DE102018110594A1 - Method for wet-on-wet application of a multi-layer coating - Google Patents
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Abstract
Ein Nass-in-Nass-Verfahren zum Mehrschichtbeschichten eines Substrats schließt das Auftragen auf das zu beschichtende Substrat einer Füllerschicht aus einer Füllerbeschichtungszusammensetzung auf organischer Lösungsmittelbasis, die zumindest einen Polyasparaginsäureester, zumindest ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freiem Isocyanat, zumindest ein Pigment und/oder Füllstoff und zumindest ein organisches Lösungsmittel umfasst, ein. Die Füllerschicht auf dem zu beschichteten Substrat wird abgedunstet und eine Decklackschicht wird auf die Füllerschicht aufgetragen.A wet-on-wet method of multilayer coating a substrate includes applying to the substrate to be coated a filler layer of organic solvent-based surfacer coating comprising at least one polyaspartic acid ester, at least one free isocyanate polyisocyanate crosslinking agent, at least one pigment and / or filler, and at least an organic solvent. The surfacer layer on the substrate to be coated is evaporated and a topcoat layer is applied to the surfacer layer.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nass-in-Nass-Verfahren zur Mehrschichtbeschichtung eines Substrats, das insbesondere zur Beschichtung und Reparaturlackierung von Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugkarosserieteilen verwendet werden kann.The present invention relates to a wet-on-wet process for multi-layer coating of a substrate, which can be used in particular for the coating and refinishing of vehicle bodies and vehicle body parts.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Mehrschichtbeschichtungen, die beispielsweise aus einer Grundierungsschicht, einer Füllerschicht und einer Decklackschicht bestehen, wobei die Decklackschicht beispielsweise einen Grundlack und einen Klarlack umfasst oder eine pigmentierte einstufige Decklackschicht ist, sind typische Beschichtungsstrukturen in der Fahrzeugbeschichtung und Fahrzeugreparaturbeschichtung. Die verschiedenen Schichten einer Multilayer-Beschichtung werden nacheinander aufgetragen. Zwischen jedem Auftragungsschritt ist eine gewisse Trocknungszeit erforderlich, bis die nächste Schicht aufgebracht werden kann. Die tatsächlich erforderliche Mindesttrocknungszeit, bis eine zuvor aufgetragene Beschichtung überbeschichtet werden kann, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise physikalischer Trocknung und Reaktivität der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung, der Menge und Art des in der Beschichtungszusammensetzung enthaltenen Lösungsmittels, der Anwesenheit von Härtungskatalysatoren sowie externe Faktoren wie Trocknungstemperatur und Feuchtigkeit während des Trocknens. In jedem Fall ist es vor dem Auftragen einer weiteren Beschichtungsschicht auf eine zuvor aufgetragene Beschichtungsschicht erforderlich, dass einerseits die zuvor aufgebrachte Beschichtungsschicht ausreichend getrocknet ist, so dass sie sich beispielsweise nicht mit der weiteren Beschichtungsschicht vermischt oder reagiert und ihre mechanische Widerstandsfähigkeit ausreichend ist. Auf der anderen Seite, insbesondere für Füllerschichten, ist es auch wünschenswert, dass nach dem Trocknen die mechanische Beständigkeit so beschaffen ist, dass es immer noch möglich ist, Defekte in der getrockneten Schicht zu entfernen, bevor irgendeine weitere Schicht, wie ein Basislack oder eine pigmentierte einstufige Decklackschicht, aufgetragen wird. Defekte der Füllerschicht können auch nach dem Auftragen einer weiteren Schicht sichtbar sein und somit das optische Erscheinungsbild der endgültigen Beschichtung verschlechtern. Mit anderen Worten beeinflussen alle obigen Anforderungen die Gesamtqualität und insbesondere das optische Erscheinungsbild jeder Decklackschicht, die auf die zuvor aufgetragene Füllerschicht aufgetragen wird.Multilayer coatings consisting, for example, of a primer layer, a filler layer and a topcoat layer, wherein the topcoat layer comprises, for example, a basecoat and a clearcoat or is a pigmented one-coat topcoat layer, are typical vehicle coating and vehicle repair coating structures. The different layers of a multilayer coating are applied successively. Between each application step, a certain drying time is required until the next layer can be applied. The actual minimum drying time required before a previously applied coating can be overcoated depends on various factors such as physical drying and reactivity of the applied coating composition, the amount and type of solvent contained in the coating composition, the presence of curing catalysts, and external factors such as drying temperature and moisture during drying. In any case, prior to applying another coating layer to a previously applied coating layer, it is necessary that, on the one hand, the previously applied coating layer is sufficiently dried so that it does not mix or react with the other coating layer and its mechanical resistance is sufficient. On the other hand, especially for surfacer layers, it is also desirable that after drying, the mechanical resistance be such that it is still possible to remove defects in the dried layer before any further layer, such as a basecoat or a basecoat pigmented one-coat topcoat, is applied. Defects of the surfacer layer may also be visible after the application of another layer and thus degrade the visual appearance of the final coating. In other words, all of the above requirements affect the overall quality, and especially the visual appearance, of each topcoat layer that is applied to the previously applied filler layer.
Darüber hinaus ist die Produktivität ein wichtiges Problem bei der Fahrzeugbeschichtung und Fahrzeugreparaturbeschichtung. Insbesondere sollten in dem Fall, dass eine Mehrschichtbeschichtung aufgebracht wird, die Trocknungszeiten jeder der mehreren Beschichtungsschichten so kurz wie möglich sein, um die Gesamtzeit zu verkürzen, die zur Vervollständigung des Beschichtungsverfahrens benötigt wird. Gewöhnlich muss das Fahrzeug, solange das Beschichtungsverfahren nicht abgeschlossen ist, innerhalb der Sprüheinrichtungen, wie einer Sprühkabine, bleiben. Folglich, je länger ein Fahrzeug im Durchschnitt die Sprüheinrichtungen belegt, desto weniger Fahrzeuge können innerhalb eines gegebenen Zeitraums bearbeitet werden.In addition, productivity is an important issue in vehicle coating and vehicle repair coating. In particular, in the case where a multi-layer coating is applied, the drying times of each of the multiple coating layers should be as short as possible to shorten the total time needed to complete the coating process. Usually, as long as the coating process is not completed, the vehicle must remain within the spray equipment, such as a spray booth. Thus, the longer a vehicle occupies the sprayers on average, the fewer vehicles can be processed within a given time period.
Ein derzeit häufig verwendetes Verfahren zum Auftragen von Mehrschichtbeschichtungen insbesondere auf dem Gebiet der Fahrzeugreparaturlackierung (Reparaturlackierung) sind Schleifverfahren. In einem Schleifverfahren wird nach dem Auftragen und zumindest teilweisen Trocknen der ersten Schicht, wie zum Beispiel einer Füllerschicht, die erste Schicht durch Schleifen oberflächenbehandelt. Eine solche abrasive Oberflächenbehandlung ermöglicht zum Beispiel das Ausgleichen einer Unebenheit der beschichteten Oberfläche, kann jedoch auch nützlich sein, um die Zwischenschichthaftung an nachfolgend aufgetragenen Beschichtungsschichten zu verbessern. Die Anwendung eines Schleifprozesses erfordert jedoch erstens eine mehr oder weniger vollständig getrocknete und/oder ausgehärtete Beschichtungsschicht und erzeugt zum anderen Sandstaub, der in einem zusätzlichen, zeitraubenden Reinigungsschritt von der geschliffenen Oberfläche entfernt werden muss, was sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch unerwünscht ist. Ein Nass-in-Nass-Auftragungsverfahren, wie es auch für die Anwendung von Mehrschichtbeschichtungen, beispielsweise in Nachbearbeitungsanwendungen, verwendet wird, leidet nicht unter diesen verfahrenstechnischen Nachteilen, da bei einem Nass-in-Nass-Auftragungsverfahren kein Schleifen der ersten aufgetragenen Schicht, wie eine Füllerschicht, durchgeführt wird. Derzeit verwendete Beschichtungszusammensetzungen neigen jedoch dazu, eine beträchtlich lange Trocknungszeit zu benötigen („Abdunstzeit“) und/oder auch das optische Erscheinungsbild der endgültigen Beschichtung ist nicht immer zufriedenstellend.A currently widely used method for applying multi-layer coatings, in particular in the field of vehicle refinishing (refinishing), are grinding processes. In a grinding process, after applying and at least partially drying the first layer, such as a filler layer, the first layer is surface treated by grinding. Such an abrasive surface treatment, for example, allows to compensate for unevenness of the coated surface, but may also be useful to improve intercoat adhesion to subsequently applied coating layers. However, the use of a sanding process firstly requires a more or less completely dried and / or cured coating layer and, on the other hand, generates sand dust which must be removed from the sanded surface in an additional, time-consuming cleaning step, which is both economically and environmentally undesirable. A wet-on-wet application process, as used for the application of multi-layer coatings, for example in post-processing applications, does not suffer from these procedural drawbacks because, in a wet-on-wet application process, no sanding of the first applied layer, such as a filler layer is performed. However, currently used coating compositions tend to require a considerably long drying time ("evaporation time") and / or the visual appearance of the final coating is not always satisfactory.
Derzeit verwendete Beschichtungszusammensetzungen für Füller- und Decklackschichten für Nass-in-Nass-Anwendungen sind beispielsweise spezielle Nass-in-Nass-Zweikomponenten-Polyurethanzusammensetzungen, die hauptsächlich mit Acryl- und/oder Polyesterharzen formuliert sind. Solche Füllerzusammensetzungen werden häufig in der Pigmentvolumenkonzentration verdünnt und auf niedrigere Sprühviskositäten eingestellt, um einen gleichmäßigen und glatten Fluss nach der Auftragung zu erhalten. Die Zusammensetzungen können auch eine günstige Füllstoffzusammensetzung verwenden, um nach der Auftragung der Decklackschicht ein gutes Aussehen zu erhalten. Da die Reaktivität für OH/NCO-gehärtete Zusammensetzungen begrenzt ist, sind längere Lufttrocknungszeiten von z.B. 15 bis 30 Minuten notwendig, bevor das Entfernen von Defekten durchgeführt werden kann und ein gutes und defektfreies Erscheinungsbild der endgültigen Decklackschicht erhalten werden kann. Darüber hinaus können Oberflächendefekte, wie Blasen, auftreten, beispielsweise wenn Basislacke auf Wasserbasis zu früh auf die zuvor aufgebrachte Füllerschicht aufgebracht werden.For example, currently used coating compositions for fillers and topcoats for wet-on-wet applications are special wet-on-wet two-component polyurethane compositions primarily formulated with acrylic and / or polyester resins. Such Filler compositions are often diluted in pigment volume concentration and adjusted to lower spray viscosities to obtain a smooth and smooth flow after application. The compositions may also use a favorable filler composition to give a good appearance after application of the topcoat. Since the reactivity for OH / NCO cured compositions is limited, longer air drying times of eg 15 to 30 minutes are necessary before removal of defects can be performed and a good and defect free appearance of the final topcoat layer can be obtained. In addition, surface defects such as blisters may occur, for example, when waterborne basecoats are applied too early to the previously applied filler layer.
Ein alternativer derzeitiger Ansatz besteht darin, modifizierte Zweikomponenten-Polyurethan-Schleiffüller zu verwenden. Prinzipiell basiert der modifizierte Füller auf einem Schleiffüller, der beispielsweise durch Zugabe einer Bindemittellösung und/oder durch Verdünnen der Pigmentvolumenkonzentration in einen Nass-in-Nass-Füller umgewandelt wird, um so die Sprühleistung und Oberflächenglättung zu erhöhen. Diese Füller erfüllen jedoch nicht das höchste Niveau des Decklackschichterscheinungsbilds einer nachfolgend aufgebrachten Decklackschicht und haben auch keine hohe Produktivität.An alternative current approach is to use modified two-component polyurethane abrasive fillers. In principle, the modified filler is based on a sanding filler which, for example, is converted to a wet-in-wet filler by adding a binder solution and / or by diluting the pigment volume concentration so as to increase spray performance and surface smoothness. However, these fillers do not meet the highest level of topcoat layer appearance of a subsequently applied topcoat layer, nor do they have high productivity.
Es ist ferner in der Technik bekannt, dass die Trocknungsleistung von Standard-Nass-in-Nass-Füllern aus Zweikomponentenpolyurethan beschleunigt werden kann, indem hohe Anteile an Härtungskatalysatoren, wie beispielsweise Dibutylzinndilaurat (DBTL), verwendet werden. Ein solcher Ansatz kann zu kürzeren Lufttrocknungszeiten führen, was es ermöglicht, bereits nach kurzen Trocknungszeiten ein Glätten (de-nibbing) und eine Überbeschichtung durchzuführen. Das Aussehen des endgültigen Decklacks einer nachfolgend aufgebrachten Decklackschicht ist jedoch verschlechtert und die Topfzeit ist verkürzt.It is also known in the art that the drying performance of standard two-component polyurethane wet-on-wet fillers can be accelerated by using high levels of cure catalysts, such as dibutyltin dilaurate (DBTL). Such an approach can lead to shorter air drying times, which makes it possible to perform a de-nibbing and over-coating already after short drying times. However, the appearance of the final topcoat of a subsequently applied topcoat layer is degraded and the pot life is shortened.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Nass-in-Nass-Mehrschichtbeschichtung aus einer Füllerschicht und einer Decklackschicht auf einem Substrat bereitzustellen, das in der Fahrzeugbeschichtung, wie OEM-Verfahren, sowie in der Fahrzeugenreparaturbeschichtung (Reparaturlackierung) verwendet werden kann und das eine hohe Produktivität bietet, während es immer noch die Möglichkeit bietet, Defekte in der Füllerschicht vor dem Auftragen der Decklackschicht zu entfernen und gleichzeitig das Aussehen der endgültigen Decklackschicht beizubehalten oder sogar zu übertreffen, insbesondere nach der Endbehandlung mit einer Klarlackschicht und Aushärten, sowie die Haft- und Korrosionsschutzeigenschaften herkömmlicher Füllerzusammensetzungen beizubehalten oder sogar zu übertreffen. Es ist eine besondere weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, bei dem auch Decklackzusammensetzungen auf Wasserbasis, wie beispielsweise ein Basislack auf Wasserbasis, auf die Füllerschicht aufgebracht werden können. Diese Aufgaben werden durch das Verfahren gelöst, wie es in den Ansprüchen definiert und in der folgenden Beschreibung beschrieben wird.Thus, it is an object of the present invention to provide a wet on wet multilayer coating of a filler layer and a topcoat layer on a substrate that can be used in vehicle coating, such as OEM processes, as well as in vehicle repair coating and that offers high productivity while still providing the opportunity to remove defects in the surfacer layer prior to application of the topcoat layer while maintaining or even exceeding the appearance of the final topcoat layer, especially after finishing with a clearcoat layer and curing, as well maintain or even surpass the adhesion and corrosion protection properties of conventional filler compositions. It is a particular further object of the present invention to provide a process in which water-based topcoat compositions, such as a waterborne basecoat, can be applied to the filler layer. These objects are achieved by the method as defined in the claims and described in the following description.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nass-in-Nass-Verfahren zur Mehrschichtbeschichtung eines Substrats, insbesondere zur Mehrschichtreparaturbeschichtung eines Substrats, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- (i) Auftragen auf dem zu beschichtenden Substrat einer Füllerschicht aus einer Füllerbeschichtungszusammensetzung auf organischer Lösungsmittelbasis, umfassend:
- A) zumindest einen Polyasparaginsäureester;
- B) zumindest ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen;
- C) zumindest ein Pigment und/oder Füllstoff; und
- D) zumindest ein organisches Lösungsmittel;
- (ii) Abdunsten der Füllerschicht; und
- (iii) Auftragen einer Decklackschicht auf die Füllerschicht.
- (i) coating on the substrate to be coated a filler layer of an organic solvent-based surfacer coating composition comprising:
- A) at least one polyaspartic acid ester;
- B) at least one polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups;
- C) at least one pigment and / or filler; and
- D) at least one organic solvent;
- (ii) evaporating the surfacer layer; and
- (iii) applying a topcoat layer to the filler layer.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung, umfassend:
- A) zumindest einen Polyasparaginsäureester;
- B) zumindest ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen;
- C) zumindest ein Pigment und/oder Füllstoff; und
- D) zumindest ein organisches Lösungsmittel
- A) at least one polyaspartic acid ester;
- B) at least one polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups;
- C) at least one pigment and / or filler; and
- D) at least one organic solvent
Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Nachteile der Lösungen des Standes der Technik überwunden werden können, wenn das oben beschriebene Verfahren durchgeführt wird. Eine wesentlich gesteigerte Produktivität unter lufttrocknenden Bedingungen - ohne die Notwendigkeit, Wärme anzuwenden - wurde erreicht, ohne die Glättungsfähigkeit (de-nibbing capabilities) des Füllers sowie das Decklackerscheinungsbild einer Decklackschicht, die anschließend auf die Füllerschicht aufgebracht wird, zu beeinträchtigen. Insbesondere wurde gefunden, dass für den Fall, dass eine Füllerschicht, die einen Polyaspartatsäureester, ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen, zumindest ein Pigment und/oder einen Füllstoff und zumindest ein organisches Lösungsmittel enthält, als Füller verwendet wird, es möglich ist, eine hohe Produktivität mit sehr guten Glättungsfähigkeiten der Füllerschicht und einem sehr guten Decklackerscheinungsbild einer Decklackschicht, die auf die Füllerschicht aufgetragen wird, zu kombinieren.Surprisingly, it has been found that the disadvantages of the solutions of the prior art can be overcome if the method described above is carried out. Significantly increased productivity under air-drying conditions - without the need to apply heat - has been achieved without compromising the de-nibbing capabilities of the filler and the topcoat appearance of a topcoat layer which is subsequently applied to the filler layer. In particular, it has been found that in the case where a filler layer containing a polyaspartic acid ester, a polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups, at least one pigment and / or filler and at least one organic solvent is used as filler, it is possible to have high productivity with very good smoothing capabilities of the surfacer layer and a very good topcoat appearance of a topcoat layer applied to the surfacer layer.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Die Erfindung wird im Folgenden näher erläutert.The invention will be explained in more detail below.
Es versteht sich, dass bestimmte Merkmale, die der Übersichtlichkeit halber oben und unten im Zusammenhang von getrennten Ausführungsformen beschrieben sind, auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform bereitgestellt werden können. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die der Kürze halber im Zusammenhang mit einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch separat oder in irgendeiner Unterkombination bereitgestellt werden. Darüber hinaus können Verweise in der Einzahl auch den Plural einschließen (beispielsweise können sich „ein“ und „eine“ auf einen oder einen oder mehrere beziehen), sofern der Kontext nicht speziell etwas anderes angibt.It will be understood that certain features, which are for the sake of clarity, described above and below in the context of separate embodiments, may also be provided in combination in a single embodiment. Conversely, various features, which for the sake of brevity are described in the context of a single embodiment, may also be provided separately or in any sub-combination. In addition, references in the singular may also include plural (for example, "a" and "an" may refer to one or more), unless the context specifically indicates otherwise.
Ein Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahren, wie es hierin beschrieben ist, ist dadurch spezifiziert, dass nach dem Auftragen einer ersten Schicht, d.h. der Füllerschicht, und anschließendem Abdunsten der Füllerschicht die Füllerschicht nicht geschliffen und insbesondere nicht vollständig geschliffen wird, zum Beispiel mit dem Ziel, die Oberfläche der Füllerschicht zu ebnen, indem irgendeine unerwünschte Struktur davon entfernt wird. Mit anderen Worten, ein Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahren ist kein Schleifverfahren. Darüber hinaus sollen sowohl die Dauer als auch die Bedingungen des Abdunstens des Füllers vor dem Auftragen einer Decklackschicht, wie beispielsweise Temperatur, Luftzirkulation oder Feuchtigkeit, nicht durch den Begriff Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahren beschränkt sein.A wet-on-wet application method as described herein is specified in that after applying a first layer, i. the filler layer, and then evaporating the surfacer layer, the surfacer layer is not ground and in particular not completely ground, for example, with the aim of leveling the surface of the surfacer layer by removing any undesired structure therefrom. In other words, a wet-on-wet application process is not a grinding process. In addition, both the duration and conditions of evaporating the filler prior to application of a topcoat layer, such as temperature, air circulation or moisture, should not be limited by the term wet-on-wet application method.
Ein Schleifprozess entfernt Farbmaterial und erzeugt Sandstaub, der in einem zusätzlichen Reinigungsschritt von der geschliffenen Oberfläche entfernt werden muss. Darüber hinaus ist die Farbe, die durch Schleifen entfernt wird, typischerweise in µm-Filmdicke messbar und kann beträchtlich sein. Nahezu bis zum gesamten Schichtaufbau kann abgeschliffen werden, insbesondere wenn eine Unebenheit des Untergrundes vorliegt, die vom Füller ausgeglichen werden soll. Das Ausgleichen einer Unebenheit des Substrats und/oder das Entfernen der Struktur des aufgetragenen Füllers durch Schleifen ist charakteristisch für ein Schleifverfahren, ist jedoch nicht in einem Nass-in-Nass- oder einem Nicht-Schleifverfahren möglich. Das letztgenannte Verfahren wird daher durch die Abwesenheit der Möglichkeit definiert, Struktur zu entfernen und die Unebenheit des Substrats auszugleichen. Mit anderen Worten sollen im Kontext der vorliegenden Erfindung ein Nass-auf-Nass-Auftragsverfahren und ein Nicht-Schleifverfahren als gleich verstanden werden.A sanding process removes paint material and creates sand dust which must be removed from the sanded surface in an additional cleaning step. In addition, the color removed by grinding is typically measurable in μm film thickness and can be significant. Almost up to the entire layer structure can be abraded, especially if there is a roughness of the substrate to be compensated by the filler. The leveling of unevenness of the substrate and / or the removal of the structure of the applied filler by grinding is characteristic of a grinding process, but is not possible in a wet-on-wet or non-abrasive process. The latter method is therefore defined by the absence of the ability to remove structure and even out the unevenness of the substrate. In other words, in the context of the present invention, a wet-on-wet coating method and a non-grinding method should be understood as the same.
Glätten ist eine sorgfältig und hauptsächlich manuell durchgeführte Aktivität unter Verwendung eines weichen Kissens, das mit nur sehr geringem Druck auf die zumindest teilweise getrocknete Beschichtung angewendet wird. In der vorliegenden Erfindung ist das Glätten ein wahlweiser Schritt des Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahrens, bei dem nur lokale und üblicherweise sehr kleine Bereiche der Beschichtung behandelt werden. Das Ziel des Glättens besteht darin, kleine Oberflächendefekte der Füllerschicht vor dem Auftragen einer weiteren Decklackschicht zu entfernen, da ein solcher Defekt noch nach dem Auftragen des Decklacks zu sehen ist. Diese Oberflächendefekte werden üblicherweise durch Verunreinigungen wie beispielsweise Fremdstaub verursacht. Angesichts der die örtlich begrenzten Anwendung, des unterschiedlichen Ziels sowie der sorgfältigeren Durchführung des Glättvorgangs versteht sich, dass das Glätten und das Schleifen völlig unterschiedliche Verfahrensschritte sind. Im Gegensatz zu einem Vollflächeschleifen eines Füllers ist das Glätten zusätzlich nicht in der Lage, die Zwischenschichthaftung zu nachfolgend aufgebrachten Beschichtungsschichten zu verbessern.Smoothing is a carefully and mainly manually performed activity using a soft pad applied with very little pressure on the at least partially dried coating. In the present invention, smoothing is an optional step of the wet-on-wet application process which treats only local and usually very small areas of the coating. The aim of smoothing is to remove small surface defects of the surfacer coat before applying another topcoat since such a defect is still visible after application of the topcoat. These surface defects are usually caused by impurities such as foreign dust. Given the local application, the different objective as well as the Careful processing of the smoothing process is understood to mean that smoothing and grinding are completely different process steps. In addition, in contrast to full surface grinding of a filler, smoothing is not capable of improving interlayer adhesion to subsequently applied coating layers.
Der Ausdruck (Meth)acryl, wie er hierin und im Folgenden verwendet wird, soll Methacryl und/oder Acryl bedeuten.The term (meth) acrylic as used herein and hereinafter shall mean methacrylic and / or acrylic.
Sofern nicht anders angegeben, werden alle hier genannten Molekulargewichte (sowohl Zahlen- als auch Gewichtsmittel des Molekulargewichts) durch GPC (Gelpermeationschromatographie) unter Verwendung von Polystyrol als Standard und Tetrahydrofuran als Eluierungsmittel der flüssigen Phase bestimmt.Unless otherwise indicated, all molecular weights (both number average and weight average molecular weights) herein are determined by GPC (gel permeation chromatography) using polystyrene as the standard and tetrahydrofuran as the liquid phase eluant.
Wasserbasierte oder wässrige Beschichtungszusammensetzungen sind Beschichtungszusammensetzungen, in denen Wasser als Lösungsmittel oder Verdünner verwendet wird, wenn die Beschichtungszusammensetzung hergestellt und/oder aufgetragen wird. Gewöhnlich können Beschichtungszusammensetzungen auf Wasserbasis zum Beispiel etwa 30 bis etwa 90 Gew.-% Wasser enthalten, bezogen auf die Gesamtmenge der Beschichtungszusammensetzung und wahlweise bis zu etwa 30 Gew.-%, bevorzugt unter etwa 15 Gew.-% organische Lösungsmittel, bezogen auf die Gesamtmenge der Beschichtungszusammensetzung.Water-based or aqueous coating compositions are coating compositions in which water is used as a solvent or diluent when the coating composition is prepared and / or applied. For example, waterborne coating compositions may contain, for example, from about 30 to about 90 percent by weight of water, based on the total amount of the coating composition and optionally up to about 30 percent by weight, preferably below about 15 percent by weight organic solvents Total amount of coating composition.
Beschichtungszusammensetzungen auf organischer Lösungsmittelbasis sind Beschichtungszusammensetzungen, in denen organische Lösungsmittel als Lösungsmittel oder Verdünnungsmittel verwendet werden, wenn die Beschichtungszusammensetzung hergestellt und/oder aufgetragen wird. Gewöhnlich enthalten Beschichtungszusammensetzungen auf Lösungsmittelbasis zum Beispiel etwa 20 bis etwa 90 Gew.-% organische Lösungsmittel, bezogen auf die Gesamtmenge der Beschichtungszusammensetzung.Organic solvent-based coating compositions are coating compositions in which organic solvents are used as solvents or diluents when the coating composition is prepared and / or applied. For example, solvent-based coating compositions typically contain from about 20 to about 90 percent by weight of organic solvents, based on the total amount of the coating composition.
Füllstoffe sind als gefüllte Beschichtungszusammensetzungen definiert, die den Kontakt mit der Decklackschicht bilden. Sie erzeugen eine Haftung zum Decklack, tragen zum Korrosionsschutz bei, füllen Unebenheiten aus und verhindern ein „Schrumpfen“ des Decklacks und das Hervortreten von Substratoberflächenunterschieden. Füller werden in Beschichtungsschichten von beispielsweise etwa 20 bis etwa 400 µm aufgebracht (siehe beispielsweise Definition in „Vehicle Refinishing“, Fritz Sadowski).Fillers are defined as filled coating compositions which make contact with the topcoat layer. They create adhesion to the topcoat, help to protect against corrosion, fill in imperfections and prevent "shrinkage" of the topcoat and the emergence of substrate surface differences. Fillers are applied in coating layers of, for example, about 20 to about 400 microns (see, for example, definition in "Vehicle Refinishing", Fritz Sadowski).
Die einzelnen Schritte des hier betrachteten Verfahrens werden im Folgenden näher erläutert.The individual steps of the method considered here are explained in more detail below.
Substrate, die im Nass-in-Nass-Verfahren der vorliegenden Erfindung mit einer Mehrschichtbeschichtung beschichtet werden können, können im Prinzip ein beliebiges Substrat, wie z. B. Metall, Kunststoff, Kitt, e-beschichtetes Metall (E-Coat), Stahl oder irgendeines dieser Substrate mit einer bestehenden Beschichtung, wie einer gealterten Beschichtung (alte Lackierung), sein und sind bevorzugt eine E-Coat-, Metall- oder alte Lackierung. Geeignete Metallsubstrate sind z.B. die in der Automobilindustrie bekannten Metallsubstrate, wie beispielsweise Eisen, Zink, Aluminium, Magnesium, Edelstahl oder deren Legierungen. Bevorzugt sind die Substrate Fahrzeugkarosserien und Fahrzeugkarosserieteile. So kann beispielsweise das Substrat ein Metallsubstrat sein, das bevorzugt Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteile umfasst.Substrates that can be coated with a multi-layer coating in the wet-on-wet process of the present invention may, in principle, be any substrate, such as a substrate. Metal, plastic, putty, e-coated metal (e-coat), steel, or any of these substrates with an existing coating such as an aged coating (old finish), and are preferably an e-coat, metal, or old paint. Suitable metal substrates are e.g. the metal substrates known in the automotive industry, such as iron, zinc, aluminum, magnesium, stainless steel or their alloys. The substrates are preferably vehicle bodies and vehicle body parts. For example, the substrate may be a metal substrate, which preferably comprises vehicle bodies or vehicle body parts.
In Schritt (i) des hier betrachteten Verfahrens wird auf dem zu beschichtenden oder reparaturzubeschichtenden Substrat eine Füllerschicht aus einer Füllerbeschichtungszusammensetzung auf organischer Lösungsmittelbasis aufgebracht. Die Füllerbeschichtungszusammensetzung umfasst A) zumindest einen Polyasparaginsäureester, B) zumindest ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen, C) zumindest ein Pigment und/oder einen Füllstoff und D) zumindest ein organisches Lösungsmittel.In step (i) of the method under consideration, a filler layer of an organic solvent-based surfacer coating composition is applied to the substrate to be coated or repair-coated. The surfacer coating composition comprises A) at least one polyaspartic acid ester, B) at least one polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups, C) at least one pigment and / or filler, and D) at least one organic solvent.
Die Füllerbeschichtungszusammensetzung ist eine zweikomponentige Beschichtungszusammensetzung, d.h. die zueinander reaktiven Komponenten, nämlich der Polyasparaginsäureester (A) und der Polyisocyanatvernetzer (B), werden vor der Anwendung getrennt voneinander gelagert, um eine vorzeitige Reaktion zu vermeiden. Im Allgemeinen können die Komponente (A) und die Polyisocyanatkomponente (B) erst kurz vor der Auftragung miteinander vermischt werden. Der Begriff „kurz vor der Auftragung“ ist einem Fachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt. Der Zeitraum, innerhalb dessen die gebrauchsfertige Beschichtungszusammensetzung vor der tatsächlichen Verwendung/Auftragung hergestellt werden kann, hängt z. B. von der Topfzeit der Beschichtungszusammensetzung ab. Zusammensetzungen mit sehr kurzer Topfzeit können durch Zweikomponenten-Spritzpistolen aufgebracht werden, wobei die reaktiven Komponenten separat in einen statischen Mischer eingeführt und direkt danach aufgetragen werden.The surfacer coating composition is a two-component coating composition, i. the mutually reactive components, namely the polyaspartic acid ester (A) and the polyisocyanate crosslinker (B), are stored separately from each other prior to use to prevent premature reaction. In general, component (A) and polyisocyanate component (B) can be mixed together just prior to application. The term "just before application" is well known to one skilled in the art. The period of time within which the ready-to-use coating composition may be prepared prior to actual use / application depends e.g. B. from the pot life of the coating composition. Compositions with very short pot life can be applied by two component spray guns wherein the reactive components are separately introduced into a static mixer and applied directly thereafter.
Komponente A) der Füllerlackzusammensetzung Component A) of the surfacer paint composition
Der Polyasparaginsäureester A) kann eine Verbindung der Formel (I) sein und ist bevorzugt eine Verbindung der Formel (I):
Eine organische Gruppe, die gegenüber Isocyanatgruppen inert ist, ist eine organische Gruppe, die gegenüber Isocyanatgruppen bei einer Temperatur von 150°C oder weniger z.B. 110°C oder weniger inert ist. Polyasparaginsäureestern der Formel (I) werden in bekannter Weise durch Umsetzung der entsprechenden primären Polyamine oder Polyetheramine der Formel X-(NH2)n mit wahlweise substituierten Malein- oder Fumarsäureestern der Formel R1OOC-CR3=CR4-COOR2 hergestellt. X, R1, R2, R3, R4 und n haben die oben für Formel (I) definierte Bedeutung.An organic group inert to isocyanate groups is an organic group which is resistant to isocyanate groups at a temperature of 150 ° C or less, e.g. 110 ° C or less inert. Polyaspartic acid esters of the formula (I) are prepared in a known manner by reacting the corresponding primary polyamines or polyetheramines of the formula X- (NH 2) n with optionally substituted maleic or fumaric acid esters of the formula R 1 OOC-CR 3 = CR 4 -COOR 2. X, R1, R2, R3, R4 and n have the meaning defined above for formula (I).
Primäre Polyamine oder Polyetheramine sind zur Herstellung der Polyasparaginsäureester bevorzugt, da diese ein günstiges Feststoff/Viskositäts-Verhältnis ergeben, um eine gewünschte VOC von 4,5 lbs/gal (540 Gramm/Liter) oder weniger der endgültigen Füllerformulierung zu erreichen. Ein molarer Überschuss der Polyamine oder Polyetheramine kann auch mit Di- und Polyisocyanaten umgesetzt werden, um aminterminierte Harnstoffe oder Polyetherharnstoffe herzustellen, oder kann mit Isocyanatterminierten Polyestern, Polycarbonaten oder Polyethern, die aus den entsprechenden Polyester-, Polycarbonat- oder Polyether-Di-oder Polyolen erhalten werden, umgesetzt werden und nachfolgender Umwandlung der terminalen Aminogruppen in einen Asparaginsäureester durch Reaktion mit einem Malein- und/oder Fumarsäureester.Primary polyamines or polyetheramines are preferred for preparing the polyaspartic esters because they provide a favorable solids / viscosity ratio to achieve a desired VOC of 4.5 lbs / gal (540 grams / liter) or less of the final filler formulation. A molar excess of the polyamines or polyetheramines can also be reacted with di- and polyisocyanates to produce amine-terminated ureas or polyether ureas or can be reacted with isocyanate-terminated polyesters, polycarbonates or polyethers selected from the corresponding polyester, polycarbonate or polyether di or polyols and subsequent conversion of the terminal amino groups to an aspartic acid ester by reaction with a maleic and / or fumaric acid ester.
Geeignete primäre Polyamine schließen Ethylendiamin, 1,2-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 1,3-Diaminopentan, 1,6-Diaminohexan, 2,5-Diamino-2,5-dimethylhexan, 2,2,4- und 2,4,4-Trimethyl-1,6-diaminohexan, 1,11-Diaminoundecan, 1,12-Diaminododecan, 1,3- und 1,4-Cyclohexandiamin, 1-Amino-3,3,5 -trimethyl-5-aminomethylcyclohexan (IPDA), 2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylendiamin, 2,4'- und 4,4'-Diamino-dicyclohexylmethan (PACM) und 3,3'-Dialkyl-4, 4'-Diaminodicyclohexylmethane, wie 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethan und 3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethan, 2,4,4'-Triamino-5-methyldicyclohexylmethan, 2-Methyl-1,5-pentandiamin, 1,3- und 1,4-Xylylendiamin und Tetramethylxylylendiamin ein. Bevorzugte primäre Polyamine sind -IPDA, PACM, 3,3'-Dialkyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, wie 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethan und 2-Methyl-1,5-pentandiamin.Suitable primary polyamines include ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,3-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 2,5-diamino-2,5-dimethylhexane, 2,2,4- and 2 , 4,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, 1,3- and 1,4-cyclohexanediamine, 1-amino-3,3,5-trimethyl-5- aminomethylcyclohexane (IPDA), 2,4- and 2,6-hexahydrotoluenediamine, 2,4'- and 4,4'-diamino-dicyclohexylmethane (PACM) and 3,3'-dialkyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane such as 3 , 3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane and 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 2,4,4'-triamino-5-methyldicyclohexylmethane, 2-methyl-1,5-pentanediamine, 1,3- and 1,4-xylylenediamine and tetramethylxylylenediamine. Preferred primary polyamines are -IPDA, PACM, 3,3'-dialkyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane and 2-methyl-1,5-pentanediamine.
Geeignete Polyetherpolyamine sind solche mit aliphatisch gebundenen primären Aminogruppen. Die Polyetherpolyamine können ein Molekulargewicht von etwa 148 bis etwa 6000 aufweisen. Beispiele für geeignete Polyetherpolyamine sind die unter dem Warenzeichen JEFFAMINE® von Huntsman erhältlichen Produkte.Suitable polyether polyamines are those having aliphatically bonded primary amino groups. The polyether polyamines may have a molecular weight of about 148 to about 6,000. Examples of suitable polyether are the products available under the trademark JEFFAMINE ® from Huntsman.
Beispiele für wahlweise substituierte Malein- oder Fumarsäureester, die zur Herstellung der Polyasparaginsäureester geeignet sind, schließen Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- (z. B. Di-n-butyl-, Di-s-butyl-, Di-t-butyl), Diamyl, Di-2-Ethylhexylester und gemischte Ester, basierend auf Mischungen der obigen Gruppen und/oder anderen Alkylgruppen; und die entsprechenden Malein- und Fumarsäureester, die in der 2-und/oder 3-Position mit Methyl substituiert sind, ein. Die Dimethyl-, Diethyl- und Dibutylester von Maleinsäure sind bevorzugt, während die Diethylester besonders bevorzugt sind.Examples of optionally substituted maleic or fumaric acid esters useful in preparing the polyaspartic esters include dimethyl, diethyl, dibutyl (e.g., di-n-butyl, di-s-butyl, di-t-butyl ) Diamyl, di-2-ethylhexyl ester and mixed esters based on mixtures of the above groups and / or other alkyl groups; and the corresponding maleic and fumaric acid esters substituted at the 2 and / or 3 position with methyl. The dimethyl, diethyl and dibutyl esters of maleic acid are preferred, while the diethyl esters are particularly preferred.
Andere Diester, die verwendet werden können, sind solche, die von cycloaliphatischen, bicycloaliphatischen und aromatischen Alkoholen, wie Cyclohexanol, Benzylalkohol und Isoborneol, abgeleitet sind. Langkettige Monoalkohole, wie Etheralkohole, können ebenfalls verwendet werden, z. B. die Reaktionsprodukte von Monoalkyl-, Cycloalkyl- und Arylmonoalkoholen mit Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, wie Monobutylglykol, Monohexylglykol, Propylenglykolmonobutylether.Other diesters which may be used are those derived from cycloaliphatic, bicycloaliphatic and aromatic alcohols such as cyclohexanol, benzyl alcohol and isoborneol. Long chain mono alcohols such as ether alcohols may also be used, e.g. Example, the reaction products of monoalkyl, cycloalkyl and aryl monoalcohols with ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, such as monobutyl glycol, monohexyl glycol, propylene glycol monobutyl ether.
Die Herstellung von Polyasparaginsäureestern der Formel (I) aus den oben genannten Ausgangsmaterialien kann beispielsweise bei einer Temperatur von 0 bis etwa 150°C unter Verwendung der Ausgangsmaterialien in solchen Anteilen durchgeführt werden, dass zumindest eine, bevorzugt eine, olefinische Doppelbindung für jede primäre Aminogruppe vorhanden ist. Überschüssige Ausgangsmaterialien können nach der Reaktion durch Destillation entfernt werden. Die Reaktion kann lösungsmittelfrei oder in Gegenwart von geeigneten organischen Lösungsmitteln durchgeführt werden.The preparation of polyaspartic acid esters of the formula (I) from the above-mentioned starting materials may be carried out, for example, at a temperature of from 0 to about 150 ° C using the starting materials in proportions such that at least one, preferably one, olefinic double bond is present for each primary amino group is. Excess starting materials can be removed after the reaction by distillation. The reaction can be carried out solvent-free or in the presence of suitable organic solvents.
Der Polyasparaginsäureester kann auch ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer sein und ist bevorzugt ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer. Es versteht sich, dass das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer ein Reaktionsprodukt einer Mischung ist, die zumindest einen Diasparaginsäureester und zumindest einen Amino-funktionellen Monoasparaginsäureester umfasst. Die Herstellung eines geeigneten kettenverlängerten Aspartat-Prepolymers ist beispielsweise in der
Zum Beispiel ist der zumindest eine Diasparaginsäureester eine Verbindung der Formel (I) wie oben definiert, wobei X, R1, R2, R3, R4, R5 und n wie oben definiert sind.For example, the at least one diaspartic acid ester is a compound of formula (I) as defined above wherein X, R1, R2, R3, R4, R5 and n are as defined above.
In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), ein Reaktionsprodukt von zumindest einem Dialkylmaleat und zumindest einem primären Diamin. Alternativ ist der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), ein Reaktionsprodukt von zumindest einem Dialkylfumarat und zumindest einem primären Diamin.In one embodiment, the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of formula (I), is a reaction product of at least one dialkyl maleate and at least one primary diamine. Alternatively, the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of formula (I), is a reaction product of at least one dialkyl fumarate and at least one primary diamine.
Der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester ist eine Verbindung der Formel (II) und/oder (III):
Zum Beispiel sind R1, R2, R6 und R7 bevorzugt Methyl, Ethyl oder n-Butyl, wie beispielsweise Ethyl. In einer Ausführungsform sind R3, R4, R5, R8, R9 und R10 bevorzugt gleich und Wasserstoff.For example, R1, R2, R6 and R7 are preferably methyl, ethyl or n-butyl, such as ethyl. In one embodiment, R3, R4, R5, R8, R9 and R10 are preferably the same and are hydrogen.
Der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III), ist bevorzugt ein Reaktionsprodukt von zumindest einem Dialkylmaleat und/oder Dialkylfumarat und zumindest einem primären Diamin. Zum Beispiel ist der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III), ein Reaktionsprodukt von zumindest einem Dialkylmaleat oder Dialkylfumarat und zumindest einem primären Diamin.The at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or (III), is preferably a reaction product of at least one dialkyl maleate and / or dialkyl fumarate and at least one primary diamine. For example, the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of formula (II) and / or (III), is a reaction product of at least one dialkyl maleate or dialkyl fumarate and at least one primary diamine.
Wenn der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I) und/oder der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindungen der Formel (II) und/oder (III) ein Reaktionsprodukt von zumindest einem Dialkylmaleat und zumindest einem primären Diamin ist/sind, ist das zumindest eine Dialkylmaleat bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe umfassend Dimethylmaleat, Diethylmaleat, Di-n-butylmaleat, Di-isobutylmaleat, Di-tert-butylmaleat, Diamylmaleat, Di-n-octylmaleat, Dilaurylmaleat, Dicyclohexylmaleat, Di-tert-butylcyclohexylmaleat und Mischungen davon. Bevorzugter ist das zumindest eine Dialkylmaleat Diethylmaleat.If the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (I) and / or the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compounds of the formula (II) and / or (III) is a reaction product of at least one dialkyl maleate and at least one primary diamine / are the at least one dialkyl maleate preferably selected from the group comprising dimethyl maleate, diethyl maleate, di-n-butyl maleate, di-isobutyl maleate, di-tert-butyl maleate, diamyl maleate, di-n-octyl maleate, dilauryl maleate, dicyclohexyl maleate, di-tert-butylcyclohexyl maleate and mixtures thereof. More preferably, the at least one dialkyl maleate is diethyl maleate.
Alternativ ist, wenn der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), und/oder der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III) ein Reaktionsprodukt von zumindest einem Dialkylfumarat und zumindest einem primären Diamin ist/sind, das zumindest eine Fumarat aus der Gruppe ausgewählt, umfassend Dimethylfumarat, Diethylfumarat, Di-n-butylfumarat, Di -isobutylfumarat, Di-tert-butylfumarat, Diamylfumarat, Di-n-octylfumarat, Dilaurylfumarat, Dicyclohexylfumarat, Di-tert-butylcyclohexylfumarat und Mischungen davon.Alternatively, when the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of formula (I), and / or the at least one amino functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of formula (II) and / or (III) is a reaction product of at least one dialkyl fumarate and at least one A primary diamine is / are selected from the group comprising at least one fumarate, comprising dimethyl fumarate, diethyl fumarate, di-n-butyl fumarate, di-isobutyl fumarate, di-tert-butyl fumarate, diamyl fumarate, di-n-octyl fumarate, dilauryl fumarate, dicyclohexyl fumarate, di-n-butyl fumarate. tert-butylcyclohexyl fumarate and mixtures thereof.
Bevorzugt sind der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), und der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder III), ein Umsetzungsprodukt von zumindest einem Dialkylmaleat und zumindest einem primären Diamin, wobei das zumindest eine Dialkylmaleat aus der Gruppe ausgewählt ist, umfassend Dimethylmaleat, Diethylmaleat, Di-n-butylmaleat, Di-iso-butylmaleat, Di-tert-butylmaleat und Mischungen davon. Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Dialkylmaleat ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Dimethylmaleat, Diethylmaleat, Di-n-butylmaleat und Mischungen davon. Am meisten bevorzugt ist das zumindest eine Dialkylmaleat Diethylmaleat.Preferably, the at least one Diasparaginsäureester, preferably the compound of formula (I), and the at least one amino functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of formula (II) and / or III), a reaction product of at least one dialkyl maleate and at least one primary diamine, wherein the at least one dialkyl maleate is selected from the group comprising dimethyl maleate, diethyl maleate, di-n-butyl maleate, di-iso-butyl maleate, di-tert-butyl maleate, and mixtures thereof. More preferably, the at least one dialkyl maleate is selected from the group comprising dimethyl maleate, diethyl maleate, di-n-butyl maleate, and mixtures thereof. Most preferably, the at least one dialkyl maleate is diethyl maleate.
Es versteht sich, dass der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I) und/oder der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III) erhalten wird/werden, indem das zumindest eine Dialkylmaleat und/oder Dialkylfumarat wie oben beschrieben mit zumindest einem primären Diamin umsetzt wird.It is understood that the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (I) and / or the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or (III) is / are obtained by the at least one Dialkyl maleate and / or dialkyl fumarate as described above with at least one primary diamine is reacted.
Das zumindest eine primäre Diamin ist bevorzugt ausgewählt aus irgendeinem der Diamine, die in der Gruppe der primären Polyamine, wie oben im Zusammenhang mit den Polyasparaginsäureestern der Formel (I) definiert, enthalten sind und Mischungen davon. Bevorzugt ist das zumindest eine primäre Diamin ausgewählt aus der Gruppe umfassend IPDA, PACM und 3,3'-Dialkyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, wie 3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethan und 3,3'-Diethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethan, 2-Methyl-1,5-pentandiamin und Mischungen davon. Bevorzugter ist das zumindest eine primäre Diamin IPDA und/oder PACM. Am meisten bevorzugt ist das zumindest eine primäre Diamin IPDA.The at least one primary diamine is preferably selected from any of the diamines contained in the group of primary polyamines as defined above in connection with the polyaspartic esters of formula (I) and mixtures thereof. Preferably, the at least one primary diamine is selected from the group comprising IPDA, PACM and 3,3'-dialkyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, such as 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane and 3,3'- Diethyl 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 2-methyl-1,5-pentanediamine and mixtures thereof. More preferably, the at least one primary diamine is IPDA and / or PACM. Most preferably, the at least one primary diamine is IPDA.
Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, ist es ein weiteres Erfordernis, dass die Mischung den zumindest einen Diasparaginsäureester und den zumindest einen aminofunktionellen Monoasparaginsäureester so umfasst, dass das molare Verhältnis zwischen dem zumindest einen Diasparaginsäureester, bevorzugt der Verbindung der Formel (I), und dem zumindest einen aminofunktionellen Monoasparaginsäureester, bevorzugt der Verbindung der Formel (II) und/oder III), von 99,5:0,5 bis 50:50 und bevorzugt von 95:5 bis 60:40 beträgt.If the polyaspartic acid ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, it is a further requirement that the mixture comprises the at least one diaspartic acid ester and the at least one amino-functional mono-aspartic acid ester such that the molar ratio between the at least one diaspartic ester, preferably the compound of the formula ( I), and the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or III) of 99.5: 0.5 to 50:50 and preferably from 95: 5 to 60:40.
Es versteht sich, dass der zumindest eine Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I) und/oder der zumindest eine aminofunktionelle Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III), bevorzugt erhalten wird/werden, indem das zumindest eine Dialkylmaleat und/oder Dialkylfumarat und das zumindest eine primäre Diamin in einem Äquivalentverhältnis von Dialkylmaleat und/oder Dialkylfumarat zu primärem Diamin von 2:1 bis 1:4, bevorzugt von 1:1 bis 1:3, bevorzugter von 1,8:1 bis 2,2:1 und am bevorzugtesten von etwa 2:1 umgesetzt wird.It is understood that the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (I) and / or the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or (III), is preferably obtained by the at least one dialkyl maleate and / or Dialkyl fumarate and the at least one primary diamine in an equivalent ratio of dialkyl maleate and / or dialkyl fumarate to primary diamine from 2: 1 to 1: 4, preferably from 1: 1 to 1: 3, more preferably from 1.8: 1 to 2.2: 1 and most preferably about 2: 1.
Die Mischung des zumindest einen Diasparaginsäureesters, bevorzugt der Verbindung der Formel (I), und des zumindest einen aminofunktionellen Monoasparaginsäureesters, bevorzugt der Verbindung der Formel (II) und/oder (III), wird bevorzugt in bekannter Weise hergestellt, indem das entsprechende zumindest eine Dialkylmaleat und/oder -dialkylfumarat mit zumindest einem primäres n Diamin umgesetzt wird, zum Beispiel bei einer Temperatur von 0 bis 150°C unter Verwendung der Ausgangsstoffe in solchen Anteilen, dass die Mischung, die den zumindest einen Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), und den zumindest einen aminofunktionellen Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III), umfasst, erhalten wird. Überschüssige Ausgangsmaterialien können nach der Reaktion durch Destillation entfernt werden. Die Reaktion kann lösungsmittelfrei oder in Gegenwart von geeigneten organischen Lösungsmitteln durchgeführt werden.The mixture of the at least one diaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (I), and the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or (III), is preferably prepared in a known manner by adding the corresponding at least one Dialkyl maleate and / or dialkyl fumarate is reacted with at least one primary diamine, for example at a temperature of 0 to 150 ° C using the starting materials in such proportions that the mixture containing the at least one diaspartic ester, preferably the compound of formula ( I), and the at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of formula (II) and / or (III) comprises, is obtained. Excess starting materials can be removed after the reaction by distillation. The reaction can be carried out solvent-free or in the presence of suitable organic solvents.
Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, ist es ein weiteres Erfordernis, dass das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer durch Umsetzen der Mischung, die den zumindest einen Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), und den zumindest einen aminofunktionellen Monoasparaginsäureester, bevorzugt der Verbindung der Formel (II) und/oder (III), wie oben definiert, umfasst mit zumindest einem Polyisocyanat erhalten wird.When the polyaspartic acid ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, it is a further requirement that the chain-extended aspartate prepolymer be prepared by reacting the mixture comprising the at least one diaspartic ester, preferably the compound of formula (I), and the at least one amino-functional mono-aspartic acid ester , preferably the compound of the formula (II) and / or (III) as defined above, comprising obtained with at least one polyisocyanate.
Das zumindest eine Polyisocyanat kann jede Art von organischen Polyisocyanaten mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen freien Isocyanatgruppen sein, und ist bevorzugt jede Art von organischem Polyisocyanat mit cycloaliphatisch gebundenen freien Isocyanatgruppen. Das zumindest eine organische Polyisocyanat, bevorzugt zumindest ein cycloaliphatisches Polyisocyanat, ist bevorzugt bei Raumtemperatur flüssig oder wird durch Zugabe von organischen Lösungsmitteln flüssig.The at least one polyisocyanate may be any type of organic polyisocyanates having aliphatically, cycloaliphatically, araliphatically and / or aromatically bound free isocyanate groups, and is preferably any type of organic polyisocyanate having cycloaliphatic-bonded free isocyanate groups. The at least one organic polyisocyanate, preferably at least one cycloaliphatic polyisocyanate, is preferably liquid at room temperature or becomes liquid by adding organic solvents.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das zumindest eine Polyisocyanat, bevorzugt das zumindest eine cycloaliphatische Polyisocyanat, eine mittlere NCO-Funktionalität von 1,5 bis 6,0, bevorzugt von 1,8 bis 4,0 und am meisten bevorzugt von etwa 3,0 auf.In one embodiment of the present invention, the at least one polyisocyanate, preferably the at least one cycloaliphatic polyisocyanate, has an average NCO functionality of from 1.5 to 6.0, preferably from 1.8 to 4.0, and most preferably about 3, 0 on.
Das zumindest eine Polyisocyanat, das zur Herstellung des kettenverlängerten Aspartat-Prepolymers geeignet ist, ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, umfassend 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (IPDI), 4,4'-Diisocyanatocyclohexylmethan, Cyclotrimere und/oder Biurete von 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan, Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1-Bis(isocyanatocyclohexyl)-methan und deren Derivate, 1,1,6,6-Tetramethylhexamethylendiisocyanat, p-oder m-Tetramethylxylylendiisocyanat, 2,2',5-Trimethylhexandiisocyanat und Mischungen davon und Reaktionsprodukte davon. Bevorzugter ist das zumindest eine Polyisocyanat IPDI oder HDI und am meisten bevorzugt ist IPDI.The at least one polyisocyanate which is suitable for preparing the chain-extended aspartate prepolymer is preferably selected from the group comprising 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane (IPDI), 4,4'- Diisocyanatocyclohexylmethane, cyclotrimers and / or biurets of 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane, hexamethylene diisocyanate (HDI), 1-bis (isocyanatocyclohexyl) methane and their derivatives, 1,1,6,6 Tetramethylhexamethylene diisocyanate, p- or m-tetramethylxylylene diisocyanate, 2,2 ', 5-trimethylhexane diisocyanate and mixtures thereof and reaction products thereof. More preferably, the at least one polyisocyanate is IPDI or HDI and most preferred is IPDI.
Es ist klar, dass das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer bevorzugt erhalten wird, indem die Mischung, die den zumindest einen Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), und den zumindest einen aminofunktionellen MonoAsparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III), umfasst mit dem zumindest einen Polyisocyanat, bevorzugt dem zumindest einen cycloaliphatischen Polyisocyanat, in einem Äquivalentverhältnis von NH- und NH2-Gruppen in der Mischung zu NCO-Gruppen des zumindest einen Polyisocyanats, bevorzugt des zumindest einen cycloaliphatischen Polyisocyanats, von 2,0:0,2 bis 2,0:1,8, bevorzugt von 2,0:0,4 bis 2,0:1,4 und am meisten bevorzugt von etwa 2,0:0,6 umgesetzt wird.It is clear that the chain-extended aspartate prepolymer is preferably obtained by reacting the mixture comprising the at least one diaspartic ester, preferably the compound of the formula (I), and the at least one amino-functional mono-aspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or (III) comprises, with the at least one polyisocyanate, preferably the at least one cycloaliphatic polyisocyanate, in an equivalent ratio of NH and NH 2 groups in the mixture to NCO groups of the at least one polyisocyanate, preferably of the at least one cycloaliphatic polyisocyanate, of 2 , 0: 0.2 to 2.0: 1.8, preferably 2.0: 0.4 to 2.0: 1.4, and most preferably about 2.0: 0.6.
Das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer wird bevorzugt auf bekannte Weise hergestellt, indem die Mischung, die zumindest einen Diasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (I), und zumindest einen aminofunktionellen Monoasparaginsäureester, bevorzugt die Verbindung der Formel (II) und/oder (III), mit dem zumindest einen Polyisocyanat, bevorzugt dem zumindest einen cycloaliphatischen Polyisocyanat, zum Beispiel bei einer Temperatur von 0 bis 150°C unter Verwendung der Ausgangsmaterialien in solchen Anteilen umgesetzt wird, dass das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer erhalten wird. Überschüssige Ausgangsmaterialien können nach der Reaktion durch Destillation entfernt werden. Die Reaktion kann lösungsmittelfrei oder in Gegenwart von geeigneten organischen Lösungsmitteln durchgeführt werden.The chain-extended aspartate prepolymer is preferably prepared in a known manner by mixing the mixture comprising at least one diaspartic ester, preferably the compound of the formula (I), and at least one amino-functional monoaspartic acid ester, preferably the compound of the formula (II) and / or (III) in which at least one polyisocyanate, preferably the at least one cycloaliphatic polyisocyanate, is reacted, for example at a temperature of 0 to 150 ° C, using the starting materials in proportions such that the chain-extended aspartate prepolymer is obtained. Excess starting materials can be removed after the reaction by distillation. The reaction can be carried out solvent-free or in the presence of suitable organic solvents.
Dementsprechend ist das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer bevorzugt ein cycloaliphatisch kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer.Accordingly, the chain-extended aspartate prepolymer is preferably a cycloaliphatic chain-extended aspartate prepolymer.
Das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer kann ferner durch sein Äquivalenzverhältnis von Aspartatgruppen zu Harnstoffgruppen gekennzeichnet sein. Bevorzugt umfasst das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer ein Äquivalentverhältnis von Aspartatgruppen zu Harnstoffgruppen von 10:1 bis 1:0,9, bevorzugter von 5:1 bis 1:0,9 und am meisten bevorzugt von etwa 2,0:0,6. The chain-extended aspartate prepolymer may be further characterized by its equivalence ratio of aspartate groups to urea groups. Preferably, the chain-extended aspartate prepolymer comprises an equivalent ratio of aspartate groups to urea groups of from 10: 1 to 1: 0.9, more preferably from 5: 1 to 1: 0.9, and most preferably from about 2.0: 0.6.
Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, ist es ein Erfordernis, dass das kettenverlängerte Aspartat-Prepolymer frei von Isocyanatgruppen ist.When the polyaspartic acid ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, it is a requirement that the chain-extended aspartate prepolymer be free of isocyanate groups.
Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, hat ein Decklack, der auf die Füllerbeschichtungszusammensetzung auf organischer Lösungsmittelbasis aufgetragen wird, ein noch weiter verbessertes Decklackerscheinungsbild. Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, hat die Füllerbeschichtungszusammensetzung auf organischer Lösungsmittelbasis eine verbesserte Topfzeit mit einer langsameren und weniger steilen Viskositätszunahme mit der Zeit. Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, ist die Beschichtungszusammensetzung auch weniger anfällig für eine Gelbfärbung über die Lagerungszeit. Wenn der Polyasparaginsäureester A) ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer ist, weist eine Zusammensetzung zur Lagerung, die die Komponenten A) und C) und/oder D) umfasst, darüber hinaus ein besonders verbessertes Absetzverhalten über die Lagerungszeit auf. Darüber hinaus kann ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer in einer Molekulargewichtsverteilung hergestellt werden, die die offizielle REACH- (Verordnung betreffend die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung von Chemikalien) Polymerdefinition erfüllt und daher maßgeschneidert werden kann, z. B. in Bezug auf die Funktionalität pro Molekül, die Netzwerkdichte des aufgetragenen Füllers usw., ohne dass eine neue teure REACH-Registrierung erforderlich ist.When the polyaspartic acid ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, a topcoat applied to the organic solvent-based surfacer coating composition has a still further improved topcoat appearance. When the polyaspartic acid ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, the organic solvent-based surfacer coating composition has improved pot life with a slower and less steep viscosity increase over time. When the polyaspartic ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, the coating composition is also less susceptible to yellowing over the storage time. Further, when the polyaspartic acid ester A) is a chain-extended aspartate prepolymer, a composition for storage comprising components A) and C) and / or D) has a particularly improved settling behavior over the storage time. In addition, a chain extended aspartate prepolymer can be made in a molecular weight distribution which complies with the official REACH (Chemical Registration, Evaluation, Authorization and Restriction) Polymer Definitions Regulation and can therefore be tailored, e.g. In terms of functionality per molecule, the network density of the applied filler, etc., without requiring a new expensive REACH registration.
Komponente B) der FüllerlackzusammensetzungComponent B) of the surfacer paint composition
Die Füllerbeschichtungszusammensetzung umfasst auch ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen. Die Polyisocyanate können eine beliebige Anzahl von organischen Polyisocyanaten mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen freien Isocyanatgruppen sein. Die Polyisocyanate sind bei Raumtemperatur flüssig oder werden durch Zugabe von organischen Lösungsmitteln flüssig. Bei 23°C haben die Polyisocyanate plus organische Lösungsmittel im Allgemeinen eine Viskosität von etwa 1 bis etwa 3500 mPas, bevorzugt von etwa 5 bis etwa 3000 mPas.The surfacer coating composition also comprises a polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups. The polyisocyanates may be any number of organic polyisocyanates having aliphatically, cycloaliphatically, araliphatically and / or aromatically bound free isocyanate groups. The polyisocyanates are liquid at room temperature or become liquid by the addition of organic solvents. At 23 ° C, the polyisocyanates plus organic solvents generally have a viscosity of from about 1 to about 3500 mPas, preferably from about 5 to about 3000 mPas.
Die Polyisocyanatvernetzungsmittel können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden. Die Polyisocyanatvernetzungsmittel sind solche, die üblicherweise in der Lackindustrie verwendet werden. Sie sind in der Literatur ausführlich beschrieben und auch kommerziell erhältlich. Die Isocyanatgruppen des Polyisocyanat-Vernetzers B) können teilweise blockiert sein. Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die aktiven Wasserstoff zum Blockieren von NCO-Gruppen enthalten, sind bekannt. Beispiele für diese Blockierungsmittel sind aliphatische oder cycloaliphatische Alkohole, Dialkylaminoalkohole, Oxime, Lactame, Imide, Hydroxyalkylester und Ester der Malon- oder Acetessigsäure.The polyisocyanate crosslinking agents may be used singly or in combination with each other. The polyisocyanate crosslinking agents are those commonly used in the paint industry. They are described extensively in the literature and are also commercially available. The isocyanate groups of the polyisocyanate crosslinker B) may be partially blocked. Low molecular weight compounds containing active hydrogen for blocking NCO groups are known. Examples of these blocking agents are aliphatic or cycloaliphatic alcohols, dialkylamino alcohols, oximes, lactams, imides, hydroxyalkyl esters and esters of malonic or acetoacetic acid.
Bevorzugt umfasst die Füllerbeschichtungszusammensetzung zumindest ein aromatisch gebundenes Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen mit einer mittleren NCO-Funktionalität von etwa 1,5 bis etwa 6, bevorzugt etwa 2 bis etwa 6. Wenn zumindest ein aromatisch gebundenes Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen verwendet wird, ist die gesamt Reaktivität der Füllerbeschichtungszusammensetzung verbessert.Preferably, the surfacer coating composition comprises at least one aromatically-bound polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups having an average NCO functionality of from about 1.5 to about 6, preferably from about 2 to about 6. When at least one aromatic-bonded polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups is used, the total reactivity is the surfacer coating composition.
Beispiele für geeignete Polyisocyanate sind so genannte „Lackpolyisocyanate“ auf Basis von Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI) und/oder Bis(isocyanatocyclohexyl)methan und ihre Derivate. Typischerweise werden die Derivate nach der Herstellung von überschüssigem Stammdiisocyanat befreit, bevorzugt durch Destillation nur bis zu einem Restgehalt von weniger als etwa 0,5 Gew.-%. Triisocyanate, wie Triisocyanatononan, können ebenfalls verwendet werden.Examples of suitable polyisocyanates are so-called "lacquer polyisocyanates" based on hexamethylene diisocyanate (HDI), 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane (IPDI) and / or bis (isocyanatocyclohexyl) methane and their derivatives. Typically, after production, the derivatives are freed from excess stock diisocyanate, preferably by distillation only to a residual level of less than about 0.5% by weight. Triisocyanates, such as triisocyanatononane, may also be used.
Auch sterisch gehinderte Polyisocyanate sind geeignet. Beispiele hierfür sind 1,1,6,6-Tetramethylhexamethylendiisocyanat, 1,5-Dibutylpentamethyldiisocyanat, p- oder m-Tetramethylxylylendiisocyanat und die geeigneten hydratisierten Homologa.Sterically hindered polyisocyanates are also suitable. Examples of these are 1,1,6,6-tetramethylhexamethylene diisocyanate, 1,5-dibutylpentamethyl diisocyanate, p- or m-tetramethylxylylene diisocyanate and the appropriate hydrated homologs.
Beispiele für aromatisch gebundene Polyisocyanatvernetzungsmittel basieren auf 4,4'-Biphenylendiisocyanat, Toluoldiisocyanat, Tetramethylenxyloldiisocyanat, 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, 4,4'-Diisocyanatodiphenylether, Triphenylmethantriisocyanat, 1,3,5-Benzoltriisocyanat und 2,4,6-Toluoltriisocyanat. Zum Beispiel ist ein im Handel erhältliches Toluoldiisocyanat Desmodur® L67 BA von Covestro.Examples of aromatically bound polyisocyanate crosslinking agents are based on 4,4'-biphenylene diisocyanate, toluene diisocyanate, tetramethylene xylene diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl ether, triphenylmethane triisocyanate, 1,3,5-benzene triisocyanate and 2,4 , 6- Toluene triisocyanate. For example, a commercially available toluene diisocyanate Desmodur ® L67 BA from Covestro.
Prinzipiell können Diisocyanate nach den üblichen Verfahren zu höherfunktionellen Verbindungen umgesetzt werden, zum Beispiel durch Trimerisierung oder durch Umsetzung mit Wasser oder Polyolen, wie beispielsweise Trimethylolpropan oder Glycerin. Die Polyisocyanate können auch in Form von isocyanatmodifizierten Harzen oder isocyanatfunktionellen Prepolymeren eingesetzt werden. Im Allgemeinen können die Polyisocyanate Isocyanurate, Uretdiondiisocyanate, Biuretgruppen enthaltende Polyisocyanate, Urethangruppen enthaltende Polyisocyanate, Allophanatgruppen enthaltende Polyisocyanate, Isocyanurat und Allophanatgruppen enthaltende Polyisocyanate, Carbodiimidgruppen enthaltende Polyisocyanate und Polyisocyanate, die Acylharnstoffgruppen enthalten, sein.In principle, diisocyanates can be converted by the usual methods to higher functional compounds, for example by trimerization or by reaction with water or polyols, such as trimethylolpropane or glycerol. The polyisocyanates can also be used in the form of isocyanate-modified resins or isocyanate-functional prepolymers. In general, the polyisocyanates may be isocyanurates, uretdione diisocyanates, biuret group-containing polyisocyanates, urethane group-containing polyisocyanates, allophanate group-containing polyisocyanates, isocyanurate and allophanate group-containing polyisocyanates, carbodiimide group-containing polyisocyanates, and polyisocyanates containing acyl urea groups.
FüllerbeschichtungszusammensetzungFillers coating composition
Zusätzlich zu den Komponenten A) und B) enthält die Füllerbeschichtungszusammensetzung C) zumindest ein Pigment und/oder einen Füllstoff und D) zumindest ein organisches Lösungsmittel. Die organischen Lösungsmittel können aus der Herstellung der Bindemittel stammen oder sie können getrennt zugegeben werden. Sie sind organische Lösungsmittel, die typischerweise für Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden, und dem Fachmann gut bekannt. Die Pigmente und Füllstoffe können beliebige übliche organische und/oder anorganische farbgebende Pigmente und Streckmittel sein, wie sie dem Fachmann für die Herstellung von Beschichtungszusammensetzungen, insbesondere zur Herstellung von Füllerzusammensetzungen im Fahrzeuglackbereich, bekannt sind. Beispiele für Pigmente sind Titandioxid, mikronisiertes Titandioxid, Eisenoxidpigmente, Ruß, Azopigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridon- und Pyrrolopyrrolpigmente. Beispiele für Füllstoffe sind Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat, Aluminiumoxid, Carbonate, Bariumsulfat, Kaolin und Talkum.In addition to components A) and B), the surfacer coating composition C) contains at least one pigment and / or filler and D) at least one organic solvent. The organic solvents can come from the preparation of the binders or they can be added separately. They are organic solvents typically used for coating compositions and well known to those skilled in the art. The pigments and fillers can be any customary organic and / or inorganic coloring pigments and extenders, as are known to the person skilled in the art for the production of coating compositions, in particular for the production of filler compositions in the vehicle paint sector. Examples of pigments are titanium dioxide, micronised titanium dioxide, iron oxide pigments, carbon black, azo pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone and pyrrolopyrrole pigments. Examples of fillers are silicon dioxide, aluminum silicate, aluminum oxide, carbonates, barium sulfate, kaolin and talc.
Die Füllerbeschichtungszusammensetzungen haben im Allgemeinen ein Gewichtsverhältnis von Füllstoff und Pigmenten zu Bindemittelfeststoffen von bevorzugt etwa 4,0:1,0 bis etwa 1,0:2,0, besonders bevorzugt von etwa 2,5:1,0 bis etwa 1,0:1,0. Die Pigmentvolumenkonzentration (PVC) liegt hum Beispiel im Bereich von etwa 20 bis etwa 65% für Füllerbeschichtungszusammensetzungen im allgemeinen und im Bereich von etwa 20 bis etwa 45% für Nass-in-Nass-Füllerbeschichtungszusammensetzungen. Das PVC ist das Verhältnis von Volumen der Pigmente/Füllstoffe zum Gesamtvolumen aller nichtflüchtigen Komponenten der Zusammensetzung (einschließlich Pigmente/Füllstoffe, Bindemittel, Additive usw.) in Prozent.The surfacer coating compositions generally have a weight ratio of filler and pigments to binder solids of preferably about 4.0: 1.0 to about 1.0: 2.0, more preferably from about 2.5: 1.0 to about 1.0: 1.0. The pigment volume concentration (PVC) is, for example, in the range of about 20 to about 65% for surfacer coating compositions in general and in the range of about 20 to about 45% for wet-in-wet surfacer coating compositions. The PVC is the ratio of volume of pigments / fillers to the total volume of all nonvolatile components of the composition (including pigments / fillers, binders, additives, etc.) in percent.
Die Füllerbeschichtungszusammensetzung kann auch Additive enthalten. Die Additive sind die üblichen Additive, die im Beschichtungssektor verwendet werden können. Beispiele solcher Additive, die für die Verwendung in Füllerbeschichtungszusammensetzungen typisch sind, umfassen Verlaufs, z. B. basierend auf (Meth)acrylhomopolymeren oder polyethermodifizierten Polydimethylsiloxanen, Antikratermitteln, Antischaummitteln, Benetzungsmitteln, Härtungskatalysatoren für die Vernetzungsreaktion, Dispergierenmittel, Verdickungsmittel, Emulgatoren und Wasserfänger. Die Additive werden in üblichen Mengen verwendet, die dem Fachmann bekannt sind.The surfacer coating composition may also contain additives. The additives are the usual additives that can be used in the coating sector. Examples of such additives which are typical for use in surfacer coating compositions include trace, e.g. Based on (meth) acrylic homopolymers or polyether-modified polydimethylsiloxanes, anticrater agents, antifoaming agents, wetting agents, cure catalysts for the crosslinking reaction, dispersants, thickeners, emulsifiers and water scavengers. The additives are used in conventional amounts known to those skilled in the art.
Im Prinzip kann die Füllerbeschichtungszusammensetzung immer noch auf eine Sprühviskosität mit organischen Lösungsmitteln vor dem Auftragen eingestellt werden. Auch eine weitere Komponente kann als sogenanntes Verdünnungsmittel, das Lösungsmittel und wahlweise weitere Bestandteile, wie Katalysatoren oder andere Zusatzstoffe enthält, verwendet werden. Alle weiteren Komponenten, die zur Herstellung einer brauchbaren Füllerlackzusammensetzung benötigt werden, wie beispielsweise Pigmente, Füllstoffe, organische Lösungsmittel und Additive, können jeweils in einer der beiden Komponenten, in beiden Komponenten, im Verdünnungsmittel des Zwei-Komponenten-Systems oder in einer zusätzlichen Komponente (d.h. einem Konverter) enthalten sein.In principle, the surfacer coating composition can still be adjusted to a spray viscosity with organic solvents before application. Also, another component can be used as a so-called diluent containing solvent and optionally other ingredients such as catalysts or other additives. All other components needed to make a useful surfacer composition, such as pigments, fillers, organic solvents, and additives, may each be in one of the two components, in both components, in the diluent of the two-component system, or in an additional component ( ie a converter).
Geeignete Katalysatoren sind dem Fachmann allgemein bekannt und können ausgewählt sein aus den Gruppen der Zinnkatalysatoren, wie zum Beispiel Dibutylzinndilaurat (DBTL), Aminkatalysatoren, wie zum Beispiel 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan (DABCO) 1,8-Diazabicyclo [5.4.0] undec-7-en (DBU), 1,5-Diazabicyclo-[4,3,0]-non-5-en (DBN), 1,1,3,3-Tetramethylguanidin (TMG), Metallcarboxylat-Katalysatoren, wie zum Beispiel Zinkoctoat, Zinknaphthenat, Zink- oder Bismut-Neodecanoat, organische Säurekatalysatoren wie zum Beispiel Essigsäure, Ölsäure, Benzoesäure oder Salicylsäure, OH-funktionelle Lösungsmittel, Oligomere oder Polymere und Wasser. Weitere geeignete Katalysatoren sind auch in der
Die Füllerbeschichtungszusammensetzungen können wahlweise durch unterschiedliche Mengen und Kombinationen von Katalysatoren eingestellt werden, um unterschiedliche Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen während der Auftragungs- und Abdunstzeit des Füllers zu berücksichtigen. The filler coating compositions may optionally be adjusted by varying amounts and combinations of catalysts to accommodate different temperature and humidity conditions during the application and annealing time of the filler.
Zusätzlich zu den Komponenten A) bis D) umfasst die Füllerbeschichtungszusammensetzung bevorzugt E) zumindest eine zusätzliche Bindemittelkomponente, beispielsweise vernetzbare Bindemittel mit aktiven Wasserstoff enthaltenden funktionellen Gruppen. Diese Bindemittel können monomere, oligomere und/oder polymere Verbindungen mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht (Mn) von beispielsweise etwa 500 bis etwa 200000 g/Mol, bevorzugt etwa 1100 bis etwa 100000 g/Mol, sein. Die funktionellen Gruppen mit aktivem Wasserstoff können Hydroxyl- und/oder Aminogruppen sein. Die zusätzliche Bindemittelkomponente E) ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus hydroxyfunktionellen Bindemitteln, aminofunktionellen Bindemitteln, aminoalkoholfunktionellen Bindemitteln, von A) verschiedenen Polyasparaginsäureesterbindemitteln, Aldiminen und/oder Ketimimen.In addition to components A) to D), the surfacer coating composition preferably comprises E) at least one additional binder component, for example crosslinkable binders having active hydrogen-containing functional groups. These binders may be monomeric, oligomeric and / or polymeric compounds having a number average molecular weight (Mn) of, for example, from about 500 to about 200,000 g / mole, preferably from about 1100 to about 100,000 g / mole. The active hydrogen functional groups may be hydroxyl and / or amino groups. The additional binder component E) is preferably selected from the group consisting of hydroxy-functional binders, amino-functional binders, amino alcohol-functional binders, polyaspartic ester binders other than A), aldimines and / or ketimines.
Bindemittel mit Hydroxylgruppen sind beispielsweise die dem Fachmann aus der Polyurethanchemie bekannten Polyurethane, (Meth)acrylcopolymere, Polyester und Polyether, die bei der Formulierung von Beschichtungsmitteln auf organischer Lösungsmittelbasis verwendet werden. Sie können jeweils einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden.Binders with hydroxyl groups are, for example, the polyurethanes known to one skilled in polyurethane chemistry, (meth) acrylic copolymers, polyesters and polyethers which are used in the formulation of organic solvent-based coating compositions. They can be used individually or in combination with each other.
Beispiele für zusätzliche Bindemittel oder Reaktivverdünner mit Aminogruppen sind zum Beispiel oligomere oder polymere blockierte Amine, wie oligomere oder polymere Ketimine und/oder Aldimine. Geeignete Ketimine und Aldimine sind zum Beispiel in FARBE & LACK 3/2004, Seite 94-97, in
Bei der Beschichtung von Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteilen, insbesondere in Fahrzeugkarosserie- oder Fahrzeugkarosserieteilreparaturbeschichtung, werden Beschichtungszusammensetzungen bevorzugt mittels Sprühen auf die Substrate aufgetragen. Noch bevorzugter wird in dem hierin betrachteten Verfahren die Füllerbeschichtungszusammensetzung auf organischer Lösungsmittelbasis unter Verwendung einer manuellen Drucksprühpistole, einer Saugsprühpistole, Airless- und/oder Airmix-Techniken, Drucktopftechniken und/oder nicht-manuellen automatisierten Techniken aufgebracht. Diese Techniken sind dem Fachmann allgemein bekannt.In the coating of vehicle bodies or vehicle body parts, in particular in vehicle bodywork or vehicle body part repair coating, coating compositions are preferably applied to the substrates by means of spraying. More preferably, in the process contemplated herein, the organic solvent based surfacer coating composition is applied using a manual pressure spray gun, a vacuum spray gun, airless and / or airmix techniques, pressure pot techniques, and / or non-manual automated techniques. These techniques are well known to those skilled in the art.
Die Füller-Beschichtungszusammensetzungen werden zum Beispiel in einer resultierenden Trockenfilmdicke von etwa 15 bis etwa 400 µm aufgebracht.For example, the filler coating compositions are applied in a resulting dry film thickness of about 15 to about 400 microns.
In Schritt (ii) des hier betrachteten Verfahrens wird die Oberflächenschicht, die in Schritt (i) des hier betrachteten Verfahrens aufgebracht wurde, abgedunstet. Das Abdunsten einer Beschichtungszusammensetzung, die auf ein Substrat aufgetragen worden ist, ist im Allgemeinen dem Fachmann allgemein bekannt und bedeutet, dass die Beschichtungszusammensetzung, die auf ein Substrat aufgetragen worden ist, für eine bestimmte Zeitdauer wie aufgesprüht verbleibt, so dass zum Beispiel wenigstens ein eine bestimmte Menge an Lösungsmittel verdampfen kann und jede mögliche Härtungsreaktion von Komponenten der Beschichtungszusammensetzung beginnen und/oder fortschreiten kann. Normalerweise wird das Abdunsten bei Umgebungstemperaturen von etwa 20°C bis etwa 25°C durchgeführt, kann jedoch auch bei leicht erhöhten Temperaturen, beispielsweise bis zu etwa 40°C, durchgeführt werden. Ferner kann das Aufblitzen bei jeder Feuchtigkeit durchgeführt werden und wird normalerweise bei Umgebungsfeuchtigkeit durchgeführt, wie von etwa 10% bis etwa 90% und bevorzugt von etwa 30% bis etwa 80%. Das Abdunsten kann in Bereichen durchgeführt werden, in denen Fahrzeuge oder Teile lackiert werden können, und wahlweise in Bereichen, in denen anschließend der Decklack oder Basislack und Klarlack aufgetragen werden. Bevorzugt ist dies in einer Spritzkabine oder irgendeiner anderen zweckmäßigen Beschichtungsanlage mit wahlweise gesteuerter Luftzirkulation und/oder kontrollierter Temperatur.In step (ii) of the method under consideration, the surface layer deposited in step (i) of the method under consideration is evaporated. The evaporation of a coating composition that has been applied to a substrate is generally well known to those skilled in the art and means that the coating composition that has been applied to a substrate remains as sprayed for a certain period of time, such that at least one of them, for example, has been sprayed can evaporate certain amount of solvent and start and / or proceed with any possible curing reaction of components of the coating composition. Normally, the evaporation is carried out at ambient temperatures of about 20 ° C to about 25 ° C, but may also be carried out at slightly elevated temperatures, for example up to about 40 ° C. Further, the flash can be performed at any humidity and is normally performed at ambient humidity, such as from about 10% to about 90%, and preferably from about 30% to about 80%. Evaporation may be performed in areas where vehicles or parts may be painted, and optionally in areas where the topcoat or basecoat and clearcoat are subsequently applied. This is preferably in a spray booth or any other suitable coating system with optionally controlled air circulation and / or controlled temperature.
Bevorzugt wird das Abdunsten der Füllerschicht für 15 Minuten oder weniger durchgeführt, wie beispielsweise für 1-15 Minuten, 2-15 Minuten oder 3-12 Minuten und noch bevorzugter für 5 bis 10 Minuten. Preferably, the fuser layer is flashed for 15 minutes or less, such as for 1-15 minutes, 2-15 minutes or 3-12 minutes, and more preferably for 5-10 minutes.
In Schritt (iii) des hier betrachteten Verfahrens wird, um eine vollständige Mehrschichtbeschichtung, wie eine Mehrschichtreparaturbeschichtung, bereitzustellen, die Füllerschicht nach Schritt (ii) des hier betrachteten Verfahrens mit einem Decklack überzogen. Die Decklackschicht wird bevorzugt durch Auftragen einer Grundlackschicht aus einer Grundlackbeschichtungszusammensetzung, die farbgebende und/oder spezialeffektgebende Pigmente enthält, bevorzugt einer Grundlackbeschichtungszusammensetzung auf Wasserbasis, und einer Klarlackschicht aus einer transparenten Klarlackbeschichtungszusammensetzung auf die Grundlackschicht gebildet oder wird bevorzugt durch Auftragen einer einstufigen Decklackschicht aus einer einstufigen Decklackbeschichtungszusammensetzung, die farbgebende und/oder spezialeffektgebende Pigmente enthält, gebildet.In step (iii) of the method under consideration, to provide a complete multi-layer coating, such as a multi-layer repair coating, the surfacer coat is overcoated with a topcoat after step (ii) of the process under consideration. The topcoat layer is preferably formed by applying a basecoat layer of a basecoat coating composition containing coloring and / or special effect pigments, preferably a waterborne basecoating composition, and a clearcoat layer of a clearcoat transparent coating composition to the basecoat layer, or is preferably applied by applying a single-coat topcoat layer of a single-stage topcoat coating composition , which contains coloring and / or special effect pigments, formed.
Die Grundbeschichtungszusammensetzung enthält die herkömmlichen Bestandteile einer pigmentierten Grundlackbeschichtungszusammensetzung auf Wasserbasis, wie farbgebende und/oder spezialeffektgebende Pigmente, ein oder mehrere Bindemittel, Wasser und/oder organische Lösungsmittel und wahlweise Vernetzungsmittel und herkömmliche Beschichtungsadditive.The basecoat composition contains the conventional ingredients of a water based pigmented basecoat coating composition such as coloring and / or special effect pigments, one or more binders, water and / or organic solvents, and optionally crosslinking agents and conventional coating additives.
Nachdem die Grundlackbeschichtungszusammensetzung aufgebracht wurde, kann eine Klarlackbeschichtungszusammensetzung aufgebracht werden. Die KlarlackBeschichtungszusammensetzung kann entweder nach dem Trocknen oder Härten oder nach dem Abdunsten, zum Beispiel bei Raumtemperatur, auf die Grundlackschicht aufgebracht werden. Bevorzugt umfasst die Klarlackbeschichtungszusammensetzung eine „Zwei-Komponenten“ -Beschichtungszusammensetzung, d.h. umfasst Komponenten, die zueinander reaktiv sind, nämlich eine Bindemittelkomponente, die aktiven Wasserstoff umfasst, und ein Polyisocyanat-Vernetzungsmittel. Bevorzugte Klarlackbeschichtungszusammensetzungen enthalten zumindest ein hydroxyfunktionelles (Meth)acrylatharz, wahlweise in Kombination mit zumindest einem hydroxyfunktionellen oligomeren Polyester und zumindest einem Polyisocyanat. Die Klarlackzusammensetzungen können übliche Lackadditive und organische Lösungsmittel enthalten. Bevorzugt umfasst die Klarlackschicht zumindest einen Polyasparaginsäureester, wie er beispielsweise durch die obige Formel (I) definiert ist, oder ein kettenverlängertes Aspartat-Prepolymer, wie oben definiert, und zumindest ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen, wie zum Beispiel oben für Komponente (B) der Füllerbeschichtungszusammensetzung definiert, und die Grundlackschicht umfasst wahlweise zumindest ein Polyisocyanatvernetzungsmittel mit freien Isocyanatgruppen, wie beispielsweise oben für die Komponente (B) der Füllerbeschichtungszusammensetzung definiert.After the basecoat coating composition has been applied, a clearcoat coating composition can be applied. The clearcoat coating composition may be applied to the basecoat layer either after drying or curing or after evaporation, for example at room temperature. Preferably, the clearcoat coating composition comprises a "two component" coating composition, i. comprises components which are reactive with each other, namely a binder component comprising active hydrogen and a polyisocyanate crosslinking agent. Preferred clearcoat coating compositions contain at least one hydroxyfunctional (meth) acrylate resin, optionally in combination with at least one hydroxy-functional oligomeric polyester and at least one polyisocyanate. The clearcoat compositions may contain conventional paint additives and organic solvents. Preferably, the clearcoat layer comprises at least one polyaspartic acid ester as defined, for example, by the above formula (I) or a chain-extended aspartate prepolymer as defined above, and at least one polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups, such as for component (B) above Filler coating composition, and the base coat layer optionally comprises at least one polyisocyanate crosslinking agent having free isocyanate groups, such as defined above for component (B) of the surfacer coating composition.
Alternativ kann eine einstufige Decklackschicht einer pigmentierten einstufigen Decklackzusammensetzung auf die Füllerschicht aufgetragen werden. Die einstufige Decklackbeschichtungszusammensetzung enthält übliche Lackpigmente, beispielsweise effektgebende Pigmente und/oder farbgebende Pigmente, ausgewählt aus weißen, farbigen und schwarzen Pigmenten. Bevorzugt umfasst die einstufige Decklackbeschichtungszusammensetzung eine „Zweikomponenten“ - Beschichtungszusammensetzung, d.h. umfasst Komponenten, die zueinander reaktiv sind, nämlich eine Bindemittelkomponente, die aktiven Wasserstoff umfasst, und ein Polyisocyanatvernetzungsmittel.Alternatively, a one-step topcoat of a pigmented one-coat topcoat composition may be applied to the primer layer. The one-coat topcoat coating composition contains conventional lake pigments, for example, effect pigments and / or coloring pigments selected from white, colored and black pigments. Preferably, the one-coat topcoat coating composition comprises a "two component" coating composition, i. comprises components which are reactive with each other, namely, a binder component comprising active hydrogen and a polyisocyanate crosslinking agent.
Die resultierenden zweischichtigen oder einstufigen Decklackschichten können bei Raumtemperatur gehärtet werden oder bei höheren Temperaturen, beispielsweise bis zu etwa 80°C, bevorzugt bei etwa 40 bis etwa 60°C, forciert getrocknet werden. Die Beschichtungszusammensetzungen werden nach herkömmlichen Verfahren aufgetragen, bevorzugt mittels Sprühauftragung.The resulting two-coat or single-coat topcoats can be cured at room temperature or can be dried at higher temperatures, for example up to about 80 ° C, preferably at about 40 to about 60 ° C. The coating compositions are applied by conventional methods, preferably by spray application.
Das hier betrachtete Verfahren kann in der Automobil- und Industrielackierung verwendet werden, jedoch besonders vorteilhaft in der Fahrzeugreparaturbeschichtung sowie in der Beschichtung von schweren Fahrzeugen und der industriellen Beschichtung.The method under consideration may be used in automotive and industrial painting, but particularly advantageously in vehicle repair coating as well as heavy vehicle coating and industrial coating.
Wenn das Substrat ein Metallsubstrat ist, wobei das Metallsubstrat bevorzugt Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteile umfasst, umfasst das hier betrachtete Verfahren bevorzugt einen zusätzlichen Schritt des Vorbehandelns des zu beschichtenden Substrats mit einer sauren wässrigen Zusammensetzung, umfassend a) Phosphationen und/oder b) eine wasserlösliche Titan- und/oder c) Zirkoniumverbindung und Wasser und wahlweise einen Schritt, bei dem das vorbehandelte Substrat einer Abdunstphase unterzogen wird. Ein solcher Vorbehandlungsschritt ist in
Der Ausdruck „Vorbehandlungszusammensetzung“ soll hier und im Folgenden für die oben definierte saure wässrige Zusammensetzung verwendet werden. The term "pretreatment composition" is intended to be used herein and hereinafter for the acidic aqueous composition as defined above.
In dem wahlweisen Schritt des Vorbehandelns des Metallsubstrats wird das zu beschichtende oder reparaturzubeschichtende Metallsubstrat mit der Vorbehandlungszusammensetzung vorbehandelt. Insbesondere im Fall eines Reparaturbeschichtungsverfahrens kann der beschädigte Bereich, der reparaturbeschichtet werden soll, z. B. an einer Fahrzeugkarosserie oder einem Fahrzeugkarosserieteil, auf herkömmliche Weise, falls erforderlich, vor dem Vorbehandeln des Metallsubstrats mit der Vorbehandlungszusammensetzung vorbereitet werden. Der beschädigte Bereich und wahlweise auch der angrenzende Übergangsbereich zwischen dem beschädigten Bereich und der intakten vorhandenen Beschichtung können beispielsweise durch Reinigen, Schleifen und erneutem Reinigen vorbereitet werden. Die geschliffene Reparaturfläche kann mit herkömmlichen Reinigungsmitteln, zum Beispiel Oberflächenreinigern mit geringem VOC-Gehalt oder Silikonentferner gereinigt werden. Nach dem wahlweisen Herstellungsschritt wird das Metallsubstrat mit der Vorbehandlungszusammensetzung vorbehandelt, die a) Phosphationen und/oder b) wasserlösliche Titan- und/oder Zirkoniumverbindungen und c) Wasser enthält.In the optional step of pre-treating the metal substrate, the metal substrate to be coated or repair-coated is pretreated with the pretreatment composition. In particular, in the case of a repair coating method, the damaged area to be repair-coated, e.g. On a vehicle body or a vehicle body part, in a conventional manner, if necessary, before pretreating the metal substrate with the pretreatment composition. The damaged area and optionally also the adjacent transition area between the damaged area and the intact existing coating can be prepared for example by cleaning, grinding and cleaning again. The ground repair surface can be cleaned with conventional cleaning agents, such as low VOC surface cleaners or silicone removers. After the optional manufacturing step, the metal substrate is pretreated with the pretreatment composition containing a) phosphate ions and / or b) water-soluble titanium and / or zirconium compounds and c) water.
Bevorzugt umfasst die Vorbehandlungszusammensetzung etwa 1 bis etwa 25 Gew.-%, mehr bevorzugt etwa 1 bis etwa 16 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Vorbehandlungszusammensetzung, Phosphationen und/oder etwa 0,3 bis etwa 3 Gew.-%, bevorzugter etwa 0,5 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Vorbehandlungszusammensetzung, der zumindest einen wasserlöslichen Titan- und/oder Zirkoniumverbindung, berechnet als elementares Titan und Zirkonium. Phosphationen können beispielsweise in Form von dissoziierten ortho-Phosphorsäure- und/oder ortho-Phosphorsäuresalzen, wie Ammoniumhydrogenphosphaten, vorliegen.Preferably, the pretreatment composition comprises about 1 to about 25 weight percent, more preferably about 1 to about 16 weight percent, based on the total amount of the pretreatment composition, phosphate ion and / or about 0.3 to about 3 weight percent, more preferably from about 0.5% to about 1% by weight, based on the total amount of the pretreatment composition, of the at least one water-soluble titanium and / or zirconium compound, calculated as elemental titanium and zirconium. Phosphate ions can be present, for example, in the form of dissociated ortho-phosphoric acid and / or ortho-phosphoric acid salts, such as ammonium hydrogen phosphates.
Bevorzugt sind wasserlösliche Titan- und/oder Zirkoniumverbindungen Titan oder Zirkonium enthaltende komplexe Fluorosäuren, wie Hexafluorotitansäure und Hexafluorozirkonsäure, sowie Fluorokomplexe von Titan oder Zirkonium, wie Hexafluorotitanate oder Hexafluorozirkonate, wie Di-Kaliumhexafluorozirkonat, Dinatriumhexafluorozirkonat, Ammoniumhexafluorozirkonat, Magnesiumhexafluorozirkonat, Di-Lithiumhexafluorozirkonat und die analogen Titankomplexe. Die wasserlöslichen Titan- und/oder Zirkoniumverbindungen können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Am meisten bevorzugt sind die wasserlöslichen Titan- und/oder Zirkoniumverbindungen, ausgewählt aus Hexafluorotitansäure, Hexafluorozirkoniumsäure oder einer Kombination von beiden.Preferred water-soluble titanium and / or zirconium compounds are titanium or zirconium-containing complex fluoro acids, such as hexafluorotitanic acid and hexafluorozirconic acid, and fluorocomplexes of titanium or zirconium, such as hexafluorotitanates or hexafluorozirconates, such as di-potassium hexafluorozirconate, disodium hexafluorozirconate, ammonium hexafluorozirconate, magnesium hexafluorozirconate, di-lithium hexafluorozirconate and the analogues titanium complexes. The water-soluble titanium and / or zirconium compounds may be used alone or in combination with each other. Most preferred are the water-soluble titanium and / or zirconium compounds selected from hexafluorotitanic acid, hexafluorozirconic acid or a combination of both.
In einer beispielhaften Ausführungsform hat die Vorbehandlungszusammensetzung einen pH-Wert von <7, bevorzugt von etwa 1 bis etwa 4.In an exemplary embodiment, the pretreatment composition has a pH of <7, preferably from about 1 to about 4.
Die Vorbehandlungszusammensetzung kann etwa 30 bis etwa 99 Gew.-% Wasser enthalten.The pretreatment composition may contain from about 30 to about 99 weight percent water.
Die Vorbehandlungszusammensetzung kann weiterhin zusätzliche Inhaltsstoffe enthalten, zum Beispiel Verbindungen, die als Quellen für freies Fluorid wirken, wie Fluorwasserstoffsäure, H2SiF6 und KF, Oxidationsmittel oder Beschleuniger, wie H2O2, HNO2, HNO3 und HClO4, zusätzliche Metallionen, wie als Zn (II), Mn (II) und Ni (II), und organische Lösungsmittel, wie Butylglykol. Auch wenn nicht bevorzugt, können auch Cr6+ - Ionen in der Vorbehandlungszusammensetzung vorhanden sein. Beispiele für zusätzliche Inhaltsstoffe sind in
Die Phosphationen und die wasserlösliche Titan- und/oder Zirkoniumverbindung können als aktive Bestandteile der Vorbehandlungszusammensetzung bezeichnet werden. Die Vorbehandlungszusammensetzung kann als aktiven Bestandteil die Phosphationen allein oder die wasserlösliche Titan- und/oder Zirkoniumverbindung allein oder eine Kombination von beiden enthalten. Gemäß einer Ausführungsform enthält die Vorbehandlungszusammensetzung Phosphorsäure, gemäß einer anderen Ausführungsform enthält die Vorbehandlungszusammensetzung Hexafluorotitan- und/oder Hexafluorozirkoniumsäure und gemäß noch einer anderen Ausführungsform enthält die Vorbehandlungszusammensetzung eine Mischung aus Phosphorsäure und Hexafluorotitansäure und/oder Hexafluorozirkonium-Säure. Bevorzugt umfasst die Vorbehandlungszusammensetzung Phosphorsäure.The phosphate ions and the water-soluble titanium and / or zirconium compound may be referred to as active ingredients of the pretreatment composition. The pretreatment composition may contain as the active ingredient the phosphate ions alone or the water-soluble titanium and / or zirconium compound alone or a combination of both. In one embodiment, the pretreatment composition includes phosphoric acid, in another embodiment, the pretreatment composition contains hexafluorotitan and / or hexafluorozirconic acid, and in yet another embodiment, the pretreatment composition comprises a mixture of phosphoric acid and hexafluorotitanic acid and / or hexafluorozirconic acid. Preferably, the pretreatment composition comprises phosphoric acid.
Die Vorbehandlungszusammensetzung kann auf verschiedene Arten aufgetragen werden. Eine Möglichkeit ist es, sie durch Sprühen aufzutragen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Vorbehandlungszusammensetzung durch Wischen, z. B. mit einem mit der Vorbehandlungszusammensetzung getränkten Tuch, aufzutragen. Bevorzugt wird die saure Zusammensetzung durch Wischen aufgebracht, noch bevorzugter durch Wischen mit einem mit der sauren wässrigen Lösung getränkten Tuch. Nach dem Auftragen der Vorbehandlungszusammensetzung wird eine Metalloxid-Umwandlungsschicht auf der Metallsubstratoberfläche gebildet. Typischerweise ist die Metalloxidkonversionsschicht sehr dünn und weist eine Schichtdicke von <1 um auf.The pretreatment composition can be applied in a variety of ways. One option is to apply by spraying. Another possibility is to apply the pre-treatment composition by wiping, e.g. B. with a soaked with the pretreatment composition cloth. Preferably, the acidic composition is applied by wiping, more preferably by wiping with a cloth impregnated with the acidic aqueous solution. After applying the Pretreatment composition, a metal oxide conversion layer is formed on the metal substrate surface. Typically, the metal oxide conversion layer is very thin and has a layer thickness of <1 μm.
Geeignete Tücher, die zum Wischen verwendet werden, sind beispielsweise solche, die unter dem Handelsnamen Sontara® von DuPont erhältlich sind, oder andere Reinigungstücher, die nach der Verwendung entsorgt werden.Suitable wipes, which are used for wiping, for example, those available under the trade name Sontara ® from DuPont, or other cleaning cloths, which are discarded after use.
Geeignete Vorbehandlungszusammensetzungen sind auch kommerziell erhältlich, zum Beispiel unter dem Handelsnamen 5717S von Cromax® Refinish (auf Phosphorsäurebasis). Geeignete Tücher, die mit der Vorbehandlungszusammensetzung getränkt sind, sind ebenfalls im Handel erhältlich, zum Beispiel unter dem Handelsnamen Cromax® PS1800 Metal Pretreatment Wipes von Axalta Coating Systems GmbH & Co. KG.Suitable pretreatment compositions are also commercially available, for example under the trade name of Cromax 5717S ® Refinish (phosphoric acid-based). Suitable wipes that are impregnated with the pretreatment composition, are also available, for example under the trade name Cromax ® PS1800 Metal Pretreatment Wipes of axalta Coating Systems GmbH & Co. KG in the trade.
Nach der Vorbehandlung des Metallsubstrats mit der Vorbehandlungszusammensetzung wird bevorzugt eine Abdunstphase vorgesehen, damit die Lösung die Metalloxidkonversionsschicht bilden und Wasser und wahlweise vorhandene organische Lösungsmittel verdampfen können. Zum Beispiel kann eine Abdunstphase von etwa 1 bis etwa 2 Minuten bei etwa 20 bis etwa 23°C vorgesehen werden. Das Abdunsten kann mit warmer Luft beschleunigt werden. Daher kann die Gesamtzeit, die zum Auftragen der Vorbehandlungszusammensetzung und zum Abdunsten benötigt wird, im Bereich von etwa 3 Minuten bis etwa 5 Minuten liegen. Ein Spülschritt mit Wasser oder mit anderen speziellen Lösungen zur Oberflächennachbehandlung oder Passivierung kann eingeschlossen werden, was helfen kann, die Adhäsion und den Korrosionsschutz des Lacksystems weiter zu verbessern. Spezielle Lösungen sind z.B. Produkte, die im Handel von Cromax® Refinish unter dem Produktnamen 5718S erhältlich sind.After the pretreatment of the metal substrate with the pretreatment composition, an evaporation phase is preferably provided to allow the solution to form the metal oxide conversion layer and to vaporize water and optional organic solvents. For example, an evaporation phase of about 1 to about 2 minutes may be provided at about 20 to about 23 ° C. The evaporation can be accelerated with warm air. Therefore, the total time required to apply the pretreatment composition and to flash off can range from about 3 minutes to about 5 minutes. A rinse step with water or other specific surface post-treatment or passivation solutions may be included, which may help to further improve the adhesion and corrosion protection of the paint system. Specific solutions include products that are commercially available from Cromax ® Refinish under the product name 5718S.
Das hier betrachtete Verfahren wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders angegeben.The method considered here will be explained in more detail with reference to the following examples. All parts and percentages are by weight unless otherwise stated.
BeispieleExamples
Erfindungsgemäße Beispiele (IE) 1: Herstellung von FüllerbeschichtungszusammensetzungenInventive Examples (IE) 1: Preparation of surfacer coating compositions
Füllerbeschichtungszusammensetzungen IE 1.1 und IE 1.2 wurden mit den in Tabelle 1 gezeigten Bestandteilen hergestellt.
Tabelle 1
Die zwei Zusammensetzungen in Tabelle 1 sind Formulierungen ohne Zusatzstoffe, zusätzliche weitere reaktive oder nicht reaktive Komponenten. Beide Formulierungen haben die gleichen Formulierungsparameter, nämlich die NCO/NH-Stöchiometrie (1.1), die Pigmentvolumenkonzentration (30%) und die theoretischen flüchtigen organischen Verbindungen gemäß EU-VOC-Gesetzgebung (525 g/L) und sind daher vergleichbar. Diese Formulierungen erreichen die überlegene Kombination von schneller Überlackierbarkeit, frühem Glätten und High-end Decklackerscheinungsbild.The two compositions in Table 1 are formulations without additives, additional additional reactive or non-reactive components. Both formulations have the same formulation parameters, namely the NCO / NH stoichiometry (1.1), the pigment volume concentration (30%) and the theoretical volatile organic compounds according to EU-VOC legislation (525 g / L) and are therefore comparable. These formulations achieve the superior combination of fast overcoating, early smoothing and high-end topcoat appearance.
Erfindungsgemäße Beispiele (IE) 2: Gebrauchsfertige Füllerbeschichtungszusammensetzungen, die aus kommerziell erhältlichen Produkten gemischt wurden.
Tabelle 2:
Die SH5500-Formulierung in IE2.1 ist im Handel erhältlich und basiert auf einem kettenverlängerten Aspartat. SH5500 * ist eine modifizierte SH5500-Formulierung, bei der das kettenverlängerte Aspartat durch das nicht kettenverlängertes Desmophen® NH1420 von Covestro so ausgetauscht wurde, dass in der gebrauchsfertigen Mischung die Formulierungsparameter (Stöchiometrie, Pigmentvolumenkonzentration und Volumenfeststoffe) nicht geändert werden. Diese Formulierungen sind daher vergleichbar.The SH5500 formulation in IE2.1 is commercially available and is based on a chain-extended aspartate. SH5500 * is a modified SH5500 formulation, wherein the chain-aspartate was changed to the non-chain-extended Desmophen ® NH1420 of Covestro so that in the ready-mix formulation parameters (stoichiometry, pigment volume concentration and volume solids) are not changed. These formulations are therefore comparable.
Vergleichsbeispiele 3 (CE 3): im Handel erhältliche Füllerzusammensetzungen, die derzeit in Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahren verwendet werden.
Tabelle 3:
CE 3.1 und CE 3.2 sind Füllerbeschichtungszusammensetzungen, die im Handel von Axalta Coating Systems GmbH & Co. KG erhältlich sind und die in der Karosserie-Reparaturlackierung weit verbreitet sind. Diese Füllerbeschichtungszusammensetzungen können auch für die erste OEM-Beschichtung von kommerziellen Fahrzeugen verwendet werden.CE 3.1 and CE 3.2 are surfacer coating compositions commercially available from Axalta Coating Systems GmbH & Co. KG and widely used in body refinish. These surfacer coating compositions can also be used for the first OEM coating of commercial vehicles.
Die Zusammensetzung von CE 3.1 basiert auf einem Zweikomponenten-Polyurethan-Schleiffüller, dem die Bindemittellösung AZ9032 („Verdünner oder Konverter“) zugesetzt wird, um den ursprünglichen Zweikomponenten-Polyurethan-Schleiffüller in einen Nass-in-Nass-Füller durch Verdünnen der Pigmentvolumenkonzentration und Verbesserung der Sprühleistung und Oberflächenglättung umzuwandeln. Der in CE 3.1 verwendete Füller PS1064 enthält keine Polyasparaginsäureesterkomponente.The composition of CE 3.1 is based on a two-component polyurethane abrasive filler to which the binder solution AZ9032 ("thinner or converter") is added to wet the original two-component polyurethane abrasive filler into a wet-on-wet filler by diluting the pigment volume concentration and Improve spray performance and surface smoothing. The filler PS1064 used in CE 3.1 contains no polyaspartic acid ester component.
CE 3.2 ist ein weitverbreitet verwendeter produktiver Zweikomponenten-Polyurethanfüller, der nach 15 Minuten Lufttrocknungszeit überlackierbar ist mit guten Nass-auf-Nass-Auftragungseigenschaften und mit langer Topfzeit. Zusätzlich kann er ohne Verwendung von Grundierung auf blankes Metall aufgetragen werden. Der in CE 3.2 verwendete Füller NS2602 enthält keine Polyasparaginsäureesterkomponente.CE 3.2 is a widely used two-pack, productive polyurethane filler that recoats after 15 minutes of air drying with good wet-on-wet application properties and long pot life. In addition, it can be applied to bare metal without the use of primer. The filler NS2602 used in CE 3.2 contains no polyaspartic acid ester component.
CE 3.3 ist ein isocyanatfreier hochproduktiver Füller, der nach 15 Minuten Lufttrocknungszeit überlackiert werden kann und auf speziellen Acrylbindemitteln im Basismaterial und blockierten Polyaminen mit hohem Molekulargewicht im Aktivator basiert.CE 3.3 is an isocyanate-free, high-productivity filler that can be overcoated after 15 minutes of air drying and is based on special acrylic binders in the base material and blocked high molecular weight polyamines in the activator.
CE 3.4 ist ein sehr produktiver Zwei-Komponenten-Polyurethan-Nass-in-Nass-Füller mit einer empfohlenen Abdunstzeit von 10 Minuten. Die chemische Vernetzung wird durch hohe Mengen an DBTL-Katalysator beschleunigt.CE 3.4 is a very productive two-component polyurethane wet-in-wet filler with a recommended flash-off time of 10 minutes. The chemical crosslinking is accelerated by high amounts of DBTL catalyst.
Nach Vermischung aller Komponenten der Zusammensetzungen von IE 1, IE 2 und CE 3 wurden die Viskositäten der erhaltenen Mischungen in einem Iso-3-Becher nach
Höhere Sprühviskositäten zum Zeitpunkt der Auftragung des Füllermaterials führen zu mehr Filmstruktur nach der Auftragung. Jede erhöhte Filmstruktur ist nach Auftragung des Decklacks noch sichtbar und führt zu einem schwächeren Decklackerscheinungsbild. Ein langsamer Viskositätsanstieg nach dem Mischen aller Komponenten ist daher wünschenswert.Higher spray viscosities at the time of application of the filler result in more film structure after application. Any increased film structure is still visible after application of the topcoat and results in a weaker topcoat appearance. A slow increase in viscosity after mixing of all components is therefore desirable.
Beispiel 4: Auftragung der gebrauchsfertigen Zusammensetzungen von IE 1, IE 2 und CE 3 in Kombination mit einem Basislack auf WasserbasisExample 4: Application of the ready-to-use compositions of IE 1, IE 2 and CE 3 in combination with a water-based basecoat
Für das Beschichtungsverfahren wurden 30x60 cm GARDOBOND® 26S/60/OC Stahlbleche von Chemetal, beschichtet mit Electrocoat AquaEC 3000 der Firma Axalta Coating Systems GmbH & Co. KG (im Folgenden als E-beschichtete Stahlbleche bezeichnet) durch Polieren und Reinigen gemäß den typischen Herstellungsverfahren, die einem Fachmann bekannt sind, verwendet.For the coating method 30x60 cm GARDOBOND ® 26S / 60 / OC steel sheets Chemetal were coated with electrocoat AquaEC 3000 from axalta Coating Systems GmbH & Co. KG (hereinafter referred to as E-coated steel sheets) by polishing and cleaning in accordance with the typical manufacturing process, used by a person skilled in the art.
Für die Zusammensetzungen von IE 1 und IE 2 wurden zusätzlich GARDOBOND ® OMBS 35 entfettete 10 x 20 cm Stahlplatten von Chemetal für das Beschichtungsverfahren durch Schleifen und Reinigen gemäß den typischen Herstellungsverfahren, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt. Cromax® PS1800 Metallvorbehandlungstücher, die von der Axalta Coatings Systems GmbH & Co. KG im Handel erhältlich sind, wurden gemäß dem technischen Datenblatt aufgetragen und verwendet. Diese Platten werden im Folgenden „vorbehandelte Stahlplatten“ genannt. Die Vergleichsbeispiele 3 wurden auf diesen vorbehandelten Stahlblechen nicht angewendet und getestet, da solche Mehrschichtbeschichtungsverfahren in den jeweiligen technischen Datenblättern der Marktreferenzen nicht empfohlen werden.For the compositions of IE 1 IE 2 and GARDOBOND ® OMBS 35 defatted 10 were additionally x 20 cm steel panels Chemetal for the coating process by grinding and cleaning according to the typical manufacturing process, which are known to those skilled prepared. Cromax ® PS1800 metal pretreatment cloths & the axalta Coatings Systems GmbH Co. KG are commercially available, have been applied in accordance with the technical data sheet and used. These plates are hereinafter referred to as "pretreated steel plates". Comparative Examples 3 were not applied to these pretreated steel sheets and tested because such multi-layer coating methods are not recommended in the respective technical data sheets of the market references.
Gebrauchsfertige Füllerbeschichtungszusammensetzungen wurden gemäß Tabelle 2 und Tabelle 3 gemischt und bei einer Temperatur von 22°C und einer relativen Feuchtigkeit von 45% auf die Substrate mit einer Sata RP 5000-1,3 mm Düsensprühpistole in einer vollständigen Beschichtung, gefolgt von einer leichten Beschichtung aufgetragen (1,5 Beschichtungen).Ready-to-use surfacer coating compositions were blended according to Table 2 and Table 3 and coated at a temperature of 22 ° C and 45% relative humidity on the substrates with a Sata RP 5000-1.3 mm Nozzle Spray Gun in a complete coating followed by a light coating (1.5 coats).
Alle Füllerlackzusammensetzungen wurden mit einem handelsüblichen Reparaturbasislack auf Wasserbasis (Permahyd Hi-Tec Base Coat 480 in RAL5010 von Spies Hecker) und einem Reparaturklarlack auf Lösungsmittelbasis (Permasolid HS Clearcoat 8055 von Spies Hecker) nach 5 Minuten Abdunstzeit bei 22°C und 45% relativer Luftfeuchtigkeit überlackiert. Zusätzlich wurden in separaten Experimenten die Füllerbeschichtungszusammensetzungen der Beispiele 3.1-3.4 mit dem gleichen Grundlack und Klarlack wie oben nach den minimalen Abdunstzeiten, die in den entsprechenden technischen Datenblättern dieser Füller empfohlen werden, auch bei 22°C und 45% relativer Feuchtigkeit überlackiert. Nach der Klarlackauftragung wurden die Lacksysteme 30 Minuten bei 60°C gebacken. Das Erscheinungsbild der Lacksysteme wurde 24 Stunden nach dem Aushärten und Lagern der Platten bei Umgebungstemperatur mit einem Byk Gardner Wave-Scan Dual (Katalognummer 4840) gemessen.
[00125] Tabelle 5: Ergebnisse des Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahrens mit Basislack auf Wasserbasis und Klarlack auf Lösungsmittelbasis auf den E-beschichteten Stahlblechen und den vorbehandelten Stahlblechen:
Die Kratzhärte und die Glättfähigkeit aller aufgetragenen Füllerfilme wurde 5, 10 und 15 Minuten nach Auftragung in einem separaten Experiment auf E-beschichteten Stahlplatten auch bei 22°C und 45% relativer Feuchtigkeit getestet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 6 gezeigt. Die Kratzhärte ist ein Härtetest für den aufgetragenen Füller, der vom Bediener mit dem Fingernagel durchgeführt wird. Beim Glätten werden Oberflächenfehler mit einem weichen und feinen Schleifpad vorsichtig von Hand entfernt. Mirka Abralon® 1000 Schleifpads wurden verwendet.
Tabelle 6: Entwicklung der Kratzhärte und der Glättungsfähigkeit während der Abdunstzeit des aufgetragenen Füllers
Die Zusammensetzungen von IE 1 und IE 2 zeigen die gewünschte und überlegene Kombination von High-End-Decklackerscheinungsbild und schneller Produktivität. Keines der Beispiele 3.1-3.4 ist so schnell in der Entwicklung der Kratzhärte und früher Glättfähigkeit wie die Zusammensetzungen von IE1 und IE2. Zusätzlich erreichen CE 3.1-3.4 nicht das High-end Decklackerscheinungsbild, wenn sie nach 5 Minuten Abdunstzeit überlackiert werden. Die Zusammensetzungen von CE 3.1-3.4 entsprechen nicht einmal dem Decklackerscheinungsbild von IE1 und IE2, wenn die Abdunstzeiten auf die in den jeweiligen technischen Datenblättern empfohlenen Abdunstzeiten verlängert werden. The compositions of IE 1 and IE 2 show the desired and superior combination of high end topcoat appearance and fast productivity. None of Examples 3.1-3.4 is as fast in the development of scratch hardness and early leveling ability as the compositions of IE1 and IE2. In addition, CE 3.1-3.4 does not achieve the high-end topcoat appearance when overcoated after 5 minutes of flashdown. The compositions of CE 3.1-3.4 do not even match the topcoat appearance of IE1 and IE2 when the flash-off times are extended to the flash-off times recommended in the respective technical data sheets.
Ein weiterer Vorteil der Zusammensetzungen von IE2.1 und IE2.2 ist die lange Topfzeit, wie in Tabelle 4 oben gezeigt. Die niedrigen Sprühviskositäten und die langsame Zunahme der Viskositäten mit der Zeit gewährleisten eine gute Sprühbarkeit, einen gleichmäßigen Fluss des aufgetragenen Füllers und weniger Strukturaufbau des ganzen Lacksystems, was zu einem überlegenen Decklackerscheinungsbild führt.Another advantage of the compositions of IE2.1 and IE2.2 is the long pot life as shown in Table 4 above. The low spray viscosities and the slow increase in viscosities over time ensure good sprayability, uniform flow of applied filler, and less structural integrity of the entire paint system, resulting in a superior topcoat appearance.
Darüber hinaus sehen überlappende Zonen von aufgetragenen Füllerschichten der erfindungsgemäßen Beispiele IE1 und IE2 glatt aus, ohne Kantenabbildung und zeigen keinen störenden Sprühstaub, der nicht in bereits aufgetragene oder nachfolgend aufgetragene Füllerschichten hineinfließt (sogenanntes Über- oder Untersprühen) und der nach der Decklackierung sichtbar bleibt.In addition, overlapping zones of applied surfacer layers of Examples IE1 and IE2 according to the invention look smooth, without edge imaging and do not show any disturbing spray dust which does not flow into already applied or subsequently applied surfacer layers (so-called overspray or underspray) and which remains visible after the topcoat.
Beispiel 5: Feuchtigkeits- und KorrosionsschutztestsExample 5: Moisture and Corrosion Protection Tests
Auf E-beschichtete Stahltafeln, die wie oben beschrieben erhalten wurden, aufgetragene Lacksysteme wurden sieben Tage lang bei Umgebungstemperaturen gelagert und getestet. Es wurden Feuchtigkeitstests nach
Die Zusammensetzungen von IE1 und IE2 verhalten sich sehr gut in Hochdruckreinigungs- und Adhäsionstests vor und nach Feuchtigkeitseinwirkung. Die Beispiele 3.1, 3.2 und 3.3 zeigen sowohl bei Hochdruckreinigung als auch bei Adhäsionstests Schwächen, insbesondere wenn die Abdunstzeiten auf 5 Minuten reduziert werden.
Tabelle 8: Feuchtigkeitstestergebnisse von IE 1 und IE 2 auf vorbehandelten Stahlplatten, die wie oben beschrieben hergestellt wurden
Tabelle 8 zeigt, dass das kombinierte Mehrschichtauftragungsverfahren auf Metallsubstraten, wie oben beschrieben, auch zu sehr gutem Adhäsionsverhalten führt. Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert daher eine signifikant verringerte Auftragungszeit mit sehr guten Qualitätsergebnissen, auch wenn Metallsubstrate beschichtet werden.Table 8 shows that the combined multilayer coating process on metal substrates as described above also results in very good adhesion behavior. The inventive method therefore combines a significantly reduced application time with very good quality results, even when metal substrates are coated.
Beispiel 6: Auftragung der gebrauchsfertigen Zusammensetzungen von IE 1, IE 2 und CE 3 in Kombination mit einem Basislack auf LösungsmittelbasisExample 6: Application of the ready-to-use compositions of IE 1, IE 2 and CE 3 in combination with a solvent-based basecoat
Die Füllerbeschichtungszusammensetzungen von IE 1, IE 2 und CE 3, wie oben beschrieben, wurden auf einen weiteren Satz von E-beschichteten Stahlplatten aufgetragen und mit einem im Handel erhältlichen Reparaturgrundlack auf Lösungsmittelbasis (Permacron® Grundlack 293/295/297 in RAL5010 Farbton von Spies Hecker) und einen Reparaturklarlack auf Lösungsmittelbasis (Permacron® MS VarioPlus Klarlack 8050/SH3310 Aktivator/SH3364 Verdünner von Spies Hecker) nach 5 Minuten Abdunstzeit bei 22°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 45% überlackiert. Basislack- und Klarlackzusammensetzungen wurden gemäß ihren technischen Datenblättern aufgetragen. Nach der Klarlackauftragung wurden die Lacksysteme 30 Minuten bei 60°C gebacken. Das Erscheinungsbild der Lacksysteme wurde 24 Stunden nach dem Klarlackbacken und Lagern der Platten bei Umgebungstemperatur mit einem Byk Gardner Wave-Scan Dual (Katalognummer 4840) gemessen.
Tabelle 9: Ergebnisse des Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahrens mit Basislack auf Lösungsmittelbasis und Klarlack auf Lösungsmittelbasis auf E-beschichteten Stahlblechen:
Auftragung der gebrauchsfertigen Zusammensetzungen von IE 1, IE 2 und CE 3 in Kombination mit einem Decklack auf LösungsmittelbasisApplication of the ready-to-use compositions of IE 1, IE 2 and CE 3 in combination with a solvent-based topcoat
Die Füllerbeschichtungszusammensetzungen von IE 1, IE 2 und CE 3, wie oben beschrieben, wurden auf einen weiteren Satz von E-beschichteten Stahlblechen aufgetragen und mit einem im Handel erhältlichen Reparaturdecklack auf Lösungsmittelbasis (Permasolid® HS Automotive Decklack 275 in RAL 5010 von Spies Hecker) nach 5 Minuten Abdunstzeit bei 22°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 45% gemäß seinem technischem Datenblatt überlackiert. Nach Auftragung des Decklacks wurden die Lacksysteme 30 Minuten lang bei 60°C gebacken. Das Erscheinungsbild der Lacksysteme wurde 24 Stunden nach dem Klarlackbacken und Lagern der Platten bei Umgebungstemperatur mit einem Byk Gardner Wave-Scan Dual (Katalognummer 4840) gemessen.
Tabelle 10: Ergebnisse des Nass-auf-Nass-Auftragungsverfahrens mit Decklack auf Lösungsmittelbasis auf E-beschichteten Stahlplatten
Tabelle 9 und Tabelle 10 zeigen, dass die Zusammensetzungen von IE 1 und IE 2 ein ähnliches oder sogar besseres Decklackerscheinungsbild haben, wenn sie mit einem Grundlack und Klarlack auf Lösungsmittelbasis oder einem Decklack auf Lösungsmittelbasis überlackiert werden. Die Zusammensetzungen von IE 1 und IE 2 haben jedoch zusätzlich eine bessere Glättfähigkeit, wie in Tabelle 6 oben gezeigt.Table 9 and Table 10 show that the compositions of IE 1 and IE 2 have a similar or even better topcoat appearance when overcoated with a solventborne basecoat and clearcoat or a solventborne topcoat. However, the compositions of IE 1 and IE 2 additionally have better smoothness, as shown in Table 6 above.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- DIN 53211 [0108]DIN 53211 [0108]
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