DE102015218866A1

DE102015218866A1 - Hochelastische Grundierungszusammensetzung

Info

Publication number: DE102015218866A1
Application number: DE102015218866.3A
Authority: DE
Inventors: Ji Won Yang
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-06-30
Also published as: US10030152B2; KR20160081370A; US20160185974A1; CN105733431A; CN105733431B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochelastische Grundierungszusammensetzung. Die hochelastische Grundierungszusammensetzung umfasst: einen mit hartem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 10 bis 20 Gew.-%, einen mit weichem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-%, ein Polycaprolacton in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%, 20 bis 50 Gew.-% eines Polymerharzes, 0,1 bis 20 Gew.-% eines Streckpigmentes und 15 bis 50 Gew.-% eines Lösungsmittels, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochelastische Grundierungszusammensetzung. Die hochelastische Grundierungszusammensetzung kann einen mit weichem Urethan modifizierten Polyester umfassen, der ein weiches Segment und ein Polycaprolacton enthält, so dass die Stoßabsorption des aufgebrachten Films mit der Grundierung verbessert wird, das Ablösen des aufgebrachten Films und das Freilegen einer Grundfläche reduziert werden können, wodurch hohe Elastizität, hohe Zähigkeit und Flexibilität verliehen werden, und gleichzeitig das nach dem Abplatzen auftretende Rotrostphänomen minimiert wird.
HINTERGRUND
Gewöhnlich hat ein außen aufgebrachter Film eines Fahrzeugs grundlegend die Struktur einer Elektro-Tauchlackierungsschicht, einer Grundierungsschicht, einer Basisschicht und einer klaren Schicht. Die Grundierungsschicht ist insbesondere ein aufgebrachter Film, der Abplatzbeständigkeit verleiht, jedoch kann eine mit einer herkömmlichen Grundierung aufgebrachte Filmschicht, die in einer Karosserie verwendet wird, eine schlechtere Qualität haben, so dass es durch das Ablösen des aufgebrachten Films zum Rotrostphänomen kommt und eine Basis (beispielsweise ein Eisenblech) nach dem Abplatzen übermäßig stark freigelegt wird, wodurch die Zufriedenheit des Kunden sinkt. Die Abplatzbeständigkeit kann hier einen Grad der Schädigung bedeuten, die durch auftreffende Steinchen, Streusalz, Sand und dergleichen während des Fahrens verursacht wird.
In den verwandten Fachgebieten offenbart die japanische Patentanmeldung Nr. 3 097 989 eine Polyurethan-Beschichtungszusammensetzung, umfassend ein Reaktionsprodukt auf Polyolbasis, das niederviskoses aliphatisches oder aromatisches Polyisocyanat mit zwei oder mehr funktionellen Isocyanat-Gruppen enthält. Die Polyurethan-Beschichtungszusammensetzung kann einem aufgebrachten Film jedoch hohe Elastizität und hohe Zähigkeit verleihen, indem irgendein Gemisch aus mit hartem Urethan modifiziertem Polyol und mit weichem Urethan modifiziertem Polyol verwendet wird.
Zudem offenbart das US-Patent Nr. 5,151,315 ein mehrschichtiges Verbundmaterial, bestehend aus einer Mittelschicht, die Polycaprolacton enthält, und einer Außenschicht, die zwei Polyurethane enthält. Das mehrschichtige Verbundmaterial darf jedoch kein aromatisches Diisocyanat enthalten, und Urethan-Polymere, die ein hartes Segment und ein weiches Segment umfassen.
Es besteht somit ein Bedarf an einem Anstrich, der eine vollständige Ablösung des auf die Elektrotauchlackierungsschicht aufgebrachten Films verhindern kann, selbst, wenn der aufgebrachte Film durch auftreffende Steine beschädigt wird, ein Großteil des Stoßes an der Grundierungsschicht absorbiert wird, und die Ablösung des aufgebrachten Films und das Rotrostphänomen nach dem Abplatzen gleichzeitig minimiert wird.
Die in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbarte vorstehende Information dient lediglich der Steigerung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung und sie kann daher Information beinhalten, die nicht den Stand der Technik bildet, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung stellt in einem bevorzugten Aspekt eine Grundierungszusammensetzung bereit, mit der die vorstehend genannten Probleme im dazugehörigen Fachgebiet bewältigt werden sollen. Insbesondere, wenn ein mit weichem Urethan modifizierter Polyester mit einem weichen Segment und Polycaprolacton zu der Grundierungszusammensetzung gegeben wird, kann die Stoßabsorption des aufgebrachten Grundierungsfilms selbst verbessert werden, und die Ablösung des aufgebrachten Films uns das Freilegen einer Basis kann reduziert werden, wodurch das Auftreten von Rotrostphänomen nach dem Abplatzen minimiert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem Aspekt eine hochelastische Grundierungszusammensetzung bereit, so dass die Eigenspannung eines aufgebrachten Films mit der Grundierungszusammensetzung abgebaut werden kann und die Flexibilität verbessert werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt zudem eine hochelastische Grundierungszusammensetzung mit verbesserter Abplatzbeständigkeit bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt in einer beispielhaften Ausführungsform eine hochelastische Grundierungszusammensetzung bereit, die folgendes umfassen kann: einen mit hartem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 10 bis 20 Gew.-%, einen mit weichem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-%, ein Polycaprolacton in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%, ein Polymerharz in einer Menge von etwa 20 bis 50 Gew.-%, ein Streckpigment in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gew.-% und ein Lösungsmittel in einer Menge von etwa 15 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung.
Der mit weichem Urethan modifizierte Polyester kann ein weiches Segment umfassen, das durch Zugabe von aromatischem Diisocyanat gebildet wird. Das aromatische Diisocyanat kann insbesondere in einer Menge von etwa 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit weichem Urethan modifizierten Polyesters, zugegeben werden.
Das Polymerharz kann mindestens eines sein, das aus der Gruppe, bestehend aus blockiertem Isocyanat (B. I), Epoxidharz und Melamin, ausgewählt ist.
Das Streckpigment kann geeigneterweise beispielsweise BaSO₄ sein. Bei dem Lösungsmittel kann es sich um aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester, oder ein Gemisch davon handeln.
Die Grundierungszusammensetzung kann zudem umfassen: ein organisches Pigment in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gew.-%, Titandioxid in einer Menge von etwa 0,01 bis 1 Gew.-%, einen Oberflächenmodifikator in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%, ein Dispergiermittel in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%, einen Lagerstabilisator in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-% und ein Verdickungsadditiv in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, wobei sämtliche Gewichtsprozent auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung bezogen sind.
Es werden zudem Fahrzeuge bereitgestellt, die die hochelastische Grundierungszusammensetzung wie oben beschrieben umfassen. Die Grundierungszusammensetzung kann beispielsweise als Grundierungsschicht außen auf die Karosserie aufgebracht werden, und kann auf eine Elektrotauchlackierungsschicht des äußeren Beschichtungsfilms aufgebracht werden. Zudem kann eine Basisschicht des äußeren Beschichtungsfilms auf die Grundierungsschicht aufgebracht werden, die die erfindungsgemäße Grundierungszusammensetzung umfasst. Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend erörtert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und anderen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden nun eingehend anhand bestimmter beispielhafter Ausführungsformen davon beschrieben, welche durch die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden, die lediglich der Veranschaulichung halber nachstehend gezeigt werden, und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind. Es zeigt/zeigen:
1 eine chemische Struktur eines beispielhaften mit weichem Urethan modifizierten Polyesters gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine herkömmliche Grundierungsfarbe (a) und eine beispielhafte Grundierungsfarbe durch Verbessern der Abplatzeigenschaft gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (b); und
3A–3B eine beispielhafte Grundierungsfarbe, die in dem Vergleichsbeispiel hergestellt wurde und eine beispielhafte Grundierungsfarbe, die in dem Beispiel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Es versteht sich, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, und sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Eigenschaften zeigen, die die Grundprinzipien der Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Designmerkmale der vorliegenden Erfindung wie sie hier offenbart sind, wie u. a. spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Stellen, und Formen werden teilweise durch die jeweils vorgesehene Anwendung und die Nutzungsumgebung bestimmt.
In den Figuren stehen die Bezugszahlen für gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung, was für sämtliche verschiedenen Figuren der Zeichnungen hinweg gilt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Der Begriff ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, wie hier verwendet, umfasst selbstverständlich Motorfahrzeuge im Allgemeinen wie Passagierfahrzeuge, wie u. a. Sport- und Nutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, wie u. a. eine Reihe von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen und umfasst Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge, die mit alternativem Kraftstoff fahren (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Quellen als Rohöl stammen). Wie hier verwendet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, beispielsweise benzinbetriebene und elektrisch betriebene Fahrzeuge.
Die hier verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht einschränken. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der”, ”die”, ”das” auch die Pluralformen einschließen, sofern es der Zusammenhang nicht anders eindeutig angibt. Es versteht sich zudem, dass die Begriffe ”umfasst” und/oder ”umfassend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen der genannten Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritte, Vorgänge, Bestandteile und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorliegen oder den Zusatz von ein oder mehreren anderen Eigenschaften, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Bestandteilen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hier verwendet beinhaltet der Begriff ”und/oder” jedwede Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Punkte.
Wenn nicht anders spezifisch angegeben oder aus dem Zusammenhang wie hier verwendet ersichtlich, versteht sich der Begriff ”etwa” als innerhalb eines Bereichs der normalen Toleranz im Fachgebiet, beispielsweise innerhalb von 2 Standardabweichungen des Mittelwerts. ”Etwa” lässt sich als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes verstehen. Wenn nicht anders aus dem Zusammenhang eindeutig hervorgeht, sind sämtliche hier bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff ”etwa” modifiziert.
Nachstehend wird eingehend auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hingewiesen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend beschrieben sind. Die Erfindung wird zwar im Zusammenhang mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben, jedoch versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen einschränken soll. Die Erfindung soll dagegen nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Geist und Schutzbereich der Erfindung wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
Die hochelastische Grundierungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann enthalten: einen mit hartem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 10 bis 20 Gew.-%, einen mit weichem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-%, ein Polycaprolacton in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%, ein Polymerharz in einer Menge von etwa 20 bis 50 Gew.-%, ein Streckpigment in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gew.-% und ein Lösungsmittel in einer Menge von etwa 15 bis 50 Gew.-%, wobei sich sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung beziehen.
Die hochelastische Grundierungszusammensetzung kann die Stoßabsorption des aufgebrachten Films selbst mit der Grundierungszusammensetzung verbessern, wie oben beschrieben, indem der mit weichem Urethan modifizierte Polyester und das Caprolacton zugegeben werden, wodurch ein Loslösen eines aufgebrachten Films und Freilegen einer Basis (z. B. eines Eisenblechs) reduziert wird. So kann das Rotrost-Phänomen, das nach dem Abplatzen auftritt, minimiert werden. Wenn ein Fahrzeug zudem schlechte Abplatzbeständigkeit in Bezug auf die Struktur aufweist, kann somit die Einschränkung des Steigungswinkels bei der Gestaltung einer Karosserie aufgrund der verbesserten Stoßabsorption des aufgebrachten Films reduziert werden.
Insbesondere kann der mit hartem Urethan modifizierte Polyester ein hartes Segment enthalten und wenn der mit hartem Urethan modifizierte Polyester mit dem mit weichem Urethan modifizierten Polyester gemischt wird und dann in der Grundierungszusammensetzung oder als Komponenten des Anstrichs angewendet werden, können Elastizität und Zähigkeit des aufgebrachten Films erheblich verbessert werden. Wenn der Gehalt des mit hartem Urethan modifizierten Polyesters kleiner als etwa 10 Gew.-% ist, können andere wichtige physikalische Eigenschaften des Anstrichs verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 20 Gew.-% ist, kann die Abplatzbeständigkeit verschlechtert werden.
Der mit weichem Urethan modifizierte Polyester kann ein weiches Segment enthalten, das durch Hinzufügen von aromatischem Diisocyanat gebildet werden kann. Insbesondere kann das aromatische Diisocyanat in einer Menge von etwa 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit weichem Urethan modifizierten Polyesters, hinzugefügt werden. Zudem kann das weiche Segment die Bindungsstärke zwischen den Harzen aufgrund seiner Netzstruktur verbessern.
Die Begriffe ”hartes Urethan” oder ”weiches Urethan”, wie hier verwendet, können durch Polymermorphologie, wie Bildung von Polyurethanfasern, physikalische oder chemische Eigenschaften von Elastomeren, Klebstoffe oder bestimmte strukturelle Merkmale bestimmt werden. In bestimmten Ausführungsformen kann hartes Urethan oder weiches Urethan auf der Basis ihrer relativen elastischen Eigenschaften bestimmt werden. Beispielsweise kann hartes Urethan steif und unbeweglich sein, während weiches Urethan flexibler und mobiler in Bezug auf hartes Urethan sein kann, und ein solcher Unterschied kann vom Gehalt der elastomeren Kettenverlängerer in der Polymerstruktur abhängen. Zudem bedeutet in bestimmten Ausführungsformen ”hartes Segment” und ”weiches Segment”, wie hier verwendet, eine flexible und mobile Polymer-Eigenschaft. Beispielsweise kann das harte Segment durch starres (kurz)-kettiges Diol (z. B. mit einer Kettenlänge von etwa 1 bis 8 Kohlenstoffatomen) gebildet werden, so dass eine hohe Polarität oder eine wesentlich höhere Dichte von Urethan-Gruppen mit hoher Polarität erhalten wird. Derweil kann das weiche Segment mit flexiblen längeren Diol-Ketten (z. B. mit einer Kettenlänge von mehr als etwa 8 Kohlenstoffatomen) gebildet werden, so dass das weiche Segment eine niedrige Polarität oder eine wesentlich geringere Dichte von Urethan-Gruppen haben kann.
1 ist eine beispielhafte chemische Struktur des mit weichem Urethan modifizierten Polyesters nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt, zeigt der in dem gestrichelten Kreis aufgeführte Teil das weiche Segment. Das weiche Segment kann der Farbe eine hohe Zähigkeit verleihen und die Zerstörung des aufgebrachten Films durch Stoß verhindern, indem die auf den aufgebrachten Film ausgeübte Stoßenergie verteilt oder absorbiert wird. Wenn der Gehalt dieses mit weichem Urethan modifizierten Polyesters kleiner als etwa 5 Gew.-% ist, können andere wichtige physikalische Eigenschaften der Farbe verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 20 Gew.-% ist, kann der aufgebrachte Film gestoßen werden.
Das Polycaprolacton ist eine Verbindung, die durch die folgende chemische Formel ausgedrückt wird. Das Polycaprolacton hat eine Struktur erheblicher Mobilität, wodurch Eigenspannungen und Flexibilität des aufgebrachten Films gelindert werden. Wenn der Gehalt des Polycaprolactons kleiner als etwa 1 Gew.-% ist, kann die Flexibilität des aufgebrachten Films verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 10 Gew.-% ist, kann der aufgebrachte Film gestoßen werden. Chemische Formel
In der chemischen Formel I kann R gleich H oder Alkyl sein, das geeigneterweise z. B. 1 bis 12 Kohlenstoffatome hat; und jedes l, m und n ist gleich oder verschieden, und ist eine positive ganze Zahl.
2 zeigt eine konventionellen Grundierungsfarbe (a) und eine beispielhafte Farbe, umfassend eine beispielhafte Grundierungszusammensetzung mit verbesserter Abplatzeigenschaft entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (b).
Das Polymerharz kann mindestens eines aus der Gruppe sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus dem blockiertem Isocyanat (B. I), Epoxidharz und Melamin. Insbesondere kann das Polymerharz B. I in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%, Epoxidharz in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-% und Melamin in einer Menge von etwa 10 bis 20 Gew.-% umfassen, wobei sämtliche Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung bezogen sind. Wenn der Gehalt des B. I kleiner als etwa 1 Gew.-% ist, kann die Flexibilität des aufgebrachten Films verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 10 Gew.-% ist, darf der aufgebrachte Film nicht gehärtet werden. Wenn der Gehalt des Epoxidharzes kleiner als etwa 5 Gew.-% ist, kann die Haftfähigkeit der Farbe verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 20 Gew.-% ist, kann die Zähigkeit des aufgebrachten Films verschlechtert werden. Wenn der Gehalt des Melaminharzes kleiner als etwa 10 Gew.-% ist, darf zudem der aufgebrachte Film nicht gehärtet werden, und wenn er größer als etwa 20 Gew.-% ist, kann die Qualität des äußeren aufgebrachten Films verschlechtert werden.
Das Streckpigment kann BaSO₄ sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Wenn der Gehalt an BaSO₄ kleiner als 0,1 Gew.-% ist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung, lässt sich die Farbe des aufgebrachten Films schwierig darstellen, und wenn er größer als etwa 20 Gew.-% ist, können wichtige physikalische Eigenschaften des aufgebrachten Films verschlechtert werden.
Bei dem Lösungsmittel kann es sich um aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester oder ein Gemisch davon handeln. Insbesondere kann das Lösungsmittel ein Lösungsmittel auf aromatischer Kohlenwasserstoff-Basis in einer Menge von etwa 10 bis 30 Gew.-%, Lösungsmittel auf Ester-Basis in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-%, oder ein Gemisch davon sein. Wenn der Gehalt des Lösungsmittels auf aromatischer Kohlenwasserstoff-Basis kleiner als etwa 10 Gew.-% ist, kann die Dispergierbarkeit der Farbe verschlechtert werden, wenn er größer als etwa 30 Gew.-% ist, kann die Qualität der Außenseite des aufgebrachten Films verschlechtert werden. Wenn der Gehalt des Lösungsmittels auf Ester-Basis kleiner als etwa 5 Gew.-% ist, kann die Dispergierbarkeit der Farbe verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 20 Gew.-% ist, kann die Fluidität der Farbe verschlechtert werden.
Die Grundierungszusammensetzung kann zudem ein organisches Pigment in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gew.-%, Titandioxid in einer Menge von etwa 0,01 bis 1 Gew.-%, einen Oberflächenmodifikator in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%, ein Dispersionsmittel in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%, einen Lagerungsstabilisator in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-% und ein Verdickungsadditiv in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-% umfassen, wobei sich sämtliche Gew.-%-Werte auf das Gesamtgewicht der Farb-Grundierungszusammensetzung beziehen.
Insbesondere kann es sich bei dem organischen Pigment um gelbe, rote oder schwarze Pigmente handeln. Wenn der Gehalt des organischen Pigments kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, lässt sich schwierig Farbe des aufgebrachten Films darstellen, und wenn er größer als etwa 10 Gew.-% ist, kann die Farbe dunkler als die erforderliche Farbe sein. Wenn der Gehalt des Titandioxids außerhalb des Bereichs liegt, lässt sich die Farbe des aufgebrachten Films schwierig darstellen.
Wenn der Gehalt des Oberflächenmodifikators kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, kann der aufgebrachte Film rau sein, und wenn er größer als etwa 1 Gew.-% ist, kann die Qualität der Außenseite des aufgebrachten Films verschlechtert werden. Wenn darüber hinaus der Gehalt des Dispersionsmittels kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, können die Inhaltsstoffe in der Farbe aneinander haften, und wenn er größer als etwa 1 Gew.-% ist, kann darüber hinaus die Qualität der Außenseite des aufgebrachten Films verschlechtert werden.
Wenn der Gehalt des Lagerungsstabilisators kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, kann zudem die Lagerstabilität der Farbe verschlechtert werden, und wenn er größer als etwa 1 Gew.-% ist, kann die Qualität der Außenseite des aufgebrachten Films verschlechtert werden. Wenn der Gehalt des Verdickungsadditivs kleiner als etwa 0,1 Gew.-% ist, kann die Bildung des aufgebrachten Films unvollständig sein, und wenn er größer als etwa 5 Gew.-% ist, kann die Lagerstabilität der Farbe verschlechtert werden.
Die Grundierungszusammensetzung nach verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann dem aufgebrachten Film hohe Elastizität und hohe Zähigkeit verleihen, indem der mit hartem Urethan modifizierte Polyester, der das harte Segment (das Elastizität verleiht) enthält, und der mit weichem Urethan modifizierte Polyester (der hohe Zähigkeit verleiht) gemischt werden, und dies dann als Farbmaterial angewendet wird. Die Eigenspannung kann zudem gelöst werden und die Flexibilität kann verbessert werden, indem der Farbe Polycaprolacton hinzugefügt wird. Durch die Verbesserung der Stoßabsorption des aufgebrachten Grundierungsfilms selbst mit der erfindungsgemäßen hochelastischen Grundierungsfarbe, kann zudem ein Loslösen des aufgebrachten Films und Freilegen der Basis (z. B. Eisenblech) reduziert werden, wodurch das nach Abplatzen auftretende Rotrostphänomen minimiert werden kann. Wenn ein Fahrzeug zudem eine schlechte Abplatzbeständigkeit in Bezug auf die Struktur hat, kann eine Beschränkung des Steigungswinkels bei der Gestaltung einer Karosserie reduziert werden, indem die Stoßabsorption des aufgebrachten Grundierungsfilms verbessert wird.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung und sollen diese nicht einschränken.
Beispiel 1
Wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt, wurden ein mit hartem Urethan modifizierter Polyester in einer Menge von 13,8 Gew.-%, ein mit weichem Urethan modifizierter Polyester in einer Menge von 12 Gew.-%, B. I in einer Menge von 3,02 Gew.-% ein Epoxidharz in einer Menge von 6,46 Gew.-%, Polycaprolacton in einer Menge von 2,63 Gew.-%, Melamin in einer Menge von 17,71 Gew.-%, Titandioxid in einer Menge von 0,03 Gew.-%, ein Streckpigment in einer Menge von 8,99 Gew.-%, ein organisches Pigment in einer Menge von 2,26 Gew.-%, ein Oberflächenmodifikator in einer Menge von 0,39 Gew.-%, ein Dispersionsmittel in einer Menge von 0,30 Gew.-%, ein Lagerungsstabilisator in einer Menge von 0,22 Gew.-%, ein Verdickungsadditiv in einer Menge von 1,66 Gew.-%, ein Lösungsmittel auf aromatischer Kohlenwasserstoff-Basis in einer Menge von 20,08 Gew.-% und ein Lösungsmittel auf Alkoholbasis in einer Menge von 10,45 Gew.-%, wobei sich sämtliche Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der Farb-Grundierungszusammensetzung beziehen, gemischt, so dass eine Farb-Grundierungszusammensetzung produziert wurde. Dann wurde die Farb-Grundierungszusammensetzung auf ein zu beschichtendes Material aufgebracht und anschließend bei einer Temperatur von 80°C für 30 min gehärtet, so dass eine Grundierungsfarbe hergestellt wurde.
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit Ausnahme, dass zur Herstellung einer Grundierungsfarbe Inhaltsstoffe und Zusammensetzungsverhältnis wie in der folgenden Tabelle 1 dargestellt, verwendet wurden. Tabelle 1
Testbeispiel
Zur Bestätigung der physikalischen Eigenschaften der in den Beispielen 1 und 2 und in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Grundierungsfarben wurden Tests wie folgt durchgeführt. Die Tests wurden in einem Zustand einer Probe ausgewertet und die Ergebnisse wurden in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
1) Bewertung der Stoßfestigkeit
Die Abwurfdistanz wurde mit Du Pont Stoßtester gemessen.
2) Bewertung der Haftfähigkeit
Mit Hilfe einer Schneidevorrichtung wurde eine perforierte Linie gezogen, um die Basisseite des aufgebrachten Films zu erreichen, so dass 100 Quadrate mit jeweils 2 mm × 2 mm erhalten wurden, und ein Zellophan-Klebestreifen wurde an ihrer Oberfläche befestigt, und rasch in einem Winkel von 90° getrennt, und dann wurde die Menge des verbliebenen aufgebrachten Films in den quadratischen Feldern überprüft.
3) Beurteilung der Wasserfestigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit
Eine Probe wurde für eine geregelte Zeit einem Temperatur-gesteuerten Wasserbehälter mit konstanter Temperatur ausgesetzt, der Haftfähigkeitstest wurde durchgeführt, und dann wurde die Menge an abgelöstem aufgebrachten Film überprüft.
4) Bewertung der Salzsprühbeständigkeit
Eine Probe wurde für eine geregelte Zeit unter Verwendung eines Salzsprühbeständigkeitstesters ausgesetzt, und dann wurde das Ablösen und Aufquellen und dergleichen des aufgebrachten Films am Kreuzschnittteil untersucht.
5) Bewertung der Abplatzbeständigkeit
Splitt wurde mit dem Testgerät für Abplatzbeständigkeit aufgestrahlt, und dann wurde das Ausmaß der Ablösung des aufgebrachten Films bestätigt. Tabelle 2
Gemäß dem Ergebnis der Tabelle 2 konnte es bestätigt werden, dass die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Grundierungsfarben dem Beschichtungsmaterialstandard auf gleichem Niveau wie die Grundierungsfarben der Vergleichsbeispiele von konventionellen Produkten in Bezug auf physikalische Eigenschaften wie Stoßfestigkeit, Haftfähigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit/Wasserfestigkeit, Kratzfestigkeit, Salzsprühbeständigkeit und chemische Beständigkeit entsprechen. Besonders konnte gefunden werden, dass in Bezug auf Abplatzbeständigkeit die Beispiele 1 und 2 das Ziel von Grad 2 jeweils erreichten.
3A zeigt eine beispielhafte Grundierungsfarbe, die in Vergleichsbeispiel oben hergestellt wurde, und 3B zeigt eine beispielhafte Grundierungsfarbe, die im Beispiel nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Wie in 3A–3B gezeigt, konnte bestätigt werden, dass im Falle der Grundierungsfarbe des Beispiels das Rotrost-Phänomen aufgrund der verbesserten Abplatzbeständigkeit verglichen mit der Grundierungsfarbe des Vergleichsbeispiels stark verringert wurde.
Damit konnte bestätigt werden, dass die in den Beispielen hergestellten Grundierungsfarben mit hoher Elastizität die Abplatzbeständigkeit verbessern können, indem die vorhandenen physikalischen Eigenschaften für Beschichtung erfüllt werden, wie Stoßfestigkeit, Haftfähigkeit, Kratzfestigkeit, und sie dem aufgebrachten Film auch hohe Elastizität, hohe Zähigkeit und Flexibilität verleihen, indem der mit weichem Urethan modifizierte Polyester mit einem weichen Segment und Polycaprolacton zur Grundierungszusammensetzung zugegeben werden.
Die hochelastische Grundierungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Vorteile:

1) Die hochelastische Grundierungszusammensetzung kann dem aufgebrachten Film hohe Elastizität und hohe Zähigkeit verleihen, indem der mit hartem Urethan modifizierte Polyester, der ein hartes Segment enthält,. zur Verleihung von Elastizität, und der mit weichem Urethan modifizierte Polyester zur Verleihung von hoher Zähigkeit, gemischt werden und dies dann als Farbe aufgetragen wird. Darüber hinaus kann die Grundierungszusammensetzung Eigenspannung lösen und die Flexibilität verbessern, indem Polycaprolacton zur Farbe hinzufügt wird.
2) Die hochelastische Grundierungszusammensetzung kann das Ablösen des aufgebrachten Films und das Freilegen der Basis, z. B. eines Eisenblechs, durch Verbesserung der Stoßabsorption des aufgebrachten Grundierungsfilms selbst mit der Grundierungsfarbzusammensetzung reduzieren, so dass das nach Abplatzen eintretende Rotrost-Phänomen minimiert werden kann.
3) Die hochelastische Grundierungszusammensetzung kann eine Einschränkung des Steigungswinkels bei der Gestaltung einer Karosserie durch die Entwicklung einer Farbe zur Verbesserung der Abplatzbeständigkeit lindern, wenngleich das Fahrzeug in Bezug auf die Struktur schlechte Abplatzbeständigkeit hat.

Die Erfindung wurde anhand verschiedener beispielhafter Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Der Fachmann schätzt jedoch, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass von den Prinzipien und vom Geist der Erfindung abgewichen wird, deren Schutzbereich in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 3097989 [0003]
US 5151315 [0004]

Claims

Grundierungszusammensetzung, umfassend: einen mit hartem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 10 bis 20 Gew.-%; einen mit weichem Urethan modifizierten Polyester in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gew.-%; ein Polycaprolacton in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-%; ein Polymerharz in einer Menge von etwa 20 bis 50 Gew.-%; ein Streckpigment in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gew.-%; und ein Lösungsmittel in einer Menge von etwa 15 bis 50 Gew.-%, worin sich alle Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung beziehen.
Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der mit weichem Urethan modifizierte Polyester ein weiches Segment umfasst, das durch Zugabe von aromatischem Diisocyanat gebildet wird.
Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das aromatische Diisocyanat in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des mit weichem Urethan modifizierten Polyesters, hinzugefügt wird.
Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polymerharz mindestens eines ist, das aus der Gruppe, bestehend aus blockiertem Isocyanat (B. I), Epoxidharz und Melamin, ausgewählt ist.
Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Streckpigment BaSO₄ ist.
Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Lösungsmittel um aromatische Kohlenwasserstoffe, Ester oder ein Gemisch davon handelt.
Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 1, zudem umfassend: ein organisches Pigment in einer Menge von etwa 0,1 bis 10 Gew.-%; Titandioxid in einer Menge von etwa 0,01 bis 1 Gew.-%; einen Oberflächenmodifikator in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%; ein Dispersionsmittel in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%; einen Lagerungsstabilisator in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-%; und ein Verdickungsadditiv in einer Menge von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%, worin sich alle Gew.-% auf das Gesamtgewicht der Grundierungszusammensetzung beziehen.
Fahrzeug, das eine Grundierungszusammensetzung nach Anspruch 1 umfasst.