DE3607385C2

DE3607385C2 -

Info

Publication number: DE3607385C2
Application number: DE3607385A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Abiko Chiba Jp Ichimura; Koichiro Nagoya Aichi Jp Kido; Kazuhiko Nagoya Aichi Jp Hotta; Shogo Nagoya Aichi Jp Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1986-03-06
Publication date: 1993-09-09
Also published as: GB8605327D0; CA1273250A; GB2172292A; AU587429B2; AU5439386A; US4741932A; DE3607385A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung, die imstande ist, eine Überzugsschicht für z. B. Automobile zu liefern, die eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, ein hervorragendes äußeres Aussehen und - ohne Durchführung einer Schmirgelbehandlung - eine gute Haftfähigkeit hat, und ein Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung.

Was Beschichtungsmaterialien betrifft, die für Substrate wie Metalle und Kunststoffe bei z. B. Automobilen einzusetzen sind, besteht die Neigung, daß die Anforderungen an ihre Witterungsbeständigkeit, ihr äußeres Aussehen und ihre Beständigkeit gegen Absplittern usw. Jahr für Jahr strenger werden. Um solchen Anforderungen zu entsprechen, wird auf einem derartigen Substrat eine laminierte Beschichtung gebildet, die eine Grundierschicht, eine Zwischenschicht und eine Deckschicht umfaßt. Die Eigenschaften, die für die einzelnen Schichten der Beschichtung erforderlich sind, unterscheiden sich jedoch voneinander, und die laminierte Beschichtung besteht aus chemisch und physikalisch verschiedenen Schichten, weshalb es wahrscheinlich ist, daß die Haftung der Schichten der Beschichtung aneinander ungenügend wird oder die Neigung besteht, daß sich die Schichten verschlechtern, während die Zeit vergeht, so daß es wahrscheinlich ist, daß eine Abschälung der Schichten voneinander eintritt. Wenn auf die Deckschicht eine Ausbesserungsschicht aufgebracht wird, besteht ferner die Neigung, daß die Haftung an der getrockneten oder gehärteten Deckschicht ungenügend wird, was eine wahrscheinliche Ursache für Schwierigkeiten ist. Ferner besteht in den letzten Jahren die Neigung, daß die Anforderungen neuer Moderichtungen in bezug auf das äußere Aussehen strenger werden, und es sind viele Versuche zur Verbesserung des äußeren Aussehens durch Bildung einer mehrfarbigen Beschichtung unternommen worden. Die ungenügende Haftung der Schichten der Beschichtung aneinander ist jedoch ein schwerwiegendes Problem. Zur Verbesserung der Haftung ist es üblich, eine getrocknete oder gehärtete Schicht einer Schmirgelbehandlung zu unterziehen, wofür ein beträchtlicher Aufwand an Zeit und Arbeit erforderlich ist, worauf die Schicht beschichtet wird; es ist wahrscheinlich, daß bei diesem Verfahren auf einen Teil der gewünschten Eigenschaften verzichtet werden muß. Es besteht ein großer Bedarf an einer Beschichtungszusammensetzung für die Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung, die imstande ist, ohne Schmirgelbehandlung eine ausgezeichnete Haftung zu liefern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Beschichtungszusammensetzung und ein Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung bereitzustellen, durch die das Beschichtungsverfahren mittels eines Systems ohne Schmirgelbehandlung, das zur Energie- und zur Kosteneinsparung beiträgt, vereinfacht werden kann und die Bildung einer Beschichtung mit ausgezeichneter Haltbarkeit und sehr gutem äußerem Aussehen ermöglicht wird.

Gegenstand der Erfindung ist eine Beschichtungszusammensetzung, die (A) 100 Masseteile eines Acrylcopolymers und (B) 0 bis 40 Masseteile eines Aminoplastharzes oder eines Isocyanatvorpolymer als Härtungsmittel und ggf. (C) an sich bekannte Bestandteile und ein organisches Lösungsmittel enthält, wobei das Acrylcopolymer ein Copolymer einer Monomermischung ist, die im wesentlichen aus:

(1) 1 bis 50 Masse-% 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat,
(2) 0,2 bis 10 Masse-% einer α,β-monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure und
(3) 40 bis 98,8 Masse-% anderer copolymerisierbarer Monomere

besteht, vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge des 1,4-Butandiolmono(meth)acrylats und hydroxylgruppenhaltiger Monomere in den copolymerisierbaren Monomeren nicht mehr als 50 Masse-% der Monomermischung beträgt, und für den Fall, daß das Härtungsmittel ein Isocyanatvorpolymer ist, das Molverhältnis x/y nicht höher als 1,5/1 ist, wobei x die Molzahl der NCO-Gruppen in dem Isocyanatvorpolymer und Y die Zahl der OH-Gruppen in dem Acrylcopolymer (A) ist, und für den Fall, daß das Härtungsmittel ein Aminoplast ist, dieses in einer Menge von 10 bis 40 Masseteilen pro 100 Masseteile des Acrylcopolymers enthalten ist.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 7 in den beigefügten Zeichnungen sind Schnittzeichnungen von mehrschichtigen Beschichtungen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wurden.

Fig. 1 erläutert eine mehrschichtige Beschichtung, bei der auf der Oberfläche eines Substrats 1 eine aus einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellte Überzugsschicht 2 und auf dieser eine Deckschicht 3 gebildet wurde.

Fig. 2 erläutert eine mehrschichtige Beschichtung, die der in Fig. 1 erläuterten Beschichtung ähnlich ist, wobei jedoch das Substrat auf seiner Oberfläche eine weitere Überzugsschicht 4 aufweist.

Fig. 3 und 4 erläutern mehrschichtige Beschichtungen, die durch doppelte Beschichtung wie z. B. Ausbesserungsbeschichtung oder dicke Beschichtung gebildet wurden. Fig. 3 erläutert eine Ausführungsform, bei der sowohl eine Überzugsschicht I (2) als auch eine Deckschicht (2) aus einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellt wurden. Die Deckschicht wurde auf der thermisch behandelten bzw. gebrannten Überzugsschicht I gebildet. Fig. 4 erläutert eine Ausführungsform, bei der die Deckschicht aus zwei Schichten (3 und 2) besteht und für die oberste Schicht 2 eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung verwendet wurde.

Fig. 5 und 6 erläutern Farb-Beschichtungen in zwei Farbtönen. In Fig. 5 sind die aus einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellte Überzugsschicht I (2c₁) und eine Deckschicht 3c₂ mit verschiedenen Farbmitteln gefärbt.

Fig. 7 erläutert eine Farb-Beschichtung in drei Farbtönen, bei der eine aus einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellte Überzugsschicht I (2c₁) und eine doppelschichtige Deckschicht, die aus einer Überzugsschicht 2′c₂, die aus einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellt wurde, und einer weiteren Überzugsschicht 3c₃ besteht, mit drei verschiedenen Farbmitteln gefärbt sind.

Das 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat in dem Acrylcopolymer (A), das im Rahmen der Erfindung verwendet wird, ist 1,4- Butandiolmonoacrylat oder 1,4-Butandiolmonomethacrylat und stellt einen Bestandteil dar, der zu einer Verbesserung der Haftung an einem Substrat, das aus einem Metall oder einem Harz mit im allgemeinen schlechten Haftungseigenschaften wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen hergestellt ist, und an einer Deckschicht, die auf der aus der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung hergestellten Überzugsschicht gebildet wird, beiträgt und die auch zu der Vernetzungsreaktion beiträgt, wenn die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung als Härtungsmittel ein Aminoplastharz oder ein Isocyanatvorpolymer enthält. Das 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat wird in dem Acrylcopolymer in einer Menge von 1 bis 50 Masse-% verwendet. Wenn die Menge weniger als 1 Masse-% beträgt, wird die Haftung an dem Substrat und an der Deckschicht ungenügend. Andererseits besteht die Neigung, daß die Viskosität des Harzes hoch ist, wenn die Menge 50 Masse-% überschreitet, und die Wasserbeständigkeit der Überzugsschicht wird in diesem Fall sehr mäßig. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 3 und 35 Masse-%.

Die α,β-monoethylenisch ungesättigte Carbonsäure, die im Rahmen der Erfindung verwendet wird, dient zur Verbesserung der Affinität zu Pigmenten und der Haftung an der Deckschicht und spielt auch eine wichtige Rolle als Katalysator für die Vernetzungsreaktion. Die α,β-monoethylenisch ungesättigte Carbonsäure ist ein polymerisierbares Monomer mit mindestens einer Carboxylgruppe. Als spezielle Beispiele können Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Phthalsäure, Fumarsäure und mit einem Alkohol (wie z. B. Methylalkohol, Ethylalkohol oder Butylalkohol) modifizierte Monoalkylester von Itaconsäure, Maleinsäure oder Fumarsäure erwähnt werden. Solch eine α,β-monoethylenisch ungesättigte Carbonsäure wird in dem Acrylcopolymer in einer Menge von 0,2 bis 10 Masse-% verwendet. Wenn die Menge weniger als 0,2 Masse-% beträgt, werden die vorstehend erwähnten Wirkungen ungenügend, und wenn die Menge 10 Masse-% überschreitet, besteht die Neigung, daß die Viskosität des Copolymers hoch ist, und die Wasserbeständigkeit wird sehr mäßig. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 0,5 und 5 Masse-%, wenn als Härtungsmittel ein Aminoplastharz verwendet wird, und zwischen 0,2 und 5 Masse-%, wenn als Härtungsmittel ein Isocyanatvorpolymer verwendet wird.

Als andere copolymerisierbare Monomere können (Meth)acrylate wie z. B. Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Propyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)acrylat, Phenethyl(meth)acrylat und Phenyl(meth)acrylat; Styrolderivate wie z. B. Styrol, α-Methylstyrol und Vinyltoluol; polymerisierbare ungesättigte Nitrile wie z. B. Acrylnitril und Methacrylnitril und Vinylester wie z. B. Vinylacetat und Vinylpropionat erwähnt werden. Diese nichtfunktionellen Monomere können in geeigneter Weise für eine Kombination mit anderen, funktionellen Monomeren ausgewählt werden, um die gewünschten Eigenschaften als Beschichtungsmaterial für Automobile, z. B. Witterungsbeständigkeit, äußeres Aussehen, chemische Beständigkeit, Wasserbeständigkeit und gute physikalische Eigenschaften, zu liefern. Als andere copolymerisierbare Monomere, die von den vorstehend erwähnten verschieden sind, können je nach Erfordernis Hydroxyalkyl(meth)acrylate wie z. B. 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat und 3-Hydroxypropyl(meth)acrylat; Veresterungsreaktionsprodukte von Monoepoxyverbindungen mit (Meth)acrylsäure, Fumarsäure oder Maleinsäure wie z. B. "Carjera E" (Glycidylester einer synthetischen Fettsäure); hydroxylgruppenhaltige Monomere wie z. B. niedermolekulare Polyesterharze mit polymerisierbaren ungesättigten Gruppen; N-alkoxysubstituierte Amide wie z. B. N-Methoxymethyl(meth)acrylamid, N-Ethoxymethyl(meth)acrylamid und N-Butoxymethyl(meth)acrylamid; epoxygruppenhaltige Monomere wie z. B. Glycidyl(meth)acrylat, (Meth)acrylglycidylether oder m-Glycidyl(meth)acrylat und basische Monomere wie z. B. Dimethylaminoethyl(meth)acrylat und Diethylaminoethyl(meth)acrylat eingesetzt werden.

Im Rahmen der Erfindung sollte die Gesamtmenge des 1,4- Butandiolmono(meth)acrylats und hydroxylgruppenhaltiger Monomere unter den erwähnten anderen copolymerisierbaren Monomeren nicht mehr als 50 Masse-% betragen. Wenn die Gesamtmenge 50 Masse-% überschreitet, besteht die Neigung, daß die Viskosität des Harzes hoch ist, und die Wasserbeständigkeit der Überzugsschicht wird sehr mäßig.

Im Rahmen der Erfindung besteht die Monomereinrichtung, die das Acrylcopolymer (A) bildet, vorzugsweise aus:

(1) 1 bis 50 Masse-% 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat,
(2) 0,2 bis 10 Masse-% einer α,β-monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure,
(3) 15 bis 98,8 Masse-% eines Alkyl(meth)acrylats mit einer 1 bis 20 Kohhlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe,
(4) 0 bis 40 Masse-% Styrol und
(5) 0 bis 39 Masse-% eines Alkylhydroxy(meth)acrylats mit einer 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenen Alkylgruppe,

vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge des 1,4-Butandiolmono(meth)acrylats und des Alkylhydroxy(meth)acrylats mit einer 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe nicht mehr als 50 Masse-% beträgt.

Das Acrylcopolymer (A) kann im Rahmen der Erfindung durch irgendein übliches Verfahren wie z. B. ein Lösungspolymerisationsverfahren, ein Massepolymerisationsverfahren oder ein Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt werden. Ein Polymer, das durch ein Lösungspolymerisationsverfahren erhalten wird, wird jedoch bevorzugt. Beim Lösungspolymerisationsverfahren wird die vorstehend erwähnte Monomermischung in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels und eines Polymerisationsinitiators copolymerisiert. Das organische Lösungsmittel kann ein üblicherweise verwendetes organisches Lösungsmittel wie z. B. Isopropylalkohol, n-Butanol, Toluol oder Xylol sein. Gleichermaßen kann der Polymerisationsinitiator ein üblicherweise verwendeter Polymerisationsinitiator wie z. B. Azobisisobutyronitril, Benzoylperoxid oder Cumolhydroperoxid sein. Nötigenfalls kann auch ein Kettenüberträger wie z. B. 2-Mercaptoethanol oder n-Octylmercaptan verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung kann ferner gebräuchliche Bestandteile, die üblicherweise für Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden, bis zu einem derartigen Ausmaß enthalten, daß die im Rahmen der Erfindung gewünschten Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Als solche zusätzliche Bestandteile können von Acrylharzen verschiedene Harze wie z. B. ein Alkydharz, ein Polyesterharz, ein Epoxyharz und ein Celluloseharz; verschiedene Pigmente und verschiedene Zusatzstoffe wie z. B. ein Oberflächensteuerungsmittel und ein Ultraviolettabsorber erwähnt werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung für den Beschichtungsvorgang mit einem organischen Lösungsmittel, das für den besonderen Zweck geeignet ist, bis zur Erzielung für die Beschichtung geeigneten Höhe der Viskosität verdünnt und dann aufgebracht und zur Bildung einer Überzugsschicht getrocknet oder gehärtet werden.

Die vorstehend erwähnte Beschichtungszusammensetzung des Lacktyps ist besonders wirksam, wenn das Substrat aus einem Olefinpolymer wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen, das gegenüber einem gebräuchlichen Beschichtungsmaterial im allgemeinen schlechte Haftungseigenschaften hat, hergestellt ist.

Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung ist ferner imstande, z. B. einen hohen Grad von Witterungsbeständigkeit und ein sehr gutes äußeres Aussehen zu liefern, wenn sie als eine wärmehärtbare Beschichtungszusammensetzung formuliert wird, die ein Aminoplastharz in einer Menge von nicht mehr als 40 Masseteilen pro 100 Masseteile des Acrylcopolymers (A) enthält, und als zur thermischen Behandlung bzw. zum Brennen geeignetes Beschichtungsmaterial für z. B. ein Metallsubstrat verwendet wird. Wenn die Menge des Härtungsmittels in einem solchen Fall 40 Masseteile überschreitet, besteht die Neigung, daß sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften verschlechtern, und gleichzeitig werden die Haftungseigenschaften, die im Rahmen der Erfindung erzielbar sind, beeinträchtigt.

Zu speziellen Beispielen für das Aminoplastharz gehören Aminotriazin-, Harnstoff- und Dicyandiamidharz und ein Alkylveretherungsprodukt eines methylolmodifizierten N,N- Ethylenharnstoffs mit Cyclohexanol oder mit einem Alkanol, das 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält. Besonders bevorzugt wird ein Aminoplastharz, das aus Aminotriazin erhalten wird, wie z. B. ein methylverethertes Melaminharz oder ein butylverethertes Melaminharz. Wenn als Härtungsmittel ein Aminoplastharz verwendet wird, kann zu der vorstehend erwähnten Beschichtungszusammensetzung ein externer Katalysator wie z. B. p-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfonsäure oder Naphthalinsulfonsäure oder ein aminneutralisiertes Produkt davon hinzugegeben werden.

Wenn als Härtungsmittel ein Isocyanatvorpolymer verwendet wird, wird es in einer derartigen Menge eingesetzt, daß das Molverhältnis X/Y nicht höher als 1,5/1 ist, wobei X die Molzahl der NCO-Gruppen in dem Isocyanatvorpolymer und Y die Molzahl der OH-Gruppen in dem Acrylcopolymer (A) ist, um eine bei Raumtemperatur härtbare oder wärmehärtbare Beschichtungszusammensetzung zu erhalten, wodurch es möglich ist, z. B. einen hohen Grad von Witterungsbeständigkeit und ein sehr gutes äußeres Aussehen zu liefern. Das Isocyanatvorpolymer ist eine Verbindung, die pro Molekül mindestens zwei freie oder blockierte (geschützte) Isocyanatogruppen enthält. Insbesondere können aliphatische Isocyanate wie z. B. Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und Trimethylhexandiisocyanat, alicyclische Diisocyanate wie z. B. Isophorondiisocyanat und 4,4′-Methylen- bis(cyclohexylisocyanat); aromatische Diisocyanate wie z. B. Xylylendiisocyanat und Toluoldiisocyanat; Addukte von Isocyanat mit einem mehrwertigen Alkohol wie z. B. Ethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol oder Trimethylolpropan; Addukte oder Biuretprodukte eines niedermolekularen Polyesterharzes oder von Wasser mit einer funktionellen Gruppe, die mit einer Isocyanatogruppe reaktionsfähig ist; Polymere von Diisocyanaten selbst und blockierte Produkte, die durch Blockieren der Isocyanatogruppen dieser Materialien mit einem üblichen Blockiermittel (Schutzgruppenreagenz) wie z. B. einem niederen einwertigen Alkohol oder Methylethylketoxim erhalten werden, erwähnt werden. Wenn die Menge des Isocyanatvorpolymers derart ist, daß das Molverhältnis X/Y den wert 1,5/1 überschreitet, besteht die Neigung, daß sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften verschlechtern, und gleichzeitig werden auch die Haftungseigenschaften, die im Rahmen der Erfindung erzielbar sind, beeinträchtigt.

Die vorstehend beschriebene Beschichtungszusammensetzung wird auf ein Substrat aufgebracht und gehärtet, um eine Überzugsschicht I zu bilden. Dann wird auf der gesamten Oberfläche der Überzugsschicht I oder auf einem Teil dieser Oberfläche direkt - ohne Durchführung einer Schmirgelbehandlung - eine Deckschicht gebildet, wodurch es möglich ist, eine mehrschichtige Beschichtung mit verschiedenen hervorragenden Eigenschaften zu bilden (Fig. 1).

Für das im Rahmen der Erfindung zu verwendende Substrat gibt es keine besondere Einschränkung, und das Substrat kann aus einem Metall oder einem Harz hergestellt sein. Ferner ist es möglich, ein Substrat zu verwenden, das auf seiner Oberfläche mindestens eine Überzugsschicht aufweist (Fig. 2 bis 7).

Auf der Überzugsschicht I wird eine Deckschicht gebildet. Die Deckschicht kann eine einzelne Schicht oder eine mehrschichtige, aus zwei oder mehr Schichten bestehende Beschichtung sein. Die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung kann auch für die Deckschicht verwendet werden (Fig. 3 und 4). Sie ist beispielsweise in der Hinsicht effektiv, daß dadurch eine doppelte Beschichtung für eine Ausbesserungsbeschichtung oder eine dicke Beschichtung mittels eines Beschichtungsverfahrens ohne Schmirgelbehandlung durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß kann eine mehrfarbige, mehrschichtige Beschichtung, bei der zwei oder mehr Schichten verschiedene Farben haben, beispielsweise eine Farb-Beschichtung in zwei oder drei Farbtönen, wie sie in Fig. 5 bis 7 gezeigt wird, durch ein Beschichtungsverfahren ohne Schmirgelbehandlung gebildet werden, wodurch auf einfache Weise eine Beschichtung mit einem sehr schönen äußeren Aussehen erhalten werden kann. Beispielsweise wird eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung auf ein Substrat aufgebracht, worauf getrocknet oder gehärtet wird, um eine Überzugsschicht I zu erhalten, und dann wird die Überzugsschicht I teilweise abgedeckt, z. B. mit einem Abdeckstreifen. Dann wird eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung mit einer anderen Farbe aufgebracht, worauf getrocknet oder gehärtet wird, und dann wird der Abdeckstreifen abgezogen, um eine mehrfarbige, mehrschichtige Beschichtung wie z. B. eine Farb-Beschichtung in zwei Farbtönen zu erhalten.

Durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung, wie sie vorstehend erwähnt wurden, ist es nun möglich gemacht worden, durch ein Verfahren ohne Schmirgelbehandlung, was schwierig zu sein pflegte, eine mehrschichtige Beschichtung zu bilden. Auf diese Weise trägt die Erfindung in hohem Maße zur Rationalisierung und zur Kosteneinsparung bei und hat einen beträchtlichen Einfluß auf die Qualitätsverbesserung von Überzugsschichten für verschiedene Zwecke.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele näher erläutert. In den Beispielen sind unter "Teilen" "Masseteile" zu verstehen.

Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6

Auf eine Polypropylenplatte, deren Oberfläche mit Toluol gereinigt worden war, wurde mit einer Luft-Spritzpistole eine thermoplastische Beschichtungszusammensetzung, wie sie in Tabelle 2 (P-1 bis P-11) angegeben ist und die als Hauptbestandteil ein Acrylcopolymer enthielt, wie es in Tabelle 1 (A-1 bis A-11) angegeben ist, aufgebracht und 30 min lang bei 80°C getrocknet, um eine Überzugsschicht 1 mit einer Dicke von 20 µm zu erhalten. Auf die Überzugsschicht 1 wurde eine wärmehärtbare oder thermoplastische Beschichtungszusammensetzung (T-1 oder T-2; wie in Tabelle 3 angegeben), die als Hauptbestandteil ein Acrylcopolymer (D-1 oder D-2) enthielt, aufgebracht und 30 min lang bei 80°C gehärtet oder getrocknet, um eine Überzugsschicht 2 mit einer Dicke von etwa 30 µm zu bilden, wodurch eine mehrschichtige Beschichtung erhalten wurde. Die Haftung der Schichten der mehrschichtigen Beschichtung aneinander war in jedem Beispiel sowohl in der Anfangsstufe als auch nach dem Bewitterungsversuch gut, während in jedem Vergleichsbeispiel eine Abschälung der Schichten voneinander beobachtet wurde und die Beschichtung als solche für die praktische Anwendung unbrauchbar war.

Im Rahmen der Erfindung wurde die Haftung durch eine Abschälprüfung bewertet, bei der quadratische Abschnitte der Überzugsschicht, die durch sich kreuzende Schnittlinien festgelegt wurden, (10×10 quadratische Abschnitte mit einer Fläche von jeweils 1 mm²) einem Abschälversuch mit einem Ausbesserungsstreifen unterzogen wurden, wobei die Zahl der quadratischen Abschnitte, die unabgeschält blieben, gezählt wurde.

Beispiele 6 und 7 und Vergleichsbeispiel 7

Eine zur kationischen elektrochemischen Abscheidung dienende Beschichtungszusammensetzung für Automobile wurde auf ein mit Zinkphosphat behandeltes Stahlblech aufgebracht und dann 30 min lang bei 180°C thermisch behandelt bzw. gebrannt. Darauf wurde dann eine wärmehärtbare Zwischenschicht-Beschichtungszusammensetzung, wie sie in Tabelle 5 (N-1 oder N-2) angegeben ist und die ein Acrylcopolymer enthielt, wie es in Tabelle 4 (B-1 oder B-2) angegeben ist, aufgebracht und 30 min lang bei 160°C thermisch behandelt bzw. gebrannt, um eine Überzugsschicht 1 zu erhalten. Auf dieser Überzugsschicht wurden durch Aufbringen einer der in Tabellen 4 bis 6 angegebenen Deckschicht-Beschichtungszusammensetzungen des Typs, bei dem auf einen Beschichtungsvorgang eine thermische Behandlung folgt, oder des Typs, bei dem auf zwei Beschichtungsvorgänge eine thermische Behandlung folgt, und durch darauffolgende 30 min lang dauernde thermische Behandlung bei 140°C eine Überzugsschicht 2 oder Überzugsschichten 2 und 3 gebildet, wodurch eine mehrschichtige Beschichtung erhalten wurde. Die Haftung der Überzugsschicht 1 an der Überzugsschicht 2 oder an den Überzugsschichten 2 und 3 war in jedem der Beispiele gut, während in dem Vergleichsbeispiel eine Abschälung beobachtet wurde.

Beispiele 8 und 9

Eine zur kationischen elektrochemischen Abscheidung dienende Beschichtungszusammensetzung für Automobile wurde auf ein mit Zinkphosphat behandeltes Stahlblech aufgebracht und dann 30 min lang bei 180°C thermisch behandelt bzw. gebrannt. Darauf wurde dann ferner eine Zwischenschicht-Beschichtungszusammensetzung, die ein Alkydharz und ein Aminoplastharz enthielt, aufgebracht und 30 min lang bei 160°C thermisch behandelt bzw. gebrannt. Die auf diese Weise erhaltene Überzugsschicht wurde einer Schmirgelbehandlung unter Verwendung von Wasser unterzogen und getrocknet. Dann wurden die Hauptbeschichtung und die Ausbesserungsbeschichtung, wie sie in Tabelle 9 angegeben sind, unter Verwendung wärmehärtbarer Beschichtungszusammensetzungen, wie sie in Tabellen 7 und 8 angegeben sind, durch thermische Behandlung aufgebracht, um eine mehrschichtige Beschichtung zu erhalten. Die Haftung der auf diese Weise erhaltenen mehrschichtigen Beschichtung war ausgezeichnet.

Beispiele 10 bis 18

Eine zur kationischen elektrochemischen Abscheidung dienende Beschichtungszusammensetzung für Automobile wurde auf ein mit Zinkphosphat behandeltes Stahlblech aufgebracht und 30 min lang bei 180°C thermisch behandelt bzw. gebrannt. Darauf wurde dann eine Zwischenschicht-Beschichtungszusammensetzung, die ein Alkydharz und ein Aminoplastharz enthielt, aufgebracht und 30 min lang bei 160°C thermisch behandelt bzw. gebrannt. Die auf diese Weise erhaltene Überzugsschicht wurde einer Schmirgelbehandlung unter Verwendung von Wasser unterzogen und dann getrocknet. Dann wurde eine der in Tabellen 10 bis 12 angegebenen wärmehärtbaren Deckschicht-Beschichtungszusammensetzungen des Typs, bei dem auf zwei Beschichtungsvorgänge eine thermische Behandlung folgt, oder des Typs, bei dem auf einen Beschichtungsvorgang eine thermische Behandlung folgt, aufgebracht und thermisch behandelt, um eine Überzugsschicht mit der Farbe 1 zu bilden.

Die Eigenschaften von jeder der auf diese Weise erhaltenen Beschichtungen sind ausgezeichnet, wie in Tabelle 12 gezeigt wird, und sie sind für Automobil-Deckschichten geeignet.

Dann wurde eine Hälfte der Überzugsschicht mit einem Abdeckstreifen abgedeckt, und zur Bildung einer Überzugsschicht mit der Farbe 2 wurde eine der in Tabelle 13 angegebenen wärmehärtbaren Deckschicht-Beschichtungszusammensetzungen des Typs, bei dem auf zwei Beschichtungsvorgänge eine thermische Behandlung folgt, oder des Typs, bei dem auf einen Beschichtungsvorgang eine thermische Behandlung folgt, aufgebracht und thermisch behandelt. Dann wurde der Abdeckstreifen abgezogen, wodurch ohne Schmirgelbehandlung eine mehrschichtige Farb-Beschichtung in zwei Farbtönen mit einem hervorragenden äußeren Aussehen erhalten wurde.

Die Haftung der Schichten von jeder der auf diese Weise erhaltenen mehrschichtigen Beschichtungen aneinander war sowohl in der Anfangsstufe als auch nach dem beschleunigten Bewitterungsversuch gut.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Tabelle 4

Tabelle 5

Tabelle 6

Tabelle 7

Tabelle 8

Tabelle 9

Tabelle 10

Tabelle 11

Tabelle 12

Tabelle 13

Claims

1. Beschichtungszusammensetzung, gekennzeichnet durch

(A) 100 Masseteile eines Acrylcopolymers und
(B) 0 bis 40 Masseteile eines Aminoplastharzes oder eines Isocyanatvorpolymers als Härtungsmittel und ggf.
(C) an sich bekannte Bestandteile und ein organisches Lösungsmittel, wobei das Acrylcopolymer ein Copolymer einer Monomermischung ist, die im wesentlichen aus:
- (1) 1 bis 50 Masse% 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat,
- (2) 0,2 bis 10 Masse% einer α,β-monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure und
- (3) 40 bis 98,8 Masse% anderer copolymerisierbarer Monomere

besteht, vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge des 1,4- Butandiolmono(meth)acrylats und hydroxylgruppenhaltiger Monomere in den copolymerisierbaren Monomeren nicht mehr als 50 Masse% der Monomermischung beträgt, und für den Fall, daß das Härtungsmittel ein Isocyanatvorpolymer ist, das Molverhältnis X/Y nicht höher als 1,5/1 ist, wobei X die Molzahl der NCO-Gruppen in dem Isocyanatvorpolymer und Y die Molzahl der OH-Gruppen in dem Acrylcopolymer (A) ist, und für den Fall, daß das Härtungsmittel ein Aminoplastharz ist, dieses in einer Menge von 10 bis 40 Masseteilen pro 100 Masseteile des Acrylcopolymers enthalten ist.

2. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomermischung im wesentlichen aus:

(1) 1 bis 50 Masse% 1,4-Butandiolmono(meth)acrylat,
(2) 0,2 bis 10 Masse% einer α,β-monoethylenisch ungesättigten Carbonsäure,
(3) 15 bis 98,8 Masse% eines Alkyl(meth)acrylats mit einer 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe,
(4) 0 bis 40 Masse% Styrol und
(5) 0 bis 39 Masse% eines Alkylhydroxy(meth)acrylats mit einer 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe

besteht, vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge des 1,4- Butandiolmono(meth)acrylats und des Alkylhydroxy(meth)- acrylats mit einer 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylgruppe nicht mehr als 50 Masse% der Monomermischung beträgt.

3. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzichnet, daß das Molverhältnis X/Y 0,5/l bis 1,5/l beträgt.

4. Verfahren zur Bildung einer aus mindestens zwei Schichten bestehenden, mehrschichtigen Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein Substrat eine Beschichtungszusammensetzung aufgebracht wird, worauf zur Bildung einer Überzugsschicht I getrocknet oder gehärtet wird, und daß auf der gesamten Oberfläche oder auf einem Teil der Oberfläche der Überzugsschicht I eine Deckschicht gebildet wird, wobei eine Beschichtungszusammensetzung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3 eingesetzt wird.

5. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat auf seiner Oberfläche mindestens eine Überzugsschicht aufweist.

6. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus mindestens zwei Schichten besteht.

7. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus mindestens zwei Schichten besteht.

8. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einer Beschichtungszusammensetzung gebildet wird, die

(A) 100 Masseteile eines Acrylcopolymers und
(B) 3 bis 40 Masseteile eines Härtungsmittels gemäß Patentanspruch 1 enthält.

9. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht aus einer Beschichtungszusammensetzung gebildet wird, die

10. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schicht der Deckschicht aus einer Zusammensetzung hergestellt wird, die

(A) 100 Masseteile eines Acrylcopolymers und
(B) 3 bis 40 Masseteile eines Härtungsmittels gemäß Anspruch 1 enthält.

11. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht I und die Deckschicht mit verschiedenen Farbmitteln gefärbt werden.

12. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht I und die Deckschicht mit verschiedenen Farbmitteln gefärbt werden.

13. Verfahren zur Bildung einer mehrschichtigen Beschichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsschicht I und mindestens eine Schicht der Deckschicht mit verschiedenen Farbmitteln gefärbt werden.