DE102014014988B4 - Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt, die Polyharnstoffrheologiereguliermittel aufweisen, und Verfahren zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen - Google Patents

Abstract

Beschichtungszusammensetzung mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent, wobei die Beschichtungszusammensetzung Folgendes umfasst:ein Farbmittel;ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel,ein filmbildendes Bindemittelharz; undein Lösungsmittel,ein von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel, das in einer Menge von 60 bis 95 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel Wasser, Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid oder eine Mischung davon ist,wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats umfasst,wobei das Isocyanat unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, Addukt von Isophorondiisocyanat, Addukt von Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukt von Toluoldiisocyanat und einer Kombination davon ausgewählt wirdundwobei das Amin unter Benzylamin, Ethylamin, n-Propylamin, 2-Propylamin, n-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, a-Methylbutylamin, α-Ethylpropylamin, β-Ethylbutylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin, Anilin oder einer Kombination davon ausgewählt wird.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Das technische Gebiet betrifft allgemein Beschichtungszusammensetzungen, Verfahren zum Anfertigen von Beschichtungszusammensetzungen und Systeme zum Anfertigen von Beschichtungszusammensetzungen und betrifft insbesondere Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt, die Polyurethanrheologiereguliermittel aufweisen, Verfahren zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen und Systeme zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen.
• STAND DER TECHNIK
• Die Lack- und Beschichtungsindustrie sieht sich einer Anzahl von Herausforderungen bezüglich des Entwickelns geeigneter Beschichtungszusammensetzungen gegenüber, die sowohl Regierungsvorschriften als auch Verbrauchervorzügen entsprechen. Eine dieser Herausforderungen besteht darin, den Wunsch des Verbrauchers bezüglich verbesserten Aussehens der Beschichtungszusammensetzungen, insbesondere was Effektbeschichtungen anbetrifft, zu erfüllen. Typischerweise werden Aluminiumflocken als Pigmente zum Verleihen eines metallischen Effekts bei Lack verwendet, obwohl perlschimmernde Glimmerflocken ebenfalls verwendet werden. Diese Flocken weisen einen größeren Durchmesser im Vergleich mit ihrer Dicke auf und sollten typischerweise flach gegeneinander liegen, um ein leuchtendes Aussehen zu ergeben. Die Disorientierung der Flocken verursacht Lichtstreuung, was zu einem dunklen und/oder gefleckten Aussehen führt. Die Disorientierung der Flocken kann zu unregelmäßigen Lichtvariationsbereichen bezüglich des Farbeindrucks insgesamt führen. Dies ist bei hellen metallischen Farben auf großen Karosserieteilen auffallender. In der Beschichtungsindustrie wird dieses unerwünschte Aussehen Marmorieren genannt.
• Die Flockenorientierung wird durch Anwendungsparameter und Rheologieeigenschaften des Grundlacks selbst beeinflusst. Ein geschulter Spritzlackierer kann die Flockenorientierung durch Ändern des Zerstäubungsluftdrucks, Ändern der Größe der Spritzpistolendüse, Ändern der Spritzentfernung von einem Substrat und dergleichen regulieren. Beschichtungszusammensetzungen mit einer guten Flockenregulierungsmöglichkeit, d.h. geeigneten Rheologie- und Viskositätseigenschaften, sind wünschenswert, so dass ein Spritzlackierer die Beschichtungszusammensetzung ohne weiteres ohne Notwendigkeit, die Flockenorientierung einzustellen, aufbringen kann.
• Eine weitere Herausforderung ist auf dem Gebiet der Umweltvorschriften anzutreffen. Umweltbedenken haben zu Regierungseinschränkungen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in Lacken/Anstrichmitteln und Beschichtungen geführt. Beispielsweise haben in den Vereinigten Staaten viele Staaten Gesetze erlassen oder sind dabei, solche in Erwägung zu ziehen, die die VOC in Autoreparaturgrundlacken auf nicht mehr als 0,42 Kilogramm (kg) VOC/Liter Lack (3,5 Pfund VOC/Gallone Lack) beschränken. Andere Länder sind dem Beispiel gefolgt oder werden es tun. Die Einhaltung dieser Richtlinien ist zurzeit durch Verwenden von „ausgenommenen“ Lösungsmitteln möglich, die Lösungsmittel sind, die bei der Berechnung der VOCs nicht unter diese fallen. Von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel verursachen keine Bildung von bodennahem Ozon (Smog), Umweltchemikern zufolge. Mehrere der handelsmäßig nützlicheren, von den VOC-Richtlinien ausgenommenen Lösungsmittel umfassen Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat (TBAc) und p-Chlorbenzotrifluorid (PCBTF). Wasser gilt ebenfalls als von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel.
• Die US 2006/155021 A1 stellt eine Beschichtungszusammensetzung bereit, die ein Rheologiesteuermittel mit verbesserter Rheologiesteuerung enthält, und Beschichtungszusammensetzungen auf Wasserbasis, die für die OEM-Reparaturlackierung oder Neulackierung des Äußeren von Automobil- und Lastwagenkarosserien und Teilen davon nützlich sind.
• Die EP 0192304 A1 stellt eine thixotrope Beschichtungszusammensetzung bereit, die ein Bindemittel und ein Ablaufkontrollmittel umfasst, das das Reaktionsprodukt eines Isocyanurat-Trimers aus einem Diisocyanat, das 3 bis 20 Kohlenstoffatome enthält, und einem Amin, das mindestens eine primäre Aminogruppe enthält, ist, wobei die Beschichtungszusammensetzung 0,1 bis 30 Gewichtsprozent des Ablaufkontrollmittels enthält. Die EP 0192304 A1 betrifft auch ein Verfahren zum Beschichten eines Substrats unter Verwendung dieser Beschichtungszusammensetzung und das so erhaltene beschichtete Substrat.
• Für Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt sind wesentliche Mengen von den VOC-Richtlinien ausgenommener Lösungsmittel erforderlich, um gewisse VOC-Ziele zu erreichen. Aufgrund der Einschränkung der Wahl von Lösungsmitteln und der Menge an nicht von den VOC-Richtlinien ausgenommenen, jedoch bevorzugten Lösungsmitteln wird es zu einer Herausforderung, eine Beschichtungszusammensetzung zu formulieren, die sowohl einen geringen VOC-Gehalt aufweist als auch geeignete Rheologie und Viskosität für gutes Effektfarbaussehen bereitstellt.
• Dementsprechend ist es wünschenswert, Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt mit Polyurethanrheologiereguliermitteln bereitzustellen, die das Aussehen, insbesondere die Orientierung von Effektpigmenten, der Beschichtungszusammensetzungen verbessern. Außerdem ist es wünschenswert, Verfahren und Systeme zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt bereitzustellen. Des Weiteren werden andere wünschenswerte Merkmale und charakteristische Eigenschaften aus der folgenden genauen Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen offensichtlich, wenn sie im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen und diesem Hintergrund benutzt werden.
• KURZE ZUSAMMENFASSUNG
• Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt, die Polyharnstoffrheologiereguliermittel aufweisen, Verfahren zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen und Systeme zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen werden bereitgestellt. Einer beispielhaften Ausführungsform gemäß umfasst eine Beschichtungszusammensetzung mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent ein Farbmittel, ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel, eine Bindemittellösung, ein Lösungsmittel, ein von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel, das in einer Menge von 60 bis 95 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel Wasser, Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid oder eine Mischung davon ist,
  wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats umfasst, wobei das Isocyanat unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, Addukt von Isophorondiisocyanat, Addukt von Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukt von Toluoldiisocyanat und einer Kombination davon ausgewählt wird und wobei das Amin unter Benzylamin, Ethylamin, n-Propylamin, 2-Propylamin, n-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, a-Methylbutylamin, α-Ethylpropylamin, β-Ethylbutylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin, Anilin oder einer Kombination davon ausgewählt wird.
• Hierin beschrieben wird auch ein System zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent ein Farbmittel, eine Bindemittellösung, ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel, ein Reduktionsmittel, ein von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel, das in einer Menge von 60 bis 95 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel Wasser, Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid oder eine Mischung davon ist, wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats umfasst, wobei das Isocyanat unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, Addukt von Isophorondiisocyanat, Addukt von Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukt von Toluoldiisocyanat und einer Kombination davon ausgewählt wird und wobei das Amin unter Benzylamin, Ethylamin, n-Propylamin, 2-Propylamin, n-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, a-Methylbutylamin, α-Ethylpropylamin, β-Ethylbutylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin, Anilin oder einer Kombination davon ausgewählt wird. Das Farbmittel, die Bindemittellösung, das Polyharnstoffreguliermittel, das Reduktionsmittel und das von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel werden zusammen als ein Produkt verpackt und/oder verkauft.
• Einer weiteren beispielhaften Ausführungsform gemäß umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt das Mischen eines Farbmittels, einer Bindemittellösung, eines Polyharnstoffrheologiereguliermittels, eines Reduktionsmittels und eines von den VOC-Richtlinien ausgenommenen Lösungsmittels in Mengen, derart, dass die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt einen Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt bezogen, aufweist, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel Wasser, Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid oder eine Mischung davon ist und in einer Menge von 60 bis 95 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt,
  wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats umfasst, wobei das Isocyanat unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, Addukt von Isophorondiisocyanat, Addukt von Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukt von Toluoldiisocyanat und einer Kombination davon ausgewählt wird und wobei das Amin unter Benzylamin, Ethylamin, n-Propylamin, 2-Propylamin, n-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, a-Methylbutylamin, α-Ethylpropylamin, β-Ethylbutylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin, Anilin oder einer Kombination davon ausgewählt wird.
• GENAUE BESCHREIBUNG
• Die folgende genaue Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und nicht dazu beabsichtigt, die verschiedenen Ausführungsformen oder das Aufbringen und Verwendungen davon einzuschränken. Des Weiteren besteht keine Absicht, durch irgendeine Theorie, die im Stand der Technik unterbreitet worden ist, oder die folgende genaue Beschreibung beschränkt zu sein.
• Verschiedene Ausführungsformen für Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt mit Polyharnstoffrheologiereguliermitteln und Verfahren und Systeme zum Anfertigen derartiger Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt werden hier beschrieben. Die Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt weisen einen Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent auf und enthalten ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel. Das Polyharnstoffrheologiereguliermittel erleichtert das Regulieren der Rheologie und Viskosität der Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt, wodurch die Regulierung der Orientierung von Aluminiumflocken in den Zusammensetzungen erleichtert wird. Dementsprechend weisen die Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt in Gegenwart des Polyharnstoffrheologiereguliermittels einen höheren Glanz und Schimmer aufgrund der geordneten Orientierung der Flocken auf.
• Erfindungsgemäß sind die Beschichtungszusammensetzungen, die hier in Betracht gezogen werden, Beschichtungszusammensetzungen „von niedrigem Feststoffgehalt“. Wie hier benutzt, wird der Ausdruck „.Beschichtungszusammensetzung" benutzt, um irgendeinen Typ Beschichtung zu bedeuten, die auf ein Substrat aufgebracht wird. Das Substrat kann aus Metall, Kunststoff oder anderen Polymermaterialien, Holz, Keramik, Ton, Beton, Stein oder anderen synthetischen oder natürlichen Materialien angefertigt sein. Beispiele geeigneter Substrate umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil oder ein Lastwagen; ein Haushaltsgerät, wie beispielsweise einen Kühlschrank, eine Waschmaschine, eine Geschirrspülmaschine, ein Mikrowellenofen, Koch- und Backöfen; elektronische Geräte, wie beispielsweise Fernseher, Computer, elektronische Spielgeräte, Audio- und Videogeräte, Freizeitgeräte, wie beispielsweise Fahrräder, Schiausrüstungen und Geländefahrzeuge; und Heim- oder Büromöbel, wie beispielsweise Tische und Aktenschränke. Das Substrat kann auch eine oder mehrere schon vorhandene Beschichtungsschichten aufweisen. Die Beschichtungszusammensetzungen können Grundiermittel, Versiegelungsmittel, Decklacke, Klarlacke, Grundlacke, Ein- und Zweistufenbeschichtungen und dergleichen umfassen. Im Zusammenhang mit Fahrzeugbeschichtung kann die Beschichtungszusammensetzung sowohl für Fahrzeugerstherstellungs- (OEM-) Beschichtungen als auch für die Reparatur oder Reparaturbeschichtungen von Fahrzeugen und Fahrzeugteilen verwendet werden. Wie hier benutzt, bezieht sich der Ausdruck „Feststoff“ auf nichtflüchtige Komponenten in der Beschichtungszusammensetzung. Der Ausdruck „niedriger Feststoffgehalt“ bedeutet, dass der gesamte Gewichtsprozentsatz nichtflüchtiger Komponenten in der Beschichtungszusammensetzung nicht mehr als 25 %, wie beispielsweise nicht mehr als 20 % beträgt.
• Erfindungsgemäß umfasst die Beschichtungszusammensetzung, die hier in Betracht gezogen wird, ein Farbmittel. Wie hier benutzt, bedeutet der Ausdruck „Farbmittel“ irgendein Material, das, wird es einer Beschichtung zugesetzt, eine Farbänderung verursacht. Typischerweise kann ein Farbmittel ein Farbstoff oder ein Pigment oder eine Mischung von Farbstoffen oder eine Mischung von Pigmenten sein oder eine Kombination davon kann ebenfalls verwendet werden. Metallflocken, wie beispielsweise Aluminiumflocken, Spezialeffektpigmente, wie beispielsweise schichtförmig aufgebrachte Glimmerflocken, schichtförmig aufgebrachte Aluminiumflocken oder eine Kombination davon können ebenfalls verwendet werden. Das Farbmittel kann durch Kombinieren der Pigmente mit Harzen und Lösungsmitteln hergestellt werden. Die Harze können zu der allgemeinen Klasse von Acrylen, Polyestern, Alkyden und dergleichen gehören und die Funktionen des Benetzens des Pigments, Erleichterns des Mahlens oder Mischens und Ermöglichens der Lackverträglichkeit bereitstellen. Wie hier benutzt, bezieht sich der Ausdruck „Lack“ auf eine Zusammensetzung mit oder ohne Pigment. Das Farbmittel kann auch dispergierende Polymere vom Acryl- und/oder Polyestertyp mit polaren, ionischen, aromatischen, basischen oder sauren funktionellen Gruppen umfassen. Die dispergierenden Polymere werden bezüglich verschiedener Funktionen, beispielsweise Benetzen und/oder Stabilisieren der Pigmente in dem Farbmittel ausgewählt. Das Farbmittel kann des Weiteren Zusatzmittel umfassen, die als Rheologie verleihende Materialien wirken, wie beispielsweise Bentonittone oder hydrophobes pyrogenes Kieselgel, um das Absetzen zu verhindern und die Suspension der Pigmente zu verbessern.
• Die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt umfasst des Weiteren ein Lösungsmittel einer Ausführungsform entsprechend. Wie hier benutzt bezieht sich der Ausdruck „Lösungsmittel“ auf eine flüchtige Komponente in der Beschichtungszusammensetzung. Die Lösungsmittel können von den VOC-Richtlinien ausgenommen oder nicht ausgenommen sein. Geeignete Lösungsmittel können Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Methylamylketon, Methylisoamylketon und Diisobutylketon, Ester, wie Ethylacetat, n-Butylacetat, tert-Butylacetat, Isobutylacetat, Amylacetat und Ethyl-3-ethoxypropionat, Alkohole, wie Ethanol, Isopropanol, Butanol, Pentanol, Glykolether, wie Propylenglykolmethylether, Propylenglykolmonomethyletheracetat, Propylenglykolmonobutyletheracetat, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol und aromatische 100- oder aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Heptan, Petrolether und VM & P-Naphtha (Lackhersteller- und Maler-Naphtha) umfassen. Von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel können Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid (PCBTF) oder eine Kombination davon sein. Wasser ist ebenfalls ein von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel. In Beschichtungszusammensetzungen auf Lösungsmittelbasis sollte der Wassergehalt weniger als 5 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 2 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, betragen.
• Erfindungsgemäß umfasst die Beschichtungszusammensetzung eine Bindemittellösung, die ein filmbildendes Bindemittelharz und ein Lösungsmittel enthält. Wie hier benutzt, bedeutet der Ausdruck „Harz“ irgendeine Klasse nichtflüchtiger fester oder halbfester organischer Substanzen, die aus amorphen Mischungen von natürlichem Öl bestehen können, das direkt aus gewissen Pflanzen als Exsudat erhalten wird, oder Harzen, die durch Polymerisation einfacher Moleküle hergestellt werden. Harze, die zur Verwendung in der Bindemittellösung geeignet sind, umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Acrylharze, Polyesterharze und cellulosische Harze, die im Stand der Technik üblich sind. Besonders nützliche hydroxylhaltige Acrylpolymere bestehen aus polymerisierten Monomeren von Alkylmethacrylaten und Alkylacrylaten, von denen jedes 1-12 Kohlenstoffatome in den Alkylgruppen aufweist, Isobornylmethacrylat, Isobornylacrylat, Hydroxyalkylmethacrylat und Hydroxyalkylacrylat, von denen jedes 1-4 Kohlenstoffatome in der Alkylgruppe aufweist, Styrol oder irgendeine Mischung irgendwelcher der obigen Monomere. Diese Acrylpolymere weisen ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht von 2.000 bis 50.000 und eine Übergangstemperatur (Tg) von -20°C bis 100°C auf. Nützliche Polyester sind die Veresterungsprodukte einer oder mehrerer aliphatischer oder aromatischer Polycarbonsäuren und eines oder mehrerer aliphatischer Polyole, können jedoch auch Anhydride, Monosäuren, Monoalkohole oder Lactone integrieren. Nützliche Carbonsäure- oder -anhydridkomponenten umfassen aliphatische Disäuren, die 0-12 Kohlenstoffatome zwischen den Säuregruppen aufweisen, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure-, Terephthalsäure-, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Benzoesäure und Kokosfettsäure. Nützliche Hydroxylkomponenten umfassen aliphatische Glykole, die 0-6 Kohlenstoffatome zwischen den Hydroxylgruppen aufweisen, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dimethylolpropionsäure, Cyclohexanol und Epsilon-Caprolacton. Der geeignete Polyester besitzt ein gewichtsdurchschnittliches Molekulargewicht im Bereich von 1500 bis 20.000 und eine Tg im Bereich von -50°C bis 100°C. Nützliche cellulosische Harze umfassen die Celluloseacetatbutyrattypen und die Celluloseacetatpropionattypen. Das Lösungsmittel der Bindemittellösung umfasst, ist jedoch nicht darauf beschränkt, irgendeines der oben beschriebenen Lösungsmittel.
• Die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt enthält auch ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel. Wie oben bemerkt, sind Beschichtungszusammensetzungen mit guter Flockenregulierfähigkeit, d.h. geeigneten Rheologie- und Viskositätseigenschaften, wünschenswert, so dass ein Spritzlackierer die Beschichtungszusammensetzung ohne weiteres ohne die Notwendigkeit des Einstellens der Flockenorientierung aufbringen kann. In herkömmlichen Grundlacken von niedrigem Feststoffgehalt sind Wachsdispersionen und Siliciumdioxiddispersionen zum Regulieren der Flockenorientierung verwendet worden. Zusätzlich zum Verwenden von Rheologiereguliermitteln haben sich Lackformulierer auf die sorgfältige Wahl von Lösungsmittelmischungen zum Regulieren der Rheologie vom Aufbringen bis zur schließlichen Filmbildung verlassen. Jedoch wird beim Versuch, die VOC-Gehalte von Beschichtungszusammensetzungen zu reduzieren, die Auswahl von Lösungsmitteln und die Menge an nicht von den VOC-Richtlinien ausgenommenen, aber bevorzugten Lösungsmitteln, die zur Verwendung in den Beschichtungszusammensetzungen als Rheologie- oder Viskositätsregler zur Verfügung stehen, beschränkt.
• Die Erfinder haben festgestellt, dass, wenn ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel in Systeme von niedrigem Feststoffgehalt eingearbeitet wird, die Rheologie und Viskosität der resultierenden Beschichtungszusammensetzungen die Orientierung der Flocken verbessert. Das hier in Betracht gezogene Polyharnstoffrheologiereguliermittel enthält Polyharnstoffkristalle. Die Polyharnstoffkristalle umfassen ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats. Das bevorzugte Aminmonomer ist ein primäres Amin. Das primäre Amin ist ausgewählt aus Benzylamin, Ethylamin, I-Propylamin, n-Propylamin, I-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, 2-Methyl-1-butylamin, I-Hexylamin, 2-Hexylamin, 3-Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Laurylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin und Anilin. In einigen Ausführungsformen können Kombinationen irgendwelcher der oben aufgelisteten Amine ebenfalls geeignet sein. In einer Ausführungsform ist das Aminmonomer Benzylamin. Das Isocyanatmonomer wird ausgewählt unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, das Addukt von 1 Molekül 1,4-Butandiol und 2 Molekülen Isophorondiisocyanat, das Addukt von 1 Molekül 1,4-Butandiol und 2 Molekülen Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukte von Hexamethylendiisocyanat, Addukte von Isophorondiisocyanat und Addukte von Toluoldiisocyanat. Isocyanurattrimere, die von Diisocyanaten abgeleitet sind, sind ebenfalls geeignet, wie auch Kombinationen der Isocyanate. Irgendwelche der oben erwähnten Isocyanate können geblockt oder ungeblockt sein. In einer Ausführungsform ist das Isocyanatmonomer 1,6-Hexamethylendiisocyanat.
• In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Polyharnstoffrheologiereguliermittel des Weiteren ein Bremsharz, das bei der Reaktion des Isocyanats und Amins vorliegt. Das Bremsharz kann aus einem oder mehreren der oben beschriebenen Harze bestehen. Besonders geeignete Bremsharze umfassen Acrylpolymere oder Polyester. In einer Ausführungsform wird der Polyharnstoff durch Mischen eines oder mehrerer der Bremsharze mit den Aminmonomeren hergestellt und dann werden Isocyanatmonomere im Laufe der Zeit unter Umgebungsbedingungen zugegeben. Das oben erwähnte Verfahren kann typischerweise frei von unreagierten Isocyanaten sein, da eine überschüssige Menge an Amin normalerweise verwendet wird. Um die VOC der Beschichtungszusammensetzung zu reduzieren, werden von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel verwendet. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Polyharnstoffrheologiereguliermittel nur von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel-tert.-Butylacetat. Die Beschichtungszusammensetzung enthält 65 bis 95 Gew.-% von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel, auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, enthalten. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Beschichtungszusammensetzung etwa 13 Gew.-% Feststoffe und etwa 65 Gew.-% von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel bis etwa 78 Gew.-% von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel, wenn tert.-Butylacetat eingeschlossen wird.
• Die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt, die hier in Betracht gezogen wird, umfasst Polyharnstoffrheologiereguliermittel in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 10 Gew.-%, beispielsweise etwa 1 bis etwa 9 Gew.-%, wie beispielsweise etwa 1,5 bis etwa 7 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen. Wiederum umfasst in einer Ausführungsform das Polyharnstoffrheologiereguliermittel Polyharnstoffkristalle in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-%, beispielsweise etwa 2 bis etwa 8 Gew.-%, wie beispielsweise etwa 3 bis etwa 5 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht des Polyharnstoffrheologiereguliermittels bezogen. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Polyharnstoffrheologiereguliermittel Polyharnstoffkristalle in einer Menge im Bereich von etwa 0,2 bis etwa 3 Gew.-%, beispielsweise 0,4 bis 2 Gew.-%, auf den Gesamtgehalt an nichtflüchtigen Substanzen der Beschichtungszusammensetzung bezogen.
• In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform enthält die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt, die hier in Betracht gezogen wird, ein Reduktionsmittel. Ein Reduktionsmittel wird zum Reduzieren der Viskosität der Beschichtungszusammensetzung auf eine richtige Viskosität für Beschichtungsanwendungen verwendet. Das Reduktionsmittel enthält ein oder mehr als ein Lösungsmittel mit oder ohne ein Harz. Das Lösungsmittel und das Harz können irgendeines der oben beschriebenen Lösungsmittel und Harze sein. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Reduktionsmittel 100 Gew.-% Lösungsmittel, auf das Gesamtgewicht des Reduktionsmittels bezogen. In einer anderen Ausführungsform enthält das Reduktionsmittel etwa 95 bis 99 Gew.-% Lösungsmittel, auf ein Gesamtgewicht des Reduktionsmittels bezogen. Ein „unreduzierter Lack“ bezieht sich auf eine Beschichtungszusammensetzung vor dem Mischen mit einem Reduktionsmittel.
• Außerdem kann die Beschichtungszusammensetzung Zusatzmittel umfassen, wie diejenigen, die gewöhnlich in der Lackindustrie verwendet werden. Beispiele derartiger Zusatzmittel sind Lichtstabilisatoren, beispielsweise auf der Basis von Benztriazolen und HALS-Verbindungen, Fließreguliermittel auf der Basis von (Meth)acrylhomopolymeren oder Siliconölen, Rheologie verleihende Materialien, wie beispielsweise hydrophobes pyrogenes Kieselgel, Verdickungsmittel, wie beispielsweise vernetzte Polycarbonsäure oder Polyurethane, Antischäumungsmittel, Benetzungsmittel und dergleichen.
• In einer anderen wahlweisen Ausführungsform umfasst die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt eine Vernetzungskomponente. Der Begriff „vernetzende Komponente“ bezieht sich auf eine Komponente, die „vernetzende funktionelle Gruppen“ aufweist, die funktionelle Gruppen sind, die in jedem Molekül der Komponente positioniert sind, wobei diese funktionellen Gruppen in der Lage sind, sich mit anderen funktionellen Gruppen in der Beschichtungszusammensetzung (während des Aushärtungsschritts) zu vernetzen, um eine Beschichtung in Form vernetzter Strukturen zu bilden. Geeignete vernetzende funktionelle Gruppen können Isocyanat, Thioisocyanat, alkyliertes Melaminformaldehyd, Acetoacetoxy, Carboxyl, primäres Amin, sekundäres Amin, Epoxid, Anhydrid, Ketamin, Aldimin oder eine aufarbeitbare Kombination davon umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Vernetzungskomponente Isocyanat.
• In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein System zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt ein Farbmittel, eine Bindemittellösung, ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel, ein Reduktionsmittel und wahlweise eine Vernetzungskomponente, alle wie oben beschrieben. Diese Komponenten werden zusammen verpackt und/oder verkauft und/oder auf andere Weise formuliert oder gefertigt, um kombiniert zu werden, um eine Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt, wie hier in Betracht gezogen, herzustellen. In einer anderen Ausführungsform wird das System mit mehreren Farbstoffen verpackt, so dass Beschichtungszusammensetzungen einer Reihe verschiedener Farben und Spezialeffekte hergestellt werden können. In einer Ausführungsform werden die Komponenten zusammen als Einheit oder Produkt verpackt und/oder verkauft.
• In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Anfertigen einer Beschichtungszusammensetzung das Kombinieren eines Farbmittels, einer Bindemittellösung, eines Polyharnstoffrheologiereguliermittels und eines Reduktionsmittels, wie oben in Betracht gezogen, in Mengen oder Verhältnissen und einer Reihenfolge einer vorbestimmten Formel zum Erhalten einer Beschichtungszusammensetzung gemäß, die eine vorbestimmte Farbe, einen vorbestimmten Spezialeffekt oder eine vorbestimmte Funktion aufweist. Die Beschichtungszusammensetzung kann unter Anwendung irgendeines geeigneten Verfahrens zum Kombinieren der Bestandteile, wie beispielsweise Hochschermischen, Rühren, Bewegen, Abmischen oder irgendeiner Kombination davon gemischt werden. In einer Ausführungsform kann ein Lack durch Kombinieren des Farbmittels, der Bindemittellösung und des Polyharnstoffrheologiereguliermittel, gefolgt vom Reduzieren des Lacks mit dem Reduktionsmittel gebildet werden. Alternativ kann das Reduktionsmittel mit einer oder mehreren der einzelnen Komponenten des Lacks, wie beispielsweise dem Farbmittel, der Bindemittellösung und/oder dem Polyharnstoffrheologiereguliermittel kombiniert werden, gefolgt vom Kombinieren des Rests der Bestandteile. Während in einer Ausführungsform die Beschichtungszusammensetzung durch Kombinieren des Farbmittels, der Bindemittellösung, des Polyharnstoffrheologiereguliermittels und des Reduktionsmittels gebildet wird, wird man sich im Klaren darüber sein, dass die Lösungsmittel, die Harze und andere Bestandteile dieser vier Komponenten nicht unbedingt in vier derartige Komponenten getrennt werden müssen, sondern können unter zwei Komponenten, drei Komponenten oder mehr als vier Komponenten verteilt und dann unter Bildung der Beschichtungszusammensetzung miteinander gemischt werden. In einer anderen Ausführungsform wird ein Vernetzungsmittel dem Lack unter Bildung einer vorausgehärteten Mischung zugegeben. Die vorausgehärtete Mischung wird dann beispielsweise durch Anwenden von Hitze oder Licht ausgehärtet.
• BEISPIEL I
• Das Folgende ist ein Beispiel einer Automobilreparaturgrundlackzusammensetzung und eines Verfahrens zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung, die eine signifikante Menge von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel aufweist. Die Beispiele werden nur für veranschaulichende Zwecke bereitgestellt und sollen die verschiedenen Ausführungsformen, die hier in Betracht gezogen werden, in keiner Weise einschränken.
• Acrylharz 1
• Eine Acrylpolymerlösung wurde durch Radikalcopolymerisation durch Eingeben der folgenden Bestandteile in einen Polymerisationsreaktor hergestellt, der mit einem Thermometer, einer Wärmequelle, einer Rührvorrichtung, einem Tropftrichter, einer Stickstoffspülung und einem Kondensator ausgestattet war:

  Portion 1	Gew.-%
  Methylamylketon	27,42
  Portion 2
  Butylacrylatmonomer	31,00
  Methacrylsäuremonomer	5,00
  Isobornylacrylatmonomer	20,00
  Hydroxyethylmethacrylatmonomer	7,50
  Hydroxypropylmethacrylatmonomer	7,50
  Styrolmonomer	29,00
  Portion 3
  Di-tert.-butylperoxid	0,55
  Methylamylketon	30,85
  INSGESAMT	158, 82

• Portion 1 wurde in den Reaktor eingegeben und auf ihre Rückflusstemperatur erhitzt. Portion 2 wurde vorgemischt und dann mit einer gleichförmigen Rate in den Reaktor im Laufe von 195 Minuten eingegeben, während die resultierende Reaktionsmischung bei ihrer Rückflusstemperatur gehalten wurde. Portion 3 wurde vorgemischt und in den Reaktor über eine Zeitspanne von 200 Minuten mit einer gleichförmigen Rate eingegeben, während die Reaktionsmischung bei ihrer Rückflusstemperatur gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde zusätzliche 2 Stunden lang bei ihrer Rückflusstemperatur gehalten.
• Die resultierende Acrylpolymerlösung hatte einen Polymerfeststoffgehalt von etwa 63 Gew.-% und eine Viskosität nach Gardner-Holdt von etwa Z.
• Acrylharz 2
• Eine Acrylpolymerlösung wurde durch Radikalcopolymerisation durch Eingeben der folgenden Bestandteile in einen Polymerisationsreaktor hergestellt, der mit einem Thermometer, einer Wärmequelle, einer Rührvorrichtung, einem Tropftrichter, einer Stickstoffspülung und einem Kondensator ausgestattet war:

  Portion 1	Gew.-%
  tert-Butylacetat	13,70
  Portion 2
  Methylmethacrylatmonomer	14, 60
  N-Butylacrylatmonomer	14,60
  2-Ethylhexylmethacrylatmonomer	11,70
  Hydroxyethylmethacrylatmonomer	11,70
  Styrolmonomer	5,90
  tert.-Butylacetat	1,20
  Portion 3
  Vazo® 67	3,40
  tert.-Butylacetat	23,20
  INSGESAMT	158,82

  
  wobei Vazo® 67 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril) ist, das von E.I. DuPont de Nemours and Co., Wilmington, DE, erhältlich ist. Die Portion 1 wurde in den Reaktor eingegeben und auf ihre Rückflusstemperatur erhitzt. Die Portion 2 wurde vorgemischt und dann mit einer gleichförmigen Rate in den Reaktor über 360 Minuten eingegeben, während die resultierende Reaktionsmischung bei ihrer Rückflusstemperatur gehalten wurde. Die Portion 3 wurde vorgemischt und gleichzeitig mit Portion 2 in den Reaktor eingegeben. Die Portion 3 wurde über eine Zeitspanne von 390 zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde zusätzliche 60 Minuten lang bei ihrer Rückflusstemperatur gehalten und dann auf die Raumtemperatur abgekühlt.
• Die resultierende Acrylpolymerlösung wies einen Polymerfeststoffgehalt von etwa 60 Gew.-% und eine Viskosität nach Gardner-Holdt von etwa Y auf.
• [0031] Polyharnstoffrheologiereguliermittel (RCA)
• Etwa 1,7 Gew.-% Benzylamin, von BASF, Florham Park, New Jersey, erhältlich, wurden mit etwa 1,34 Gew.-% 1,6-Hexamethylendiisocyanat in Gegenwart von 96,36 Gew.-% des Acrylharzes #2 gemischt. Die Reaktionsmischung wurde 5 Minuten lang gerührt. Das Polyharnstoffrheologiereguliermittel enthielt 3,0 Gew.-% Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht des Polyharnstoffrheologiereguliermittels bezogen.
• Polyesterharz
• Ein Copolyesterpolyol wurde durch Verestern von Dimethylolpropionsäure, Pentaerythrit und Epsilon-Caprolacton synthetisiert. Ein 12 Liter großer Reaktor, der mit einer mechanischen Rührvorrichtung, einem Thermoelement und einem Kurzwegdestillationskopf mit einem Wasserseparator unter Stickstoffspülung ausgestattet war, wurde mit 2063,4 g Dimethylolpropionsäure (DMPA), 167,1 g Pentaerythrit (PE), 31,0 g Zinn(II)-2-ethylhexanoat und 108,3 g Xylol beaufschlagt. Die Reaktionsmischung wurde auf ihre Rückflusstemperatur erhitzt und das Reaktionswasser wurde aus dem Wasserseparator aufgefangen. Das Fortschreiten der Reaktion wurde durch die Menge an aufgefangenem Wasser überwacht und die Reaktionstemperatur wurde daran gehindert, 185°C zu übersteigen. Zusätzliche 20 g Xylol wurden während der Reaktion hindurch zugegeben, um die Rückflusstemperatur bei unter 185°C zu halten. Als die Menge an aufgefangenem Wasser sich dem theoretischen Wert (277 g) näherte, wurden Säurezahlmessbestimmungen zum Bestimmen des Endpunkts benutzt, der bei einer Säurezahl von weniger als 5 lag. Bei einer gemessenen Säurezahl von 1,7 ließ man den Reaktor sich auf 120°C abkühlen. Dann wurden 4126,8 g Epsilon-Caprolacton langsam über eine Zeitspanne von 15-20 Minuten durch einen Zugabetrichter zugegeben. Der Reaktor wurde bei 120°C gehalten, bis die Feststoffe 95 % überstiegen. Dann ließ man den Reaktor sich auf 90°C abkühlen und die resultierende Polymerlösung wurde mit 1391,8 g Methylamylketon verdünnt. Zwangsluft wurde zum Abkühlen des Reaktors auf unter 50°C benutzt.
• Das Polyesterharz weist ein zahlendurchschnittliches Molekulargewicht Mn von 5035 (durch GPC mithilfe von Polystyrol als Standard mit einer SEC-Hoch-Mw-Säule bestimmt) auf. Die Polymerlösung hatte einen Feststoffgehalt von etwa 80 Gew.-%, eine Viskosität nach Gardner Holdt von etwa V und die endgültige Säurezahl betrug 2,1, für Feststoffe korrigiert. Das Polyesterharz wurde noch weiter durch weitere Zugabe von Methylamylketon auf einen Feststoffgehalt von 65,5 Gew.-% reduziert.
• Bindemittellösungen (BL)
• Die Zusammensetzung jeder Bindemittellösung ist in Tabelle 1 aufgelistet. Während der Stufe I wurden alle Bestandteile homogen zusammengemischt, bis sie klare Lösungen bildeten. Die Bestandteile in Stufe II wurden homogen in Stufe I-Lösungen eingemischt. Die Bindemittellösung 1 (BL_1) enthielt kein Polyharnstoffrheologiereguliermittel und daher keine Polyharnstoffkristalle und die Bindemittellösung 2 (BL_2) enthielt 5,5 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel, auf das Gesamtgewicht der Bindemittellösung 2 bezogen und daher 0,17 Gew.-% Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Bindemittellösung 2 bezogen. Tabelle 1 Zusammensetzung von Bindemittellösungen

  Bestandteile	BL_1 Gew.-%	BL_2 Gew.-%
  Stufe I
  Aceton	10,6	10,6
  tert.-Butylacetat	29,9	29,9
  Diisobutylketon	4,5	4,5
  Ethyl-3-ethoxypropionat	3,2	3,2
  CAB Harz 381-0,5	3,9	3,9
  CAB Harz 381-0,1	2,3	2,3
  Stufe II
  p-Chlorbenzotrifluorid (PCBTF)	12,0	12,0
  Acrylpolymer 1	13,6	13,6
  Polyesterharz	3,8	3,8
  Resamin® HF480	1,0	1,0
  Byk® 361N	0,3	0,3
  Acrylpolymer 2	14,9	9,3
  Polyharnstoffrheologiereguliermittel	0,0	5,6
  Insgesamt	100,0	100,0

  
  wobei die CAB-Harze 381-0,5 und 381-0,1 Celluloseacetatbutyrate sind, die von Eastman Chemical Co., Kingsport, Tennessee, erhältlich sind, Resamin HF480 ein Carbaminsäureharz ist, das von Allnex, Belgien, erhältlich ist und Byk® 361N ein Polyacrylatoberflächenzusatzmittel ist, das von Byk, Deutschland, erhältlich ist.
• Reduktionsmittel
• Das Reduktionsmittel bestand aus einer Mischung von 96,0 Gew.-% p-Chlorbenzotrifluorid (PCBTF) und 4,0 Gew.-% Aceton, auf das Gesamtgewicht des Reduktionsmittels bezogen.
• Spritzfertige Lacke
• Zwei Proben von unreduziertem Lack wurden durch Mischen von 819J^WZ-Abtönfarbe, von Axalta Coating Systems Co., Wilmington, Delaware erhältlich, mit den Bindemittellösungen BL_1 und BL_2 den Formeln von Tabelle 2 gemäß hergestellt. Das Reduktionsmittel wurde dann in den unreduzierten Lack eingegeben, der gerührt wurde, bis homogene Proben erhalten wurden. Tabelle 2 Zusammensetzungen von spritzfertigen Lacken

  	Probe 1	Probe 2
  Bestandteile	Gew.-%	Gew.-%
  819JWZ	7, 0	7, 0
  BL_1	35,7
  BL_2		35,7
  Reduktionsmittel	57,3	57,3

  
  wobei die Probe 1 13,2 Gew.-% Feststoffe, auf das Gesamtgewicht von Probe 1 bezogen, enthielt. Die Probe 2 enthielt 13,2 Gew.-% Feststoffe, auf das Gesamtgewicht der Probe 2 bezogen, 2,0 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel, auf das Gesamtgewicht der Probe 2 bezogen, 0,06 Gew.-% Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Probe 2 bezogen, und 0,5 Gew.-% Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Feststoffe von Probe 2 bezogen.
• Die Probe 1 und Probe 2 wurden auf 12 x 36 Zoll große blechbandlackierte Aluminiumsubstratplatten (von ACT Test Panels LLC, Hillsdale, MI, erworben) unter Anwendung einer SprayMation-Maschine (Modell 310926, von SprayMation Inc., Fort Lauderdale, FL, hergestellt) in zwei verschiedenen Spritzabständen von 5,5 bzw. 6,0 Zoll gespritzt. Der Spritzabstand wird als der Abstand zwischen einer Spritzpistolendüse und der Oberfläche der Platten definiert. Die Proben wurden als mittelnasse Beschichtungen während jedes Durchgangs aufgegeben, bis eine Deckung erreicht wurde. Die grundlackierten Platten wurden 10 Minuten lang an der Luft getrocknet. Klarlack LE5100S^WZ (von Axalta Coating Systems Co., Wilmington, DE erhältlich) wurde in einer Dicke von etwa 50,8 Mikrometern (2 mil) auf die getrockneten grundbeschichteten Platten aufgespritzt. Die klarlackbeschichteten Platten wurden dann 30 Minuten lang bei 60°C (140°F) gebrannt. Die Farbe der Platten wurden durch ein ChromaVision® MA 100-Farbabstimmsystem, von Axalta Coating Systems Co erhältlich, gemessen. Die Marmorierungswerte der getesteten Platten wurden durch ein Cloud-runner Instrument (BYK-Gardner GmbH, Bad Tölz, Deutschland) gemessen.
• Metallisches „Rutschen“ und „Absacken“ werden gewöhnlich zum Charakterisieren der Flockeorientierung benutzt. Beim Verwenden derselben Effektpigmente und Beleuchtungsbedingungen ist die Flockenorientierung umso besser, je höher der Wert des „Rutschens“ und „Absackens“ ist. Der Ausdruck „Rutschen“ wird mathematisch als Rutschen = L15 - L110 definiert. Der Ausdruck „Absacken“ wird mathematisch als Absacken = 2,69*(L15-L110)^1,11/(L45)^0,86 definiert. In beiden Gleichungen sind L15, L45 und L110 die Helligkeit oder Lichtintensität, in einem Nichtspiegelwinkel von 15 Grad, 45 Grad bzw. 110 Grad gemessen. Der Winkel wird unter Bezugnahme auf den Spiegelwinkel bestimmt, der 45 Grad von der Normalen beträgt. Wie oben bemerkt, wird der Ausdruck „Marmorieren“ zum Beschreiben des unregelmäßigen Bereichs der Lichtvariation eines Effektfarbaussehens benutzt. Der Empfehlung von BYK-Gardner GmbH entsprechend, wird M15 zum Charakterisieren der Gleichförmigkeit des Effektfarbaussehens benutzt. Wenn M15 größer als 6 ist, wird das Marmorierungsaussehen als „deutlich bemerkbar“ betrachtet. Wenn M15 4,5 bis 6 beträgt, wird das Marmorierungsaussehen als „sichtbar“ betrachtet. Wenn M15 unter 4,5 liegt, wird das Marmorierungsaussehen als „schwer zu erkennen“ betrachtet. M15 ist das Marmorierungsaussehen in einem Nichtspiegelwinkel von 15 Grad gemessen. Der Winkel wird unter Bezugnahme auf den Spiegelwinkel bestimmt, der 45 Grad von der Normalen beträgt.
• Tabelle 3 zeigt, dass die Probe 2, die 2,0 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel, auf das Gesamtgewicht der spritzfertigen Zusammensetzung bezogen, enthielt, eine bessere Flockenorientierung (höhere Werte sowohl bezüglich des Rutschens als auch des Absackens) und weniger Marmorierung als Probe 1 aufwies, die kein Polyharnstoffrheologiereguliermittel enthielt. Da die Marmorierungswerte von Probe 2 wesentlich besser waren als von Probe 1, und zwar bei beiden Spritzentfernungen, wurde durch Hinzugeben des Polyharnstoffrheologiereguliermittels die Anwendungskonsistenz verbessert. Tabelle 3

  	Grundlack	Polyharnstoffkristall (Gew.-%)	Abstand Zoll	Rutschen	Absacken	Marmorierung Winkel von 15°
  Platte 1	Probe 1	0	5,5	102,5	14,1	6,5
  Platte 2	Probe 2	0,5	5,5	103,5	14,4	4,5
  Platte	Probe 1	0	6,0	101,5	13,8	7,7
  3
  Platte	Probe 2	0,5	6,0	104,5	14,4	5,2
  4

  
  wobei der Gewichtsprozentsatz der Polyharnstoffkristalle auf den Gesamtfeststoffgehalt der Proben 1 und 2 bezogen ist.
• BEISPIEL II
• Folgendes ist ein Beispiel von Automobilreparaturgrundlacken, die Feststoffgehalte von weniger als 15 Gew.-% und verschiedene Mengen von Polyharnstoffrheologiereguliermitteln aufweisen. Die Beispiele sind ausschließlich für veranschaulichende Zwecke bereitgestellt und sollen die verschiedenen Ausführungsformen, die hier in Betracht gezogen werden, in keiner Weise einschränken.
• Bindemittellösungen (BL)
• Die Zusammensetzungen jeder Bindemittellösung, die Polyharnstoffrheologiereguliermittel einhält, sind in Tabelle 4 aufgelistet. Während der Stufe I wurden alle Bestandteile homogen zusammengemischt, bis sie klare Lösungen bildeten. Die Bestandteile in Stufe II wurden homogen in Stufe I-Lösungen eingemischt. Die Bindemittellösung 3 (BL_3) enthielt 7,9 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel und die Bindemittellösung 4 (BL_4) enthielt 17,2 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel, auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Bindemittellösungen bezogen. Daher betrugen die Gewichtsprozentsätze von Polyharnstoffkristallen in den Bindemittellösungen 3 und 4 0,2 Gew.-% bzw. 0,5 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der jeweiligen Bindemittellösungen bezogen. Tabelle 4 Zusammensetzung von Bindemittellösungen

  Bestandteile		BL_3 Gew.-%	BL_4 Gew.-%
  	Stufe I
  Aceton		10, 6	10, 6
  tert.-Butylacetat		29,9	29,9
  Diisobutylketon		4,5	4,5
  Ethyl-3-ethoxypropionat		3,2	3,2
  CAB Harz 381-0,5		3,9	3,9
  	Stufe II
  p-Chlorbenzotrifluorid (PCBTF)		12,0	12,0
  Acrylpolymer 1		13,6	13,6
  Polyesterharz		3,8	3,8
  Resamin® HF480		1,0	1,0
  Byk® 361N		0,3	0,3
  Acrylpolymer 2		14,9	9,3
  Polyharnstoffrheologiereguliermittel		7,9	17,2
  Insgesamt		100,0	100,0

• Spritzfertige Lacke
• Zwei Proben von unreduziertem Lack wurden durch Mischen von 819J^WZ-Abtönfarbe, von Axalta Coating Systems Co., Wilmington, Delaware erhältlich, mit den Bindemittellösungen 3 und 4 den Formeln von Tabelle 4 gemäß, bis homogene Mischungen gebildet worden waren, hergestellt. Das Reduktionsmittel wurde dann in die unreduzierten Lacke eingegeben, die gerührt wurden, bis homogene Lacke erhalten wurden. Die Zusammensetzungen der spritzfertigen Probe 3 und Probe 4 sind in Tabelle 5 aufgelistet. Tabelle 5 Zusammensetzungen von spritzfertigen Lacken

  	Probe 3	Probe 4
  Bestandteile	Gew.-%	Gew.-%
  819JWZ	7, 0	7, 0
  BL_3	35,7
  BL_4		35,7
  Reduktionsmittel	57,3	57,3

  
  wobei die Probe 3 12,9 Gew.-% Feststoffe, auf das Gesamtgewicht von Probe 3 bezogen, 2,8 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel, auf das Gesamtgewicht der Probe 3 bezogen, 0,08 Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Probe 3 bezogen, und 0,7 Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Feststoffe der Probe 3 bezogen, enthielt. Die Probe 4 enthielt 12,9 Gew.-% Feststoffe, auf das Gesamtgewicht der Probe 4 bezogen, 6,1 Gew.-% Polyharnstoffrheologiereguliermittel, auf das Gesamtgewicht der Probe 4 bezogen, 0,18 Gew.-% Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Probe 4 bezogen, und 1,4 Gew.-% Polyharnstoffkristalle, auf das Gesamtgewicht der Feststoffe von Probe 4 bezogen.
• Die Probe 3 und Probe 4 wurden auf 12 x 36 Zoll große blechbandlackierte Aluminiumsubstratplatten (von ACT Test Panels LLC, Hillsdale, MI, erworben) unter Anwendung einer SprayMation-Maschine (Modell 310926, von SprayMation Inc., Fort Lauderdale, FL, hergestellt) in einem Spritzabstand von 5,5 Zoll gespritzt. Die Proben wurden als mittelnasse Beschichtungen während jedes Durchgangs aufgegeben, bis eine Deckung erreicht wurde. Die Testplatten wurden 10 Minuten lang an der Luft getrocknet. Klarlack LE5100S^WZ (von Axalta Coating Systems Co., Wilmington, DE erhältlich) wurde in einer Dicke von etwa 50,8 Mikrometern (2 mil) auf die getrockneten Platten aufgespritzt. Die klarlackbeschichteten Platten wurden dann 30 Minuten lang bei 60°C (140°F) gebrannt.
• Die Marmorierungswerte der Probe 3 und Probe 4 in Tabelle 5 betragen etwa 4, was anzeigt, dass die Marmorierungswirkung visuell schwer zu erkennen ist oder sie marmorierungsfrei sind. Auf der Basis sowohl des Marmorierungswerts als auch der visuellen Beobachtung war das Aussehen der Probe 3 und Probe 4 etwas gleichförmiger als Probe 2 bei demselben Spritzabstand, wie in Beispiel I benutzt. Dieses Beispiel zeigt, dass das Wählen der richtigen Menge an Polyharnstoffrheologiereguliermittel bei Beschichtungszusammensetzungen von niedrigem Feststoffgehalt die Flockenorientierung verbessert und dazu beiträgt, ein marmorierungsfreies Aussehen zu erreichen. Tabelle 6

  	Grundlack	Polyharnstoffkristall (Gew.-%)	Abstand Zoll	Marmorierung Winkel von 15°
  Platte 1	Probe 3	0,7	5,5	4,2
  Platte 2	Probe 4	1,4	5,5	4,3

  
  wobei der Gewichtsprozentsatz der Polyharnstoffkristalle auf den Gesamtfeststoffgehalt der Proben 3 und 4 bezogen ist.
• Während mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der obigen genauen Beschreibung der Erfindung vorgelegt worden ist, sollte man sich im Klaren darüber sein, dass es eine umfangreiche Anzahl von Variationen gibt. Man sollte sich auch im Klaren darüber sein, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. Stattdessen bietet die obige genaue Beschreibung den mit dem Stand der Technik vertrauten Fachleuten einen passenden Leitfaden zum Ausführen einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei man sich im Klaren sein muss, dass verschiedene Änderungen bezüglich der Funktion und Anordnung von Elementen, die in einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben sind, gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen.

Claims (10)

1. Beschichtungszusammensetzung mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent, wobei die Beschichtungszusammensetzung Folgendes umfasst: ein Farbmittel; ein Polyharnstoffrheologiereguliermittel, ein filmbildendes Bindemittelharz; und ein Lösungsmittel, ein von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel, das in einer Menge von 60 bis 95 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel Wasser, Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid oder eine Mischung davon ist, wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats umfasst, wobei das Isocyanat unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, Addukt von Isophorondiisocyanat, Addukt von Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukt von Toluoldiisocyanat und einer Kombination davon ausgewählt wird und wobei das Amin unter Benzylamin, Ethylamin, n-Propylamin, 2-Propylamin, n-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, a-Methylbutylamin, α-Ethylpropylamin, β-Ethylbutylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin, Anilin oder einer Kombination davon ausgewählt wird.
2. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Beschichtungszusammensetzung einen Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 20 Gewichtsprozent, auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, aufweist.
3. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel in der Beschichtungszusammensetzung in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 7 Gewichtsprozent, auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt.
4. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel Polyharnstoffkristalle in einer Menge im Bereich von 1 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 8 Gewichtsprozent, stärker bevorzugt im Bereich von 2 bis 5 Gewichtsprozent, auf das Gesamtgewicht des Polyharnstoffrheologiereguliermittels bezogen, umfasst
5. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel Polyharnstoffkristalle in einer Menge im Bereich von 0,2 bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 2 Gewichtsprozent, auf einen Gesamtgehalt an nichtflüchtigen Substanzen der Beschichtungszusammensetzung bezogen, umfasst.
6. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5 wobei das Amin Benzylamin und das Isocyanat 1,6-Hexamethylendiisocyanat ist.
7. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommenes Lösungsmittel in einer Menge von 60 bis 85 Gew.%, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt.
8. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 des Weiteren umfassend ein Zusatzmittel ausgewählt aus einem Vernetzungsmittel, einem Ultraviolettlichtstabilisator, einem Ultraviolettlichtabsorber, einem Antioxidationsmittel, einem HALS (hindered amine light stabilizer), einem Egalisiermittel, einem Rheologiemittel, einem Verdickungsmittel, einem Antischaummittel, einem Benetzungsmittel oder einer Kombination davon.
9. Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt, umfassend die Schritte des: Mischens eines Farbmittels, einer Bindemittellösung, eines Polyharnstoffrheologiereguliermittels, eines Verdünnungsmittels und eines von den VOC-Richtlinien ausgenommenen Lösungsmittels in Mengen, derart, dass die Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt einen Gehalt an nichtflüchtigen Substanzen von nicht mehr als 25 Gewichtsprozent, auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung von niedrigem Feststoffgehalt bezogen, aufweist, wobei das von den VOC-Richtlinien ausgenommene Lösungsmittel Wasser, Aceton, Methylacetat, tert.-Butylacetat, p-Chlorbenzotrifluorid oder eine Mischung davon ist und in einer Menge von 60 bis 95 Gewichtsprozent, auf ein Gesamtgesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung bezogen, vorliegt, wobei das Polyharnstoffrheologiereguliermittel ein Reaktionsprodukt eines Amins und eines Isocyanats umfasst, wobei das Isocyanat unter 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat, Cyclohexyl-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat, Addukt von Isophorondiisocyanat, Addukt von Hexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat, Xylyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatmethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukt von Toluoldiisocyanat und einer Kombination davon ausgewählt wird und wobei das Amin unter Benzylamin, Ethylamin, n-Propylamin, 2-Propylamin, n-Butylamin, 2-Butylamin, tert.-Butylamin, n-Pentylamin, a-Methylbutylamin, α-Ethylpropylamin, β-Ethylbutylamin, Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin, Anilin oder einer Kombination davon ausgewählt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Mischen des Weiteren das Mischen einer Vernetzungskomponente mit dem Farbmittel, der Bindemittellösung, dem Polyharnstoffrheologiereguliermittel und dem Verdünnungsmittel umfasst.