DE102015213488B4

DE102015213488B4 - Senkungssteuerungszusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung, und Verfahren zur Herstellung von Beschichtungssystemen unter deren Verwendung

Info

Publication number: DE102015213488B4
Application number: DE102015213488.1A
Authority: DE
Inventors: Peter W. Uhlianuk; Delson J. Trindade; Brian J. Ladd
Original assignee: Axalta Coating Systems GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems GmbH
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2035-07-18
Also published as: DE102015213488A1; CN105315758A; CN105315758B; US20160017158A1; US9856384B2

Abstract

Senkungssteuerungszusammensetzung, umfassend:Harnstoff-Kristalle, umfassend das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat undeinem Monoamin; undein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen;wobei die Senkungssteuerungszusammensetzung ein stabiles Gemisch mit einer einzigen Phase bei einer Temperatur von 21°C, basierend auf visueller Beobachtung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten nach Herstellen des Gemisches, ist,wobei das nicht-polymere organische Lösungsmittel in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegt, undwobei die Harnstoff-Kristalle in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet betrifft im Allgemeinen Senkungssteuerungszusammensetzungen, Verfahren zum Herstellen derselben und Verfahren zum Herstellen von Beschichtungssystemen unter Verwendung derselben. Insbesondere betrifft das technische Gebiet Senkungssteuerungszusammensetzungen, die Harnstoff-Kristalle und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel enthalten, Verfahren zum Herstellen derselben und Verfahren zum Herstellen von Beschichtungssystemen unter Verwendung derselben.
HINTERGRUND
Ein typisches über ein Substrat verteiltes Beschichtungssystem schließt einige oder alle der nachstehenden Schichten ein: (1) eine oder mehrere Grundierungsmittelschichten, die Anhaftung und Basisschutz bereitstellen, und auch geringe Oberflächenunebenheit des Substrats abdecken; (2) eine oder mehrere Basislackschichten, typischerweise pigmentiert, die Haltbarkeit und Farbe bereitstellen; und (3) eine oder mehrere Klarlackschichten, die zusätzliche Haltbarkeit und verbessertes Aussehen bereitstellen. Eine farbige Deckschicht kann anstelle der Basislackschicht und Klarlackschicht verwendet werden.
In einigen industriellen Anwendungen, wie Beschichten von Metallrohren, Lastkraftwagen und anderer industrieller Ausrüstung, ist es häufig erwünscht, das Beschichtungsverfahren zwar in einem kurzen Zeitraum, aber noch bei Erreichen von guter Anhaftung, Schutz, Haltbarkeit und Aussehen, fertigzustellen. Übliche Beschichtungs-Zusammensetzungen erzeugen im Allgemeinen eine dünne getrocknete und gehärtete Beschichtungsschicht, die keine ausreichende Dicke aufweisen kann, um Unebenheit des Substrats abzudecken, wenn nur eine einzige Schicht verwendet wird. Beschichten der Unebenheit könnte ein unerwünschtes Aussehen ergeben. Wenn übliche Beschichtungen bei einer hohen Beschichtungsdicke aufgetragen werden, können Oberflächenbeschichtungsdefekte, wie Mikroschäumen und geringer Glanz, auftreten. Zusätzlich können dicke Beschichtungsschichten für Senkungsdefekte anfällig sein, insbesondere für Beschichtungsschichten, die auf vertikale Oberflächen aufgetragen werden.
Auf Grund der bekannten Senkungsprobleme beim Auftragen von Beschichtungs-Zusammensetzungen werden häufig Senkungssteuerungszusammensetzungen zum Herstellen einer glatten senkungsfreien Oberfläche zugesetzt. Typische Senkungssteuerungszusammensetzungen werden durch Umsetzen einer Amin-enthaltenden Verbindung mit einer Isocyanat-enthaltenden Verbindung in Gegenwart von einem Beschichtungs-Harz, wie zum Beispiel einem Acryl-Harz, erzeugt. Die erhaltenen Senkungssteuerungszusammensetzungen schließen Harnstoff-Teilchen, die das Reaktionsprodukt von der Amin-enthaltenden Verbindung und der Isocyanat-enthaltenden Verbindung sowie das Beschichtungs-Harz enthalten, ein.
Jedoch werfen solche Senkungssteuerungszusammensetzungen eine Vielzahl von Herausforderungen auf. Übliche Senkungssteuerungszusammensetzungen sind spezifisch für bestimmte Beschichtungs-Zusammensetzungen, die die zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzungen verwendeten Beschichtungs-Harze einschließen, und Anlagen, die Beschichtungs-Zusammensetzungen mit verschiedenen Beschichtungs-Harzen anwenden, müssen im Allgemeinen Senkungssteuerungszusammensetzungen einsetzen, die für jede verschiedene Beschichtungs-Zusammensetzung spezifisch sind. Weiterhin erfordern solche Senkungssteuerungszusammensetzungen im Allgemeinen auch spezielles Compoundieren von externen Zulieferern an einem anderen Ort zur Herstellung der Senkunssteuerungszusammensetzung, wodurch sich Kosten erhöhen und die Herstellung zunehmend unwirtschaftlich wird.
Zusätzlich werden einige Senkungssteuerungszusammensetzungen durch Umsetzen einer Amin-enthaltenden Verbindung mit einer Isocyanat-enthaltenden Verbindung in Gegenwart von verschiedenen Lösungsmitteln hergestellt. Jedoch, auf Grund von Viskositätsbetrachtungen und dem Einfluss von hoher Viskosität auf die Leichtigkeit der Verwendung werden die Senkungssteuerungszusammensetzungen im Allgemeinen bei geringen Konzentrationen von weniger als etwa 4 Gew.-% der Harnstoff-Teilchen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzungen, hergestellt. Solche Senkungssteuerungszusammensetzungen zeigen schlechte Stabilität, wobei sich die Harnstoff-Teilchen schnell aus der Lösung abtrennen und deshalb nicht in üblichen Beschichtungssystemen angewendet werden.
Folglich ist es erwünscht, Senkungssteuerungszusammensetzungen bereitzustellen, die in verschiedenen Beschichtungs-Zusammensetzungen angewendet werden können, die verschiedene Beschichtungs-Harze enthalten und die ausgezeichnete Stabilität zeigen. Zusätzlich ist es erwünscht, Verfahren zum Herstellen solcher Senkungssteuerungszusammensetzungen bereitzustellen. Zusätzlich ist es erwünscht, Verfahren zum Herstellen von Beschichtungssystemen bereitzustellen, die mindestens eine Beschichtungsschicht, einschließlich Harnstoff-Kristalle von solchen Senkungssteuerungszusammensetzungen, einschließen. Weiterhin werden andere erwünschte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der anschließenden Beschreibung im Einzelnen und den beigefügten Ansprüchen, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und diesem Hintergrund deutlich.
Die EP 1 668 053 B1 beschreibt ein flüssiges rheologisches Medium, umfassend (A) mindestens eine Art von Harnstoffderivat, das durch Umsetzung (a1) mindestens einer Verbindung, die mindestens eine Isocyanatgruppe enthält, mit (a2) mindestens einem Co-Reaktant, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Monoamine und primäre und sekundäre Polyamine, in Gegenwart von (a3) mindestens einer organischen Bismutverbindung in Form eines Katalysators und (B) mindestens ein Additiv.
KURZDARSTELLUNG
Senkungssteuerungszusammensetzungen, Verfahren zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzungen und Verfahren zum Herstellen der Beschichtungssysteme, die mindestens eine Beschichtungsschicht, einschließlich Harnstoff-Kristalle von solchen Senkungssteuerungszusammensetzungen, einschließen, werden hierin bereitgestellt. Die Senkungssteuerungszusammensetzung schließt Harnstoff-Kristalle und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, ein. Die Harnstoff-Kristalle schließen das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat und einem Monoamin ein. Die Senkungssteuerungszusammensetzung ist ein stabiles Gemisch mit einer einzigen Phase bei einer Temperatur von etwa 21°C, basierend auf visueller Beobachtung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten nach Herstellen des Gemisches. Das nicht-polymere organische Lösungsmittel liegt in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor, und die Harnstoff-Kristalle liegen in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor.
In einer anderen Ausführungsform schließt ein Verfahren zum Herstellen einer Senkungssteuerungszusammensetzung das Vereinigen von einem Monoamin und einem nicht-polymeren organischen Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, zum Herstellen eines Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix ein. Scherkraft wird auf das Senkungsssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix in einer Mischvorrichtung, ausgewählt aus einer Emulgatorvorrichtung oder einem Dispergator, angewendet. Während des Anwendens der Scherkraft auf das Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix in der Mischvorrichtung wird ein Polyisocyanat mit dem Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix zum Herstellen einer reaktiven Zusammensetzung vereinigt. Die Scherkraft wird fortgesetzt, um auf die reaktive Zusammensetzung in der Mischvorrichtung für einen Zeitraum angewendet zu werden, der zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung mit Harnstoff-Kristallen mit einer D50-Teilchengrößenverteilung von etwa 1 bis etwa 5 Mikrometern ausreichend ist. Das nichtpolymere organische Lösungsmittel liegt in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor, und die Harnstoff-Kristalle liegen in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungssystems bereitgestellt, wobei das Beschichtungssystem, das mindestens eine Beschichtungsschicht einschließt, Harnstoff-Kristalle enthält. Das Verfahren schließt Bereitstellen einer Bindemittel-Zusammensetzung ein, die ein Beschichtungs-Harz einschließt. Die Bindemittel-Zusammensetzung und eine Senkungssteuerungszusammensetzung werden zum Herstellen einer Beschichtungs-Zusammensetzung gemischt. Die Senkungssteuerungszusammensetzung schließt Harnstoff-Kristalle und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, ein. Die Harnstoff-Kristalle schließen das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat und einem Monoamin ein. Die Harnstoff-Kristalle liegen in einer Menge von mindestens etwa 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor, und das nicht-polymere organische Lösungsmittel liegt in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor. Die Beschichtungs-Zusammensetzung schließt von etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% der Harnstoff-Kristalle, basierend auf dem Gesamtgewicht des Beschichtungs-Harzes in der Beschichtungs-Zusammensetzung, ein. Die Beschichtungs-Zusammensetzung wird auf ein Substrat zum Herstellen einer Beschichtungsschicht mit einer Trockendicke aufgetragen. Ein Gehalt von Harnstoff-Kristallen mit einer Größe von größer als die Trockendicke der Beschichtungsschicht ist weniger als etwa 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung.
Figurenliste
Die verschiedenen Ausführungsformen werden hierin anschließend in Verbindung mit den nachstehenden Figuren der Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Zahlen gleiche Elemente bedeuten, und wobei:

1 eine Photographie ist, die eine getrennte Senkungssteuerungszusammensetzung mit 3 Gew.-% Harnstoff-Kristallen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzungen, und eine Ein-Phasen-Senkungssteuerungszusammensetzung mit 13 Gew.-% Harnstoff-Kristallen, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzungen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, zeigt;
2 ist eine Kurve, die Viskosität gegen Schergeschwindigkeit für verschiedene Senkungssteuerungszusammensetzungen, die verschiedene Lösungsmittel anwenden, zeigt; und
3 ist eine Kurve, die Viskosität gegen Schergeschwindigkeit für verschiedene Dispersionen, hergestellt aus verschiedenen Senkungssteuerungszusammensetzungen, zeigt.

BESCHREIBUNG IM EINZELNEN
Die nachstehende Beschreibung im Einzelnen ist in ihrer Art nur beispielhaft und ist nicht vorgesehen, die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der Erfindung zu begrenzen. Weiterhin besteht keine Absicht an irgendeine Theorie gebunden zu sein, die in dem vorangehenden Hintergrund oder der nachstehenden Beschreibung im Einzelnen dargelegt wird.
Senkungssteuerungszusammensetzungen, Verfahren zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzungen und Verfahren zum Herstellen der Beschichtungssysteme, die mindestens eine Beschichtungsschicht aufweisen, die Harnstoff-Kristalle von solchen Senkungssteuerungszusammensetzungen einschließt, werden hierin bereitgestellt. Die Senkungssteuerungszusammensetzungen schließen Harnstoff-Kristalle und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, ein, wodurch ermöglicht wird, dass die Senkungssteuerungszusammensetzungen, die verschiedene Beschichtungs-Harze enthalten, in diversen Beschichtungs-Zusammensetzungen aufzutragen sind. Die wie hierin angeführten Harnstoff-Kristalle schließen das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat und einem Monoamin ein und schließen ein dimensionales Polyharnstoff-Netzwerk in Form von Teilchen, die eine kristalline Struktur aufweisen, entgegengesetzt zu einer amorphen Struktur, ein. Weiterhin liegen die Harnstoff-Kristalle in einer Menge von mindestens etwa 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzungen, vor, und das nicht-polymere organische Lösungsmittel liegt in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor.
Die Senkungssteuerungszusammensetzungen sind Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten, die Nicht-Newtonsche Eigenschaften mit einer inversen Beziehung zwischen Viskosität der Senkungssteuerungszusammensetzung und angewendeter Scherkraft zeigen, wodurch ermöglicht wird, dass die Senkungssteuerungszusammensetzungen ausgezeichnete Stabilität zeigen, selbst wenn die Harnstoff-Kristalle in Gegenwart von nicht-polymerem organischem Lösungsmittel als eine Alternative zu Beschichtungs-Harzen gebildet werden. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die kristalline Form der Harnstoff-Kristalle und die relativ hohe Beladung an Harnstoff-Kristallen in der Senkungssteuerungszusammensetzung zu den beobachteten Nicht-Newtonschen Eigenschaften und der erhaltenen ausgezeichneten Stabilität der hierin beschriebenen Senkungssteuerungszusammensetzungen führt, selbst wenn das nichtpolymere organische Lösungsmittel als eine Alternative zu Beschichtungs-Harzen verwendet wird. Als solches sind die hierin beschriebenen Senkungssteuerungszusammensetzungen ideal zur Verwendung in diversen Beschichtungs-Zusammensetzungen, die unterschiedliche Beschichtungs-Harze enthalten, und vermeiden schlechte Stabilität, die mit früheren Senkungssteuerungszusammensetzungen verbunden ist, welche organische Lösungsmittel anwenden, als eine Alternative zu Beschichtungs-Harzen.
Wie vorstehend ausgewiesen, schließen die hierin beschriebenen Senkungssteuerungszusammensetzungen Harnstoff-Kristalle und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, ein. Die Harnstoff-Kristalle schließen das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat und einem Monoamin ein, wobei solche Reaktanten das Erreichen der kristallinen Struktur ermöglichen. In Ausführungsformen werden das Polyisocyanat und Monoamin ausgewählt, um im Wesentlichen symmetrische Moleküle zu erzeugen und es wird angenommen, dass die Symmetrie des erhaltenen Harnstoffs eine Fähigkeit zum Erreichen einer kristallinen Struktur beeinflusst. In Ausführungsformen werden geeignete Polyisocyanate, d.h. Isocyanat-enthaltende Verbindungen, die mehr als eine blockierte oder nicht blockierte Isocyanat-Gruppe enthalten, aus blockierten oder nicht blockierten aliphatischen, cycloaliphatischen, heterocyclischen, aromatischen Di-, Tri-, Polyisocyanaten oder einer Kombination davon ausgewählt. Spezielle Beispiele für geeignete Polyisocyanate schließen 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, Xyloldiisocyanat, 1,3,5-Trimethyl-2,4-bis(isocyanatomethyl)benzol, Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Addukte von Hexamethylendiisocyanat, Addukte von Isophorondiisocyanat und Addukte von Toluoldiisocyanat ein. Isocyanurat-Trimere von Diisocyanaten können auch geeignet sein. In einigen Ausführungsformen können auch Kombinationen des Polyisocyanats geeignet sein. In einigen Ausführungsformen ist das Polyisocyanat 1,6-Hexamethylendiisocyanat.
Geeignete Monoamine schließen zum Beispiel primäre Aminen mit dem Bereich von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ein. In einigen Ausführungsformen werden sekundäre Amine verwendet. Jedoch ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Polyisocyanats mit sekundären Aminen langsamer, verglichen mit jener von einem primären Amin und kann die erhaltene Struktur des Polyharnstoffs beeinflussen.
In Ausführungsformen werden geeignete Monoamine, d.h. Amin-enthaltende Verbindungen, die eine einzige Amin-Gruppe enthalten, aus Benzylamin, Ethylamin, 1-Propylamin, n-Propylamin, 1-Butylamin, 2-Butylamin, t-Butylamin, n-Pentylamin, 2-Methyl-1-butylamin, 1-Hexylamin, 2-Hexylamin, 3-Hexylamin, Octylamin, Decylamin, Laurylamin, Stearylamin, Cyclohexylamin und Anilin ausgewählt. Andere Amine, die geeignet sind, schließen Alkyletheramine, wie zum Beispiel 2-Aminoethanolalkylether, 3-Aminopropanolalkylether und 2-Aminopropanolalkylether ein. Beispiele für sekundäre Amine schließen zum Beispiel die N-Alkyl-Derivate von beliebigen der vorstehend aufgeführten der primären Amine ein, wobei Alkyl einen Alkyl-Rest in dem Bereich von 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet. In einigen Ausführungsformen sind auch Kombinationen von beliebigen der vorstehend aufgeführten Amine geeignet. In einer Ausführungsform ist das Amin Benzylamin.
Die Harnstoff-Kristalle liegen in der Senkungssteuerungszusammensetzung in einer Menge von mindestens etwa 8 Gew.-%, wie von etwa 8 bis etwa 15 Gew.-%, oder wie von etwa 10 bis etwa 13 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor. Wie nachstehend weiterhin genauer angeführt wird, wurde überraschenderweise gefunden, dass ein stabiles Gemisch mit höherer Beladung der Harnstoff-Kristalle in der Senkungssteuerungszusammensetzung erreicht werden kann, die das nichtpolymere organische Lösungsmittel einschließt, während geringere Mengen der Harnstoff-Kristalle weniger Stabilität ergeben. Die Menge an Harnstoff-Kristallen in der Senkungssteuerungszusammensetzung innerhalb der vorstehend erwähnten Bereiche ermöglichen es auch, die Senkungssteuerungszusammensetzungen in verschiedenen Beschichtungs-Zusammensetzungen anzuwenden, die verschiedene Beladungen von Harnstoff-Kristallen erfordern, ohne übermäßiges Verdünnen der Beschichtungs-Zusammensetzungen mit dem nicht-polymeren organischen Lösungsmittel.
Das wie hierin angeführte nicht-polymere organische Lösungsmittel ist frei von wiederkehrenden Einheiten. In Ausführungsformen besteht das nicht-polymere organische Lösungsmittel aus Kohlenstoff und Wasserstoff. Die nicht-polymeren organischen Lösungsmittel sind polar und in der Lage, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen. In Ausführungsformen haben geeignete Lösungsmittel einen Wasserstoff-Bindungs-Parameter, innerhalb der breiteren Reihe von Hansen-Löslichkeits-Parametern von 1,7 ≤ X ≤ 7,7, wobei X der Wasserstoff-Bindungs-Parameter des Lösungsmittels ist. Die Harnstoff-Kristalle haben etwas Löslichkeit in den nicht-polymeren organischen Lösungsmitteln, haben jedoch ausreichend wenig Löslichkeit, um Auflösung der Harnstoff-Kristalle in den nicht-polymeren organischen Lösungsmitteln zu vermeiden. Zum Beispiel haben in Ausführungsformen die Harnstoff-Kristalle eine Löslichkeit in dem nicht-polymeren organischen Lösungsmittel von etwa 0 bis etwa bis zu 5 g/l bei etwa 21°C.
In Ausführungsformen ist das nicht-polymere organische Lösungsmittel ausgewählt aus Alkoholen, Estern, aromatischen Kohlenwasserstoffen oder Kombinationen davon. Beispiele für geeignete Alkohole schließen lineare oder verzweigte Alkohole mit von 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Butanol, jedoch nicht darauf begrenzt, ein. Beispiele für geeignete Ester schließen Alkylacetate mit von 2 bis 10 Kohlenstoffatomen in der Alkyl-Gruppe, wie Butylacetat, Etylacetat, n-Butylacetat, tert-Butylacetat, Isobutylacetat, Methoxypropylacetat, jedoch nicht darauf begrenzt, ein. Beispiele für geeignete aromatische Kohlenwasserstoffe schließen Toluol, Xylol oder Kombinationen davon, jedoch nicht darauf begrenzt, ein. Zusätzlich zu oder als eine Alternative zu den Alkoholen, Estern und aromatischen Kohlenwasserstoffen schließen andere nicht-polymere organische Lösungsmittel, die angewendet werden können, Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Methylamylketon und Diisobutylketon, jedoch nicht darauf begrenzt; Ether wie Ethylenglycoldimethylether, Ethylenglycoldibutylether, jedoch nicht darauf begrenzt; und eine Kombination davon ein.
Das nicht-polymere organische Lösungsmittel liegt in einer Menge von etwa 85 bis etwa 92 Gew.-%, wie von etwa 87 bis etwa 90 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor. In Ausführungsformen schließt die Senkungssteuerungszusammensetzung in erster Linie die Harnstoff-Kristalle und das nicht-polymere organische Lösungsmittel ein, obwohl Wert darauf gelegt wird, dass minimale Mengen von anderen Komponenten, die im Allgemeinen in Senkungssteuerungszusammensetzungen eingeschlossen sind, auch in die Senkungssteuerungszusammensetzung eingeschlossen sein können. In Ausführungsformen ist die Senkungssteuerungszusammensetzung frei von Hydroxyl-funktionellem Harz und kann frei von beliebigem Beschichtungs-Harz sein. Wie hier angeführt, ist das „Beschichtungs-Harz“ eine reaktive Komponente von einem Beschichtungssystem, das entweder mit sich selbst oder mit einem Härtungsmittel härtet, um ein polymeres Netzwerk in einer erhaltenen Beschichtung zu bilden. In dieser Hinsicht kann die hierin beschriebene Senkungssteuerungszusammensetzung von üblichen Senkungssteuerungszusammensetzungen unterschieden werden, die unter Verwendung der Beschichtungs-Harze gebildet werden. Wie ebenfalls hierin angeführt, bedeutet „frei von“, dass die Senkungssteuerungszusammensetzung entweder vollständig ohne die diesbezügliche Komponente ist oder dass die diesbezügliche Komponente in solchen geringen Mengen (z.B. weniger als etwa 1 Gew.-%) vorliegt, dass die diesbezügliche Komponente keinen wesentlichen Einfluss auf die Eigenschaften der Senkungssteuerungszusammensetzung oder anschließende Verwendung davon ausübt. In anderen Ausführungsformen können kleine Mengen des Hydroxyl-funktionellen Harzes in der bereitgestellten Senkungssteuerungszusammensetzung vorliegen, vorausgesetzt, dass das Hydroxyl-funktionelle Harz nicht die Eigenschaften von einer Beschichtungs-Zusammensetzung oder der erhaltenen Beschichtungsschicht, die ein anderes Beschichtungs-Harz enthält, das mit dem Hydroxyl-funktionellem Harz unverträglich ist, beeinflusst. Zum Beispiel liegt in Ausführungsformen das Hydroxyl-funktionelle Harz oder Beschichtungs-Harz in der Senkungssteuerungszusammensetzung in einer Menge von weniger als etwa 20 Gew.-%, wie weniger als 5 Gew.-% oder wie von etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vor.
In Ausführungsformen hat die Senkungssteuerungszusammensetzung eine D50-Teilchengrößenverteilung von etwa 1 bis etwa 5 Mikrometern. Die „Teilchen“ in der Senkungssteuerungszusammensetzung sind hauptsächlich die Harnstoff-Kristalle, obwohl Wert darauf gelegt wird, dass in Ausführungsformen andere geringe Mengen von anderen Teilchen auch vorliegen können. Die Teilchengrößenverteilung in der Senkungssteuerungszusammensetzung kann dazu beitragen, die Senkungssteuerungszusammensetzung zu stabilisieren, wobei stabile Gemische möglich sind, wenn die D50-Teilchengrößenverteilung in dem vorstehend erwähnten Bereich liegt. Zusätzlich kann die Senkungssteuerungszusammensetzung einen minimalen Gehalt von großen Teilchen aufweisen, um Oberflächendefekte in aus Beschichtungs-Zusammensetzungen gebildeten Beschichtungsschichten, die die Senkungssteuerungszusammensetzung einschließen, zu minimieren. Zum Beispiel ist in Ausführungsformen ein Gehalt von Teilchen mit einer Größe von größer als etwa 15 Mikrometern weniger als etwa 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung. Wie nachstehend zudem genauer beschrieben, können D50-Teilchengrößenverteilung und Gehalt von großen Teilchen durch eine Weise gesteuert werden, in welcher die Senkungssteuerungszusammensetzung gebildet wird, obwohl Wert darauf gelegt wird, dass D50-Teilchengrößenverteilung und Gehalt von großen Teilchen nach Herstellung der Senkungssteuerungszusammensetzung eingestellt werden können.
Wie vorstehend angemerkt, ist ein stabiles Gemisch mit der hierin beschriebenen Senkungssteuerungszusammensetzung möglich. Insbesondere ist in Ausführungsformen das Senkungs-Verhinderungsmittel ein stabiles Gemisch mit einer einzigen Phase bei einer Temperatur von etwa 21 °C, basierend auf visueller Beobachtung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten, wie mindestens 24 Stunden, nach Herstellen des Gemisches.
Verfahren zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung sind nicht besonders begrenzt und übliche Techniken können zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung angewendet werden. Jedoch wie vorstehend angemerkt, können in Ausführungsformen die D50-Teilchengrößenverteilung und der Gehalt von großen Teilchen durch eine Weise gesteuert werden, in welcher die Senkungssteuerungszusammensetzung gebildet wird, wodurch Nach-Arbeits-Techniken, wie Zerkleinern, die anderswo erforderlich sein können, um die D50-Teilchengrößenverteilung der Senkungssteuerungszusammensetzung ausreichend zu senken, vermieden werden. Weiterhin kann Zerkleinern zusätzliche Probleme aufwerfen. Zum Beispiel können wie hierin beschriebene Senkungssteuerungszusammensetzungen bei gegebener Beladung der Harnstoff-Kristalle eine zu hohe Viskosität aufweisen, um das Pumpen durch Standardrohre und Schläuche, die in üblichen Zerkleinerungsmühlen angewendet werden, zu ermöglichen. Weiterhin können die Zerkleinerungsmühlen die Harnstoff-Kristalle durch Zerkleinern derselben zu einer Größe, die zu klein ist, um die gewünschte Rheologie zu halten, abbauen. Jedoch kann eine Mischvorrichtung, ausgewählt aus einer Emulgatorvorrichtung oder einem Dispergator, zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzungen angewendet werden, wodurch potenzielle Nachteile, die mit Zerkleinern und vorstehend Beschriebenem verbunden sind, vermieden werden, wobei die D50-Teilchengrößenverteilung und der Gehalt an großen Teilchen in der Senkungssteuerungszusammensetzung noch innerhalb der vorstehend beschriebenen Bereiche erzielt wird.
In einer Ausführungsform werden zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung das Monoamin und das nicht-polymere organische Lösungsmittel zum Herstellen eines Senkungssteuerungszusammensetzung-Pre-Mix vereinigt. Eine Scherkraft wird auf das Senkungssteuerungszusammensetzung-Pre-Mix in einer Emulgatorvorrichtung angewendet. Das Monoamin und das nicht-polymere organische Lösungsmittel können in der Emulgatorvorrichtung vereinigt werden oder können zuerst vereinigt werden und dann in die Emulgatorvorrichtung geladen werden. Geeignete Emulgatorvorrichtungen schließen zum Beispiel Rotor/Stator-Maschinen, kommerziell erhältlich von Silverson Machines, Inc. und Cavatron GmbH, ein.
Unter Anwenden der Scherkraft auf das Senkungssteuerungszusammensetzung-Pre-Mix in der Emulgatorvorrichtung wird das Polyisocyanat mit dem Senkungssteuerungszusammensetzung-Pre-Mix zum Herstellen einer reaktiven Zusammensetzung vereinigt. Das Monoamin und das Polyisocyanat werden in einer zum Herstellen eines stabilen Gemisches ausreichender Menge vereinigt, zu einer einzigen Phase, die auf visueller Beobachtung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten nach Beendigung der Scherkraft-Anwendung für den nachstehend beschriebenen Zeitraum basiert. Zum Beispiel werden in Ausführungsformen das Monoamin und das Polyisocyanat in ausreichenden Mengen vereinigt, um Harnstoff-Kristalle in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der erhaltenen Senkungssteuerungszusammensetzung, zu bilden. Die Scherkraft wird kontinuierlich auf die reaktive Zusammensetzung in der Emulgatorvorrichtung für einen zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung mit den Harnstoff-Kristallen mit der D50-Teilchengrößenverteilung von etwa 1 bis etwa 5 Mikrometern ausreichenden Zeitraum angewendet. Zum Beispiel kann in Ausführungsformen die Scherkraft auf die reaktive Zusammensetzung für einen Zeitraum von mindestens 10 Sekunden zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung angewendet werden. Die gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Senkungssteuerungszusammensetzung, die ein stabiles Gemisch für mindestens den vorstehend angeführten Zeitraum ist, kann bis zur Verwendung in einer Beschichtungs-Zusammensetzung wirksam gelagert werden. Zum Beispiel wird in Ausführungsformen die Senkungssteuerungszusammensetzung für einen Zeitraum von mindestens 60 Tagen vor dem Mischen einer Bindemittel-Zusammensetzung gelagert und wobei die Senkungssteuerungszusammensetzung eine stabile Zusammensetzung bleibt.
In einer anderen Ausführungsform wird ein Dispergator als eine Alternative zu der Emulgatorvorrichtung angewendet. Zum Beispiel kann der Dispergator einen Hochscher-Cowles-Impeller zum Anwenden von Scherkraft durch die verschiedenen Stufen der Herstellung der Senkungssteuerungszusammensetzung anwenden.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungssystems unter Verwendung der hierin beschriebenen Senkungssteuerungszusammensetzungen wird nun angesprochen. Das Beschichtungssystem schließt mindestens eine Beschichtungsschicht ein, die durch die Senkungssteuerungszusammensetzungen bereitgestellte Harnstoff-Kristalle einschließt, obwohl Wert darauf zu legen ist, dass das nicht-polymere organische Lösungsmittel der Senkungssteuerungszusammensetzungen, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, im Wesentlichen oder vollständig von der Beschichtungsschicht in dem erhaltenen Beschichtungssystem abgedunstet wird.
In einer Ausführungsform wird eine Bindemittel-Zusammensetzung, die ein Beschichtungs-Harz einschließt, bereitgestellt. Die Bindemittel-Zusammensetzung kann eine übliche Bindemittel-Zusammensetzung sein und geeignete Beschichtungs-Harze, die in die Bindemittel-Zusammensetzung eingeschlossen sein können, schließen Acryl-, Polyester-, Polyether-, Polyurethan-Polymere oder Kombinationen davon ein, sind jedoch nicht darauf begrenzt. Die Polymere können eine oder mehrere funktionelle Gruppen enthalten, die mit einem Vernetzungsmittel zum Herstellen eines vernetzten Netzwerks vernetzt sein können, das ausgezeichnete Haltbarkeit, Anhaftung und Aussehen für eine Beschichtungsschicht, die aus der Beschichtungs-Zusammensetzung nach Härten gebildet wird, bereitstellt. Die Vernetzungsmittel können zum Beispiel blockierte oder nicht blockierte Polyisocyanate; Melamine oder andere Amino-Harze oder andere übliche Vernetzungsmittel einschließen. Die Bindemittel-Zusammensetzung schließt mindestens das Beschichtungs-Harz ein, und kann weiterhin andere Komponenten von üblichen Beschichtungs-Zusammensetzungen (z. B. Pigmente), einschließlich des Vernetzungsmittels in Abhängigkeit von dem Typ des wie weiter nachstehend genauer beschriebenen Vernetzungsmittels einschließen.
Die Bindemittel-Zusammensetzung und die Senkungssteuerungszusammensetzung werden zum Herstellen eines Beschichtungs-Zusammensetzungsgemisches vermischt. Zum Beispiel kann die Senkungssteuerungszusammensetzung direkt zu der Bindemittel-Zusammensetzung gegeben werden und die Senkungssteuerungszusammensetzung kann zugegeben werden, um, basierend auf dem Gesamtgewicht des Beschichtungs-Harzes in der Zusammensetzung, von etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% der Harnstoff-Kristalle bereitzustellen.
In Abhängigkeit von dem Typ des Vernetzungsmittels kann die Beschichtungs-Zusammensetzung als eine Ein-Komponenten-(1K) oder ZweiKomponenten- (2K) Beschichtungs-Zusammensetzung formuliert werden. Wenn zum Beispiel Polyisocyanate mit freien Isocyanat-Gruppen als das Vernetzungsmittel verwendet werden, kann die Beschichtungs-Zusammensetzung als eine ZweiKomponenten-Beschichtungs-Zusammensetzung formuliert werden, wobei das Vernetzungsmittel mit anderen Komponenten der Beschichtungs-Zusammensetzung, einschließlich der Bindemittel-Zusammensetzung und der Senkungssteuerungszusammensetzung, nur kurz vor Anwendung der Beschichtungs-Zusammensetzung gemischt werden. Somit kann in den 2K-Beschichtungs-Zusammensetzungen das Vernetzungsmittel in der Bindemittel-Zusammensetzung nicht vorliegen, wenn die Bindemittel-Zusammensetzung und die Senkungssteuerungszusammensetzung vermischt werden. Wenn blockierte Polyisocyanate als das Vernetzungsmittel verwendet werden, kann die Beschichtungs-Zusammensetzung als eine Ein-Komponenten- (IK) Beschichtungs-Zusammensetzung formuliert werden, wobei die blockierten Polyisocyanate und das Beschichtungs-Harz miteinander verpackt werden. Weiterhin kann die Bindemittel-Zusammensetzung das blockierte Polyisocyanat einschließen, wenn mit der Senkungssteuerungszusammensetzung vermischt. Die Beschichtungs-Zusammensetzung kann weiterhin auf Sprüh-Viskosität mit organischen Lösungsmitteln eingestellt werden (die die Gleichen wie das nicht-polymere organische Lösungsmittel der Senkungssteuerungszusammensetzung oder verschieden davon sein können) bevor sie auf ein Substrat aufgetragen wird.
Die Beschichtungs-Zusammensetzung kann zum Beschichten von Kraftfahrzeugen und in der Industrie geeignet sein und kann unter Verwendung bekannter Verfahren aufgetragen werden. In dem Zusammenhang mit dem Beschichten von Kraftfahrzeugen kann die Beschichtungs-Zusammensetzung sowohl für die Original-Ausrüstungs-Herstellungs- (OEM) Beschichtung von Kraftfahrzeugen als auch für die Beschichtung von Kraftfahrzeugen und Kraftfahrzeug-Teilen zur Reparatur oder Nacharbeitung verwendet werden. Härten der Beschichtungs-Zusammensetzung kann bei Umgebungs-Temperaturen, wie Temperaturen in einem Bereich von 18°C bis 35°C, oder bei erhöhten Temperaturen, wie bei Temperaturen in einem Bereich von 35°C bis 150°C, ausgeführt werden. Typische Härtungs-Temperaturen von 20°C bis 80°C, insbesondere von 20°C bis 60°C, können zur Reparatur- oder Nacharbeitungs-Beschichtung von Kraftfahrzeugen verwendet werden.
Die Beschichtungs-Zusammensetzung, einschließlich der Senkungssteuerungszusammensetzung, kann durch übliche Techniken, wie zum Beispiel Sprühen, elektrostatisches Sprühen, Tauchen, Pinselauftragen und Fluten, aufgetragen werden. In einigen Ausführungsformen wird die Beschichtungs-Zusammensetzung auf ein Substrat zum Herstellen einer Beschichtungsschicht mit einer Trockendicke aufgetragen. Insbesondere hat die Beschichtungs-Zusammensetzung, wenn aufgetragen, eine Nass-Beschichtungs-Dicke, auch bekannt als Nass-Film-Dicke (wft), und hat eine Trockendicke nach Trocknen und Härten. In Ausführungsformen hat die Beschichtungs-Zusammensetzung eine Nass-Dicke in einem Bereich von etwa 0,6 bis etwa 36 mils (etwa 15 bis etwa 914 Mikrometern), wie von etwa 2 bis etwa 36 mils (etwa 50 bis etwa 914 Mikrometern), oder wie von etwa 5 bis etwa 36 mils (etwa 127 bis etwa 914 Mikrometern). Nach Trocknen und Härten kann die Trocken-Beschichtungs-Dicke in dem Bereich von etwa 0,3 bis etwa 20 mils (etwa 7,6 bis etwa 510 Mikrometern), wie von etwa 1 bis etwa 20 mils (etwa 25 bis etwa 510 Mikrometern), oder wie von etwa 2,5 bis etwa 20 mils (etwa 63 bis 510 Mikrometern) liegen. In Ausführungsformen ist ein Gehalt von Harnstoff-Kristallen, die eine Größe von größer als die Trockendicke der Beschichtungsschicht aufweisen können, weniger als etwa 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung. Harnstoff-Kristalle, die eine Größe größer als die Trockendicke der Beschichtungs-Zusammensetzung aufweisen, können Oberflächendefekte in der erhaltenen Beschichtungsschicht verursachen und Senkungssteuerungszusammensetzungen, die den vorstehend angeführten Gehalt an Harnstoff-Kristallen aufweisen, die eine Größe größer als die Trockendicke aufweisen, zeigen minimierte Oberflächendefekte in der erhaltenen Beschichtungsschicht. Senkungssteuerungszusammensetzungen, die den vorstehend angeführten Gehalt an Harnstoff-Kristallen aufweisen, können zum Beispiel unter Verwendung der wie vorstehend beschriebenen Mischvorrichtungen gebildet werden.
BEISPIELE

Proben von Senkungssteuerungszusammensetzungen wurden unter Verwendung der in nachstehender TABELLE I angeführten Komponenten hergestellt, wobei alle Werte in Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der erhaltenen Senkungssteuerungszusammensetzung, angegeben werden. TABELLE I

	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Vergl.-Bsp. 1	Vergl.-Bsp. 2
Amin A	7,41	7,41	7,41	7,41	1,71	1,71
Polyisocyanat A	5,59	5,59	5,59	5,59	1,29	1,29
Lösungsmittel A	87,00	-	83,00	-	-	-
Lösungsmittel B	-	87,00	-	-	-	-
Lösungsmittel C	-	-	4,00	87,00	-	97,00
Beschichtungs-Harz	-	-	-	-	97,00	-
Gesamt	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00

Amin A ist Benzylamin.
Polyisocyanat A ist 1,6-Hexamethylendiisocyanat.
Lösungsmittel A ist Butylacetat (Wasserstoff-Bindungs-Parameter von 3,1).
Lösungsmittel B ist ein aromatisches Fluid mit einem Wasserstoff-Bindungs-Parameter von 1,4 und kommerziell erhältlich unter dem Handelsnamen Solvesso® von Exxon Mobile Corporation of Houston, TX.
Lösungsmittel C ist Butanol (Wasserstoff-Bindungs-Parameter von 7,7). Beschichtungs-Harz ist ein Acryl-Polymer-Harz.

Die Senkungssteuerungszusammensetzungen wurden durch Vereinigen von dem Amin und Lösungsmitteln (oder alternativ das Beschichtungs-Harz für Zwecke von Vergleichs-Beispiel 1) zum Herstellen eines Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix hergestellt. Eine Scherkraft wurde auf das Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix in einem Dispergator unter Verwendung eines Hochscher-Cowles-Impellers bei etwa 2000 U/min angewendet. Unter Anwenden der Scherkraft auf das Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix in dem Dispergator wurde ein Rohling des Polyisocyanats mit dem Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix zum Herstellen einer reaktiven Zusammensetzung vereinigt. Die Scherkraft wurde auf die reaktive Zusammensetzung für einen Zeitraum von etwa 6 Minuten zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzungen angewendet. Für Beispiele 1-4 war die erhaltene Menge an in den Senkungssteuerungszusammensetzungen gebildeten Harnstoff-Kristallen etwa 13 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzungen. Für Vergleichs-Beispiel 1 war die erhaltene Menge an in der Senkungssteuerungszusammensetzung gebildetem Polyharnstoff etwa 3% Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung. Für Vergleichs-Beispiel 2 war die erhaltene Menge an in der Senkungssteuerungszusammensetzung gebildeten Harnstoff-Kristallen etwa 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung.
1 erläutert die relative Stabilität der Senkungssteuerungszusammensetzung von Beispiel 4 in dem Fläschchen auf der rechten Seite der Photographie, verglichen mit relativer Stabilität der Senkungssteuerungszusammensetzung von Vergleichs-Beispiel 2 nach Lagerung bei 20°C für einen Zeitraum von 24 Stunden. Wie aus in 1 ersehen werden kann, blieb die Senkungssteuerungszusammensetzung von Beispiel 4 ein stabiles Gemisch mit einer einzigen Phase, basierend auf visueller Beobachtung, wohingegen die Senkungssteuerungszusammensetzung von Vergleichs-Beispiel 2 schlechte Stabilität mit den aus der Lösung abgetrennten und auf dem Boden des Fläschchens sich ansammelnden Harnstoff-Kristallen zeigte.
Viskositäts- versus Schergeschwindigkeitsdaten wurden für Beispiele 1-4 und Vergleichs-Beispiel 2 erzeugt, und die Ergebnisse werden in der Kurve von 2 gezeigt. Insbesondere wurde momentane Viskosität für Beispiele 1-4 (bezeichnet als 1, 2, 3 und 4 in 2) und Vergleichs-Beispiel 2 (bezeichnet als V1 in 2) bei verschiedenen Schergeschwindigkeiten unter Verwendung des Dispergators und des Hochscher-Cowles-Blattes gemessen. Wie aus 2 ersichtlich werden kann, liegt eine inverse Beziehung zwischen Viskosität der Senkungssteuerungszusammensetzungen von Beispielen 1-4 und Vergleichs-Beispiel 1 mit geringeren Schergeschwindigkeiten, die sich aus höherer momentaner Viskosität ergeben, und mit höheren Schergeschwindigkeiten, die sich aus geringerer momentaner Viskosität ergeben, vor.

Zusätzliche Proben von Senkungssteuerungszusammensetzungen wurden in der gleichen Weise, wie vorstehend unter Verwendung der in nachstehender TABELLE II angeführten Komponenten beschrieben, hergestellt, wobei alle Werte in Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der erhaltenen Senkungssteuerungszusammensetzung, angezeigt werden. TABELLE II

	Bsp. 5	Bsp. 6	Bsp. 7	Vergl.-Bsp. 3
Amin A	4,56	4,56	4,56	1,71
Polyisocyanat A	3,44	3,44	3,44	1,29
Lösungsmittel A	-	-	92,00	-
Lösungsmittel B	-	92,00	-	-
Lösungsmittel C	92,00	-	-	-
Beschichtungs-Harz	-	-	-	97,00
Gesamt	100,00	100,00	100,00	100,00

Dispersionen, einschließlich der Senkungssteuerungszusammensetzungen von TABELLE II, wurden dann unter Verwendung der Senkungssteuerungszusammensetzungen von Beispielen 5-7 und Vergleichs-Beispiel 3 und weiteren Komponenten, wie in nachstehender TABELLE III angeführt wurde, hergestellt, wobei alle Werte in Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der erhaltenen Dispersion, angezeigt werden. TABELLE III

	Disp. 1	Disp. 2	Disp. 3	Vergl.-Disp. 1	Vergl.-Disp. 2	Vergl.-Disp. 3
Bsp. 5	27,88	-	-	-	-	-
Bsp. 6	-	27,88	-	-	-	-
Bsp. 7	-	-	27,88	-	-	-
Vergl.-Bsp. 3	-	-	-	74,35	74,35	74,35
Beschichtungs-Harz	72,12	72,12	72,12	-	-	-
Lösungsmittel A	-	-	-	-	-	25,65
Lösungsmittel B	-	-	-	-	25,65	-
Lösungsmittel C	-	-	-	25,65	-	-
Gesamt	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00

Zum Herstellen der Dispersionen von TABELLE III wurden 5 die Komponenten vereinigt und Scherkraft wurde in einem Dispergator unter Verwendung eines Hochscher-Cowles-Impellers bei etwa 2000 U/min für einen Zeitraum von etwa 6 Minuten zum Herstellen der Dispersionen auf das Gemisch angewendet.
Viskositäts- versus Schergeschwindigkeitsdaten wurden für 10 die in TABELLE III gezeigten Dispersionen 2 erzeugt, und die Ergebnisse werden in der Kurve von 3 gezeigt. Insbesondere wurde momentane Viskosität für Dispersionen 1, 2 und 3 (bezeichnet als Disp. 1, Disp. 2 und Disp. 3 in 2) und Vergleichs-Dispersionen 1, 2 und 3 (bezeichnet als Vergl.-Disp. 1, Vergl.-Disp. 2 und Vergl.-Disp. 3 in 2) bei verschiedenen Schergeschwindigkeiten unter 15 Verwendung des Dispergators und des Hochscher-Cowles-Blattes gemessen. Wie aus 3 ersichtlich werden kann, liegt eine inverse Beziehung zwischen Viskosität der Dispersionen 1, 2 und 3 und Vergleichs-Dispersionen 1, 2 und 3 mit geringeren Schergeschwindigkeiten, die sich aus höherer momentaner Viskosität ergeben, und mit höheren Schergeschwindigkeiten, die sich aus geringerer momentaner Viskosität 20 ergeben, vor.
Während mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorangehenden Beschreibung der Erfindung im Einzelnen angeführt wurde, sollte Wert darauf gelegt werden, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch Wert darauf gelegt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhafte Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht vorgesehen sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder Konfiguration der Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken. Die vorangehende Beschreibung im Einzelnen wird eher den Fachmann mit einem geeigneten Plan zum Implementieren einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung versehen. Es wird verständlich sein, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung von Elementen, beschrieben in einer beispielhaften Ausführungsform ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen angeführt, vorgenommen werden können.

Claims

Senkungssteuerungszusammensetzung, umfassend: Harnstoff-Kristalle, umfassend das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat und einem Monoamin; und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen; wobei die Senkungssteuerungszusammensetzung ein stabiles Gemisch mit einer einzigen Phase bei einer Temperatur von 21°C, basierend auf visueller Beobachtung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten nach Herstellen des Gemisches, ist, wobei das nicht-polymere organische Lösungsmittel in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegt, und wobei die Harnstoff-Kristalle in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegen.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Harnstoff-Kristalle in einer Menge von 8 bis 15 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegen.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyisocyanat aus blockierten oder nicht blockierten aliphatischen, cycloaliphatischen, heterocyclischen, aromatischen Di-, Tri-, Polyisocyanaten oder einer Kombination davon ausgewählt ist.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Monoamin aus primären Aminen mit in dem Bereich von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, frei von hydroxylfunktionellem Harz.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 5, frei von einem Beschichtungs-Harz.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, mit einer D50-Teilchengrößenverteilung von 1 bis 5 Mikrometern.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 7, wobei ein Gehalt von Teilchen mit einer Größe von größer als 15 Mikrometern weniger als 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, ist.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Harnstoff-Kristalle eine Löslichkeit in dem nicht-polymeren organischen Lösungsmittel von 0 bis 5 g/l bei 21°C aufweisen.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das nicht-polymere organische Lösungsmittel einen Wasserstoff-Bindungs-Parameter von 1,7 ≤ X ≤ 7,7 aufweist, wobei X der Wasserstoff-Bindungs-Parameter des Lösungsmittels ist.
Senkungssteuerungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Senkungssteuerungszusammensetzung eine Nicht-Newtonsche Flüssigkeit mit einer inversen Beziehung zwischen der Viskosität der Senkungssteuerungszusammensetzung und angewendeter Scherkraft ist.
Verfahren zum Herstellen einer Senkungssteuerungszusammensetzung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst von: Vereinigen von einem Monoamin und einem nicht-polymeren organischen Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, um ein Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix zu bilden; Anwenden von Scherkraft auf das Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix in einer Mischvorrichtung, ausgewählt aus einer Emulgatorvorrichtung oder einem Dispergator; unter Anwenden der Scherkraft auf das Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix in der Mischvorrichtung, Vereinigen eines Polyisocyanats mit dem Senkungssteuerungszusammensetzungs-Pre-Mix, um eine reaktive Zusammensetzung zu bilden; Fortsetzen des Anwendens der Scherkraft auf die reaktive Zusammensetzung in der Mischvorrichtung für einen ausreichenden Zeitraum zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung mit Harnstoff-Kristallen mit einer D50-Teilchengrößenverteilung von 1 bis 5 Mikrometern, wobei das nicht-polymere organische Lösungsmittel in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegt, und wobei die Harnstoff-Kristalle in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Monoamin und das Polyisocyanat in einer ausreichenden Menge zum Herstellen eines stabilen Gemisches mit einer einzigen Phase, basierend auf visueller Beobachtung für einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten nach Beendigung der Scherkraft-Anwendung, vereinigt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Fortsetzen des Anwendens der Scherkraft auf die reaktive Zusammensetzung Fortsetzen des Anwendens der Scherkraft für einen Zeitraum von mindestens 10 Sekunden zum Herstellen der Senkungssteuerungszusammensetzung umfasst.
Verfahren zum Herstellen eines Beschichtungssystems, umfassend mindestens eine Beschichtungsschicht, einschließlich Harnstoff-Kristalle, wobei das Verfahren die Schritte umfasst von: Bereitstellen einer Bindemittel-Zusammensetzung, umfassend ein Beschichtungs-Harz; Mischen der Bindemittel-Zusammensetzung und einer Senkungssteuerungszusammensetzung zum Herstellen einer Beschichtungs-Zusammensetzung, wobei die Senkungssteuerungszusammensetzung umfasst: Harnstoff-Kristalle, umfassend das Reaktionsprodukt von einem Polyisocyanat und einem Monoamin, wobei die Harnstoff-Kristalle in einer Menge von mindestens 8 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegen; und ein nicht-polymeres organisches Lösungsmittel, das polar ist und in der Lage ist, an Wasserstoff-Bindung teilzunehmen, wobei das nicht-polymere organische Lösungsmittel in einer Menge von 85 bis 92 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, vorliegt; und wobei die Beschichtungs-Zusammensetzung von 1 bis 5 Gew.-% der Harnstoff-Kristalle, basierend auf dem Gesamtgewicht des Beschichtungs-Harzes in der Beschichtungs-Zusammensetzung, umfasst; Auftragen der Beschichtungs-Zusammensetzung auf ein Substrat zum Herstellen einer Beschichtungsschicht mit einer Trockendicke; wobei ein Gehalt von Harnstoff-Kristallen mit einer Größe von größer als die Trockendicke der Beschichtungsschicht weniger als 3 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Senkungssteuerungszusammensetzung, ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Mischen der Bindemittel-Zusammensetzung und der Senkungssteuerungszusammensetzung Mischen der Bindemittel-Zusammensetzung und der Senkungssteuerungszusammensetzung frei von dem Beschichtungs-Harz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin umfassend Lagern der Senkungssteuerungszusammensetzung für einen Zeitraum von mindestens 60 Tage vor dem Mischen der Bindemittel-Zusammensetzung und der Senkungssteuerungszusammensetzung.