol (z. B. der unter der Bezeichnung HJ 100 erhältliche Alkohol), Polyetherpolyole, die von Trimethylolpropan und Ethylen­ oxid und/oder Propylenoxid abstammen (z. B. die unter der Bezeichnung Niax Triol erhältlichen).
Beispiele geeigneter Polycarbonsäuren sind Bernsteinsäure, Adipin-, Azelain-, Sebacin-, Malein-, Fumar-, Mucon-, Itacon-, Phthal-, Isophthal-, Terephthal-, Trimellit-, Pyromellithsäuren und ihre Anhydride.
Beispiele von Ölen, von denen höhere Fettsäuren abgeleitet sind, sind Leinsamenöl, Sojabohnenöl, Tallöl, dehydrati­ siertes Rizinusöl, Fischöl, Tungöl, Saffloröl, Sonnenblu­ menöl und Baumwollsamenöl. Die Öllänge der ölmodifizierten Alkydharze beträgt vorzugsweise nicht mehr als 50%. Zur Erzielung interner Plastizität können die Polyesterharze auch Monocarbonsäure, wie eine gesättigte, aliphatische C4-20-Monocarbonsäure, Benzoesäure, p-tert.-Butylbenzoe­ säure und Abietinsäure, umfassen.
Das Vernetzungsmittel, die Mikrogele und das Lösungsmittel sowie weitere Hilfsstoffe, wie Mittel zur Einstellung der Viskosität, Oberflächen-Konditionierungsmittel, Katalysa­ toren oder UV-Absorptionsmittel, sind im allge­ meinen die gleichen wie die in den klaren Deckbeschich­ tungsmassen verwendeten.
Die Farb-Basisbeschichtungsmasse muß geeignete Pigmente, wie Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Chromoxide, Blei­ chromate, Kohlenstoffschwarz, Phthalocyaninblau, Phthalo­ cyaningrün, Carbazolviolett, Anthrapyrimidingelb, Flav­ anthrongelb, Isoindolingelb, Indanthronblau, Chinacridon­ rot und -violett oder Perylenrot, enthalten. Füll­ pigmente, wie Talk und Kaolin, können ebenfalls zur Anwen­ dung kommen. Für Metallicbeschichtungen enthält die Be­ schichtungsmasse zusätzliche Metallschuppenpigmente, wie Aluminiumschuppen, Kupferschuppen und weitere Metallpigmen­ te. Diese Pigmente können 5 bis 50 Gew.-% (oder 5 bis 30% für Metallicfarben), bezogen auf den Gesamtfeststoffge­ halt der Beschichtungsmasse, ausmachen.
Wenn nicht anders angegeben, sind die Mengen der einzelnen Bestandteile und das Verfahren zur Compoundierung im all­ gemeinen die gleichen wie für die klaren Deckbeschich­ tungsmassen.
Das Beschichten erfolgt, indem die Basisbeschichtungsmasse zuerst so auf ein Substrat, das zuvor mit einer Grundie­ rung versehen oder auf andere Weise behandelt wurde, auf­ getragen wird, daß man eine Trockenfilmstärke von vorzugs­ weise 10 bis 30 µm erhält. Nach dem Anziehen bei Raumtem­ peratur oder bei erhöhter Temperatur wird die klare Deck­ beschichtungsmasse naß-in-naß vorzugsweise so aufgetragen, daß man eine Trockenfilmstärke von 20 bis 70 µm erhält. Anschließend läßt man anziehen, oder es erfolgt ein Vor­ wärmen. Die auf diese Weise aufgetragenen Beschichtungen werden dann gleichzeitig bei Raumtemperatur oder bei er­ höhter Temperatur je nach Art des Vernetzungsmittels gehärtet. Das Substratmaterial beschränkt sich nicht auf Metalle, wie Eisen, Aluminium, Kupfer und Legierungen dieser Metalle, sondern es umfaßt auch Kera­ mik, Kunststoffe und andere Materialien, vorausgesetzt, sie sind gegen die beim abschließenden Härten der Mehr­ fachbeschichtung angewandten, erhöhten Temperaturen be­ ständig.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Teil- und Prozentanga­ ben auf das Gewicht bezogen.
Beispiele Teil I: Herstellung der Mikrogele Mikrogel A (NAD-Verfahren) Stufe (a)
In einen mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler aus­ gerüsteten Kolben gibt man folgende Materialien:
Teile
aliphatische Kohlenwasserstoffe (Sdp. 140-156°C, frei von aromatischen Kohlenwasserstoffen)
20,016
Methylmethacrylat 1,776
Methacrylsäure 0,036
Azo-bis-isobutyronitril 0,140
33%ige Lösung eines Pfropfcopolymerisat-Stabilisators (siehe unten) 0,662
Man spült den Kolben mit Stickstoff und hält die Mischung zur Herstellung einer Impfdispersion 1 h bei 100°C.
Man gibt dann portionsweise bei 100°C und unter Rühren während 6 h eine Monomerenmischung folgender Zusammen­ setzung zu:
Teile
Methylmethacrylat
32,459
Glycidylmethacrylat 0,331
Methacrylsäure 0,331
Azo-bis-isobutyronitril 0,203
Dimethylaminoethanol 0,070
33%ige Lösung eines Pfropfcopolymerisat-Stabilisators (siehe unten) 6,810
aliphatische Kohlenwasserstoffe (Sdp. 140-156°C) 37,166
Der Kolbeninhalt wird weitere 3 h bei 100°C gehalten, um die Monomerenmischung in unlösliche Polymer-Gelpartikeln (18 bis 19% der gesamten dispergierten Phase) und nicht- vernetzte Polymerpartikeln (19% der gesamten dispergier­ ten Phase) zu überführen.
Die oben verwendete Pfropfcopolymerisat-Stabilisator- Lösung wird hergestellt, indem man eine Selbstkondensa­ tion von 12-Hydroxystearinsäure bis zu einer Säurezahl von 31 bis 34 mg KOH/g (entsprechend einem Molekulargewicht von 1650 bis 1800) durchführt, das Kondensat mit einer stöchiometrischen Menge Glycidylmethacrylat umsetzt und anschließend 3 Teile des erhaltenen, ungesättigten Esters mit 1 Teil einer 95 : 5-Mischung von Methylmethacrylat/ Acrylsäure copolymerisiert.
Stufe (b)
Man gibt in einen Kolben gemäß Stufe (a) 63,853 Teile der gemäß Stufe (a) hergestellten Dispersion und erhitzt den Inhalt auf 115°C. Nach Spülen mit Stickstoff gibt man portionsweise unter Rühren bei 115°C während 3 h eine Monomerenmischung folgender Zusammensetzung zu:
Teile
Methylmethacrylat
3,342
Hydroxyethylacrylat 1,906
Methacrylsäure 0,496
Butylacrylat 3,691
2-Ethylhexylacrylat 3,812
Styrol 5,712
Azo-bis-isobutyronitril 0,906
n-Octylmercaptan 0,847
33%ige Lösung eines Pfropfcopolymerisat-Stabilisators (siehe oben) 1,495
Nach beendeter Zugabe hält man zur Vervollständigung der Reaktion den Kolbeninhalt weitere 2 h bei 115°C. Das er­ haltene Produkt wird mit 13,940 Teilen Butylacetat ver­ dünnt, wobei man 100 Teile einer nichtwäßrigen Dispersion mit einer Gesamtmenge an filmbildenden Feststoffen von 45% und einem Gehalt an unlöslichen Polymer-Mikrogelen von 27,0% erhält. Die Teilchengröße beträgt 0,08 µm.
Herstellung des Emulgators
In einen 2-l-Kolben mit Rührer, Rückflußkühler, Tempera­ tursteuerung, Stickstoff-Einlaß und Abscheidevorrichtung gibt man 134 Teile N,N-Bis-(hydroxyethyl)-taurin, 130 Tei­ le Neopentylglykol, 236 Teile Azelainsäure, 186 Teile Phthalsäureanhydrid und 27 Teile Xylol. Die Mischung wird unter Rückfluß erhitzt, wobei das Wasser als azeotrope Mischung mit Xylol entfernt wird. Man erhöht die Tempera­ tur während 2 h auf 190°C und führt die Reaktion unter Rühren fort, bis eine Säurezahl von 145 erreicht ist.
Man kühlt das Reaktionsprodukt auf 140°C und tropft dazu während 30 min bei 140°C 314 Teile Cardura E-10 (Glyci­ dylversatat). Die Reaktion wird weitere 2 h unter Rühren weitergeführt. Man erhält ein Polyesterharz mit einer Säurezahl von 59, einer Hydroxylzahl von 90 und einem zahlenmittleren Molekular­ gewicht () von 1054.
Dieser Polyester-Emulgator wird für die Herstellung des Mikrogels B verwendet.
Mikrogel B (Emulsions-Polymerisation)
In einen mit Rührer, Kühlvorrichtung und Temperatursteue­ rung ausgerüsteten 1-l-Kolben gibt man bei 80°C 282 Teile entsalztes Wasser, 10 Teile des oben beschriebenen Emulga­ tors und 0,75 Teile Diethanolamin. Man rührt, um eine Lö­ sung zu erhalten, und gibt dazu dann eine Lösung aus 4,5 Teilen Azo-bis-cyanovaleriansäure und 4,3 Teilen Di­ methylethanolamin in 45 Teilen entsalztem Wasser. Dazu tropft man anschließend während 60 min eine Monomeren­ mischung, bestehend aus 70,7 Teilen Methylmethacrylat, 94,2 Teilen n-Butylacrylat, 70,7 Teilen Styrol, 30,0 Tei­ len 2-Hydroxyethylacrylat und 4,5 Teilen Ethylenglykol­ dimethacrylat. Nach Zugabe der Monomeren versetzt man mit einer Lösung aus 1,5 Teilen Azo-bis-cyanovaleriansäure und 1,4 Teilen Dimethylethanolamin in 15 Teilen entsalz­ tem Wasser. Man rührt die Mischung 60 min bei 80°C, wo­ bei man eine Polymer-Emulsion mit einem Gehalt an nicht- flüchtigen Bestandteilen von 45%, einem pH von 7,2, ei­ ner Viskosität von 92 cP (25°C) und einer Größe der Poly­ merteilchen von 0,156 µm erhält.
Die Emulsion wird sprühgetrocknet; man erhält Mikrogel­ teilchen mit einer Teilchengröße von 0,8 µm (Mikrogel B).
Teil II: Herstellung von filmbildenden Polymerisaten Acryllack A
In ein mit Rührer, Temperatursteuerung und Rückflußkühler ausgerüstetes Reaktionsgefäß gibt man 80 Teile Xylol, 10 Teile Methylisobutylketon und 20 Teile einer Monomeren­ mischung folgender Zusammensetzung:
Teile
Styrol
5,0
Methacrylsäure 1,8
Methylmethacrylat 34,4
Ethylacrylat 43,6
Isobutylacrylat 3,2
2-Hydroxyethylacrylat 12,0
Azo-bis-isobutyronitril 1,5
Man erhitzt die Mischung unter Rühren zum Rückfluß und tropft dann während 3 h die verbleibenden 81,5 Teile obi­ ger Monomerenmischung zu. Nach Zugabe einer Lösung von 0,3 Teilen Azo-bis-isobutyronitril in 10 Teilen Xylol während 30 min wird die Mischung unter Rühren weitere 2 h unter Rückfluß erhitzt. Man erhält einen Acryllack mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 50% und einem Wert von 18 000.
Acryllack B
In ein dem obigen entsprechendes Reaktionsgefäß gibt man 55 Teile Xylol, 7 Teile Methylisobutylketon und 20 Teile einer Monomerenmischung folgender Zusammensetzung:
Teile
Styrol
5,0
Ethylacrylat 8,1
Isobutylmethacrylat 61,0
2-Ethylhexylacrylat 8,4
2-Hydroxyethylmethacrylat 15,0
Methacrylsäure 2,5
Azo-bis-isobutyronitril 4,0
Man erhitzt die Mischung unter Rühren zum Rückfluß und tropft dazu während 2 h die verbleibenden 84 Teile der Monomerenmischung. Nach Zugabe einer Lösung von 0,3 Tei­ len Azo-bis-isobutyronitril in 35 Teilen Xylol und 3 Tei­ len Methylisobutylketon erhitzt man die Mischung unter Rühren weitere 2 h unter Rückfluß. Man erhält einen Acryl­ lack mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 50% und einem Wert von 3500.
Acryllack C
In ein dem obigen entsprechenden Reaktionsgefäß gibt man 70 Teile Xylol, 20 Teile n-Butanol und 20 Teile einer Monomerenmischung folgender Zusammensetzung:
Teile
Methacrylsäure
1,2
Styrol 26,4
Methylmethacrylat 16,4
n-Butylacrylat 36,0
2-Hydroxyethylacrylat 10,0
Azo-bis-isobutyronitril 1,0
Man erhitzt die Mischung unter Rühren zum Rückfluß und tropft dazu während 2 h die verbleibenden 81,0 Teile der Monomerenmischung. Nach Zugabe einer Lösung von 0,3 Tei­ len Azo-bis-isobutyronitril in 10 Teilen Xylol erhitzt man die Mischung weitere 2 h unter Rückfluß. Man erhält einen Acryllack mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Be­ standteilen von 50% und einem Wert von 8000.
Acryllack D
In ein dem obigen entsprechendes Reaktionsgefäß gibt man 57 Teile Xylol, 6 Teile n-Butanol und 20 Teile einer Monomerenmischung folgender Zusammensetzung:
Teile
Styrol
30,0
2-Ethylhexylmethacrylat 45,2
2-Ethylhexylacrylat 5,5
2-Hydroxyethylmethacrylat 16,2
Methacrylsäure 3,1
Azo-bis-isobutyronitril 4,0
Man erhitzt die Mischung unter Rühren zum Rückfluß und tropft dann während 2 h die verbleibenden 84 Teile der Monomerenmischung zu. Nach Zugabe einer Lösung von 0,5 Teilen Azo-bis-isobutyronitril in 23 Teilen Xylol und 14 Teilen n-Butanol während 20 min erhitzt man die Mi­ schung unter Rühren weitere 2 h unter Rückfluß. Man er­ hält einen Acryllack mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 50% und einem Wert von 3400.
Acryllack E
Man unterwirft 12-Hydroxystearinsäure einer Selbstkonden­ sation, bis eine Säurezahl von 15 erreicht ist, und bringt dann mit einer stöchiometrischen Menge Glycidylmethacrylat zur Reaktion. 46 Teile des erhaltenen Präpolymerisats werden mit 50 Teilen Methylmethacrylat und 4 Teilen Glycidylmethacrylat in einer 2 : 1-Mischung von Ethylace­ tat/Butylacetat copolymerisiert. Anschließend verdünnt man mit Butylacetat auf einen Feststoffgehalt von 33%.
98,982 Teile der erhaltenen Lösung werden mit 0,440 Tei­ len Methacrylsäure, 0,057 Teilen Dimethylcocosamin und 0,006 Teilen p-tert.-Butylcatechol bei 111°C bis zu einer Säurezahl von weniger als 1 zur Reaktion gebracht. Weiter läßt man mit 0,683 Teilen p-Nitrobenzoesäure und 0,032 Tei­ len Dimethylcocosamin bei 111°C bis zu einer Säurezahl von weniger als 1 reagieren, wobei man eine Stabilisator- Polymerlösung erhält.
Eine Mischung von 4,8 Teilen der Stabilisator-Polymerlö­ sung, 16,7 Teilen Methylmethacrylat und 1,25 Teilen Azo- bis-isobutyronitril gibt man zu 201,6 Teilen einer 1 : 1-Mi­ schung von Hexan/Heptan bei 80°C. Man hält die erhaltene Mischung 25 bis 30 min bei der gleichen Temperatur, wobei man eine Polymethylmethacrylat-Impfdispersion erhält.
Zu dieser Impfdispersion gibt man während 3 h unter Rück­ fluß folgende Mischung:
Teile
Styrol
114,9
Methylmethacrylat 50,8
Hydroxyethylacrylat 38,3
Butylmethacrylat 74,2
2-Ethylhexylacrylat 76,7
Methacrylsäure 10,0
Stabilisator-Polymerlösung 110,8
Octylmercaptan 1,2
Azo-bis-isobutyronitril 2,6
Nach beendeter Zugabe erhitzt man die Mischung 30 min un­ ter Rückfluß. Zu der Reaktionsmischung gibt man 3,2 Teile Azo-bis-isobutyronitril in vier gleichen Portionen in je­ weils 30 min Abstand. Zur Vervollständigung der Polymeri­ sation erhitzt man die Mischung weitere 2 h unter Rückfluß.
Die erhaltene Dispersion, die das Polymerisat teilweise di­ spergiert und teilweise gelöst enthält, kühlt man auf 65°C und verdünnt mit einer Mischung von 35,0 Teilen Lackbenzin, 35,2 Teilen eines aromatischen Kohlenwasserstoffs (Sdp. 190 bis 210°C), 10,2 Teilen Isopropanol und 43,8 Teilen n-Buta­ nol. Nach dem Abkühlen auf 30°C verdünnt man die Dispersion weiter mit einer Mischung aus 28,8 Teilen Isopropanol, 46,3 Teilen n-Butanol, 48,0 Teilen eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs (Sdp. 100 bis 120°C) und 43,9 Teilen eines aliphatischen Kohlenwasserstoffs (Sdp. 160 bis 180°C) bis zu einem Feststoffgehalt von 42%.
Polyesterlack
In ein mit einem Rührer, Temperatursteuerung und Abschei­ deeinrichtung ausgerüstetes Reaktionsgefäß gibt man die folgenden Reaktionspartner:
Teile
Ethylenglykol
39
Neopentylglykol 130
Azelainsäure 236
Phthalsäureanhydrid 196
Xylol 30
Man erhitzt die Mischung unter Rühren bis zu einer Säure­ zahl von 150, wobei man das entstehende Wasser als azeotro­ pe Mischung mit Xylol entfernt. Man kühlt die Mischung auf 140°C und gibt 314 Teile Cardura E-10 (Glycidylversatat) zu. Man läßt unter Rühren wei­ ter 2 h reagieren und erhält ein Polyesterharz mit einer Säurezahl von 9, einer Hydroxylzahl von 90 und einem Wert von 1050. Dieses Harz wird mit Xylol auf einen Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 60% verdünnt, wobei man den Polyesterlack A mit einer Gardner-Viskosität Y er­ hält.
Teil III: Basisbeschichtungsmassen
Acryl-Silbermetalliclack
Die obigen Bestandteile werden in einen Edelstahlbehälter eingewogen und mit einem Labormischer gründlich vermischt.
Polyester-Weißlack
Polyesterlack und Titandioxid werden in einen Behälter eingewogen und mit einem Konditionierer für Anstrich­ stoffe gründlich vermischt. Anschließend werden die ver­ bleibenden Bestandteile vermischt.
Acryl-Blaulack
Acryl-Silbermetalliclack
Teil IV: Deckbeschichtungsmassen
Teil V: Mehrschichtsystem Beispiel I
Die Basisbeschichtungsmassen A und B werden jeweils mit einer Mischung aus Cellosolveacetat/Butylacetat/Xylol (50/30/20) (im folgenden als "Verdünnungsmittel für die Basisschicht" bezeichnet) bis zu einer Viskosität Ford Cup Nr. 4 von 15 sec bei 20°C verdünnt.
Die klaren Deckbeschichtungsmassen A und B werden mit ei­ ner 1 : 1-Mischung von Xylol und Swasol 1000 (im folgenden als "Verdünnungsmittel für die Deckschicht" bezeichnet) bis zu einer Ford Cup-Nr. 4-Visko­ sität von 25 sec bei 20°C verdünnt.
Für jeden Versuch werden zwei entfettete, verzinnte Eisen­ blechmuster verwendet. Ein Muster bringt man in horizonta­ le und das andere in vertikale Position. Die Teststücke beschichtet man dann mit einer verdünnten Basisbeschich­ tungsmasse bis zu einer Trockenfilmstärke von 15 µm und läßt 3 min bei Raumtemperatur anziehen. Anschließend trägt man eine verdünnte, klare Beschichtungsmasse naß-in-naß auf das jeweilige Teststück auf, läßt 5 min bei Raumtempe­ ratur anziehen und brennt 30 min bei 140°C ein. Die verti­ kal aufgestellten Teststücke besitzen eine Deckbeschichtung mit einer Trockenfilmstärke von 20 bis 60 µm, die einen Gradienten aufweist. Die horizontal positionierten Test­ stücke besitzen eine gleichmäßige Deckbeschichtung mit ei­ ner Trockenfilmstärke von 35 µm. Es kamen folgende Kombi­ nationen zur Anwendung:
Wie aus den Tabellen I und II ersichtlich, besitzen Mehr­ schichtsysteme auf der Grundlage einer klaren Deckbeschich­ tung, die Mikrogelpartikeln enthält, hervorragende Oberflä­ chengüte (Finish) im Hinblick auf die Orientierung der Aluminiumschuppen, den Glanz, die Läuferbildung und den Aufbau.
Beispiel II
Gemäß dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren verdünnt man die Basisbeschichtungsmassen C und D und trägt sie auf Teststücke auf, wobei man die folgenden Mehrschicht­ kombinationen erhält:
Das Mehrschichtsystem II-b, das Mikrogelpartikeln enthält, ergibt zufriedenstellende Ergebnisse, obwohl ein filmbil­ dendes Polymerisat mit niedrigem Molekulargewicht verwendet wird.
Beispiel III
Die Polyester-Weißlacke E und F und die Deckbeschichtungs­ massen E und F werden auf eine Ford Cup-Nr. 4-Viskosität von 20 sec bei 20°C verdünnt. Die Basisbeschichtungsmas­ sen werden gemäß Beispiel 1 auf jedes Teststück aufgetra­ gen. Man läßt 1 min bei Raumtemperatur setzen. Auf die Ba­ sisbeschichtung trägt man naß-in-naß die Deckbeschichtungs­ massen auf, läßt 8 min bei Raumtemperatur setzen und brennt 30 min bei 120°C ein, wobei man die folgenden Mehrschicht­ kombinationen erhält.
Die Mehrschichtsysteme auf der Grundlage einer klaren Deck­ beschichtung mit Mikrogelpartikeln ergeben ausgezeichnete Ergebnisse.
Beispiel IV
Die Basisbeschichtungsmassen G und H verdünnt mit dem Ver­ dünnungsmittel für die Basisschicht bis zu einer Ford Cup- Nr. 4-Viskosität von 17 sec bei 20°C. Gemäß dem Verfahren des Beispiels I und unter Anwendung der in Beispiel II ver­ wendeten, verdünnten Deckbeschichtungsmassen C und D stellt man die folgenden Mehrschichtkombinationen her.
Die Mehrschichtsysteme, die Mikrogelpartikeln enthalten, er­ geben ausgezeichnete Ergebnisse.
Beispiel V
Die Basisbeschichtungsmassen I und J verdünnt man mit dem Verdünnungsmittel für die Basisschicht auf eine Ford Cup- Nr. 4-Viskosität von 15 sec bei 20°C. Gemäß dem Verfahren des Beispiels I trägt man die in Beispiel III verwendeten, verdünnten Deckbeschichtungsmassen E und F naß-in-naß auf die Grundbeschichtung auf. Man läßt 24 h bei Raumtempera­ tur härten, wobei man die folgenden Mehrschichtkombinationen erhält.
Beispiel VI
Man verdünnt die Basisbeschichtungsmassen A und B mit dem Verdünnungsmittel für die Basisbeschichtung auf eine Ford Cup-Nr. 4-Viskosität von 15 sec bei 20°C. Die Deckbeschich­ tungsmassen G und H werden ebenfalls mit dem Verdünnungs­ mittel für die Deckbeschichtung auf eine Ford Cup-Nr. 4- Viskosität von 25 sec bei 25°C verdünnt. Gemäß dem Verfah­ ren des Beispiels I und auf der Grundlage der obigen Be­ schichtungsmassen stellt man die folgenden Mehrschicht­ kombinationen her.
Die Systeme mit einer Mikrogelpartikeln enthaltenden Deck­ beschichtung ergeben ausgezeichnete Ergebnisse.
Die gemäß den obigen Beispielen erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengestellt.
Tabelle I

Claims (6)

1. Deckbeschichtungsmasse, enthaltend
  • (a) ein filmbildendes Acrylpolymerisat mit mehreren vernetzbaren, funktionellen Gruppen,
  • (b) ein flüchtiges, organisches, flüssiges Verdünnungs­ mittel als Träger für das filmbildende Polymerisat und
  • (c) ein Vernetzungsmittel für das in dem Verdünnungs­ mittel gelöste, filmbildende Polymerisat,
dadurch gekennzeichnet, daß sie durch nicht-wäßrige Dispersions- oder durch Emulsions- Polymerisation erhältliche, intern vernetzte Polymer- Mikrogelpartikeln aus zwei oder mehreren ethylenisch ungesättigten Comonomeren einschließlich wenigstens einem vernetzbaren Comonomeren, das wenigstens zwei ethylenisch ungesättigte Bindungen im Molekül aufweist, wobei an dessen Stelle oder zusätzlich auch eine Kombination zweier Monomerer, die miteinander reagie­ rende Gruppen besitzen, einsetzbar ist, wobei die Polymer- Mikrogelpartikeln eine Teilchengröße von 0,01 bis 10 µm aufweisen, in einer Menge von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aus filmbildendem Poly­ merisat, Vernetzungsmittel und Mikrogelpartikeln, ent­ halten und in der Mischung unlöslich, aber stabil dispergiert sind.
2. Verwendung der Deckbeschichtungsmasse nach Anspruch 1 in einem Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichten­ überzugs auf einem Substrat, indem man eine Farb-Basis­ beschichtungsmasse auf das Substrat aufträgt, darauf die klare Deckbeschichtungsmasse nach Anspruch 1 naß-in- naß aufträgt und beide Beschichtungen gleichzeitig härtet.
3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • (a) eine Farb-Basisbeschichtungsmasse, enthaltend
    • (i) ein filmbildendes Polymerisat mit mehreren vernetzbaren, funktionellen Gruppen,
    • (ii) ein flüchtiges, organisches, flüssiges Ver­ dünnungsmittel als Träger für das erste film­ bildende Polymerisat,
    • (iii) ein Vernetzungsmittel für das filmbildende Poly­ merisat,
    • (iv) ein Pigment und
    • (v) die in Anspruch 1 definierten Polymermikropartikeln, die auch in der Deckbeschichtungsmasse vorhanden sind, auf das Substrat aufträgt,
  • (b) darauf eine klare Deckbeschichtungsmasse nach Anspruch 1 naß-in-naß aufträgt und
  • (c) beide Beschichtungen gleichzeitig härtet,
wobei das filmbildende Polymerisat der Basisbeschichtungs­ masse ein Acryl- oder Polyesterharz und das der Deckbe­ schichtungsmasse ein Acrylharz ist.
4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Basis- und Deckbeschichtungsmasse unter­ schiedliche Acrylharze verwendet.
DE19843439128 1983-10-26 1984-10-25 Beschichtungsmassen fuer klare deckbeschichtungen Granted DE3439128A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20122583A JPH0239314B2 (ja) 1983-10-26 1983-10-26 Uetsutoonuetsutohoshikinyorutasohimakukeiseihoho
JP20122483A JPS6092365A (ja) 1983-10-26 1983-10-26 ウエツトオンウエツト上塗用クリヤ−塗料組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3439128A1 DE3439128A1 (de) 1985-05-09
DE3439128C2 true DE3439128C2 (de) 1992-03-19

Family

ID=26512667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843439128 Granted DE3439128A1 (de) 1983-10-26 1984-10-25 Beschichtungsmassen fuer klare deckbeschichtungen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4728543A (de)
AU (1) AU565336B2 (de)
CA (1) CA1270704A (de)
DE (1) DE3439128A1 (de)
FR (1) FR2558478B1 (de)
GB (1) GB2148907B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109152A1 (de) * 1990-03-20 1991-09-26 Kansai Paint Co Ltd Waermehaertende harzmasse

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2164653B (en) * 1984-09-21 1988-07-13 Nippon Paint Co Ltd Composite film and preparation thereof
JPS6279873A (ja) * 1985-10-02 1987-04-13 Nippon Paint Co Ltd メタリツク塗装方法
JPH0684434B2 (ja) * 1986-06-06 1994-10-26 日本ペイント株式会社 着色架橋微小樹脂粒子
US4824700A (en) * 1986-09-02 1989-04-25 Sherex Chemical Company, Inc. Paintable adhesion promoter system for polyvinyl chloride plastisols
JPS63264175A (ja) * 1987-04-23 1988-11-01 Mazda Motor Corp フツ素樹脂クリヤ−塗膜を備えた塗装膜
JPH0824894B2 (ja) * 1987-12-07 1996-03-13 トヨタ自動車株式会社 塗装仕上げ方法
JP2537981B2 (ja) * 1988-08-18 1996-09-25 カネボウ・エヌエスシー株式会社 弾性塗料用組成物
DE3922363A1 (de) * 1989-07-07 1991-01-17 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen lackierung und basislack zur herstellung der basisschicht einer mehrschichtigen lackierung
FR2665457A1 (fr) * 1990-08-03 1992-02-07 Atochem Revetement multicolore, son procede de preparation, materiau composite mettant en óoeuvre un tel revetement.
US5227201A (en) * 1991-06-20 1993-07-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low voc clear coating composition for basecoat clear coat finish
US5215783A (en) * 1991-06-24 1993-06-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low voc clear epoxy acrylic coating composition for basecoat clear finish
US5279862A (en) * 1991-10-21 1994-01-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for refinishing clear coat/color coat finish
US5314953A (en) * 1991-10-21 1994-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Clear coating composition for clear coat/color coat finish
JP3099099B2 (ja) * 1992-04-20 2000-10-16 関西ペイント株式会社 塗料組成物及び塗装方法
US5286782A (en) * 1992-08-31 1994-02-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of an acrylic polymer, polyol and polyisocyanate crosslinking agent
US5354797A (en) * 1992-08-31 1994-10-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating composition of hydroxy functional acrylic polymer, polyol and polyisocyanate crosslinking agent
US5356669A (en) * 1992-10-23 1994-10-18 Basf Corporation Composite color-plus-clear coating utilizing carbamate-functional polymer composition in the clearcoat
FR2710646B1 (fr) * 1993-10-01 1995-12-22 Lvmh Rech Microdispersions stables et microgels à base de polymères acryliques, leur procédé d'obtention et compositions, notamment cosmétiques, les contenant.
WO1996023033A1 (en) * 1995-01-24 1996-08-01 Nippon Paint Co., Ltd. Curable resin composition, coating composition and method for forming coated film
US6068939A (en) * 1996-11-21 2000-05-30 Mitsuboshi Belting Ltd. Colored and fired film and method for producing the same
US5962574A (en) * 1997-07-25 1999-10-05 Bee Chemical Company Wet-on-wet primer with low film build U.V. light protection
US6248225B1 (en) 1998-05-26 2001-06-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Process for forming a two-coat electrodeposited composite coating the composite coating and chip resistant electrodeposited coating composition
US6423425B1 (en) 1998-05-26 2002-07-23 Ppg Industries Ohio, Inc. Article having a chip-resistant electrodeposited coating and a process for forming an electrodeposited coating
US6610777B1 (en) 1999-07-30 2003-08-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Flexible coating compositions having improved scratch resistance, coated substrates and methods related thereto
MX270896B (es) 1999-07-30 2009-10-14 Composiciones de recubrimiento que tienen una mejor resistencia a las raspaduras, sustratos recubiertos, y metodos relacionados con lo mismo.
DE60033403T2 (de) 1999-07-30 2007-10-31 Ppg Industries Ohio, Inc. Beschichtungszusammensetzungen mit verbesserter kratzfestigkeit, beschichtete oberfläche und verfahren zu deren herstellung
US6623791B2 (en) 1999-07-30 2003-09-23 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions having improved adhesion, coated substrates and methods related thereto
AU770696B2 (en) 1999-07-30 2004-02-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Cured coatings having improved scratch resistance, coated substrates and methods related thereto
JP2001240791A (ja) * 2000-02-25 2001-09-04 Nippon Paint Co Ltd 複合塗膜形成方法
US6642346B2 (en) 2000-02-28 2003-11-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating compositions containing substituted and unsubstituted exomethylene lactone or lactam monomers
US6635341B1 (en) * 2000-07-31 2003-10-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating compositions comprising silyl blocked components, coating, coated substrates and methods related thereto
US20040028822A1 (en) 2002-08-08 2004-02-12 Wilfried Dutt Continuous process for applying a tricoat finish on a vehicle
US20040028823A1 (en) * 2002-08-08 2004-02-12 Wilfried Dutt Multi-layer coating process to achieve a highly saturated color appearance on a vehicle
US20100266517A1 (en) * 2006-12-28 2010-10-21 Avon Products. Inc. Two-Coat Cosmetic Compositions
JP5004015B2 (ja) * 2007-07-25 2012-08-22 Basfコーティングスジャパン株式会社 複層塗膜形成方法及び塗装物品
US8512802B2 (en) * 2007-11-28 2013-08-20 Axalta Coating Systems IP Co. LLC Method of producing a polished metal effect finish on a vehicle
US8143348B2 (en) * 2009-09-01 2012-03-27 Ppg Industries Ohio, Inc. Waterborne coating compositions, related methods and coated substrates
WO2011066679A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-09 Cytec Surface Specialties, S.A. Coatings for ceramic substrates
US8461253B2 (en) * 2010-01-15 2013-06-11 Ppg Industries Ohio, Inc. One-component, ambient curable waterborne coating compositions, related methods and coated substrates
JP5570312B2 (ja) * 2010-06-08 2014-08-13 Hoya株式会社 眼鏡レンズの製造方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE393988B (sv) * 1972-10-11 1977-05-31 Ppg Industries Inc Vermeherdande akrylbeleggningskompositioner samt forfarande for framstellning av dem
US4055607A (en) * 1972-10-11 1977-10-25 Ppg Industries, Inc. Acrylic coating compositions
EP0038127B1 (de) * 1980-04-14 1984-10-17 Imperial Chemical Industries Plc Mehrschichtiges Überzugsverfahren unter Verwendung eines wässerigen thixotropen Grundschichtgemisches, das vernetzte Polymerpartikeln aufweist
US4391858A (en) * 1981-11-20 1983-07-05 Glasurit America, Inc. Coating process
EP0089741B1 (de) * 1982-03-18 1988-12-21 Basf Corporation Verfahren zum Aufbringen eines mehrschichtigen Überzuges auf eine Unterlage und auf diese Weise beschichtete Unterlage
US4477536A (en) * 1982-03-18 1984-10-16 Glasurit America, Inc. Process for preparing a multilayer coating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109152A1 (de) * 1990-03-20 1991-09-26 Kansai Paint Co Ltd Waermehaertende harzmasse
DE4109152C2 (de) * 1990-03-20 2002-06-20 Kansai Paint Co Ltd Wärmehärtende Harzmasse und deren Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2148907B (en) 1987-10-28
AU565336B2 (en) 1987-09-10
GB8427132D0 (en) 1984-12-05
FR2558478B1 (fr) 1993-01-22
GB2148907A (en) 1985-06-05
AU3404084A (en) 1985-05-02
FR2558478A1 (fr) 1985-07-26
US4728543A (en) 1988-03-01
DE3439128A1 (de) 1985-05-09
CA1270704A (en) 1990-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3439128C2 (de)
DE3432149C2 (de)
US4728545A (en) Method of forming metallic coatings
DE3134527C2 (de) Verfahren zum Mehrschicht-Lackieren von Werkstücken
EP1185568B1 (de) Polymer
EP1173491B1 (de) Polymer
DE69910614T2 (de) Verfahren zur herstellung einer verbundbeschichtung auf einem substrat
DE69233638T2 (de) Zweifach stabilisierte mikropartikel
EP0036975B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Metalleffektlackierungen und witterungsbeständige Metalleffekt-Mehrschichtlackierungen aufweisende Flächengebilde
EP0256540B1 (de) Wässriges Überzugsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung
DE3339230C2 (de) Wäßrige Beschichtungsmasse
DE3600425C2 (de)
EP0902731B1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen überzügen
DE2818102C2 (de)
DE2658839B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines zwei- oder mehrschichtigen Überzugs auf einem Substrat
DE2557487A1 (de) Verfahren zum ueberziehen von substraten und danach erhaltene produkte
EP0260447A2 (de) Wässriges Überzugsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung
DE10009913B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen auf elektrisch leitfähigen Substraten und deren Verwendung
DE3041648C2 (de) Zweischicht-Metallic-Lackierung, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung
DE2657284A1 (de) Verfahren zur bildung eines ueberzuges mit einem metallischen finish
DE2354585A1 (de) Pulverige beschichtungsmasse aus acrylpolymerisaten
DE2812397B2 (de) 30.09.77 Japan P52-117652 03.10.77 Japan P52-Π8886 03.10.77 Japan P52-118887 13.02.78 Japan P53-15261 Beschichtungsmasse aus einer Mischung eines Acrylharzes und eines Aminoformaldehydharzes und einem Säurekatalysator Kansai Paint Co, Ltd, Amagasaki, Hyogo (Japan)
EP0910483B1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrschichtlackierungen auf elektrisch leitfähigen substraten
DE3012664A1 (de) Verfahren zur bildung eines metallischen anstrichfilmes und hierzu geeignete metallische anstrichfarbe
DE3524831A1 (de) Metallic-lackierverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition