DE102019119963A1

DE102019119963A1 - Klarlackzusammensetzungen und verfahren zur herstellung von klarlackzusammensetzungen

Info

Publication number: DE102019119963A1
Application number: DE102019119963.8A
Authority: DE
Inventors: Mei Wen; Iain Harvey
Original assignee: Coatings Foreign IP Co LLC
Current assignee: Axalta Coating Systems GmbH
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2020-01-30
Also published as: US11492440B2; US20200031982A1; CN110776822A

Abstract

Es sind Klarlackzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung von Klarlackzusammensetzungen bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst die Klarlackzusammensetzung einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst. Ein Aktivatoranteil B umfasst ein polyolmodifiziertes Isocyanat, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente ist. Die Polyolkomponente umfasst Polycaprolactonpolyol.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet betrifft Beschichtungen im Allgemeinen und insbesondere Aspartat-Klarlackzusammensetzungen sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Klarlackzusammensetzungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Zusammensetzungen, die auf der Isocyanatchemie basieren, finden Verwendung als Komponenten in Beschichtungen wie beispielsweise Farben, Grundierungen und dergleichen. Isocyanatbasierte Beschichtungszusammensetzungen können zum Beispiel Polyurethan- oder Polyharnstoffbeschichtungen umfassen, gebildet aus Harzen, die hydroxyfunktionelle Gruppen oder aminfunktionelle Gruppen zur Umsetzung mit Isocyanaten wie, zum Beispiel, Diisocyanaten, Polyisocyanaten und/oder dergleichen enthalten. Diese Harze können durch verschiedene Mechanismen derart aushärten, dass kovalente Bindungen zwischen den Harzkomponenten entstehen, wodurch ein quervernetztes Polymernetzwerk erzeugt wird.
Die Kratzfestigkeit von Beschichtungen, insbesondere von Klarlackbeschichtungen, die beispielsweise eine Grundierung und einen Basislack überlagern, ob bei OEM- oder Reparaturlackanwendungen, war von jeher eine Herausforderung für die Beschichtungsindustrie. Wenn eine Beschichtung verkratzt ist, bedeutet es eine Beeinträchtigung der Klarlackschicht(en) zumindest aus ästhetischer Sicht. An sich ist die Beschichtungsindustrie ständig auf der Suche nach Möglichkeiten zur Verbesserung der Kratzfestigkeit.
Polyharnstoffbeschichtungen, die auf der Aspartatchemie basieren, sind bei Klarlackanwendungen zum Beispiel aus der Sicht einer Reparaturlackierung oft erwünscht, weil die Aspartatchemie hilft, Klarlacke mit schnellen Aushärtungszeiten und gutem Erscheinungsbild herzustellen. So wünschen sich beispielsweise die Reparaturlackierereien aus Effizienz- und Wirtschaftlichkeitsgründen Klarlacksysteme, die schnell bei gutem Erscheinungsbild aushärten.
Demnach ist es erstrebenswert, aspartatbasierte Klarlackzusammensetzungen mit verbesserter Kratzfestigkeit und Verfahren zur Herstellung derartiger Klarlackzusammensetzungen bereitzustellen. Außerdem werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen in Verbindung mit vorliegendem Stand der Technik deutlich.
KURZDARSTELLUNG
Dies wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
Es sind hier Klarlackzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung von Klarlackzusammensetzungen bereitgestellt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine Klarlackzusammensetzung einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst. Ein Aktivatoranteil B umfasst ein polyolmodifiziertes Isocyanat, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente ist. Die Polyolkomponente umfasst Polycaprolactonpolyol.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst eine Klarlackzusammensetzung einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst. Ein Aktivatoranteil B umfasst ein polyolmodifiziertes Isocyanat, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente ist. Die Polyisocyanatkomponente weist -NCO-reaktive Gruppen auf, die Polyolkomponente weist -OH-reaktive Gruppen auf und das Polyasparaginsäureesterharz weist >NH-reaktive Gruppen auf. Die Klarlackzusammensetzung weist einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 1,45 auf.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist ein Verfahren zur Herstellung einer Klarlackzusammensetzung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Herstellen eines Bindemittelanteils A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst. Es wird ein Aktivatoranteil B hergestellt, umfassend die Bereitstellung einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente zur Umsetzung mit der Polyisocyanatkomponente zu einem polyolmodifizierten Isocyanat. Die Polyisocyanatkomponente weist -NCO-reaktive Gruppen auf, die Polyolkomponente weist -OH-reaktive Gruppen auf und das Polyasparaginsäureesterharz weist >NH-reaktive Gruppen auf. Die Polyolkomponente umfasst Polycaprolactonpolyol und/oder die Klarlackzusammensetzung weist einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 1,45 auf.
Weitere Beispiele für die vorliegende Erfindung, die zur besseren Bezugnahme nummeriert sind, werden im Folgenden beschrieben:

Beispiel [1] Klarlackzusammensetzung umfassend:
- einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst; und
- einen Aktivatoranteil B, der ein polyolmodifiziertes Isocyanat umfasst, das ein Umsetzungsprodukt ist aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente, die Polycaprolactonpolyol umfasst.
Beispiel [2] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1], wobei das Polycaprolactonpolyol eine zahlenmittlere Molekülmasse (M_N) von etwa 200 bis etwa 2000 aufweist.
Beispiel [3] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1] oder Beispiel [2], wobei das Polycaprolactonpolyol eine Funktionalität von 2 bis 4 aufweist.
Beispiel [4] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] und [3], wobei das Polycaprolactonpolyol eine Äquivalentmasse von etwa 80 bis etwa 1000 g/mol aufweist.
Beispiel [5] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [4], wobei die Polyolkomponente ferner mindestens ein zusätzliches Polyol und/oder Alkohol ausgewählt aus Polyesterpolyolen, Polyetherpolyolen, Polyacrylatpolyolen, Polycarbonatpolyolen, Polyurethanpolyolen, Polyacetalpolyolen, Polyesteramidpolyolen, Polythioetherpolyolen, aliphatischen Dialkoholen, Trialkoholen, tetrafunktionellen Alkoholen, und Kombinationen davon umfasst.
Beispiel [6] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [5], wobei die Polyolkomponente eine Mischung von Polyolen ist, umfassend das Polycaprolactonpolyol und das mindestens eine zusätzliche Polyol und/oder Alkohol und wobei die Mischung von Polyolen eine zahlenmittlere Funktionalität von etwa 1,5 bis etwa 6 aufweist.
Beispiel [7] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [6], wobei die Polyisocyanatkomponente ein oder mehr Polyisocyanate ausgewählt aus Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan (IPDI), Bis(isocyanatocyclohexyl)-methan, 2,2',5 Trimethylhexandiisocyanat, 1,1,6,6-Tetramethylhexamethylendiisocyanat, p- oder m-Tetramethylxylylendiisocyanat, hydratisierten Homologen davon, Trimeren und/oder Derivaten davon, Reaktionsprodukten davon, und Mischungen und Copolymeren davon umfasst.
Beispiel [8] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [7], wobei der Bindemittelanteil A ferner ein reaktives aminblockiertes Verdünnungsmittel umfasst.
Beispiel [9] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel[8], wobei das reaktive aminblockierte Verdünnungsmittel Aldimin ist.
Beispiel [10] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [8] oder [9], wobei Aldimin in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.% des Festkörpers der Klarlackzusammensetzung vorhanden ist.
Beispiel [11] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel[1] oder einem der Beispiele [2] bis [10], wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und wobei ein Molverhältnis definiert durch (Mole von -OH-reaktiven Gruppen)/(Mole von -NCO-reaktiven Gruppen) von etwa 0,01 bis etwa 0,99 beträgt.
Beispiel [12] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [11], wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und das Polyasparaginsäureesterharz >NH-reaktive Gruppen aufweist und wobei die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 2 aufweist. Beispiel [13] Klarlackzusammensetzung umfassend:
- einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst; und
- und einen Aktivatoranteil B, der ein polyolmodifiziertes Isocyanat umfasst, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente ist, wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und das Polyasparaginsäureesterharz >NH-reaktive Gruppen aufweist und wobei die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 1,45 aufweist.
Beispiel [14] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [13], wobei die Polyolkomponente mindestens ein oder mehr Polyole und/oder Alkohole ausgewählt aus Polyesterpolyolen, Polyetherpolyolen, Polyacrylatpolyolen, Polycarbonatpolyolen, Polyurethanpolyolen, Polyacetalpolyolen, Polyesteramidpolyolen, Polythioetherpolyolen, aliphatischen Dialkoholen, Trialkoholen, tetrafunktionellen Alkoholen, und Mischungen davon umfasst.
Beispiel [15] Klarlackzusammensetzung nach Beispiel [13] oder [14], wobei die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex von etwa 1 bis etwa 1,45 aufweist.
Beispiel [16] Verfahren zur Herstellung einer Klarlackzusammensetzung, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Herstellen eines Bindemittelanteils A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst; und
- Herstellen eines Aktivatoranteils B umfassend:
  - Bereitstellen einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente zur Umsetzung mit der Polyisocyanatkomponente zu einem polyolmodifizierten Isocyanat; und/oder
  - Herstellen eines polyolmodifizierten Isocyanats, wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und das Polyasparaginsäureesterharz >NH-reaktive Gruppen aufweist und wobei die Polyolkomponente Polycaprolactonpolyol umfasst und/oder die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 1,45 aufweist.
Beispiel [17] Verfahren nach Beispiel [16], wobei die Herstellung des Aktivatoranteils B umfasst:
- Mischen eines Aktivator-Vorläuferanteils, der die Polyisocyanatkomponente umfasst, wobei die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das Einbinden der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil während des Mischens umfasst.
Beispiel [18] Verfahren nach Beispiel [17], wobei die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das schrittweise Einbinden der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil über einen Zeitraum von etwa 30 Sekunden bis etwa einige wenige Stunden umfasst.
Beispiel [19] Verfahren nach Beispiel [17] oder [18], wobei die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das Umsetzen der Polyisocyanatkomponente und der Polyolkomponente für eine Zeit von etwa 1 bis etwa 12 Stunden nach Einbinden der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil und während des Mischens des Aktivator-Vorläuferanteils unter im Wesentlichen vollständigem Verbrauch der -OH-Gruppen der Polyolkomponente durch die überschüssigen -NCO-Gruppen des Polyisocyanats zum polyolmodifizierten Isocyanat umfasst.
Beispiel [20] Verfahren nach Beispiel [16] oder einem der Beispiele [17] bis [19], wobei die Herstellung des Bindemittelanteils A umfasst das Herstellen des Bindemittelanteils A, umfassend das Polyasparaginsäureesterharz (nicht flüchtige Komponenten) in einer Menge von etwa 15 bis etwa 60 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung, und wobei die Herstellung des Aktivatoranteils B umfasst:
- Bereitstellen der Polyisocyanatkomponente, die in einer Menge von etwa 20 bis etwa 55 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung vor Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats vorliegt; und
- Bereitstellen der Polyolkomponente, die in einer Menge von etwa 1 bis etwa 7 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung vor Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats vorliegt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist nur exemplarischer Natur und soll die verschiedenen Ausführungsformen oder deren Anwendung und Verwendungen nicht einschränken. Außerdem besteht keine Absicht, an eine Theorie gebunden zu sein, die unter dem vorstehenden Stand der Technik oder in der folgenden ausführlichen Beschreibung vorgestellt ist.
Verschiedene Ausführungsformen, die hier erwogen sind, betreffen Klarlackzusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung von Klarlackzusammensetzungen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Klarlackzusammensetzung ein Mehrkomponentensystem (z.B. ein Zweikomponentensystem) und umfasst einen Bindemittelanteil A und einen Aktivatoranteil B. Der Bindemittelanteil A umfasst neben anderen Bestandteilen ein Polyasparaginsäureesterharz. Der Aktivatoranteil B umfasst neben anderen Bestandteilen ein polyolmodifiziertes Isocyanat, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente ist.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Klarlackzusammensetzung auf einem Substrat zur Erzeugung eines Klarlacks aufgetragen, beispielsweise entweder als Originalklarlack oder alternativ als Instandsetzungs- oder Reparaturklarlack. Das Substrat kann ein Gegenstand umfassen, der mit einer Grundierung, einem Basislack und optional mit einer Klarlackschicht (Klarlackschichten) überschichtet ist. Die Klarlackzusammensetzung kann auf das Substrat nach den bekannten und üblichen Verfahren der Beschichtungstechnologie wie Sprühen oder dergleichen aufgetragen werden, um auf das Substrat eine oder mehrere Schichten der Mischung aus dem Bindemittelanteil A und dem Aktivatoranteil B aufzubringen.
Der Bindemittelanteil A, der das Polyasparaginsäureesterharz umfasst, reagiert mit dem Aktivatoranteil B, der das polyolmodifizierte Isocyanat umfasst, zu einem Polyharnstoffklarlack mit verbesserter Kratzfestigkeit. Ohne theoretische Einschränkung wird in einer beispielhaften Ausführungsform angenommen, dass die Umsetzung der Polyolkomponente mit der Isocyanatkomponente unter Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats eine relativ flexible und hoch quervernetzte Struktur aus der Polyolkomponente in das polyolmodifizierte Isocyanat einbindet, was vorteilhaft zur Verbesserung der Kratzfestigkeit des entstehenden Klarlackes unter Beibehaltung einer schnellen Aushärtungszeit und eines guten Erscheinungsbilds, die oft mit asparatatbasierten Klarlacksystemen verbunden sind, beiträgt.
Wie vorstehend diskutiert umfasst der Bindemittelanteil A das Polyasparaginsäureesterharz. Das Polyasparaginsäureesterharz ist ein aminfunktionelles Harz, das >NH-reaktive Gruppen mit einer Aspartatkomponente enthält, die folgende allgemeine Formel umfasst:
wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder organische Gruppen darstellen, die gegenüber Isocyanatgruppen inert sind; und X eine zweiwertige organische Gruppe darstellt, die durch Entfernen der Aminogruppen aus einem primären Diamin erhalten wird. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Polyasparaginsäureesterharz ein kettenverlängertes Aspartat-Präpolymer, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Mischung von mindestens einem Diasparaginsäureester und mindestens einem aminfunktionellen Monoasparaginsäureester mit einem di-funktionellen Isocyanat darstellt. Das Polyasparaginsäureesterharz wird in einem Lösemittel synthetisiert und die Harzlösung direkt eingesetzt. Nicht erschöpfende Beispiele für Polyasparaginsäureesterharze, einschließlich kettenverlängerter Aspartat-Präpolymere, sind in der US-Offenlegungsschrift Nr. 2017/0058146 , eingereicht am 19. August 2016 und US-Offenlegungsschrift Nr. 2017/0218225 , eingereicht am 19. August 2016, die im gemeinsamen Besitz des Rechteinhabers der vorliegenden Anmeldung befinden, beschrieben und werden hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen.
Zusätzlich zu dem Polyasparaginsäureesterharz kann der Bindemittelanteil A ferner andere Bestandteile umfassen (z.B. Additiv(e), Lösemittel(n), reaktive Verdünnungsmittel(n) und/oder dergleichen) die hinzugefügt, vermischt, vermengt, eingearbeitet oder anderweitig mit dem Polyasparaginsäureesterharz kombiniert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Bindemittelanteil A optional ein reaktives blockiertes Aminverdünnungsmittel, um zur Verringerung der Viskosität des Bindemittelanteils A und zur Erhöhung der Vernetzungsdichte der Netzwerke, die bei der Aushärtung der Klarlackzusammensetzung entstehen, beizutragen.
In einem Beispiel ist das reaktive blockierte Aminverdünnungsmittel Aldimin, das eine allgemeine Struktur wie folgt aufweist:
wobei R₁ aliphatische organische Gruppen, die gegenüber Isocyanatgruppen inert sind, darstellt, R₂ eine organische Gruppe darstellt und n eine Ganzzahl im Bereich von 1 bis 4 ist. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, beträgt die Aldiminmenge im Gesamtfestkörper der Klarlackzusammensetzung in einer beispielhaften Ausführungsform von etwa 0 bis etwa 40 Gew.% wie von etwa 0 bis etwa 15 Gew.%, zum Beispiel, falls vorhanden, von etwa 0,1 bis etwa 40 Gew.% wie von etwa 0,1 bis etwa 15 Gew.%. Aldimin ist kommerziell unter dem Handelsnamen VESTAMIN^® A 139 bei der Evonik Resource Efficiency GmbH, mit Sitz in Rellinghauser Strasse 1-11, 45128 Essen, Deutschland, erhältlich. VESTAMIN^® A 139 ist Isophorondiaminisobutyraldiminin und weist die folgende Struktur auf:
Der Bindemittelanteil A kann ferner Beschichtungsadditive, die üblicherweise in der Farbenindustrie verwendet werden, enthalten. Nicht erschöpfende Beispiele für derartige Additive sind UV-Absorber, Lichtstabilisatoren, zum Beispiel, HALS-Verbindungen (gehinderte Amin-Lichtstabilisatoren), Verlaufmittel, zum Beispiel auf der Basis von (Meth)acryl-Homopolymeren oder Silikonölen, rheologiebeeinflussende Mittel wie Kieselsäure, bevorzugt hochdisperse Kieselsäure oder Antiablaufmittel, Verdickungsmittel wie vernetzte Polycarbonsäuren oder Polyurethane, Schaumverhütungsmittel und Netzmittel. Die Additive werden in den üblichen, einem Fachmann bekannten Mengen zugegeben und können in einer und/oder beiden Komponenten (d.h. im Bindemittelanteil A und/oder Aktivatoranteil B) des Mehrkomponentensystems verwendet werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Bindemittelanteil A ferner ein organisches Lösemittel oder eine Mischung aus organischen Lösemitteln als eine Trägerflüssigkeit. In einem Beispiel ist das organische Lösemittel n-Butylacetat, das im Handel von BASF SE, Deutschland, Celanese, USA, oder Oxea GmbH, Deutschland, erhältlich ist.
Wie vorstehend erläutert umfasst der Bindemittelanteil B ein polyolmodifiziertes Isocyanat, das das Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente zur Verbesserung der Leistung der entstehenden Klarlackschicht gegen Kratzer ist. Die Polyolkomponente kann eine einzelne Art von Polyol oder eine Mischung aus verschiedenen Polyolen umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Polyolkomponente ein Polyol oder Polyole mit einer Molekülmasse von etwa 62 bis etwa 10.000, beispielsweise von etwa 100 bis etwa 3000, bestimmt durch die Funktionalität und Äquivalentmasse (berechnet aus der OH-Zahl) oder bestimmt durch die zahlenmittlere Molekülmasse (d.h. M_N), zum Beispiel mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) oder dergleichen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Polyolkomponente eine einzelne Art von Polyol mit einer Funktionalität von etwa 1,5 bis etwa 6, wie von etwa 2 bis etwa 4. Die Polyolkomponente kann auch eine Mischung verschiedener Polyole und/oder Alkohole umfassen. Nicht erschöpfende Beispiele für Polyole der Polyolkomponente umfassen Polycaprolactonpolyole, Polyesterpolyole, Polyetherpolyole, Polyacrylatpolyole, Polycarbonatpolyole, Polyurethanpolyole, Polyacetalpolyole, Polyesteramidpolyole und Polythioetherpolyole. Ferner kann die Polyolkomponente kleine Alkohole wie aliphatische Dialkohole, Trialkohole oder tetrafunktionelle Alkohole umfassen. Die Polyolkomponente kann eine Mischung von Polyolen der gleichen Art oder von Polyolen verschiedener Art und/oder eine Mischung von Polyolen mit monofunctionellen Alkoholen umfassen.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Polyolkomponente eine oder mehr Arten von Polycaprolactonpolyolen. Polycaprolactonpolyole sind aliphatische Polyesterpolyole, die durch die ringöffnende Polymerisation von ε-caprolacton entstehen. Der ringöffnende Polymerisationsprozess führt zu relativ niedrigviskosen Polyolen definierter Funktionalität. In einer beispielhaften Ausführungsform weisen die Polycaprolactonpolyole eine relativ niedrige Molekülmasse (M_N) von etwa 200 bis etwa 2000, eine Funktionalität von etwa 2 bis etwa 4 und eine Äquivalentmasse von etwa 80 bis etwa 1000 g/mol, wie von etwa 98 bis etwa 302 g/mol, auf. Nicht erschöpfende Beispiele für im Handel erhältliche Polycaprolactonpolyole sind Capa™ 2043, 2047A, 2054, 2067A, 2077A, 2085, 2101A, 2100, 3121J, 3022, 3031, 3050, 3091, 4101, 7201A und 8025D, vertrieben durch Perstorp Holding AB, mit Sitz in Neptunigatan 1, SE-211 20 Malmö. Nachfolgend sind die chemischen Strukturen für trifunktionelle (Triol) und tetrafunktionelle (Tetrol) Capa™-Polyole bereitgestellt, gefolgt von Tabelle 1, die die entsprechenden molekularen Informationen zu den Polyolen Capa™ 3031, 3050, 3091 und 4101 enthält.

Die chemischen Strukturen der trifunktionellen und tetrafunktionellen Capa™-Polyole und Tabelle 1 sind wie folgt:

Tabelle 1

	Capa™ 3031	Capa™ 3050	Capa™ 3091	Capa™ 4101
Merkmale	Capa™ 3031	Capa™ 3050	Capa™ 3091	Capa™ 4101
OH-Zahl	570,21	306	186,03	225,56
Funktionalität	3	3	3	4
Äquivalentmasse (g/mol)	98,38	183,33	301,56	248,71
Festkörper	100 %	100 %	100%	100 %

Wie nachfolgend ausführlicher erläutert wird, wird in einer beispielhaften Ausführungsform die Polyolkomponente, die -OH-reaktive Gruppen aufweist, zur Polyisocyanatkomponente, die überschüssige -NCO-reaktive Gruppen aufweist, zugegeben und das Polyol und die Polyisocyanatkomponente können unter Verbrauch der -OH-Gruppen zum polyolmodifizierten Isocyanat reagieren. In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Verhältnis der Polyolkomponente zur Polyisocyanatkomponente größer als etwa 0 und kleiner als ein Betrag, der andernfalls die Komponentenmischung zum Gel werden lässt. Dieser Betrag ist abhängig von den Funktionalitäten und Äquivalentmassen der Polyol- und Polyisocyanatkomponenten. In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt ein Molverhältnis definiert durch (Mole der -OH-reaktiven Gruppen der Polyolkomponente)/(Mole der -NCO-reaktiven Gruppen der Polyisocyanatkomponente) von etwa 0,01 bis etwa 0,99, zum Beispiel von etwa 0,01 bis etwa 0,5. Ferner beträgt in einer beispielhaften Ausführungsform ein Isocyanatindex definiert durch (Mole der -NCO-reaktiven Gruppen der Polyisocyanatkomponente)/(Mole der -OH-reaktiven Gruppen der Polyolkomponente + Mole der >NH-reaktiven Gruppen des Polyasparaginsäureesterharzes) von etwa 0,8 bis etwa 2, wie von etwa 0,8 bis etwa 1,6, wie von etwa 0,8 bis etwa 1,45, wie von etwa 1 bis etwa 1,45, zum Beispiel von etwa 1 bis etwa 1,4.
Die Polyisocyanatkomponente kann eine einzelne Art von Isocyanat oder eine Mischung verschiedener Isocyanate, die freie Isocyanatgruppen (d.h. -NCO-reaktive Gruppen) aufweisen, umfassen. Die freien Isocyanate können jedes organische Polyisocyanat mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen freien Isocyanatgruppen sein. Die Polyisocyanatkomponente kann mindestens ein Härtungsmittel mit freien Isocyanatgruppen wie ein Polyisocyanat oder eine Polyisocyanatmischung mit ausschließlich aliphatisch und/oder cycloaliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen mit einer mittleren -NCO-Funktionalität von etwa 1,5 bis etwa 6,0, wie von etwa 1,8 bis etwa 4,0, umfassen.
Nicht erschöpfende Beispiele für die Polyisocyanatkomponente umfassen ein oder mehr Polyisocyanate, die aus Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (IPDI), Bis(isocyanatocyclohexyl)-methan und deren Derivaten, 2,2',5-Trimethylhexandiisocyanat und Mischungen davon und Reaktionsprodukten davon, wie beispielsweise den Trimeren von HDI oder IPDI ausgewählt sind. Ferner ist das mindestens eine Härtungsmittel mit freien Isocyanatgruppen aus den Trimeren von Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (IPDI), 2,2',5-Trimethylhexandiisocyanat und Mischungen oder Copolymeren davon ausgewählt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Härtungsmittel mit freien Isocyanatgruppen ein Trimer von Hexamethylendiisocyanat (HDI) oder 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (IPDI). Sterisch gehinderte Härtungsmittel mit freien Isocyanatgruppen sind ebenfalls geeignet. Beispiele hierfür sind 1,1,6,6,6-Tetramethylhexamethylendiisocyanat, p- oder m-Tetramethylxylylendiisocyanat und die entsprechenden hydratisierten Homologen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das HDI-Trimer unter dem Handelsnamen Desmodur^® N 3300A von Covestro, LLC, mit Sitz in 1 Covestro Circle, Pittsburgh, PA 15205, erhältlich.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das polyolmodifizierte Isocyanat eine Mischung aus mehreren polyolmodifizierten Isocyanaten sein (z.B. einigen polyolmodifizierten Isocyanaten) oder eine Mischung aus einem oder einigen polyolmodifizierten Isocyanat(en) mit den gleichen oder verschiedenen der vorstehend aufgeführten nicht modifizierten Isocyanaten.
Der Aktivatoranteil B kann optional einen Katalysator zur Förderung der Reaktion zwischen dem Bindemittelanteil A und dem Aktivatoranteil B umfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Katalysator Dibutylzinndilaurat, das unter dem Handelsnamen FASCAT^® 4202 der PMC Group, Inc. mit Sitz in 1288 Route 73, Mount Laurel, N.J. 08054, erhältlich ist. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt der Katalysator in einer Menge von etwa 0 bis etwa 1500 ppm des Festkörpers der Klarlackzusammensetzung vor. Andere, dem Fachmann bekannte Katalysatoren zur Förderung einer Reaktion zwischen einem Polyasparaginsäureesterharz und einem Isocyanat (z.B. polyolmodifizierten Isocyanat) können verwendet werden, wie beispielsweise andere organisch-metallische Katalysatoren, Säurekatalysatoren oder dergleichen.
Der Aktivatoranteil B kann ferner Beschichtungsadditive enthalten, die üblicherweise in der Farbenindustrie eingesetzt werden. Nicht erschöpfende Beispiele für derartige Additive sind Lichtstabilisatoren, zum Beispiel UV-Absorber, HALS-Verbindungen (gehinderte Amin-Lichtstabilisatoren), Verlaufmittel, zum Beispiel auf Basis von (Meth)acryl-Homopolymeren oder Silikonölen, rheologiebeeinflussende Mittel wie Kieselsäure, vorzugsweise hochdisperse Kieselsäure oder Antiablaufmittel, Verdickungsmittel wie vernetzte Polycarbonsäuren oder Polyurethane, Schaumverhütungsmittel und Netzmittel. Die Additive werden in den üblichen, einem Fachmann bekannten Mengen zugegeben und können in einer und/oder beiden Komponenten (d.h. im Bindemittelanteil A und/oder Aktivatoranteil B) des Mehrkomponentensystems verwendet werden.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Aktivatoranteil B ferner ein organisches Lösemittel oder eine Mischung von organischen Lösemitteln als Trägerflüssigkeit. In einem Beispiel ist das organische Lösemittel n-Butylacetat.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Klarlackzusammensetzung durch Bildung des Bindemittelanteils A, umfassend die Polyasparaginsäureesterharzlösung und alle anderen Bestandteile wie vorstehend erläutert, zum Beispiel durch Mischen der Polyasparaginsäureesterharzlösung und der anderen Bestandteile zu einer homogenen Lösung hergestellt. In einer beispielhaften Ausführungsform wird der Bindemittelanteil A gebildet, umfassend das Polyasparaginsäureesterharz (nicht flüchtige Komponenten), das in einer Menge von etwa 15 bis etwa 60 Gew.% des Festkörpers der Klarlackzusammensetzung vorhanden ist.
Der Aktivatoranteil B wird hergestellt durch Bereitstellung der Polyisocyanatkomponente und der Polyolkomponente zur Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats wie vorstehend erläutert. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das Mischen eines Aktivator-Vorläuferanteils mit der Polyisocyanatkomponente und, zum Beispiel, anderen vorstehend erläuterten Bestandteilen, beispielsweise durch Mischen der Polyisocyanatkomponente und der anderen Bestandteile zu einer homogenen Lösung. Die Polyolkomponente wird dann während des Mischens schrittweise in den Aktivator-Vorläuferanteil eingebunden. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Polyolkomponente schrittweise in den Aktivator-Vorläuferanteil über einen Zeitraum von etwa 30 Sekunden bis etwa einigen Stunden, je nach Material- und Rühraufwand, eingebunden. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt die Polyisocyanatkomponente in einer Menge von etwa 20 bis etwa 55 Gew.% bezogen auf den Gesamtfestkörper der Klarlackzusammensetzung vor und die Polyolkomponente liegt in einer Menge von etwa 1 bis etwa 7 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung vor.
Nach der Einbindung der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil wird der Aktivator-Vorläuferanteil kontinuierlich gemischt, zum Beispiel bis die -OH-Gruppen der Polyolkomponente im Wesentlichen vollständig von den überschüssigen - NCO-Gruppen der Polyisocyanatkomponente unter Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats verbraucht sind. In einer beispielhaften Ausführungsform werden die Polyisocyanatkomponente und die Polyolkomponente bei Raumtemperatur für eine Zeit von etwa 1 bis etwa 12 Stunden zur Umsetzung gebracht. Diese Umsetzungszeit kann bei Erwärmung verkürzt werden.
Die folgenden Beispiele sind nur zu Veranschaulichungszwecken bereitgestellt und sollen die verschiedenen Ausführungsformen der Klarlackzusammensetzung in keiner Weise einschränken.
BEISPIELE
E-beschichtete Paneele wurden mit der Klarlackzusammensetzung für die Kratzfestigkeitsprüfung vorbereitet. Vornehmlich wurden der Bindemittelanteil A und der Aktivatoranteil B zu einer homogenen Lösung vermischt. Die homogene Lösung wurde dann mit einer Spritzpistole auf die e-beschichteten Paneele gesprüht, wobei jede der e-beschichteten Paneele eine Grundierungs- oder Versiegelungsschicht angrenzend an die e-Beschichtung und einen darauf aufgebrachten Basislack (z.B. wasserbasierten Basislack) aufwies. Das Sprühen wurde im Zweischichtverfahren mit etwa 30 Sekunden Ablüftzeit zwischen den Beschichtungen durchgeführt. Nach dem Sprühen wurde die Klarlackzusammensetzung zum Ablüften für einen Zeitraum von etwa 3 bis etwa 5 Minuten gelassen, und danach wurden die beschichteten Paneele in einen Ofen für etwa 10 Minuten zum Brennen bei 110°F gestellt. Die beschichteten Paneele wurden dann etwa zwei Wochen lang stehen gelassen, um eine weitgehend vollständige Aushärtung der Klarlackzusammensetzung vor der Kratzfestigkeitsprüfung wie nachfolgend ausführlicher erläutert zu ermöglichen. Die Dicke der weitgehend vollständig ausgehärteten Klarlackzusammensetzung betrug etwa 50 µm.
Die Kratzfestigkeitsprüfung wurde an den beschichteten Paneelen unter Anwendung des Amtec-Tests gemäß DIN EN ISO 20566, der eine Autowäsche imitiert, durchgeführt. Bei dem Amtec-Test werden die beschichteten Paneele mit Kunststoffbürsten in Gegenwart einer Aufschlämmung verkratzt. Die verkratzten beschichteten Paneele durchliefen zur Aufbesserung einen Brennvorgang bei etwa 60 oder etwa 80 °C. Die Glanzwerte der Beschichtungen wurden vor und nach dem Amtec-Test sowie nach der Kratzeraufbesserung gemessen. Die erwünschten Glanzbeständigkeitsgrade der verkratzten Lacke direkt nach dem Verkratzen und nach der Kratzeraufbesserung sind von den OEM-Herstellern abhängig, typischerweise sind jedoch Werte von etwa 70 % oder höher nach dem Verkratzen und etwa 75 % oder höher nach der Kratzeraufbesserung sehr wünschenswert.
Die nachfolgend dargestellten Tabellen 2-4 enthalten Beispiele für den Zusatz der Capa™-Polyole 3031 oder 4101 zum Aktivatoranteil B zur Aspartatklarlackmodifikation ohne Aldimin und bei einem Verhältnis von NCO/(OH+NH)=1,27. Tabelle 3 enthält ausführliche Informationen zur Formulierung. Der Bindemittelanteil A umfasst eine Polyasparaginsäureesterharzlösung, ein Aldimin, Butylacetat, einige Fließadditive und UV-Additive. Der Aktivatoranteil B umfasst aliphatisches Polyisocyanat (HDI-Trimer), Desmodur N 3300, den Katalysator Dibutylzinndilaurat, Butylacetat und andere Additive. Tabelle 4 zeigt die Glanzbeständigkeit der geprüften Klarlackbeschichtungen nach dem Amtec-Test und nach dem Brennen bei 60 °C für eine Stunde oder nach dem Brennen bei 80 °C für zwei Stunden. Die mit den Capa™-Polyolen modifizierten Klarlackbeschichtungen zeigten alle eine Verbesserung der Glanzbeständigkeit nach dem Verkratzen und der Kratzeraufbesserung.
Tabellen 5-7 enthalten Beispiele für den Zusatz des Capa™-Polyols 4101 zum Aktivatoranteil B, bei dem das molare Verhältnis OH/NCO der Aspartat-Klarlackbeschichtungsmodifizierung 0,093 betrug, mit unterschiedlichen Gehalten vom Aldimin VESTAMIN A 139 von etwa 0 bis etwa 13,3 Gew.% des Festkörpers und bei einem Verhältnis NCO/(OH+NH) von etwa 1,4. Wie angegeben, lieferten höhere Aldimingehalte eine verbesserte Kratzbeständigkeit und Kratzeraufbesserungsleistung.
Tabellen 8-10 enthalten Beispiele für den Zusatz von Capa™ 3031 oder 4101 zum Aktivatoranteil B zur Aspartatklarlackmodifikation bei einem Aldimin VESTAMIN A 139-Gehalt von etwa 13,3 Gew.% des Festkörpers und einem Verhältnis NCO/(OH+NH) von etwa 1,2. Klarlackbeschichtungen, die mit dem Capa™-Polyol modifiziert wurden, zeigten alle eine Verbesserung der Glanzbeständigkeit nach dem Verkratzen und der Kratzeraufbesserung.

Tabelle 11 enthält ein Beispiel der Formulierung F und ihre Glanzbeständigkeit nach dem Amtec-Test und nach dem Brennen bei etwa 60 °C für etwa 1 Stunde oder bei etwa 80 °C für etwa 2 Stunden nach dem Amtec-Test. Die Probe F weist eine Bruchdehnung von 14,4 % und T(g) von etwa 91 °C, was veranschaulicht, dass die Klarlacke relativ glasartige Beschichtungen (T(g) höher als Raumtemperatur) mit Bruchdehnung von nicht mehr als 50 % darstellen. Tabelle 2. Formulierungen zur Zugabe von Capa™-Polyolen zu dem Aktivatoranteil B zur Aspartatklarlackmodifikation ohne Aldimin und bei einem Verhältnis von NCO/(OH+NH)=1,27.

Proben-Kennzahl	E1	E2	E3
% Polyol in Aktivatorlösung	0%	4 % Capa™ 3031	5 % Capa™ 4101
OH/NCO-Molverhältnis	0,000	0,153	0,076

Tabelle 3. Einzelheiten zu den Formulierungen für die in Tabelle 2 aufgeführten Proben.

		E1	E2	E3
Anteil A	Polyasparaginsäureesterharzlösung	44,31	39,39	41,01
	Butylacetat	11,08	9,85	10,25
	Fließadditive	0,65	0,65	0,65
	UV-Additive	2,60	2,60	2,60
	Summe 1	58,63	52,48	54,52

Anteil B	Desmodur N 3300A	18,13	20,00	18,58
	10 Gew.% Dibutylzinndilaurat in Butylacetat	0,10	0,10	0,10
	Weitere Additive	4,97	4,97	4,97
	Butylacetat	18,16	20,87	19,97
	Mischen	Die obige Mischung zuerst vollständig in Anteil B rollen. Dann die nachfolgend gezeigte Menge Capa™-Polyol langsam im Laufe von 30 Sekunden bis 1 Stunde unter Rühren zur Umsetzung mit dem Isocyanat hinzufügen. Die Umsetzung kann etwa 1-12 Stunden dauern. Mit Stickstoff spülen. Die Lösung während der Umsetzung mischen.
	Capa™ 3031	0,00	1,57	0,00
	Capa™ 4101	0,00	0,00	1,85
	Summe 2	41,37	47,52	45,48
Gesamt		100	100	100

Tabelle 4. Glanzbeständigkeit der Klarlackbeschichtungen nach dem Amtec-Test und nach dem Brennen bei 60 °C für 1 Stunde oder bei 80 °C für 2 Stunden nach dem Amtec-Test für die in Tabelle 2 gezeigten Beispiele.

Proben-Kennzahl	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 60 °C	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch nach Brennvorgang bei 60 °C für 1 h	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 80 °C	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch nach Brennvorgang bei 80 °C für 2 h
E1	53,5 %	61,1%	54,4 %	63,0 %
E2	69,3 %	75,2 %	68,1 %	75,6 %
E3	62,2 %	71,0 %	67,7 %	74,3 %

Tabelle 5. Formulierungen zur Zugabe des Capa™-Polyols 4101 zu dem Aktivatoranteil B (OH/NCO-Molverhältnis ist 0,093) zur Aspartatklarlackmodifikation mit verschiedenen Mengen des Aldimins VESTAMIN A 139 (bezogen auf den Festkörper der Beschichtungslösungen) und einem Verhältnis von NCO/(OH+NH)=1,4.

Proben-Kennzahl	S1	S2	S3
VESTAMIN A 139 im Gesamtfestkörper	0%	7 %	13,3 %

Tabelle 6. Einzelheiten zu den Formulierungen der Beispiele in Tabelle 5.

		S1	S2	S3
Anteil A	Polyasparaginsäureesterharzlösung	38,37	28,18	17,83
	VESTAMIN A 139	0,00	3,76	7,57
	Butylacetat	9,59	10,00	10,41
	Fließadditive	0,65	0,65	0,65
	UV-Additive	2,60	2,60	2,60
	Summe 1	51,21	45,19	39,06

Anteil B	Desmodur N 3300A	19,88	22,91	25,97
	10 Gew.% Dibutylzinndilaurat in Butylacetat	0,10	0,10	0,10
	Weitere Additive	4,97	4,98	4,96
	Butylacetat	21,43	24,09	26,77
	Mischen	Die obige Mischung zuerst vollständig in Anteil B rollen. Dann die nachfolgend gezeigte Menge Capa™-Polyol langsam im Laufe von 30 Sekunden bis 1 Stunde unter Rühren zur Umsetzung mit dem Isocyanat hinzufügen. Die Umsetzung kann etwa 1-12 Stunden dauern. Mit Stickstoff spülen. Die Lösung während der Umsetzung mischen.
	Capa™ 4101	2,40	2,76	3,13
	Summe 2	48,79	54,81	60,94
Gesamt		100	100	100

Tabelle 7. Glanzbeständigkeit der Klarlackbeschichtungen nach dem Amtec-Test und nach dem Brennen bei 60 °C für 1 Stunde oder bei 80 °C für 2 Stunden nach dem Amtec-Test.

Proben-Kennzahl	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 60 °C	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch nach Brennvorgang bei 60 °C für 1 h	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 80 °C	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch nach Brennvorgang bei 80 °C für 2 h
S1	64,9 %	70,4 %	61,2 %	67,2 %
S2	70,1 %	75,7 %	64,1 %	70,9 %
S3	73,4 %	76,5 %	71,9 %	73,8 %

Tabelle 8. Formulierungen zur Zugabe von Capa-Polyolen zu dem Aktivatoranteil B zur Aspartatklarlackmodifikation. Aldimin=13,3 Gew.% des Festkörpers und ein Verhältnis von NCO/(OH+NH)=1,2.

Beispiel	Polyolart	OH/NCO-Molverhältnis
A	keine	0
B	Capa™ 3031	0,15
C	Capa™ 4101	0,08
D	Capa™ 4101	0,11

Tabelle 9. Einzelheiten zu den Formulierungen in Tabelle 8.

		A	B	C	D
Anteil A	Polyasparaginsäureesterharzlösung	26,54	20,48	22,40	20,69
	VESTAMIN A 139	7,70	7,65	7,68	7,62
	Butylacetat	12,68	11,13	11,64	11,16
	Fließadditive	0,65	0,65	0,65	0,65
	UV-Additive	2,60	2,60	2,60	2,60
	Summe 1	50,17	42,52	44,97	42,73

Anteil B	Desmodur N 3300A	23,14	25,41	23,70	23,90
	10 Gew.% Dibutylzinndilaurat in Butylacetat	0,10	0,10	0,10	0,10
	Weitere Additive	4,71	4,72	4,70	4,71
	Butylacetat	21,89	25,25	24,17	25,16
	Mischen	Die obige Mischung zuerst vollständig in Anteil B rollen. Dann die nachfolgend gezeigte Menge Capa™-Polyol langsam im Laufe von 30 Sekunden bis 1 Stunde unter Rühren zur Umsetzung mit dem Isocyanat hinzufügen. Die Umsetzung kann etwa 1-12 Stunden dauern. Mit Stickstoff spülen. Die Lösung während der Umsetzung mischen.
	Capa™ 3031	0,00	2,00	0,00	0,00
	Capa™ 4101	0,00	0,00	2,36	3,40
	Summe 2	49,83	57,48	55,03	57,27
Gesamt		100,00	100,00	100,00	100,00

Tabelle 10. Glanzbeständigkeit der Klarlackbeschichtungen in Tabelle 8 nach dem Amtec-Test und nach dem Brennen bei 60 °C für 1 Stunde nach dem Amtec-Test.

Beispiel	Nach Amtec	Nach Aufbesserung bei 60 °C × 1h
A	54%	61%
B	60%	73 %
C	69%	75%
D	74%	77%

Tabelle 11. Einzelheiten zur Formulierung von Beispiel F (Aldimin=13,3 Gew.% des Festkörpers und ein Verhältnis von NCO/(OH+NH)=1,27) und ihre Glanzbeständigkeit nach dem Amtec-Test und nach Brennen bei 60 °C für 1 Stunde oder bei 80 °C für 2 Stunden nach dem Amtec-Test.

		F
Anteil A	Polyasparaginsäureesterharzlösung	19,02
	VESTAMIN A 139	7,62
	Butylacetat	10,74
	Fließadditive	0,65
	UV-Additive	2,60
	Summe 1	40,64

Anteil B	Desmodur N 3300A	26,16
	10 Gew.% Dibutylzinndilaurat in Butylacetat	0,10
	Weitere Additive	4,96
	Butylacetat	26,08
	Mischen	Die obige Mischung zuerst vollständig in Anteil B rollen. Dann die nachfolgend gezeigte Menge Capa™-Polyol langsam im Laufe von 30 Sekunden bis 1 Stunde unter Rühren zur Umsetzung mit dem Isocyanat hinzufügen. Die Umsetzung kann etwa 1-12 Stunden dauern. Mit Stickstoff spülen. Die Lösung während der Umsetzung mischen.
	Mischen
	Capa™ 3031	2,06
	Summe 2	59,36
Gesamt		100

Proben-Kennzahl	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 60 °C	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 60 °C für 1 h	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 80 °C	Glanzbeständigkeit nach Amtec, jedoch vor Brennvorgang bei 80 °C für 2 h
F	70,0%	73,7 %	63,3 %	72,6 %

Während mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorstehend ausführlichen Beschreibung der Offenbarung vorgestellt wurde, ist zu beachten, dass es eine Vielzahl von Varianten gibt. Ebenfalls ist zu beachten, dass die beispielhafte Ausführungsform bzw. beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu bestimmt, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken. Vielmehr wird den Fachleuten durch die vorstehende detaillierte Beschreibung eine komfortable Roadmap zur Umsetzung einer exemplarischen Ausführungsform der Offenbarung bereitgestellt. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente, die in einer exemplarischen Ausführungsform beschriebenen sind, vorgenommen werden können, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Umfang der Offenbarung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2017/0058146 [0015]
US 2017/0218225 [0015]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 20566 [0035]

Claims

Was beansprucht wird:
Klarlackzusammensetzung umfassend: einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst; und einen Aktivatoranteil B, der ein polyolmodifiziertes Isocyanat umfasst, das ein Umsetzungsprodukt ist aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente, die Polycaprolactonpolyol umfasst.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polycaprolactonpolyol eine zahlenmittlere Molekülmasse (M_N) von etwa 200 bis etwa 2000 aufweist.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Polycaprolactonpolyol eine Funktionalität von 2 bis 4 aufweist.
Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Polycaprolactonpolyol eine Äquivalentmasse von etwa 80 bis etwa 1000 g/mol aufweist.
Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Polyolkomponente ferner mindestens ein zusätzliches Polyol und/oder Alkohol ausgewählt aus Polyesterpolyolen, Polyetherpolyolen, Polyacrylatpolyolen, Polycarbonatpolyolen, Polyurethanpolyolen, Polyacetalpolyolen, Polyesteramidpolyolen, Polythioetherpolyolen, aliphatischen Dialkoholen, Trialkoholen, tetrafunktionellen Alkoholen, und Kombinationen davon umfasst.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Polyolkomponente eine Mischung von Polyolen ist, umfassend das Polycaprolactonpolyol und das mindestens eine zusätzliche Polyol und/oder Alkohol und wobei die Mischung von Polyolen eine zahlenmittlere Funktionalität von etwa 1,5 bis etwa 6 aufweist.
Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Polyisocyanatkomponente ein oder mehr Polyisocyanate ausgewählt aus Hexamethylendiisocyanat (HDI), 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexan (IPDI), Bis(isocyanatocyclohexyl)-methan, 2,2',5 Trimethylhexandiisocyanat, 1,1,6,6-Tetramethylhexamethylendiisocyanat, p- oder m-Tetramethylxylylendiisocyanat, hydratisierten Homologen davon, Trimeren und/oder Derivaten davon, Reaktionsprodukten davon, und Mischungen und Copolymeren davon umfasst.
Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bindemittelanteil A ferner ein reaktives aminblockiertes Verdünnungsmittel umfasst.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 8, wobei das reaktive aminblockierte Verdünnungsmittel Aldimin ist.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 8 oder 9, wobei Aldimin in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 20 Gew.% des Festkörpers der Klarlackzusammensetzung vorhanden ist.
Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und wobei ein Molverhältnis definiert durch (Mole von -OH-reaktiven Gruppen)/(Mole von -NCO-reaktiven Gruppen) von etwa 0,01 bis etwa 0,99 beträgt.
Klarlackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und das Polyasparaginsäureesterharz >NH-reaktive Gruppen aufweist und wobei die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 2 aufweist.
Klarlackzusammensetzung umfassend: einen Bindemittelanteil A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst; und und einen Aktivatoranteil B, der ein polyolmodifiziertes Isocyanat umfasst, das ein Umsetzungsprodukt aus einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente ist, wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und das Polyasparaginsäureesterharz >NH-reaktive Gruppen aufweist und wobei die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 1,45 aufweist.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 13, wobei die Polyolkomponente mindestens ein oder mehr Polyole und/oder Alkohole ausgewählt aus Polyesterpolyolen, Polyetherpolyolen, Polyacrylatpolyolen, Polycarbonatpolyolen, Polyurethanpolyolen, Polyacetalpolyolen, Polyesteramidpolyolen, Polythioetherpolyolen, aliphatischen Dialkoholen, Trialkoholen, tetrafunktionellen Alkoholen, und Mischungen davon umfasst.
Klarlackzusammensetzung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex von etwa 1 bis etwa 1,45 aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer Klarlackzusammensetzung, das Verfahren umfassend die Schritte: Herstellen eines Bindemittelanteils A, der ein Polyasparaginsäureesterharz umfasst; und Herstellen eines Aktivatoranteils B umfassend: Bereitstellen einer Polyisocyanatkomponente und einer Polyolkomponente zur Umsetzung mit der Polyisocyanatkomponente zu einem polyolmodifizierten Isocyanat; und/oder Herstellen eines polyolmodifizierten Isocyanats, wobei die Polyisocyanatkomponente -NCO-reaktive Gruppen aufweist, die Polyolkomponente -OH-reaktive Gruppen aufweist und das Polyasparaginsäureesterharz >NH-reaktive Gruppen aufweist und wobei die Polyolkomponente Polycaprolactonpolyol umfasst und/oder die Klarlackzusammensetzung einen Isocyanatindex definiert durch (Mole von -NCO-reaktiven Gruppen)/(Mole von -OH-reaktiven Gruppen + Mole von >NH-reaktiven Gruppen) von etwa 0,8 bis etwa 1,45 aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Herstellung des Aktivatoranteils B umfasst: Mischen eines Aktivator-Vorläuferanteils, der die Polyisocyanatkomponente umfasst, wobei die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das Einbinden der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil während des Mischens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das schrittweise Einbinden der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil über einen Zeitraum von etwa 30 Sekunden bis etwa einige wenige Stunden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Herstellung des polyolmodifizierten Isocyanats das Umsetzen der Polyisocyanatkomponente und der Polyolkomponente für eine Zeit von etwa 1 bis etwa 12 Stunden nach Einbinden der Polyolkomponente in den Aktivator-Vorläuferanteil und während des Mischens des Aktivator-Vorläuferanteils unter im Wesentlichen vollständigem Verbrauch der -OH-Gruppen der Polyolkomponente durch die überschüssigen -NCO-Gruppen des Polyisocyanats zum polyolmodifizierten Isocyanat umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Herstellung des Bindemittelanteils A umfasst das Herstellen des Bindemittelanteils A, umfassend das Polyasparaginsäureesterharz (nicht flüchtige Komponenten) in einer Menge von etwa 15 bis etwa 60 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung, und wobei die Herstellung des Aktivatoranteils B umfasst: Bereitstellen der Polyisocyanatkomponente, die in einer Menge von etwa 20 bis etwa 55 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung vor Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats vorliegt; und Bereitstellen der Polyolkomponente, die in einer Menge von etwa 1 bis etwa 7 Gew.% bezogen auf den Festkörper der Klarlackzusammensetzung vor Bildung des polyolmodifizierten Isocyanats vorliegt.