DE102019120575A1

DE102019120575A1 - Mehrschichtige beschichtung und verfahren zum bilden derselben

Info

Publication number: DE102019120575A1
Application number: DE102019120575.1A
Authority: DE
Inventors: Jeffery W. Johnson; Delson J. Trindade; Yongqing Huang
Original assignee: Coatings Foreign IP Co LLC
Current assignee: Axalta Coating Systems GmbH
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2020-02-06
Also published as: CN110773402B; US20200038907A1; CN110773402A

Abstract

Ein Verfahren zum Bilden einer mehrschichtigen Beschichtung auf einem Substrat wird bereitgestellt. Die mehrschichtige Beschichtung zeigt einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit. Das Verfahren weist die Schritte des Bereitstellens des Substrats einschließlich eines darauf angeordneten Primers, des Aufbringens einer Basislackzusammensetzung auf den Primer, des Aufbringens einer Klarlackzusammensetzung auf die Basislackzusammensetzung und des Härtens der Basislackzusammensetzung und der Klarlackzusammensetzung zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung auf dem Substrat auf. Die Basislackzusammensetzung weist ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% auf, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde, und die ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine mehrschichtige Beschichtung und ein Verfahren zum Bilden derselben. Insbesondere wird die mehrschichtige Beschichtung unter Verwendung einer Basislackzusammensetzung gebildet, die ein cyclisches lactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer aufweist, das den Einschlag („strike-in“) und die Wolkigkeit („mottling“) der mehrschichtigen Beschichtung reduziert.
HINTERGRUND
Beschichtungssysteme für Automobile weisen normalerweise eine Vielzahl von Beschichtungen auf, die auf ein Stahlsubstrat aufgebracht werden. In der Regel wird der Stahl zunächst mit einer rostfreien Phosphatschicht behandelt. Anschließend wird noch ein kathodischer Elektrotauchlack-Primer (auch E-Coat genannt) zum zusätzlichen Korrosionsschutz aufgebracht. Anschließend wird ein Primerfüller (auch als steinschlagfeste Primer, Primer oder Primerfüllstoff bezeichnet) aufgebracht, um eine glatte Oberfläche für die Deckbeschichtung zu erzeugen und dem Beschichtungssystem während des normalen Fahrverlaufs Steinschlagfestigkeit zu verleihen. Anschließend wird ein Decklacksystem aufgebracht, manchmal als einfarbiger Lack, häufiger jedoch als Basislack mit einfarbigen oder flockenförmigen Pigmenten, gefolgt von einem transparenten Klarlack, um die attraktiven ästhetischen Eigenschaften der Lackierung am Fahrzeug auch nach längerer Umwelteinwirkung oder Witterungseinflüssen zu schützen und zu bewahren.
Das Aufbringen des Basislacks und des Klarlacks erfolgt normalerweise durch Nass-in-Nass-Anwendungen. Beispielsweise kann der Klarlack nass auf den nassen Basislack aufgebracht werden, ohne den Basislack vor dem Aufbringen des Klarlacks einzubrennen (obwohl der Basislack vor dem Aufbringen des Klarlacks kurzzeitig bei Raumtemperatur flash-getrocknet werden kann). Anschließend können der Basislack und der Klarlack gleichzeitig eingebrannt werden, um eine getrocknete und ausgehärtete Lackierung zu bilden. Bei einem herkömmlichen Verfahren wird der darunter liegende Primer eingebrannt, bevor er mit Basislack und Klarlack überzogen wird. In der Vergangenheit wurden eingebrannte Primer nicht nur verwendet, um eine glatte Oberfläche zum Aufbringen des Decklacks bereitzustellen, sondern auch, um ein Ausbluten an der Grenzfläche oder ein Vermischen mit dem darüberliegenden Grundlack zu verhindern und um eine Störung des Erscheinungsbilds der Gesamtlackierung zu vermeiden. Die Beständigkeit gegen Vermischung ist besonders wichtig für das Erscheinungsbild von glamourösen Metallic-Lackierungen, die bei Kraftfahrzeugen und Lastkraftwagen beliebt sind. Jegliche Störung der Metallic-Pigment-Flocken-Ausrichtung in Metallic-Basislacken nach dem Aufbringen beeinträchtigt den Metallic-Effekt der Lackierung. Es ist daher darauf zu achten, dass die Metallpigmentflocken nach dem Lackieren nicht gestört werden.
Typischerweise weist der Basislack bei Nass-in-Nass-Anwendungen des Basislacks und des Klarlacks darin gelöste CABs (Celluloseacetatbutyrate) zur schnellen Flash-Trocknung des Basislacks vor dem Aufbringen von Klarlacken wie 2K-Klarlacken auf. Viele 2K-Klarlacke, insbesondere polare Klarlacke wie Isocyanat-Klarlacke, neigen jedoch dazu, Basislackbindeharze einschließlich der CABs an der Grenzfläche des Basislacks und des Klarlacks wieder aufzulösen. Dies führt zu einem Aufbrechen der Metallpigmentflocken im Basislack, was zu Einschlag, Wolkigkeit und zu allgemeinen Farb- und Oberflächenunterbrechungen führt, die alle unerwünscht sind.
Es bleibt daher die Möglichkeit, einen effektiveren Weg zu entwickeln, um Einschlag, Wolkigkeit und eine Unterbrechung der Metallpigmentflocken im Basislack zu minimieren.
Die vorliegende Offenbarung geht diese Probleme an und stellt Lösungen bereit. Zusätzliche vorteilhafte Merkmale und Eigenschaften verschiedener mehrschichtiger Beschichtungen werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Beispielen ersichtlich.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Dies wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen bereitgestellt.
Diese Offenbarung stellt ein Verfahren zum Bilden einer mehrschichtigen Beschichtung auf einem Substrat bereit. Die mehrschichtige Beschichtung zeigt einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit. Das Verfahren weist die Schritte des Bereitstellens des Substrats einschließlich eines darauf angeordneten Primers, des Aufbringens einer Basislackzusammensetzung auf den Primer, des Aufbringens einer Klarlackzusammensetzung auf die Basislackzusammensetzung und des Härtens der Basislackzusammensetzung und der Klarlackzusammensetzung zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung auf dem Substrat auf. Die Basislackzusammensetzung weist ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% auf, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde, und die ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist. Die mehrschichtige Beschichtung zeigt, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4. Darüber hinaus ist der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer, während der Primer, die Basislackzusammensetzung und die Klarlackzusammensetzung jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Diese Offenbarung stellt auch einen Gegenstand bereit, der ein Substrat, einen auf dem Substrat angeordneten elektrotauchlackierten Film und die auf dem Substrat angeordnete mehrschichtige Beschichtung aufweist. Die mehrschichtige Beschichtung weist den Primer, einen auf dem Primer angeordneten Basislack und einen auf dem Basislack angeordneten Klarlack auf. Der Basislack wird aus der vorgenannten Basislackzusammensetzung gebildet.
Die Offenbarung stellt ferner die mehrschichtige Beschichtung selbst bereit, die einen Primer, einen Basislack, der auf dem Primer angeordnet und aus der vorgenannten Basislackzusammensetzung gebildet ist, und einen Klarlack auf, der auf dem Basislack angeordnet ist.
Weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung, die zur leichteren Bezugnahme nummeriert sind, werden im Folgenden beschrieben:

Beispiel [1] Verfahren zum Bilden einer mehrschichtigen Beschichtung auf einem Substrat, das einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit zeigt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
1. A. Bereitstellen des Substrats mit einem darauf angeordneten Primer;
2. B. Aufbringen einer Basislackzusammensetzung auf den Primer, wobei die Basislackzusammensetzung ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% umfasst, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde und das ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist,
3. C. Aufbringen einer Klarlackzusammensetzung auf die Basislackzusammensetzung und
4. D. Aushärten der Basislackzusammensetzung und der Klarlackzusammensetzung zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung auf dem Substrat;
wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4 zeigt, wobei der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer ist; und wobei der Primer, die Basislackzusammensetzung und die Klarlackzusammensetzung jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Beispiel [2] Verfahren gemäß Beispiel [1], wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen als Differenz von Ln-Werten, einen Einschlag von weniger als etwa 5,5 zeigt.
Beispiel [3] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder [2], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren ist, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist.
Beispiel [4] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder [2], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer und mindestens einem Di(meth)acrylmonomer ist.
Beispiel [5] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder [2], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer, mindestens einem Di(meth)acrylmonomer und mindestens einem Monomethacrylmonomer ist, mit der Maßgabe, dass das mindestens ein Monomethacrylmonomer 30 Gew.-% einer gesamten Reaktionsmischung nicht überschreitet.
Beispiel [6] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder [2], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer Caprolacton umfasst, das auf ein Polymer gepfropft ist, das das Reaktionsprodukt von (1) einem ersten Acrylatmonomer, das ausgewählt ist aus Isobornylacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat und Kombinationen davon, und (2) einem zweiten (Meth)acrylatmonomer ist, das ausgewählt ist aus einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, einem (Meth)acrylmonomer, einem Di(meth)acrylatmonomer und Kombinationen davon.
Beispiel [7] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [6], wobei der Hydroxylmonomergehalt des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% beträgt.
Beispiel [8] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [7], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer in der Basislackzusammensetzung in einer Menge von etwa 15 bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, vorhanden ist.
Beispiel [9] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [8], wobei das durchschnittliche Molekulargewicht (Mw) des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers etwa 40.000 bis etwa 50.000 g/Mol beträgt.
Beispiel [10] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [9], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine Polydispersität von etwa 8 bis etwa 15 aufweist.
Beispiel [11] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [10], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine theoretische Glasumwandlungstemperatur (Tg) von etwa 60 °C bis etwa 70 °C aufweist.
Beispiel [12] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [11], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine Gardner-Holdt-Viskosität von etwa T bis etwa W, gemessen bei 25 °C, aufweist.
Beispiel [13] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [12], wobei die Klarlackzusammensetzung in einem Nass-in-Nass-Prozess auf die Basislackzusammensetzung aufgebracht wird.
Beispiel [14] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [13], wobei die Basislackzusammensetzung und die Klarlackzusammensetzung gleichzeitig durch Einbrennen zur Bildung eines Basislacks bzw. eines Klarlacks ausgehärtet werden.
Beispiel [15] Verfahren gemäß Beispiel [1] oder einem der Beispiele [2] bis [14], wobei die Basislackzusammensetzung ein Härtungsmittel umfasst.
Beispiel [16] Gegenstand, umfassend:
- ein Substrat;
- einen elektrotauchlackierten Film, der auf dem Substrat angeordnet ist; und
- eine mehrschichtige Beschichtung, die auf dem Substrat angeordnet ist und die einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit zeigt, wobei die mehrschichtige Beschichtung umfasst;
- einen Primer,
- einen Basislack, der auf dem Primer angeordnet ist; und
- einen Klarlack, der auf dem Basislack angeordnet ist,
- wobei der Basislack aus einer Basislackzusammensetzung gebildet ist, die ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% umfasst, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde und das ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist;
- wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4 aufweist,
- wobei der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer ist; und
- wobei der Primer, der Basislack, die Basislackzusammensetzung und der Klarlack jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Beispiel [17] Gegenstand gemäß Beispiel [16], der einen Einschlag von weniger als 5,5, gemessen als eine Differenz von Ln-Werten, aufweist und wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren ist, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist.
Beispiel [18] Mehrschichtige Beschichtung mit reduziertem Einschlag und reduzierter Wolkigkeit, wobei die mehrschichtige Beschichtung Folgendes umfasst:
- einen Primer;
- einen Basislack, der auf dem Primer angeordnet ist; und
- einen Klarlack, der auf dem Basislack angeordnet ist,
- wobei der Basislack aus einer Basislackzusammensetzung gebildet ist, die ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% umfasst, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde und das ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist;
- wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4 aufweist,
- wobei der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer ist; und
- wobei der Primer, der Basislack, die Basislackzusammensetzung und der Klarlack jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Beispiel [19] Mehrschichtige Beschichtung gemäß Beispiel [18], die einen Einschlag von weniger als etwa 5,5, gemessen als Differenz von Ln-Werten, zeigt, und ferner ein Versiegelungsmittel umfasst, das auf dem Primer angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht.
Beispiel [20] Mehrschichtige Beschichtung gemäß Beispiel [18] oder [19], wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren ist, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist.

Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

1 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer mehrschichtigen Beschichtung, die einen Primer, einen Basislack, der auf dem Primer angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht, und einen Klarlack aufweist, der auf dem Basislack angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht, sodass der Basislack zwischen dem Primer und dem Klarlack angeordnet ist;
2 ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Gegenstands, der ein Substrat mit einem darauf angeordneten elektrotauchlackierten Film, einem auf dem Substrat angeordneten Primer, einem auf dem Primer angeordneten Basislack und einem auf dem Basislack angeordneten Klarlack aufweist; und
3 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer mehrschichtigen Beschichtung, die einen Primer, ein Versiegelungsmittel, das auf dem Primer und in direktem Kontakt damit angeordnet ist, einen Basislack, der auf dem Versiegelungsmittel angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht, und einen Klarlack aufweist, der auf dem Basislack angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht, sodass der Basislack zwischen dem Versiegelungsmittel und dem Klarlack angeordnet ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Offenbarung nicht einschränken. Darüber hinaus besteht keine Absicht, an eine Theorie gebunden zu sein, die in den vorstehenden Abschnitten Hintergrund oder der folgenden ausführlichen Beschreibung präsentiert wird.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind im Allgemeinen auf mehrschichtige Beschichtungen und Verfahren zu deren Bildung gerichtet. Der Kürze halber werden einige herkömmliche Techniken, die sich auf die Bildung von mehrschichtigen Beschichtungen und deren Verwendung beziehen, hier möglicherweise nicht im Detail beschrieben. Darüber hinaus können die verschiedenen hier beschriebenen Aufgaben und Prozessschritte in eine umfassendere Prozedur oder einen umfassenderen Prozess mit zusätzlichen Schritten oder Funktionen einbezogen werden, die hier nicht im Detail beschrieben sind. Insbesondere sind verschiedene Schritte bei der Herstellung und Verwendung von mehrschichtigen Beschichtungen bekannt, und so werden im Interesse der Kürze viele herkömmliche Schritte hier nur kurz erwähnt oder ganz weggelassen, ohne die bekannten Prozessdetails bereitzustellen.
Diese Offenbarung stellt eine mehrschichtige Beschichtung 10 und ein Verfahren zum Bilden der mehrschichtigen Beschichtung 10 auf einem Substrat 12 bereit, wie z. B. in 1 dargestellt. Die mehrschichtige Beschichtung 10 zeigt einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit. Der Einschlag („strike-in“) wird typischerweise als Beschichtungsfehler beschrieben, wobei der Basislack aufgrund der Migration von Bindemittel bei Nass-in-Nass-Anwendungen ein mattes oder verschwommenes Aussehen aufweist. Zum Beispiel sind Einschlag-Messungen Messungen einer Pigmentstörung, die dadurch verursacht wird, dass ein Klarlack auf Aluminium-/Glimmer-Flocken im Basislack auftrifft und dadurch deren Ausrichtung ändert. Sobald sich ihre Ausrichtung ändert, ändert sich das von ihr reflektierte Licht, was wiederum das Aussehen der Beschichtung für das bloße Auge ändert. Typischerweise wird diese Messung durch gleichzeitiges Aufsprühen einer Basislackzusammensetzung auf 2 Platten nebeneinander vollendet. Eine der beiden Platten wird dann eingebrannt, bis die Aushärtung abgeschlossen ist und/oder der Basislack trocken ist. Der andere wird nass gelassen. Anschließend wird sowohl auf den nassen Basislack als auch auf den ausgehärteten/trockenen Basislack eine Klarlackzusammensetzung aufgebracht. Die Klarlackzusammensetzung wird dann ausgehärtet. Das Aushärten der Klarlackzusammensetzung kann auch den nassen Basislack aushärten. Die Messung von Ln auf den Platten zeigt ein Einschlagen an. Die Platte, die die Basislackzusammensetzung aufweist, die vor dem Aufbringen der Klarlackzusammensetzung ausgehärtet wurde, zeigt typischerweise bessere Ln-Werte, da sich die Aluminium/Glimmer-Flocken beim Aufbringen der Klarlackzusammensetzung nicht bewegt haben. Das Umgekehrte gilt für die Platte, die die nasse Basislackzusammensetzung aufwies.
Die mehrschichtige Beschichtung 10 selbst weist typischerweise einen Primer 14, einen Basislack 16, der auf dem Primer 14 angeordnet ist, und einen Klarlack 18 auf, der auf dem Basislack 16 angeordnet ist, wie auch in 1 dargestellt. Es wird jedoch auch in Betracht gezogen, dass die mehrschichtige Beschichtung 10 nur den Basislack 16 und den Klarlack 18 aufweisen kann, wenn der Primer 14 bereits in einem Substrat 12 vorhanden ist, wie in einer Reparaturlackanwendung. Zum Beispiel würde in einer solchen Ausführungsform die mehrschichtige Beschichtung 10 den Primer 14 nicht aufweisen.
Wie in 3 gezeigt, wird auch in Betracht gezogen, dass die mehrschichtige Beschichtung 10 selbst ein Versiegelungsmittel 22 aufweisen kann. Das Versiegelungsmittel 22 ist typischerweise zwischen dem Primer 14 und dem Basislack 16 angeordnet. Beispielsweise können der Primer 14 und der Basislack 16 das Versiegelungsmittel 22 dazwischen anordnen, so dass keine zusätzliche Schicht zwischen dem Primer 14 und dem Versiegelungsmittel 22 oder zwischen dem Versiegelungsmittel 22 und dem Basislack 16 angeordnet ist. Das Versiegelungsmittel kann ein beliebiges sein, das im Stand der Technik bekannt ist. In einer Ausführungsform weist die mehrschichtige Beschichtung 10 den Primer 14, das Versiegelungsmittel 22, das auf dem Primer 14 und in direktem Kontakt damit angeordnet ist, den Basislack 16, der auf dem Versiegelungsmittel 22 angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht, und den Klarlack 18 auf, der auf dem Basislack 16 angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht, sodass der Basislack 16 zwischen dem Versiegelungsmittel 22 und dem Klarlack 18 angeordnet ist.
Wolkigkeit wird typischerweise als unerwünschter Defekt beschrieben, der bei Beschichtungen auftreten kann, so dass dies bei hellen Metallic-Lackierungen am offensichtlichsten ist. Falls eine Wolkigkeit vorliegt, zeigt der gesamte Farbeindruck unregelmäßige Bereiche mit Helligkeitsschwankungen. Diese „Flecken“ werden in der Regel visuell bewertet und als Wolkigkeitseffekt bezeichnet. Dieser Effekt macht sich besonders bei großen Karosserieteilen bemerkbar. Die Wolkigkeit kann sowohl durch Beschichtungszusammensetzungen als auch durch Variationen in Bezug auf das Aufbringungsverfahren verursacht werden. Beispielsweise kann eine Desorientierung der Metallflocken oder Variationen der Filmdicke eines Basislacks zu verschiedenen Wolkengrößen führen, was zu einem ungleichmäßigen Erscheinungsbild führt. Die visuelle Wahrnehmung von Wolkigkeit ist abhängig vom Betrachtungsabstand. Große Wolken können in Bewertung aus großer Ferne gesehen werden, während kleine Wolken in der Nahbewertung wahrnehmbarer sind. Die visuelle Beurteilung der Wolkigkeit ist subjektiv, da sie von den Beleuchtungsverhältnissen, dem Beobachtungsabstand und dem Betrachtungswinkel abhängt. Zur objektiven Beurteilung der Wolkigkeit können Helligkeitsschwankungen über einen großen Probenbereich und unter verschiedenen Erfassungswinkeln gemessen werden. Beispielsweise kann eine Cloud-Runner-Maschine verwendet werden, um eine Oberfläche optisch abzutasten und Helligkeitsschwankungen zu messen. Eine Probe wird mit einer Weißlicht-LED in einem Winkel von 15° beleuchtet, und die Helligkeit wird unter drei Betrachtungswinkeln erfasst, um die visuelle Bewertung unter verschiedenen Beobachtungsbedingungen zu simulieren: 15°, 45° und 60°, gemessen von der Spiegelreflexion. Ein Wolkigkeitsmesser wird über einen definierten Abstand von 10 bis 100 cm über die Oberfläche gerollt und misst punktweise Helligkeitsschwankungen. Ein Messsignal wird über mathematische Filterfunktionen in sechs verschiedene Größenbereiche aufgeteilt und für jeden Winkel und jede Wolkengröße ein Bewertungswert berechnet. Je höher der Wert ist, desto sichtbarer ist der Wolkigkeitseffekt. Die gemessenen Werte werden in einer Grafik angezeigt, die die Wolkengröße auf der X-Achse und den Nennwert auf der Y-Achse anzeigt. So können Zielwerte für kleine und große Wolkengrößen für die Freigabe von Lackchargen sowie zur Prozesssteuerung festgelegt werden.
Beispielsweise weisen in Automobilfarben einige helle silbermetallische Farben sehr hohe Helligkeitswerte bei einem nahezu spiegelnden Winkel (Ln) auf. Beispielsweise ist Ln größer als 140. Ln wird mit einem Acquire EFX-Spektrometer von Axalta Coating Systems gemessen. Diese Farben erfordern typischerweise eine ausgezeichnete Kontrolle der Aluminiumflocken in einem Basislack und minimales Einschlagen aufgrund der Aufbringung eines Klarlacks, der auf der Oberseite des Basislacks angeordnet ist, wobei jeder im Detail unten beschrieben wird. In verschiedenen Ausführungsformen ist ein Basislack mit einem Feststoff mit relativ höherem Volumen (wie beispielsweise mehr als 13 Vol.-%) erwünscht, da ein solcher Basislack weniger Schichten benötigt, um ein Verstecken zu erreichen, als feste Beschichtungen mit geringerem Volumen. Es ist jedoch schwierig, höhere Helligkeitswerte beim nahezu spiegelnden Winkeln Ln zu erzielen, da eine geringere Volumenschrumpfung während des Trocknens eines Basislacks im Vergleich zu einer Schicht mit einem Feststoff mit geringerem Volumen auftritt. Neben der Farbe ist es typischerweise auch wünschenswert, ein glattes und gleichmäßiges Erscheinungsbild einer Beschichtung bereitzustellen. Im Allgemeinen trägt die Zugabe eines flexiblen Harzes wie eines Polyesterharzes zur Verbesserung der Glätte bei, neigt jedoch dazu, das Einschlagen nach dem Auftragen des Klarlacks zu erhöhen. Beispielsweise zeigt eine lackierte helle Silberbeschichtung normalerweise dunkle Bereiche und Wolkigkeit, wenn durch das Aufbringen eines Klarlacks ein verstärktes Einschlagen auftritt. Die Verwendung eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers dieser Offenbarung kann einen glatteren Film liefern und gleichzeitig den Einschlagaufprall von einem Klarlack verringern.
Einschlagwerte sind in der Regel systemabhängig. In verschiedenen Ausführungsformen beträgt der Einschlag der mehrschichtigen Beschichtung 10 jedoch weniger als etwa 5,5, gemessen als Differenz von Ln. In anderen Ausführungsformen beträgt der Einschlag der mehrschichtigen Beschichtung weniger als etwa 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2, 1,5, 1 oder 0,5, gemessen als Differenz von Ln-Werten. Differenzen von Ln-Werten sowohl vor als auch nach dem Aufbringen eines Klarlacks werden typischerweise zur Bestimmung der Einschlageigenschaft verwendet. Je kleiner die Differenzen zwischen den Vorher- und Nachher-Werten sind, desto besser wird der Anti-Einschlageffekt bestimmt. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
In anderen Ausführungsformen zeigt die mehrschichtige Beschichtung 10 eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4, 3,9, 3,8, 3,7, 3,6, 3,5, 3,4, 3,3, 3,2, 3,1 oder 3, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion (d. h. bei M15). In anderen Ausführungsformen zeigt die mehrschichtige Beschichtung 10 eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4, 3,9, 3,8, 3,7, 3,6, 3,5, 3,4, 3,3, 3,2, 3,1 oder 3, gemessen bei 45 und/oder 60 Grad von der Spiegelreflexion (d. h. bei M45 bzw. M60). M15, M45 und M60 sind Wolkigkeitswerte, die bei 15, 45 und 60 Grad von der Spiegelreflexion von einem Cloud-Runner (BYK-Gardner GmbH Co.) gemessen werden. Diese Werte werden normalerweise verwendet, um die Wolkigkeit zu bestimmen. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
In noch anderen Ausführungsformen zeigt die mehrschichtige Beschichtung 10 eine Glätte von weniger als ungefähr 14, 13,5, 13, 12,5, 12, 11,5. 11 usw., wie unter Verwendung einer Kurzwelle bestimmt, die durch einen Wellenabtaster (BYK-Gardner GmbH Co.) gemessen wird. Die Glätte (d. h. ein glattes Aussehen) ist eines der wichtigsten Attribute in der Automobilindustrie. Beispielsweise muss bei Reparaturlackanwendungen die Glätte dem Erscheinungsbild des OEM-Produkts entsprechen. Je niedriger der Wert, desto besser die Glätte. Typischerweise spiegelt die Glätte den Einfluss des Basislacks 16 auf die lackierte Glätte wider. Je glatter der Basislack 16 ist, desto kleiner ist typischerweise der Glättewert.
Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Der Primer 14 kann als Primerschicht bezeichnet werden, während der Basislack 16 als Basislackschicht bezeichnet werden kann. Ebenso kann der Klarlack 18 als Klarlackschicht bezeichnet werden. Eine oder mehrere der Schichten 14, 16, 18 können auf einer anderen Schicht angeordnet sein und in direktem Kontakt mit dieser stehen oder auf einer anderen Schicht angeordnet und von dieser getrennt sein. Zum Beispiel kann, wie in 1 dargelegt, der Basislack 16 auf dem Primer 14 angeordnet sein und in direktem Kontakt mit diesem stehen, so dass sich keine Schicht zwischen ihnen befindet. Wie ebenfalls in 1 dargelegt, kann der Klarlack 18 auf dem Basislack 16 angeordnet sein und in direktem Kontakt mit diesem stehen, so dass sich keine Schicht zwischen ihnen befindet. In einer weiteren Ausführungsform ist der Basislack 16 auf und in direktem Kontakt mit dem Primer 14 angeordnet, während der Klarlack 18 auf und in direktem Kontakt mit dem Basislack 16 angeordnet ist, so dass der Primer 14 und der Klarlack 18 den Basislack 16 dazwischen in einem dreischichtigen Sandwich sandwichartig einschließen. Auch dies ist in 1 dargestellt. Alternativ kann die mehrschichtige Beschichtung 10 direkt auf einem Substrat 12 angeordnet sein oder auf dem Substrat angeordnet und von diesem beabstandet sein, z. B. wie in 2 gezeigt.
Das Substrat 12 kann irgendein in der Technik bekanntes sein, wie Metall, Kunststoff, Holz, Glas, Schaumkörper und Kombinationen davon. Ein Beispiel für ein solches Metallsubstrat 12 ist eine Automobilkomponente wie ein Karosserieblech, ein Dachblech usw. Nicht einschränkende Beispiele für Metallsubstrate 12 schließen Eisen, Kupfer, Aluminium, Zinn, Zink und dergleichen und Legierungen, die diese Metalle enthalten, wie Stahl ein. Zu den spezifischen Produkten zählen Karosserien und Teile von Automobilen wie Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Motorrädern und Bussen. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Metallsubstrat 12 eines, das im Vorfeld einer Formungsbehandlung mit Phosphatsalz, Chromatsalz oder dergleichen unterzogen wird. Beispiele für Kunststoffsubstrate 12 schließen mit Polyester verstärkte Glasfasern, durch Reaktion spritzgegossene Urethane, teilweise kristalline Polyamide und dergleichen oder Mischungen davon ein, die vor der Verwendung grundiert oder nicht grundiert oder auf andere Weise behandelt werden können. Diese Kunststoffsubstrate 12 werden häufig zur Herstellung spezifischer Kraftfahrzeugkarosserieteile wie Kotflügel, Stoßfänger und/oder Verkleidungsteilen verwendet.
In anderen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, kann das Substrat 12 einen elektrotauchlackierten Film 20 aufweisen, der auf einer Oberfläche des Substrats 12 angeordnet ist, die einer Formungsbehandlung unterzogen wird. In einer solchen Ausführungsform ist der Primer 14 auf dem Substrat 12 angeordnet, jedoch nicht in direktem Kontakt damit, da der elektrotauchlackierte Film 20 dazwischen angeordnet ist, d. h. zwischen dem Substrat 12 und dem Primer 14. Mit anderen Worten ist in einer solchen Ausführungsform der Primer 14 auf dem Substrat 12 angeordnet und von diesem beabstandet, während der elektrotauchlackierte Film 20 auf dem Substrat 12 angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht. Darüber hinaus ist in einer solchen Ausführungsform der Primer 14 auf dem elektrotauchlackierten Film 20 angeordnet und steht in direktem Kontakt mit diesem. Darüber hinaus schließen in dieser Ausführungsform der Primer 14 und das Substrat 12 den elektrotauchlackierten Film 20 sandwichartig dazwischen ein, um ein dreischichtiges Sandwich zu bilden. In ähnlicher Weise können der Basislack 16 und der Klarlack 18 in dieser Ausführungsform in der gleichen Weise verwendet werden, wie dies oben beschrieben wurde. Der elektrotauchlackierte Film 20 kann aus einer anionischen oder einer kationischen elektrotauchlackierten Zusammensetzung gebildet sein. Eine kationische Elektrotauchlackzusammensetzung wird jedoch typischerweise verwendet, da sie eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit bereitstellt.
Die mehrschichtige Beschichtung 10 hat typischerweise eine Gesamtfilmaufbaudicke von etwa 3 bis etwa 5 mil, z. B. etwa 3 bis etwa 4 oder etwa 4 bis etwa 5 mil. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen. Es ist wichtig, in jeder einzelnen Schicht einen angemessenen Filmaufbau zu haben, da ein geringer Filmaufbau dazu neigt, das Aussehen, die mechanischen Eigenschaften und die Menge der UV-Durchlässigkeit der mehrschichtigen Beschichtung 10 zu beeinflussen. Zu geringe Filmaufbauten können das Eindringen von UV-Strahlung in den elektrotauchlackierten Film 20 ermöglichen, der typischerweise keine UV-Absorber aufweist.
Unter erneuter Bezugnahme auf den Primer 14 hat der Primer 14 typischerweise eine Dicke von etwa 1 bis etwa 4 mil, z. B. etwa 1, 2, 3 oder 4 mil. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Der Primer 14 wird typischerweise unter Verwendung einer Primerzusammensetzung gebildet, die auf dem Fachgebiet bekannt sein kann. Die Primerzusammensetzung kann auf Wasser oder Lösungsmittel basieren und kann eine einteilige oder mehrteilige Zusammensetzung sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Primerzusammensetzung so formuliert sein, dass sie einen niedrigen VOC-Gehalt aufweist, kann zu einer grauen oder gefärbten Zusammensetzung formuliert werden, die leicht zu verbergen ist, bildet Lackierungen, die hart, aber dennoch flexibel sind, weist eine ausgezeichnete Haftung auf einer Vielzahl von Substraten auf, wie kaltgewalztem Stahl, phosphatiertem Stahl, phosphatiertem Stahl, der mit einem durch Elektrotauchlackieren aufgebrachten Elektrotauchlack-Primer grundiert ist, Kunststoffsubstraten, die vorgrundiert oder nichtgrundiert sein können, wie polyesterverstärktes Faserglas, reaktionsspritzgegossenen Urethanen, teilkristallinen Polyamiden und anderen Kunststoffsubstraten, und stellt eine Oberfläche bereit, an der herkömmliche Decklacke haften. In anderen Ausführungsformen kann die Primerzusammensetzung als Füller oder Füllstoff verwendet werden, um Unvollkommenheiten im Substrat 12 abzudecken. Beispielsweise führt das Elektrotauchlackieren von Metallsubstraten häufig zu einer Oberfläche, die kleine Mängel aufweist, wobei die Primerzusammensetzung aufgetragen werden kann, um eine glatte Oberfläche zu bilden, die frei von Mängeln ist. Auch Kunststoffsubstrate wie SMC (Sheet Moulding Compound), die mit Glasfasern verstärkte Polyester aufweisen, weisen viele Oberflächenfehler auf und können mit einer Primerzusammensetzung beschichtet werden.
In einer Ausführungsform weist die Primerzusammensetzung ein filmbildendes Bindemittel und einen flüchtigen organischen flüssigen Träger auf, der üblicherweise ein Lösungsmittel für das filmbildende Bindemittel ist. In einer Ausführungsform ist es erwünscht, dass die Primerzusammensetzung als eine Zusammensetzung mit niedrigem VOC-Gehalt formuliert wird. Dementsprechend hat für Zusammensetzungen mit niedrigem VOC-Gehalt die Primerzusammensetzung typischerweise einen filmbildenden Bindemittelgehalt von etwa 40 bis etwa 85 Gew.-% und entsprechend etwa 15 bis etwa 60 Gew.-% eines flüchtigen organischen flüssigen Trägers, bezogen auf das Gesamtgewicht der Primerzusammensetzung. Im Allgemeinen weist die Primerzusammensetzung auch Pigmente in einem Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel von etwa 1:100 bis etwa 150:100 auf.
Ein filmbildender Teil der Primerzusammensetzung kann als „Bindemittel“ oder „Bindemittelfeststoffe“ beschrieben werden. Das Bindemittel weist im Allgemeinen alle filmbildenden Komponenten auf, die zum festen organischen Anteil der ausgehärteten Primerzusammensetzung, d. h. des Primers 14 beitragen. Im Allgemeinen werden Katalysatoren, Pigmente und nichtpolymere chemische Additive wie nachstehend beschriebene Stabilisatoren nicht als Teil der Bindemittelfeststoffe angesehen. Nicht-Bindemittelfeststoffe, die keine Pigmente sind, machen typischerweise nicht mehr als etwa 5 bis 15 Gew.-% der Primerzusammensetzung aus.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die Primerzusammensetzung auch, z. B. als Teil eines filmbildenden Bindemittels, ein Vernetzungsmittel aufweisen. Das Vernetzungsmittel kann ein Aminoplastharz oder ein blockiertes Polyisocyanatharz oder eine Mischung aus beiden sein. Im Allgemeinen sind Aminoplastharze Aldehydkondensationsprodukte von Melamin, Harnstoff, Benzoguanamin oder einer ähnlichen Verbindung. Typischerweise ist der verwendete Aldehyd Formaldehyd, obwohl geeignete Produkte aus anderen Aldehyden wie Acetaldehyd, Crotonaldehyd, Acrolein, Benzaldehyd, Furfural und anderen hergestellt werden können. Kondensationsprodukte von Melamin oder Harnstoff kommen am häufigsten vor. Es können jedoch auch Produkte anderer Amine und Amide eingesetzt werden, in denen mindestens eine Amingruppe vorhanden ist.
Von den Melamin-Kondensaten können monomere oder polymere Melaminformaldehyd-Kondensatharze verwendet werden, die teilweise oder vollständig alkyliert sind. Diese Harze sind in organischen Lösungsmitteln löslich und im Handel unter dem Handelsnamen Cymel von Cytec Industries, Inc., West Patterson, NJ, USA, erhältlich. Ein typisches Vernetzungsmittel ist ein methyliertes und butyliertes oder isobutyliertes Melaminformaldehydharz mit einem Polymerisationsgrad von etwa 1 bis 3. Im Allgemeinen enthält dieses Melaminformaldehydharz etwa 50 % butylierte Gruppen oder isobutylierte Gruppen und 50 % methylierte Gruppen. Ein anderes typisches Melamin ist ein vollständig butyliertes Harz, bekannt als Cymel 1156. Andere mögliche Vernetzungsmittel können ebenfalls verwendet werden, wie Harnstoffformaldehyd, Benzoquanaminformaldehyd und blockierte oder nicht blockierte Polyisocyanate oder kompatible Mischungen von beliebigen der vorstehenden Vernetzungsmittel.
In anderen Ausführungsformen können die vorstehend beschriebenen Aminoplast-Vernetzungsmittel für verbesserte Beschichtungseigenschaften durch herkömmliche blockierte Polyisocyanat-Vernetzungsmittel ersetzt oder wahlweise mit diesen kombiniert werden. Typische Blockierungsmittel sind Alkohole, Ketimine, Oxime, Pyrazole und dergleichen.
Typische Beispiele für Polyisocyanate sind Isocyanatverbindungen mit 2 bis 4 Isocyanatgruppen pro Molekül, wie 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, Dicyclohexylmethan-4,4'-Diisocyanat, Tetramethylxylidendiisocyanat und dergleichen. Es können auch Polyisocyanate mit Isocyanurat-Struktureinheiten verwendet werden, wie das Isocyanurat von Hexamethylendiisocyanat, das unter dem Handelsnamen Desmodur N-3390 von Bayer Corporation erhältlich ist, das Isocyanurat von Isophorondiisocyanat (Isocyanurat), das unter dem Handelsnamen Desmodur Z-4470 von Bayer Corporation erhältlich ist, und dergleichen.
Es können auch polyisocyanatfunktionelle Addukte verwendet werden, die aus irgendeinem der vorstehenden organischen Polyisocyanate und einem Polyol gebildet werden. Polyole wie Trimethylolalkane wie Trimethylolpropan oder Ethan können verwendet werden. Ein geeignetes Addukt ist das Reaktionsprodukt von Tetramethylxylidendiisocyanat und Trimethylolpropan und ist unter dem Handelsnamen Cythane 3160 erhältlich. Wenn das vernetzbare Harz der vorliegenden Erfindung in Außenbeschichtungen verwendet wird, ist die Verwendung eines aliphatischen oder cycloaliphatischen Isocyanats unter dem Gesichtspunkt der Wetterbeständigkeit und Vergilbungsbeständigkeit der Verwendung eines aromatischen Isocyanats vorzuziehen. Ein Beispiel für ein geeignetes blockiertes Isocyanat, das in dem vorliegenden System verwendet werden kann, ist ein pyrazolblockiertes Polyisocyanat von 1,6-Hexamethylendiisocyanat, das von Bayer Corporation erhältlich ist.
Wahlweise kann die Primerzusammensetzung zusätzlich zu den obigen filmbildenden Bindemittelbestandteilen als Teil des filmbildenden Bindemittels auch andere filmbildende Bindemittelharze und/oder vernetzende Harze wie Acrylharze, Acrylourethanharze, Alkydharze, Epoxidharze, Polyesterharze, Polyesterurethanharze und dergleichen aufweisen.
In noch anderen Ausführungsformen und neben den filmbildenden Bindemittelbestandteilen kann die Primerzusammensetzung geringe Mengen an Nicht-Bindemittel-Feststoffen enthalten. Im Allgemeinen werden Katalysatoren, Pigmente oder chemische Additive wie Stabilisatoren nicht als Teil der Bindemittelfeststoffe angesehen. Nicht-Bindemittelfeststoffe, die keine Pigmente sind, machen typischerweise nicht mehr als etwa 5 bis 15 Gew.-% der Primerzusammensetzung aus. Solche zusätzlichen Additive hängen von der beabsichtigten Verwendung der Primerzusammensetzung ab.
In verschiedenen Ausführungsformen kann zur Erhöhung der Vernetzungsrate der Primerzusammensetzung beim Härten ein Katalysator zu der Primerzusammensetzung gegeben werden. Im Allgemeinen werden etwa 0,1 bis etwa 6 Gew.-% des Katalysators, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, verwendet. Typische Katalysatoren sind blockierte Säurekatalysatoren. Typischerweise geeignete blockierten Säurekatalysatoren sind aromatische Sulfonsäuren, die mit Aminomethylpropanol oder Dimethyloxazolin blockiert sind. Typischerweise geeignete aromatische Sulfonsäuren sind para-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure, Decylbenzolsulfonsäure. Ein typischer Katalysator ist Dodecylbenzolsulfonsäure, die mit Aminomethylpropanol blockiert ist.
Um die Witterungsbeständigkeit der Primerzusammensetzung im Freien zu verbessern und die mehrschichtige Beschichtung 10 vor vorzeitigem Abbau zu schützen, weist die Primerzusammensetzung typischerweise etwa 0,01 bis etwa 2 Gew.-% Ultraviolettlichtstabilisatoren, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, wie Ultraviolettlichtabsorber, Screener und Quencher auf. Typische Ultraviolettlichtstabilisatoren schließen Benzophenone, Triazine, Triazole, Benzoate, sterisch gehinderte Amine und Mischungen davon ein.
Typische Pigmente, die in der Primerzusammensetzung verwendet werden können, sind Füllstoffpigmente wie Talk, Porzellanerde, Baryte, Carbonate, Silikate und Farbpigmente wie Metalloxide wie Titandioxid, Zinkoxid und Eisenoxid sowie Ruß und organische Farbpigmente und Farbstoffe. In verschiedenen Ausführungsformen weist die resultierende Primerzusammensetzung ein Pigment in einem Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel von etwa 1:100 bis etwa 150:100 auf.
Die Pigmente können in die Primerzusammensetzung eingeführt werden, indem zuerst eine Mahlbasis mit einem Acrylcopolymer-Dispergiermittel oder mit einem anderen kompatiblen Polymer oder Dispergiermittel durch herkömmliche Techniken wie Sandmahlen, Kugelmahlen oder Reibmahlen gebildet wird. Die Mahlbasis kann mit anderen Bestandteilen gemischt werden, die in der Grundierungszusammensetzung verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen wird eine graue Primerzusammensetzung verwendet, die unter Verwendung von Ruß und Titandioxid hergestellt wird. Es können jedoch verschiedene Farbpigmente eingesetzt werden, um verschiedene Farben bereitzustellen, z. B. Farben mit einem ähnlichen Farbton wie der der Basislackzusammensetzung, die anschließend darauf aufgetragen wird. Dies kann zur Erzielung einer gefärbten Basislackzusammensetzung erfolgen, um ein Verdecken bei geringen Filmaufbauten zu erhalten. Außerdem ist es im Allgemeinen wünschenswert, geringe Mengen an Talk in die Primerzusammensetzung aufzunehmen, um die Steinschlagfestigkeit der mehrschichtigen Beschichtung zu verbessern.
Unter Bezugnahme auf einen flüssigen Träger können ein beliebiges herkömmliches organisches Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische verwendet werden, um die Primerzusammensetzung zu bilden, mit der Maßgabe, dass die Auswahl der Lösungsmittel derart ist, dass die Komponenten kompatibel sind und nach dem Aushärten einen hochwertigen Primer 14 bilden. Die folgenden sind nicht einschränkende Beispiele für Lösungsmittel, die zur Herstellung der Primerzusammensetzung verwendet werden können: Methylethylketon, Methylamylketon, Methylisobutylketon, Toluol, Xylol, Aceton, Ethylenglykolmonobutyletheracetat und andere Ester, Ether, Ketone und üblicherweise verwendete aliphatische und aromatische Kohlenwasserstofflösungsmittel. Die Lösungsmittel dienen hauptsächlich als flüchtiges Vehikel, um das feste Material zu dem zu beschichtenden Substrat 12 zu befördern. Das Lösungsmittel wird vorzugsweise in einer Menge verwendet, um ein stabiles Konzentrat bereitzustellen, das an Montagewerke geliefert werden kann, die später zur Erleichterung der Anwendung mit Lösungsmittel auf eine geeignete Sprühviskosität reduziert werden.
Zusätzlich zu den obigen Bestandteilen kann die Primerzusammensetzung auch andere Formulierungsadditive aufweisen, wie Schlagzähmacher und Verlaufshilfsmittel, wie beispielsweise Resiflow S (Polybutylacrylat) und BYK 320 und 325 (Polyacrylate mit hohem Molekulargewicht). Solche zusätzlichen Additive können basierend auf den gewünschten endgültigen Eigenschaften der Primerzusammensetzung ausgewählt werden. Außerdem können auch herkömmliche rheologisch aktive Mittel wie Garamit-Ton, Quarzstaub, Harnstoff-Durchhang-Kontrollmittel und dergleichen verwendet werden, um die Durchmischungsbeständigkeit zu verbessern.
In verschiedenen Ausführungsformen können Primerzusammensetzung mit hohem Feststoffgehalt in der mehrschichtigen Beschichtung 10 verwendet werden. Die Primerbeschichtungszusammensetzung kann einen Gesamtfeststoffgehalt (% nichtflüchtig) von etwa 40 bis etwa 70 Gew.-% zum Zeitpunkt des Aufbringens und typischerweise von etwa 50 bis etwa 65 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung aufweisen, um die Luftverschmutzung auf einem Minimum zu halten. Beschichtungen mit hohem Feststoffgehalt verhalten sich wie flüssige Beschichtungen mit niedrigem Feststoffgehalt, haben jedoch den zusätzlichen Vorteil eines geringeren Lösungsmittelgehalts und deutlich reduzierter Emissionen. Der Gehalt an flüchtigen organischen Stoffen oder der VOC-Gehalt bei solchen Feststoffen beträgt typischerweise weniger als etwa 3,5 Pfund organisches Lösungsmittel pro Gallone der Primerzusammensetzung, wie gemäß dem in ASTM D3960 angegebenen Verfahren bestimmt. Falls erforderlich, kann zum Zeitpunkt des Aufbringens zusätzliches Lösungsmittel zugesetzt werden, um die Sprühviskosität einzustellen und das Fließen und den Verlauf der Primerzusammensetzung zu steuern und andere wünschenswerte Eigenschaften bereitzustellen. Die Primerzusammensetzung kann durch herkömmliche Techniken wie Sprühen, elektrostatisches Sprühen, Tauchen, Streichen, Fließbeschichten und dergleichen auf ein Kunststoff- oder Metallsubstrat 12 aufgebracht werden.
Basislackzusammensetzung:
Bezugnehmend auf die Basislackzusammensetzung wird diese Zusammensetzung verwendet und gehärtet, um den Basislack 16 zu bilden. Der Basislack 16 bildet typischerweise zusammen mit dem Klarlack 18 einen Decklack, z. B. eine äußerste Schicht, der nachfolgend näher beschrieben wird. Die Basislackzusammensetzung weist ein filmbildendes Harz und ein Pigment auf, die jeweils nachstehend ausführlich beschrieben werden. Die Basislackzusammensetzung kann frei von einem Härtungsmittel sein oder ein Härtungsmittel aufweisen. Falls verwendet, kann das Härtungsmittel ein beliebiges sein, das im Stand der Technik bekannt ist. Beispielsweise kann das Härtungsmittel ein Melamin oder ein Isocyanat sein. Darüber hinaus weist die Basislackzusammensetzung ein cyclisches lactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer auf, das ebenfalls nachstehend ausführlich beschrieben wird. Der Basislack 16 hat typischerweise eine Dicke von etwa 0,3 bis etwa 2 mil, z. B. etwa 0,5 bis 1,5 mil, etwa 1 bis etwa 1,5 mil, etwa 0,5 bis etwa 1 mil usw. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
In Bezug auf das filmbildende Harz kann jedes im Stand der Technik bekannte verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele geeigneter Harze schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf: Polyesterharze, Acrylharze, Alkydharze, Epoxyharze, Urethanharze und dergleichen. Darüber hinaus können solche Harze an sich oder in Kombination eingesetzt werden. Alternativ kann jedes der vorstehend genannten filmbildenden Harze verwendet werden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das filmbildende Harz ein oder mehrere Polyesterharze wie lineare oder verzweigte Polyester aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann das filmbildende Harz ein oder mehrere Acrylharze aufweisen, die im Stand der Technik bekannt sein können.
Die Basislackzusammensetzung kann gefärbt oder nicht gefärbt sein. Das heißt, dass in Bezug auf das Pigment jedes Pigment gemäß Stand der Technik verwendet werden. Typische Pigmente, die in der Basislackzusammensetzung verwendet werden können, sind Füllstoffpigmente wie Talk, Porzellanerde, Baryte, Carbonate, Silikate und Farbpigmente wie Metalloxide wie Titandioxid, Zinkoxid und Eisenoxid sowie Ruß und organische Farbpigmente und Farbstoffe. Darüber hinaus kann die Basislackzusammensetzung ein optionales Effektpigment aufweisen, um der Beschichtungszusammensetzung einen besonderen visuellen Effekt zu verleihen, wie Glanz, Perlglanz, Lumineszenz und/oder ein metallisches Aussehen oder eine erhöhte Farbtiefe. Die Basislackzusammensetzung kann vom Lösungsmitteltyp oder vom Wassertyp sein. Zum Beispiel kann der Basislack auf Wasserbasis von etwa 50 bis etwa 99, etwa 55 bis etwa 95, etwa 60 bis etwa 90, etwa 65 bis etwa 85, etwa 70 bis etwa 80 oder etwa 75 bis etwa 80 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Basislackzusammensetzung, aufweisen.
Cyclisches lactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer
Unter Bezugnahme auf das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer weist dieses Polymer hat einen Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 Gew.-% bis etwa 65 Gew.-% auf, wobei alles oder ein Teil davon mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde. Dieses Polymer hat auch ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol. Jedes wird im Detail unten beschrieben.
Man wird zu schätzen wissen, dass sich der Hydroxylmonomergehalt typischerweise auf die Menge an Hydroxylmonomeren bezieht, die in der Reaktionsmischung verfügbar waren, um das cyclischem lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer zu bilden, bezogen auf die Gesamtmenge an Monomeren, die in der Reaktionsmischung enthalten sind. Wie dem Fachmann bekannt ist, sind Monomere, die umgesetzt wurden, um ein Polymer zu bilden, an sich keine Monomere mehr, sondern werden der Klarheit halber im Zusammenhang mit dem Monomergehalt bezeichnet.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer in der Basislackzusammensetzung in einer Menge von etwa 5 bis etwa 75 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, enthalten. In anderen Ausführungsformen beträgt diese Menge von etwa 5 bis etwa 70, etwa 5 bis etwa 65, etwa 5 bis etwa 60, etwa 5 bis etwa 55, etwa 5 bis etwa 50, etwa 10 bis etwa 45, etwa 15 bis etwa 40, etwa 20 bis etwa 35, etwa 25 bis etwa 30, etwa 30 bis etwa 35, etwa 20 bis etwa 30, etwa 15 bis etwa 25, etwa 12,5 bis etwa 25, etwa 12,5 bis etwa 15, etwa 12,5 bis etwa 17,5 usw. %, bezogen auf Bindemittel. Ein filmbildender Teil der Basislackzusammensetzung kann als „Bindemittel“ oder „Bindemittelfeststoffe“ beschrieben werden. Das Bindemittel weist im Allgemeinen alle filmbildenden Komponenten auf, die zum festen organischen Anteil der ausgehärteten Basislackzusammensetzung beitragen. Im Allgemeinen werden Katalysatoren, Pigmente und nichtpolymere chemische Additive wie nachstehend beschriebene Stabilisatoren nicht als Teil der Bindemittelfeststoffe angesehen. Daher beschreibt die Terminologie „bezogen auf Bindemittel“ alles, was sich in der Basislackzusammensetzung befindet und kein Pigment, Additiv, Lösungsmittel usw. ist, wie oben beschrieben. Mit anderen Worten können etwa 5 % bis etwa 75 % der trockenen Anteile der Basislackzusammensetzung das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer sein. In weiteren nicht einschränkenden Ausführungsformen werden alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer kann ein polyesterverlängertes Acrylpolymer sein, das mit Caprolacton wie epsilon-Caprolacton verlängert wurde. Die Polyesterkettenverlängerung kann an einem Kettenende oder an einem beliebigen anderen Punkt entlang eines Acrylgerüsts auftreten, das sich während der Polymerisation bildet. Anstelle von Caprolacton kann ein beliebiges auf dem Fachgebiet bekannte cyclische Lacton verwendet werden. In einer Ausführungsform wird das Polymer als ein cyclisches caprolactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer oder ein caprolactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer beschrieben. Andere cyclische Lactone, die verwendet werden können, sind delta-Valerolacton und gamma-Butyrolacton.
Darüber hinaus kann das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer im Wesentlichen nicht geliert oder nicht geliert sein. Diese Begriffe beziehen sich auf Reaktionsprodukte, die im Wesentlichen frei von Vernetzung sind und die eine messbare Grenzviskosität aufweisen, wenn sie in einem geeigneten Lösungsmittel für das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer gelöst werden. Wie im Stand der Technik bekannt ist, wird die Grenzviskosität eines Polymers durch Auftragen der reduzierten Viskosität gegen die Konzentration und Extrapolieren auf eine Konzentration von Null bestimmt. Ein geliertes Reaktionsprodukt hat im Wesentlichen ein unendliches Molekulargewicht und weist häufig eine Grenzviskosität auf, die zu hoch ist, um gemessen zu werden.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer ein im Wesentlichen nicht geliertes, cyclisches lactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer, das manchmal als „hochverzweigtes“ oder „hyperverzweigtes“ oder „verzweigtes“ Acrylpolymer bezeichnet wird. In einigen Ausführungsformen hat das im Wesentlichen nicht gelierte cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer ein Mw (durchschnittliches Molekulargewicht) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol. In verschiedenen Ausführungsformen beträgt das durchschnittliche Molekulargewicht von etwa 20.000 bis etwa 140.000, etwa 30.000 bis etwa 130.000, etwa 30.000 bis etwa 120.000, etwa 40.000 bis etwa 110.000, etwa 50.000 bis etwa 100.000, etwa 60.000 bis etwa 90.000, etwa 70.000 bis etwa 80.000 g/Mol. Alle hierin beschriebenen Molekulargewichte werden durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Standard bestimmt. Es wird auch in Betracht gezogen, dass in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen werden.
Außerdem weist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer einen Hydroxylmonomergehalt auf, um zu ermöglichen, dass das Polymer kettenverlängert ist und die gewünschte Vernetzungsfunktionalität, ein hohes Molekulargewicht und eine Vermischungs- oder Einschlagsbeständigkeit aufweist, jedoch immer noch ausreichend niedrigviskos ist. Dieser Gehalt kann etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% betragen. Darüber hinaus beträgt eine Molzahl von Caprolacton pro Mol Hydroxyl in der zu polymerisierenden Mischung typischerweise etwa 0,25 bis etwa 6, etwa 0,75 bis etwa 3 oder etwa 2. In einer Ausführungsform ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer frei von oder im Wesentlichen frei von carboxylfunktionellen Gruppen. In verschiedenen Ausführungsformen hat das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer einen Hydroxylmonomergehalt von etwa 5 bis etwa 40, etwa 10 bis etwa 35, etwa 15 bis etwa 30, etwa 20 bis etwa 25 oder etwa 10 bis etwa 20 %. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
In verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen kann die Aufnahme des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers das Vermischen der feuchten Basislackzusammensetzung und der nassen Klarlackzusammensetzung nicht verhindern. In verschiedenen Ausführungsformen wird das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer typischerweise aus dem Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei Arten von ethylenisch ungesättigten Monomeren gebildet oder ist es dieses. Diese ethylenisch ungesättigten Monomere können mindestens ein Monoacrylmonomer und mindestens ein Di(meth)acrylmonomer aufweisen, d. h. mindestens ein Diacryl- oder Dimethacrylmonomer. In dieser Offenbarung beschreibt die Terminologie „(Meth)“, dass die „Meth“-Gruppe optional ist. Beispielsweise kann ein „(Meth)“-acrylat „Methacrylat“ oder „Acrylat“ sein.
Optional kann das Reaktionsprodukt die Reaktion mit mindestens einem Monomethacrylmonomer einschließen, mit der Maßgabe, dass es etwa 30 Gew.-% oder etwa 40 Gew.-% der gesamten Reaktionsmischung nicht überschreitet. Höhere Mengen können verwendet werden, jedoch beginnen bei Mengen von mehr als 40 Gew.-% solche Monomere, den Verzweigungsmechanismus zu stören und führen somit zu einem Polymer mit einem geringeren Verzweigungsgrad, was durch einen starken Viskositätsanstieg gezeigt wird, der unerwünscht ist. Die bei solchen Konzentrationen gebildeten Produkte sind ziemlich viskos und schwer zu handhaben.
In einer typischen Ausführungsform weist die Monomermischung insgesamt nicht mehr als 30 Gew.-% Diacryl- und/oder Dimethacrylmonomere auf, um die Gelbildung unter typischen Reaktionsbedingungen zu minimieren. In einer Ausführungsform ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer, mindestens einem Di(meth)acrylmonomer und mindestens einem Monomethacrylmonomer, mit der Maßgabe, dass das mindestens ein Monomethacrylmonomer 30 Gew.-% einer gesamten Reaktionsmischung nicht überschreitet. In einer anderen Ausführungsform weist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer Caprolacton auf, das auf ein Polymer gepfropft ist, das das Reaktionsprodukt von (1) einem ersten Acrylatmonomer, das ausgewählt ist aus Isobornylacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat und Kombinationen davon, und (2) einem zweiten (Meth)acrylatmonomer ist, das ausgewählt ist aus einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, einem Di(meth)acrylatmonomer und Kombinationen davon.
In verschiedenen Ausführungsformen weist ein Teil der oben beschriebenen ethylenisch ungesättigten Monomerstrukturen auch eine Hydroxylgruppe oder eine andere Gruppe auf, die einen aktiven Wasserstoff aufweist, der mit dem Caprolactonmonomer reagieren kann, um das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer mit dem Lacton kettenverlängern und auch dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer eine Vernetzungsfunktionalität zu verleihen. Typischerweise werden Hydroxylgruppen verwendet. Beispiele für Hydroxyl, einschließlich monoethylenisch ungesättigter Monomere, die zur Einführung solcher Hydroxylgruppen verwendet werden können, sind Hydroxyalkylacrylate und Hydroxyalkylmethacrylate wie: 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxypropylacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat und 4-Hydroxybutylmethacrylat. Ein anderes Beispiel für ein hydroxylfunktionelles (Meth)acrylatmonomer, das hierin geeignet ist, ist eines, das bereits mit Caprolacton wie TONE M-100, einem Produkt von Union Carbide, das das Reaktionsprodukt von einem Mol 2-Hydroxyethylacrylat mit 2 Mol Epsilon-Caprolacton ist, umgesetzt wurde. Die Menge an Hydroxylfunktionalität des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers kann in Abhängigkeit von den gewünschten endgültigen Eigenschaften variieren.
Das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer kann zusätzliche funktionelle Gruppen (bis zu etwa 65 Gew.-% funktionelle Monomere in der Monomermischung) wie Aminogruppen, Carbamatgruppen, Alkoxysilangruppen wie Trimethoxysilangruppen, Epoxygruppen und dergleichen aufweisen, um dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer eine zusätzliche Vernetzungsfunktionalität zu verleihen und die Integrität der gehärteten Beschichtung zu verbessern. Die Menge an funktionellen Gruppen kann in Abhängigkeit von den gewünschten endgültigen Eigenschaften variieren. Diese funktionellen Gruppen können eingeführt werden, indem ein funktionelles Monomer, das die gewünschte Gruppe aufweist, in das Polymerisationsverfahren eingesetzt wird oder indem ein erfindungsgemäßes Polymer einer Nachreaktion unterzogen wird, um die gewünschte zusätzliche Funktionalität einzuführen.
Nicht einschränkende Beispiele für solche funktionellen Monomere schließen silanhaltige Monomere, insbesondere Alkoxysilane wie gamma-Acryloxypropyltrimethoxysilan, gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (Silquest A-174 von Crompton) und gamma-Methacryloxypropyltris (2-methoxyethoxy)silan ein. Nicht einschränkende Beispiele geeigneter aminfunktioneller Monomere schließen N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat (tertiäres Amin), N, N-Dimethylaminoethylacrylat (tertiäres Amin), N-t-Butylaminoethylmethacrylat (sekundäres Amin), N-t-Butylaminoethylacrylat (sekundäres Amin), 2-Aminoethylmethacrylathydrochlorid (primäres Amin) und dergleichen ein. Nicht einschränkende Beispiele für geeignete epoxyfunktionelle Monomere schließen Glycidylmethacrylat und Glycidylacrylat und ein beliebiges Acrylmonomer mit einer Hydroxylgruppe ein, das mit Epichlorhydrin umgesetzt werden kann, um die epoxyfunktionellen Monomere herzustellen. Nicht einschränkende Beispiele für carbamatfunktionelle Monomere schließen Addukte von aliphatischen Alkoholen mit 2-Isocyanatoethylmethacrylat ein. Typischerweise sind ein Rest der ethylenisch ungesättigten Monomere in der Monomermischung nichtfunktionelle Monomere, die keine Carbonsäuregruppen, Hydroxylgruppen oder anderen reaktiven oder vernetzbaren funktionellen Gruppen aufweisen.
Nicht einschränkende Beispiele für nichtfunktionelle Monoacryl- und Methacrylmonomere schließen Alkylacrylate und -methacrylate wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat, Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Nonylacrylat, Laurylat Acrylat, Stearylacrylat, Cyclohexylacrylat, Isodecylacrylat, Propylacrylat, Phenylacrylat, Isobornylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Nonylmethacrylat, Laurylmethacrylat B. Cyclohexylmethacrylat, Isodecylmethacrylat, Propylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Isobornylmethacrylat und dergleichen oder andere Bestandteile wie Styrol oder substituiertes Styrol wie Methylstyrol, Acrylnitril und Methacrylnitril, Acrylamid und Methacrylamid und dergleichen ein.
Nicht einschränkende Beispiele für Diacryl- und Methacrylmonomere zur Verwendung als Comonomer, um Verzweigung zu verleihen, schließen Diester von Acryl- und Methacrylsäuren wie Ethylenglykoldimethacrylat und -diacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat und -diacrylat, 1,3-Propandiol Dimethacrylat und Diacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 2,2-Dimethylpropandiol diacrylat, Tripropylenglykoldimethacrylat und -diacrylat, 1,3-Butylenglykoldimethacrylat und - diacrylat ein.
Urethandiacrylate und -dimethacrylate können ebenfalls verwendet werden, da sie eine erhöhte Flexibilität und eine verringerte Sprödigkeit verleihen, wenn sie in dem richtigen Verhältnis zu den anderen Komponenten verwendet werden. Urethanmonomere können nach jedem dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden. Zwei typische Verfahren sind: 1) Umsetzen eines Diisocyanats mit einem Hydroxy aufweisenden Acrylat oder Hydroxy aufweisenden Methacrylat wie 2-Hydroxyethylacrylat oder 2-Hydroxyethylmethacrylat; und 2) Umsetzen eines Isocyanatoalkylacrylats oder eines Isocyanatomethacrylats mit einem geeigneten Diol. Einige der diethylenisch ungesättigten Monomere können auch eine funktionelle Gruppe aufweisen, wie eine der oben aufgeführten, um dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer eine Vernetzungsfunktionalität zu verleihen.
In verschiedenen Ausführungsformen können bis zu etwa 70 Gew.-% der Monomermischung mindestens ein voluminöses Monomer sein, ausgewählt aus Isobornyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylaten (alle Isomere), Ethylhexyl(meth)acrylat (alle Isomere), Cyclohexyl(meth)acrylat (alle Isomere) und Kombinationen davon, typischerweise zur Erhöhung der Durchmischungs- oder Einschlagfestigkeit der Basislackzusammensetzung mit darüberliegenden Schichten einer Klarlackzusammensetzung in einem Nass-in-Nass-Prozess.
In wieder anderen Ausführungsformen schließt das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer Caprolactam ein, das auf ein Polymer gepfropft ist, das das Reaktionsprodukt des ersten Acrylatmonomers ist, ausgewählt aus Isobornylacrylat, Butylacrylat (alle Isomere), Ethylhexylacrylat (alle Isomere) oder Cyclohexylacrylat oder eine Mischung dieser Monomere und eines zweiten Methacrylat- oder Acrylatmonomers, das entweder ein Hydroxyalkylmethacrylat oder -acrylat mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe oder ein Acryl- oder Methacrylmonomer ist, oder eine Mischung dieser Monomere, ein Diacrylat oder Dimethacrylatmonomer oder eine Mischung dieser Monomere, wobei alle oder ein Teil der Hydroxylgruppen mit dem Caprolacton umgesetzt werden, um die Lactonpfropfkette auf dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer entweder vor, während oder nach der radikalischen Polymerisation zu bilden.
In noch anderen Ausführungsformen ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer aus einem Reaktionsprodukt gebildet, wobei die Reaktanten etwa 40 bis etwa 98 Gew.-% des ersten Acrylats, etwa 1 bis etwa 30 Gew.-% des zweiten Acrylats oder Methacrylats und etwa 1 bis etwa 30 Gew.-% des Diacrylats oder Dimethacrylats aufweisen.
In einer anderen Ausführungsform wird das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer aus einer Reaktion gebildet, die Isobornylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat und 1,6-Hexandioldiacrylat aufweist, wobei die Hydroxylgruppen mit Caprolacton, typischerweise epsilon-Caprolacton, umgesetzt werden, um den Lactonpfropfen auf dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer zu bilden.
In zusätzlichen Ausführungsformen können auch andere cyclische Lactone verwendet werden. Neben epsilon-Caprolatcon schließen einige nicht einschränkende Lactone gamma-Caprolacton; gamma-Butyrolacton; gamma-Valerolacton; delta-Valerolacton; gamma-Butyrolacton; und Lactone der entsprechenden Hydroxycarbonsäuren, wie Glycolsäure; Milchsäure; 3-Hydroxycarbonsäuren, z. B. 3-Hydroxypropionsäure, 3-Hydroxybuttersäure, 3-Hydroxyvaleriansäure und Hydroxypyvalinsäure ein.
Das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer kann durch eine Vielzahl von Lösungspolymerisationsverfahren hergestellt werden, bei denen die Monomere mit einem flüssigen Reaktionsmedium, einem radikalischen Polymerisationsinitiator, wahlweise Caprolacton, wahlweise caprolactonmodifiziertem Monomer, wahlweise einem Polymerisationskatalysator für das Caprolacton und wahlweise einem Kettenübertragungsmittel gemischt und auf eine Temperatur von mindestens etwa 130 °C, mindestens etwa 150 °C oder mindestens etwa 160 °C für eine Zeit von etwa 2 bis etwa 8 Stunden erwärmt werden, um ein im Wesentlichen nicht geliertes cyclisches lactonmodifiziertes verzweigtes Acrylpolymer zu bilden. Im Allgemeinen nimmt bei Temperaturen unter etwa 130 °C die Menge an interner Vernetzung zu und auch die relative Menge an Nebenprodukten nimmt zu. Darüber hinaus steigt bei zu niedriger Reaktionstemperatur die Viskosität der Reaktionsmischung rasch bis zu einem Punkt an, an dem die Reaktionsmischung zu viskos ist, um gerührt zu werden, wobei die Reaktion dann schwer zu kontrollieren ist und abgebrochen werden muss. Wenn das Caprolacton in diesem Prozess nicht enthalten ist, kann es zusammen mit einem Polymerisationskatalysator für das Caprolacton zu einem vorgeformten verzweigten Acrylpolymer gegeben und für etwa 2 bis etwa 8 Stunden auf eine Temperatur von etwa 50 °C bis etwa 165 °C erwärmt werden, um das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer zu bilden.
In weiteren Ausführungsformen kann eine radikalische Polymerisationsreaktion, die zur Bildung eines Grundgerüsts des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers verwendet wird, unter Verwendung herkömmlicher Techniken durchgeführt werden, beispielsweise durch Erwärmen von Monomeren in Gegenwart von Initiatoren und/oder Katalysatoren und verschiedenen Lösungsmitteln, mit der Maßgabe, dass die Reaktionstemperatur während der Polymerisation hoch genug sein muss (d. h. im Allgemeinen über 130 °C), um eine Verzweigung zu induzieren, ohne zu bewirken, dass das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer geliert.
Ohne sich auf einen bestimmten Mechanismus beschränken zu wollen, wird angenommen, dass ein Hochtemperatur-Radikalpolymerisationsprozess ein sogenanntes „Backbiting“ beinhaltet, das eine Gelierung der Monomermischung verhindert. Es wird angenommen, dass bei dem oben beschriebenen Polymerisationsprozess die Abstraktion eines Wasserstoffgerüsts auftritt, um ein tertiäres Radikal zu ergeben, das zur Bildung eines Verzweigungspunkts und schließlich eines verzweigten Polymers durch anschließende Monomerzugabe führt. Es wird angenommen, dass die Abstraktion des Wasserstoffs vom Grundgerüst durch intramolekularen Kettentransfer oder Backbiting erfolgt, was die beobachtete Verzweigung im Gegensatz zur Bildung eines gelierten Polymers erklärt, wie dies normalerweise bei der klassischen radikalischen Polymerisation erwartet wird, die mehr als unbedeutende Mengen an Diacrylat- oder Dimethacrylatmonomeren benutzt.
In einigen Ausführungsformen können selbst in Gegenwart von Diacryl- oder Dimethacrylmonomeren höhere Reaktionstemperaturen ein Backbiting begünstigen, wobei wenig oder kein geliertes Polymer gebildet wird. Dies ist unerwartet, da vorher angenommen wurde, dass die Gegenwart großer Mengen von Diacryl- oder Dimethacrylmonomeren in einer Reaktionsmischung das Gelieren der Reaktionsmischung verursachen würde. In einer Ausführungsform verwendet der Prozess hohe Reaktionstemperaturen, um die Häufigkeit der Wasserstoffabstraktion im Grundgerüst und die Häufigkeit der Verzweigung zu erhöhen. Das Erhöhen der Anzahl von Verzweigungspunkten an einer Polymerkette führt zu einer niedrigeren Viskosität. Die inhärente Viskosität von verzweigten Polymeren ist niedriger als bei entsprechenden linearen Polymeren mit gleichem Molekulargewicht, wodurch das so gebildete verzweigte Acrylpolymer in einer Beschichtung mit hohem Feststoffgehalt mit einer Viskosität verwendet werden kann, die zur praktischen Anwendung, wie durch Sprühen, niedrig genug ist.
In anderen Ausführungsformen wird der radikalische Polymerisationsteil des Prozesses, der zur Bildung des Acrylpolymergrundgerüsts und der verzweigten Struktur des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers verwendet wird, in Gegenwart eines radikalischen Polymerisationsinitiators, typischerweise tert-Butylperbenzoat, tert-Butylperoctoat, Cumolhydroperoxid, Benzoylperoxid, di-tert-Butylperoxid, Dicumolperoxid, Methylethylketonperoxid oder ähnliche Persauerstoffverbindungen ausgeführt, oder eine Azoverbindung wie Azobisisobutyronitril wird verwendet. Die Menge an radikalischem Polymerisationsinitiator kann in Abhängigkeit von dem gewünschten Molekulargewicht variiert werden, jedoch sind etwa 0,05 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten polymerisierbaren Monomers, typisch. Ein typischer Bereich liegt zwischen 0,05 und 4 Gewichtsprozent. Eine Mischung von zwei oder mehreren Initiatoren kann verwendet werden.
Ein Lösungsmittel muss nicht verwendet werden, kann jedoch als flüssiges Reaktionsmedium verwendet werden. Das Lösungsmittel kann in einer Menge von 0 bis etwa 50 % der gesamten Reaktionsmischung verwendet werden. Typischerweise wird das Lösungsmittel in einer Menge von 30 bis 55 Gew.-% der Reaktionsmischung verwendet. Jedes der herkömmlichen Polymerisationslösungsmittel kann in einem Hochtemperaturprozess zur Herstellung des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers verwendet werden. Höhersiedende Lösungsmittel werden typischerweise aufgrund ihres niedrigen Dampfdrucks bei der zur Einleitung der Verzweigung erforderlichen hohen Temperatur verwendet. Im Allgemeinen sind Lösungsmittel mit einem Siedepunkt über etwa 100 °C oder etwa 150 °C am typischsten. Nicht einschränkende Beispiele für solche höhersiedenden Lösungsmittel schließen Ester und gemischte Ether und Ester, Cellosolve, Butylcellosolve, Cellosolve-Acetat, Carbitole, (Poly)alkylenglykoldialkylether und dergleichen ein. Ein beliebiges Lösungsmittel kann verwendet werden, solange die Funktionalität des Lösungsmittels die Monomerfunktionalität nicht beeinträchtigt. Die Reaktion kann auch unter Druck durchgeführt werden, so dass der Siedepunkt eines niedrigsiedenden Lösungsmittels auf Temperaturen erhöht werden kann, die zur Herstellung des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers erwünscht sind.
Zusätzlich können verschiedene Kohlenwasserstofffraktionen verwendet werden, wobei die typischsten Solvesso 150 oder Solvesso 100 sind. Es können auch aromatische Lösungsmittel eingesetzt werden, beispielsweise Toluol, Xylol, Cumol und Ethylbenzol. Besondere Vorsicht ist geboten, wenn funktionelle Lösungsmittel erwünscht sind. Säure-, Alkohol- und aminfunktionelle Lösungsmittel können mit Caprolacton reagieren und sollten daher erst dann eingeführt werden, wenn das Caprolacton mit der gewünschten Stelle auf dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer umgesetzt wurde.
Sobald die Monomere, die mit einem cyclischen Lacton reagieren können, oder Monomere, die mit Lacton vorreagiert wurden, in der Reaktionsmischung enthalten sind, können verschiedene Verarbeitungsverfahren angewendet werden, um das gebildete Polymer mit dem cyclischen Lacton kettenzuverlängern und das endgültige cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer herzustellen. Die Hauptunterschiede betreffen den spezifischen Punkt, an dem das Lacton, typischerweise Caprolacton, in den Reaktionsprozess eingeführt wird.
In einer Ausführungsform wird ein Lacton mit dem hydroxylfunktionellen ethylenisch ungesättigten Monomer in Gegenwart eines geeigneten Katalysators vorreagiert, um ein neues lactonverlängertes Monomer mit einer ethylenisch ungesättigten (typischerweise Acryl- oder Methacryl-) Doppelbindung und einer anhängenden Hydroxylgruppe zu bilden. Das Molverhältnis von Lacton zu ethylenisch ungesättigtem Hydroxylmonomer kann etwa 0,1 bis etwa 20 Mol, typischerweise 0,25 bis 6 Mol, am typischsten 1 bis 3 Mol betragen. Ein typisches Beispiel für ein solches Monomer ist TONE M-100, das ein Reaktionsprodukt von einem Mol 2-Hydroxyethylacrylat mit 2 Mol epsilon-Caprolacton ist.
In einer anderen Ausführungsform wird das Lacton zusammen mit organischen Lösungsmitteln in einen Reaktor geladen. Diese Materialien werden auf eine gewählte Reaktionstemperatur erwärmt und die ethylenisch ungesättigten Monomere werden zusammen mit einem radikalischen Katalysator zugegeben und in Gegenwart des Lösungsmittels und des Lactons umgesetzt. Ein Katalysator für die Lactonpolymerisation kann gleichzeitig mit den Acrylmonomeren zugesetzt werden oder kann vor der Zugabe dieser Monomeren zugesetzt werden. Die Temperatur wird für eine ausreichende Zeit gehalten, um das gewünschte cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer zu bilden.
In einer weiteren Ausführungsform wird zuerst ein verzweigtes Polymer über einen Hochtemperaturpolymerisationsprozess gebildet. Wenn dieser Prozess abgeschlossen ist, wird das gewünschte Lacton zusammen mit einem Katalysator für die Lactonpolymerisation zugegeben und das gewünschte cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer wird gebildet.
In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Molverhältnis von Lacton zu ethylenisch ungesättigtem Hydroxylmonomer, das zu der Reaktionsmischung gegeben wird, variieren. Das Molverhältnis beträgt typischerweise etwa 0,1 bis etwa 20, typischer etwa 0,25 bis etwa 6. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Zusätzlich zu einem radikalischen Polymerisationskatalysator könnte das Polymerisationsmedium einen Polymerisationskatalysator enthalten, wenn Caprolacton in der Zusammensetzung verwendet wird. Typischerweise kann dieser Caprolactonkatalysator ein Alkali- oder Erdalkalimetallalkoxid sein, z. B. Natrium- oder Calciummethoxid; Aluminiumisopropoxid, Organozinnverbindungen, z. B. Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Zinnoctoat und Dibutylzinntetraalkyltitanate, Titanchelate und -acylate, Bleisalze und -oxide, Zinkborat, Antimonoxid, Zinnoctoat, organische Säuren, anorganische Säuren wie Schwefelsäure, Salzsäure und Phosphorsäure und Lewis-Säuren wie Bortrifluorid. Der typische Katalysator ist Dibutylzinndilaurat.
In jedem der oben beschriebenen Prozesse wird die Polymerisation typischerweise fortgesetzt, bis das resultierende cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das gewünschte Molekulargewicht und die erforderliche Verzweigungs- und Vernetzungsfunktionalität aufweist.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist. Zum Beispiel kann das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer und mindestens einem Di(meth)acrylmonomer sein. Außerdem kann das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer, mindestens einem Di(meth)acrylmonomer und mindestens einem Monomethacrylmonomer sein, mit der Maßgabe, dass das mindestens ein Monomethacrylmonomer 30 Gew.-% einer gesamten Reaktionsmischung nicht überschreitet. Ferner kann das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer Caprolacton aufweisen, das auf ein Polymer gepfropft ist, das das Reaktionsprodukt von (1) einem ersten Acrylatmonomer, das ausgewählt ist aus Isobornylacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat und Kombinationen davon, und (2) einem zweiten (Meth)acrylatmonomer ist, das ausgewählt ist aus einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, einem (Meth)acrylmonomer, einem Di(meth)acrylatmonomer und Kombinationen davon. In noch anderen Ausführungsformen ist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer in der Basislackzusammensetzung in einer Menge von etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, z. B. etwa 20 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-%, etwa 25 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% oder etwa 20 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, vorhanden und weist beispielsweise ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 40.000 bis etwa 50.000 g/Mol auf.
In einer Ausführungsform weist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine Polydispersität von etwa 8 bis etwa 15, z. B. etwa 9 bis etwa 14, etwa 10 bis etwa 13, etwa 1 bis etwa 12 auf. In weiteren Ausführungsformen hat das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine theoretische Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 60 °C bis etwa 70 °C, z. B. etwa 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 oder 70 °C. In anderen Ausführungsformen weist das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine Gardner-Holdt-Viskosität von etwa T bis etwa W auf, gemessen bei 25 °C. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen. Diese Werte sind wichtig, um den Zusammensetzungen und Schichten die richtige Trockenheit zu verleihen und für den Einschlag wirksam zu sein.
Klarlackzusammensetzung:
Zur Bildung des Klarlacks wird eine Klarlackzusammensetzung verwendet. Die Klarlackzusammensetzung ist nicht besonders eingeschränkt und kann eine Klarlackzusammensetzung sein, die ein filmbildendes Harz, ein Härtungsmittel und dergleichen aufweist. Die Klarlackzusammensetzung kann vom Lösungsmitteltyp, vom Wassertyp oder vom Pulvertyp sein. Zum Beispiel kann die Klarlackzusammensetzung auf Wasserbasis von etwa 50 bis etwa 99, etwa 55 bis etwa 95, etwa 60 bis etwa 90, etwa 65 bis etwa 85, etwa 70 bis etwa 80 oder etwa 75 bis etwa 80 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Klarlackzusammensetzung, aufweisen.
Klarlacke auf Lösungsmittelbasis mit hohem Feststoffgehalt, die einen niedrigen VOC-Gehalt (Gehalt an flüchtigen organischen Stoffen) aufweisen und den geltenden Umweltvorschriften entsprechen, werden typischerweise verwendet. Typische geeignete lösemittelhaltige Klarlackzusammensetzungen schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf 2-K-Systeme (Zweikomponentensysteme) aus mit Isocyanat vernetzten Polyolpolymeren und 1-K-Systeme aus mit Melamin vernetztem Acrylpolyol oder 1-K-Acrylsilansystemen in Kombination mit Polyol und Melamin. Epoxysäuresysteme können ebenfalls verwendet werden. Solche Lackierungen verleihen Kraftfahrzeugen und Lastkraftwagen eine spiegelähnliche Außenlackierung mit einem attraktiven ästhetischen Erscheinungsbild, einschließlich Hochglanz und DOI (Distinctness Of Image - Bildklarheit).
Verfahren zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung:
Das Verfahren zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung weist die Schritte des Bereitstellens des Substrats einschließlich des darauf angeordneten Primers, des Aufbringens der Basislackzusammensetzung auf den Primer, des Aufbringens der Klarlackzusammensetzung auf die Basislackzusammensetzung und des Härtens der Basislackzusammensetzung und der Klarlackzusammensetzung zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung auf dem Substrat auf.
Der Schritt des Bereitstellens des Substrats kann ein beliebiger sein, der im Stand der Technik bekannt ist. Das Substrat weist den darauf angeordneten Primer auf. Das Substrat kann ein beliebiges wie oben beschriebenes sein und kann den darauf angeordneten elektrotauchlackierten Film 20 aufweisen oder frei von diesem sein. Genauer weist das Verfahren in einer Ausführungsform den Schritt des Aufbringens eines elektrotauchlackierten Films 20 auf das Substrat auf. Anschließend kann das Verfahren den Schritt des Aufbringens der Primerbeschichtungszusammensetzung auf das Substrat einschließen. In diesem Fall kann das Substrat entweder den elektrotauchlackierten Film 20 aufweisen oder frei von dem elektrotauchlackierten Film 20 sein.
Der Primer 14 ist in seiner Dicke nicht besonders beschränkt, hat jedoch typischerweise eine Dicke von etwa 0,3 bis etwa 2,5 mil oder von etwa 0,5 bis etwa 1,5 mil. Diese Dicke kann jedoch je nach Verwendungszweck des Primers 14 variieren. Wenn die Dicke des Primers 14 etwa 2,5 mil überschreitet, kann sich die Bildschärfe verschlechtern oder es können zum Zeitpunkt des Aufbringens Probleme wie Unebenheiten oder Durchhängen auftreten. Wenn die Dicke des Primers 14 weniger als etwa 0,3 mil beträgt, kann der elektrotauchlackierten Film 20 nicht leicht verdeckt werden und es kann zu Beschichtungsdiskontinuitäten kommen, die den elektrotauchlackierten Film 20 einer übermäßigen UV-Durchlässigkeit und -Degradation aussetzen könnten. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
In Bezug auf den Schritt des Aufbringens der Basislackzusammensetzung auf den Primer kann dieser Schritt unter Verwendung eines im Stand der Technik bekannten Verfahrens erreicht werden. Zum Beispiel kann die Basislackzusammensetzung wie die Primerbeschichtungszusammensetzung unter Verwendung einer elektrostatischen Luftsprühbeschichtung oder einer rotierenden elektrostatischen Zerstäubungsglocke so aufgebracht werden, dass sie eine Trockendicke von 0,4 bis 1,2 mil aufweist. Bei dem Verfahren wird die Basislackzusammensetzung auf den Primer 14 aufgebracht, nachdem die Primerbeschichtungszusammensetzung getrocknet und ausgehärtet ist. Dies ist typisch für Reparaturlackanwendungen. Mit anderen Worten wird die Basislackzusammensetzung typischerweise nicht in einer Nass-in-Nass-Anwendung auf die Primerbeschichtungszusammensetzung aufgebracht. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Bezogen auf den Schritt des Aufbringens der Klarlackzusammensetzung auf die Basislackzusammensetzung erfolgt dies typischerweise in einem Nass-in-Nass-Prozess. Mit anderen Worten wird die nasse Klarlackzusammensetzung typischerweise auf die nasse Basislackzusammensetzung aufgebracht, bevor die Basislackzusammensetzung vollständig getrocknet oder ausgehärtet ist. Die Klarlackzusammensetzung wird auf die Basislackzusammensetzung aufgebracht, um die durch das Vorhandensein von Glanzfarbpigmenten auftretende Rauheit oder das Glitzern zu glätten und eine Oberfläche der Basislackschicht zu schützen. Die Klarlackzusammensetzung kann wie die Basislackzusammensetzung unter Verwendung der rotierenden elektrostatischen Zerstäubungsglocken aufgebracht werden. Der Klarlack 18 ist typischerweise so ausgebildet, dass er eine Trockendicke von etwa 1,0 bis 3,0 mil hat.
Alle hier beschriebenen Schritte des Anwendens sind nicht besonders eingeschränkt und können unter Verwendung eines beliebigen Verfahrens auf dem Fachgebiet durchgeführt werden. Zum Beispiel können herkömmliche Beschichtungsverfahren wie Sprühen, elektrostatisches Sprühen, rotierende elektrostatische Hochgeschwindigkeitsglocken und dergleichen verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden luftzerstäubtes Sprühen mit oder ohne elektrostatische Verstärkung und rotierende elektrostatische Hochgeschwindigkeits-Zerstäubungsglocken verwendet, da diese Techniken typischerweise in modernen Automobil- und Lastkraftwagen-Montagewerken eingesetzt werden.
Bezüglich des Schritts des Härtens der Basislackzusammensetzung und der Klarlackzusammensetzung zur Bildung der Mehrschichtbeschichtung auf dem Substrat werden typischerweise beide Zusammensetzungen gleichzeitig gehärtet. Eine der Zusammensetzungen kann jedoch unabhängig von der anderen Zusammensetzung gehärtet oder teilweise gehärtet werden. Das Verfahren zum Aushärten ist nicht besonders eingeschränkt und kann das Einbrennen bei einer bestimmten Temperatur aufweisen, wie vom Fachmann bestimmt. Beispielsweise kann die Aushärtung bei Raumtemperatur oder in einem Aushärteofen bei einer Aushärtetemperatur von etwa 50 °C bis etwa 180 °C oder von etwa 130 °C bis etwa 160 °C erfolgen, um eine mehrschichtige Beschichtung zu erhalten. Die Aushärtezeit kann je nach Aushärtetemperatur variieren. Eine Aushärtezeit von etwa 10 bis etwa 30 Minuten ist jedoch typischerweise ausreichend, wenn die Aushärtetemperatur etwa 130 °C bis etwa 160 °C beträgt. Darüber hinaus werden in verschiedenen nicht einschränkenden Ausführungsformen alle Werte und Wertebereiche einschließlich und zwischen den oben dargelegten ausdrücklich zur Verwendung hierin in Betracht gezogen.
Diese Offenbarung stellt auch einen Gegenstand 22 bereit, der ein Substrat 12, einen auf dem Substrat 12 angeordneten elektrotauchlackierten Film 20 und die auf dem Substrat 12 angeordnete mehrschichtige Beschichtung 10 aufweist. Die mehrschichtige Beschichtung 10 weist den Primer 14, den auf dem Primer 14 angeordneten Basislack 16 und den auf dem Basislack 16 angeordneten Klarlack 18 auf. Der Basislack 16 wird aus der vorgenannten Basislackzusammensetzung gebildet. Die Offenbarung stellt auch ein Verfahren zum Bilden des Gegenstands 22 bereit. Das Verfahren kann einen oder mehrere der vorgenannten Schritte zum Bilden der mehrschichtigen Beschichtung 10 aufweisen.
BEISPIELE
Differenzen von Ln-Werten sowohl vor als auch nach dem Aufbringen eines Klarlacks werden zur Kennzeichnung eines Anti-Einschlags in den folgenden Beispielen verwendet. Je kleiner der Unterschied ist, desto besser ist die Anti-Einschlag-Eigenschaft. Es werden durchschnittlich drei Messungen angegeben.
M15, M45 und M60 sind Wolkigkeitswerte, die bei 15, 45 und 60 Grad von der Spiegelreflexion von einem Cloud-Runner (BYK-Gardner GmbH Co.) gemessen werden. Sie werden in diesen Beispielen verwendet, um die Wolkigkeit einer Beschichtung zu kennzeichnen. Nachstehend werden durchschnittlich 20 Messungen zur Wolkigkeit angegeben. Je kleiner der Wert ist, desto weniger Wolkigkeit weist die Beschichtung auf. Die Kurzwelle (SW) wird mit einem Wellenabtaster (BYK-Gardner GmbH Co.) gemessen und zur Kennzeichnung der Glätte der Beschichtung verwendet. Je niedriger der Wert, desto glatter wird die Beschichtung bestimmt. Es werden durchschnittlich drei Messungen angegeben.
Beispiel 1
Alle Silberlackproben haben einen sprühfertigen Volumenfeststoff von 16 Vol.-% und 24,6 % Aluminium, bezogen auf das gesamte Bindemittel. Jede Probe hat 6 Gew.-% Wachs, bezogen auf das gesamte Bindemittel, und 10 Gew.-% gesamtes Celluloseacetatbutyrat (CAB von Eastman Chemical Co.) (7,5 Gew.-% CAB-381-20 und 2,5 Gew.-% CAB-531-1), bezogen auf das gesamte Bindemittel. Wie im Stand der Technik bekannt ist, hat das CAB-381-20 einen niedrigeren Butyratgehalt als das CAB-531-1.
Zwei CAB-Lösungen werden durch Auflösen eines CAB-Pulvers in einer Mischung aus Butylacetat und Methylethylketon im Gewichtsverhältnis 50/50 hergestellt. Eine CAB-Lösung weist 15 Gew.-% CAB-381-20 auf und die zweite CAB-Lösung weist 20 Gew.-% CAB-531-1 auf. Es wird ein Aluminiumpigment verwendet, das eine SSP-353-Aluminiumpaste von Silberline Manufacturing Co. ist.
Zur Herstellung einer Basislackprobe werden eine Wachsdispersion (6 Gew.-% AC® 405T Ethylen-Vinylacetat-Copolymer in einer Mischung aus Xylol und Butylacetat in einem Gewichtsverhältnis von 40/54), Lösungsmittel und Harz in einen Metallbehälter gegeben und mit einem Luftmischer gut durchmischt. Die Harze sind mit HBA, PE und Acryl-1 gekennzeichnet. Die Aluminiumpaste wird langsam in den Behälter gegeben und 30 Minuten lang gemischt. Anschließend werden nacheinander CAB-Lösungen in den Behälter gegeben und weitere 15 Minuten gemischt.

Handelsübliche Centari 6000-Farbe (von Axalta Coating Systems) wird als Kontrolle verwendet. Alle Proben werden mit einer EcoPainter-Maschine versprüht. Das kommerzielle Versiegelungsmittel 42440s (von Axalta Coating Systems) wird zuerst auf eine 12 x 18 Zoll große, bandbeschichtete UNP-Aluminiumplatte (von ACT Test Panels LLC) gemäß dem technischen Datenblatt (Technical Data Sheet - TDS) aufgebracht. Der Basislack wird mit einer Satajet 4000 RP-Spritzpistole mit einer 1,3 mm-Spitze (von Sata German Engineering Co.) aufgesprüht. Nach dem Entlüften des Basislacks wird ein handelsüblicher Klarlack 8035 (von Axalta Coating Systems) aufgetragen. Das vollständige System wird dann bei 140 °F für 30 Minuten eingebrannt. Nach der Bildung werden der Einschlag, die Wolkigkeit und die Oberflächenglätte bestimmt. TABELLE 1

	Gew.-% Bindemittel gesamt			Wolkigkeitswerte			Einschlag werte	Glätte werte
Probe	HBA	PE	Acrylic-1	M15	M45	M60	Ln(CC)-Ln(BC)	SW_SD
Kontrolle	0	0	0	3.5	4.0	4.5	-5.4	14.8
S1	0	0	83.5	3.4	4.2	4.5	-4.1	13.8
S2	0	25	58.8	3.6	4.6	4.8	-4.9	12.9
S3	12.5	0	71.0	3.3	4.3	4.4	-3.5	11.6
S4	25	0	58.5	3.1	3.8	4.3	-2.7	11.7
S5	50	0	33.5	3.5	4.3	4.9	-3.5	11.7
S6	75	0	8.5	4.5	5.4	5.5	-5.5	12.1

HBA ist ein hyperverzweigtes Acrylpolymer, das unter Verwendung des folgenden Verfahrens hergestellt wird. In einen 12-Liter-Glaskolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Wasserkühler, einem Stickstoffeinlass und einem Heizmantel ausgestattet ist, werden 1758,6 g Solvesso 100 gegeben. Diese Mischung wird gerührt und zum Rückfluss erhitzt. Während die Charge am Rückfluss gehalten wird, wird eine Mischung aus 703,4 g 1,6-Hexandioldiacrylat, 3033,6 g Isobornylacrylat, 659,5 g Hydroxyethylmethacrylat, 44 g t-Butylperoxyacetat, 703,4 g Solvesso 100 über einen Zeitraum von 300 Minuten zugegeben. Dann wird die Reaktionsmischung weitere 60 Minuten unter Rückfluss gehalten. Nach der Haltezeit wird die Reaktionsmischung auf 120 °C abgekühlt. Eine Mischung von 885,3 g gamma-Caprolacton, 412,2 g Solvesso 100 und 3,0 g Dibutylzinndilaurat wird über einen Zeitraum von 30 Minuten in den Kolben gegeben. Nach beendeter Zugabe wird die Reaktionstemperatur auf 150 °C erhöht und weitere 3 Stunden gehalten. Das Feststoffgewicht der resultierenden Polymerlösung beträgt 65,8 % und die bei 25 °C gemessene Gardner-Holdt-Viskosität beträgt „X“. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Polymers betrug 54.500 und die Polydispersität 11, jeweils bestimmt durch GPC.
PE ist ein verzweigter Polyester mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 9.900 und einer Tg von -30 °C. Die Harzlösung ist zu 80 Gew.-% in n-Butylalkohol fest.
Acryl-1 ist ein statistisches Acrylcopolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 13.000 und einer Tg von etwa 24 °C. Es enthält 62 Gew.-% Feststoffe in n-Butylacetat.
Wolkigkeitswerte, Einschlagwerte und Glättewerte werden unter Verwendung der zuvor beschriebenen Verfahren bestimmt. In Bezug auf die Wolkigkeitswerte bedeuten niedrigere Zahlen eine verringerte Wolkigkeit. In Bezug auf die Einschlagwerte bedeuten Werte, die näher an Null liegen, einen verringerten Einschlag, wobei Null optimal ist. In Bezug auf die Glättewerte bedeuten niedrigere Werte eine verbesserte Glätte.
Tabelle 1 zeigt deutlich, dass S1 ein überaus vergleichbares Aussehen (Wolkigkeitswerte) im Vergleich zur Kontrolle und leicht verbesserte Glätte- und Anti-Einschlag-Eigenschaften aufweist. Das Ersetzen von Acrylharz 1 durch ein Polyesterharz führte zu einer schlechteren Wolkigkeit und einem stärkeren Einschlag, obwohl dies zu einer glatteren Lackierung führte. Das Ersetzen von Acrylharz 1 durch eine bestimmte Menge HBA ist jedoch sehr effektiv, um den Einschlag und die Wolkigkeit zu verringern und gleichzeitig einen glatteren Film zu erzielen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden jegliche und alle Kombinationen der vorgenannten Komponenten hiermit ausdrücklich in Betracht gezogen, auch wenn sie nicht zusammen in einem einzigen Absatz oder Abschnitt beschrieben sind. Während in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung mindestens ein Ausführungsbeispiel dargestellt worden ist, sollte man zu schätzen wissen, dass eine große Anzahl von Variationen existiert. Man sollte zu schätzen wissen, dass das Ausführungsbeispiel oder die Ausführungsbeispiele lediglich Beispiele sind und den Schutzumfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird die vorstehende ausführliche Beschreibung dem Fachmann einen praktischen Fahrplan zum Implementieren eines Ausführungsbeispiels bereitstellen. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen an der Funktion und Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, die in einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, ohne vom Schutzumfang, wie in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen.

Claims

Beansprucht wird:
Verfahren zum Bilden einer mehrschichtigen Beschichtung auf einem Substrat, das einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit zeigt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: E. Bereitstellen des Substrats mit einem darauf angeordneten Primer; F. Aufbringen einer Basislackzusammensetzung auf den Primer, wobei die Basislackzusammensetzung ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% umfasst, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde und das ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist; G. Aufbringen einer Klarlackzusammensetzung auf die Basislackzusammensetzung und H. Aushärten der Basislackzusammensetzung und der Klarlackzusammensetzung zur Bildung der mehrschichtigen Beschichtung auf dem Substrat; wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4 zeigt, wobei der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer ist; und wobei der Primer, die Basislackzusammensetzung und die Klarlackzusammensetzung jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen als Differenz von Ln-Werten, einen Einschlag von weniger als etwa 5,5 zeigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren ist, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer und mindestens einem Di(meth)acrylmonomer ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton, mindestens einem Monoacrylmonomer, mindestens einem Di(meth)acrylmonomer und mindestens einem Monomethacrylmonomer ist, mit der Maßgabe, dass das mindestens ein Monomethacrylmonomer 30 Gew.-% einer gesamten Reaktionsmischung nicht überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer Caprolacton umfasst, das auf ein Polymer gepfropft ist, das das Reaktionsprodukt von (1) einem ersten Acrylatmonomer, das ausgewählt ist aus Isobornylacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat und Kombinationen davon, und (2) einem zweiten (Meth)acrylatmonomer ist, das ausgewählt ist aus einem Hydroxyalkyl(meth)acrylat mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, einem (Meth)acrylmonomer, einem Di(meth)acrylatmonomer und Kombinationen davon.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Hydroxylmonomergehalt des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer in der Basislackzusammensetzung in einer Menge von etwa 15 bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das durchschnittliche Molekulargewicht (Mw) des cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers etwa 40.000 bis etwa 50.000 g/Mol beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine Polydispersität von etwa 8 bis etwa 15 aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine theoretische Glasumwandlungstemperatur (Tg) von etwa 60 °C bis etwa 70 °C aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer eine Gardner-Holdt-Viskosität von etwa T bis etwa W, gemessen bei 25 °C, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Klarlackzusammensetzung in einem Nass-in-Nass-Prozess auf die Basislackzusammensetzung aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Basislackzusammensetzung und die Klarlackzusammensetzung gleichzeitig durch Einbrennen zur Bildung eines Basislacks bzw. eines Klarlacks ausgehärtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Basislackzusammensetzung ein Härtungsmittel umfasst.
Gegenstand umfassend: ein Substrat; einen elektrotauchlackierten Film, der auf dem Substrat angeordnet ist; und eine mehrschichtige Beschichtung, die auf dem Substrat angeordnet ist und die einen reduzierten Einschlag und eine reduzierte Wolkigkeit zeigt, wobei die mehrschichtige Beschichtung umfasst; einen Primer; einen Basislack, der auf dem Primer angeordnet ist; und einen Klarlack, der auf dem Basislack angeordnet ist, wobei der Basislack aus einer Basislackzusammensetzung gebildet ist, die ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% umfasst, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde und das ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist; wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4 aufweist, wobei der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer ist; und wobei der Primer, der Basislack, die Basislackzusammensetzung und der Klarlack jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Gegenstand nach Anspruch 16, der einen Einschlag von weniger als 5,5, gemessen als eine Differenz von Ln-Werten, aufweist und wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren ist, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist.
Mehrschichtige Beschichtung mit reduziertem Einschlag und reduzierter Wolkigkeit, wobei die mehrschichtige Beschichtung Folgendes umfasst: einen Primer; einen Basislack, der auf dem Primer angeordnet ist; und einen Klarlack, der auf dem Basislack angeordnet ist, wobei der Basislack aus einer Basislackzusammensetzung gebildet ist, die ein filmbildendes Harz, ein Pigment und etwa 5 bis etwa 75 Gew.-% eines Bindemittels eines cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymers mit einem Hydroxylmonomergehalt von etwa 1 bis etwa 65 Gew.-% umfasst, das ganz oder teilweise mit einem cyclischen Lacton umgesetzt wurde und das ein durchschnittliches Molekulargewicht (Mw) von etwa 10.000 bis etwa 150.000 g/Mol aufweist; wobei die mehrschichtige Beschichtung, gemessen bei 15 Grad von der Spiegelreflexion, eine Wolkigkeit von weniger als etwa 4 aufweist, wobei der Primer frei von dem cyclischen lactonmodifizierten verzweigten Acrylpolymer ist; und wobei der Primer, der Basislack, die Basislackzusammensetzung und der Klarlack jeweils frei von einem cyclischen lactonmodifizierten linearen Acrylpolymer sind.
Mehrschichtige Beschichtung nach Anspruch 18, die einen Einschlag von weniger als etwa 5,5, gemessen als Differenz von Ln-Werten, zeigt, und ferner ein Versiegelungsmittel umfasst, das auf dem Primer angeordnet ist und in direktem Kontakt mit diesem steht.
Mehrschichtige Beschichtung nach Anspruch 18 oder 19 wobei das cyclische lactonmodifizierte verzweigte Acrylpolymer das Reaktionsprodukt von Caprolacton und mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Monomeren ist, wobei mindestens eines der ethylenisch ungesättigten Monomere den Hydroxylgehalt aufweist und das andere der ethylenisch ungesättigten Monomere keinen Hydroxylgehalt aufweist.