DE4236673A1 - Coating material for prodn. of transparent top coats - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Überzugsmittel, des zur Herstellung transpa renter Deckschichten auf Mehrschichtüberzügen geeignet ist.The invention relates to a coating agent which is transparent for the production renter top layers on multi-layer coatings is suitable.
Überzugsmassen zur Herstellung transparenter Deckschichten auf Mehr schichtüberzügen sind bekannt. In der DE-A-33 22 037 werden derartige Überzugsmessen beschrieben, die auf (Meth)acryl-Copolymerisaten basieren. Diese Überzugsmittel enthalten ein Gemisch aus speziellen (Meth)acryl- Copolymerisaten, die bei der Verarbeitung einen Festkörpergehalt bis zu 55 Gew.-% ermöglichen.Coating compounds for the production of transparent cover layers on Mehr layer coatings are known. In DE-A-33 22 037 such Coating measurements described, which are based on (meth) acrylic copolymers. These coating agents contain a mixture of special (meth) acrylic Copolymers that have a solids content of up to Allow 55% by weight.
Aus Gründen des Umweltschutzes und der Sicherheit am Arbeitsplatz ist es jedoch erwünscht, die Festkörpergehalte von Überzugsmitteln, die insbe sondere im Sprühverfahren aufgetragen werden, weiter zu steigern, um damit den Gehalt an flüchtigen und gegebenenfalls toxischen Lösemitteln weiter herabsetzen zu können. Aus den gleichen Gründen sollte auf die Verwendung von Schwermetall-Katalyse, wie sie bei diesen Systemen in der Praxis üblich ist, verzichtet werden.It is for environmental protection and occupational safety reasons however, the solids content of coating agents, in particular especially applied in the spray process, to further increase thus the content of volatile and possibly toxic solvents to further reduce. For the same reasons, the Use of heavy metal catalysis as used in these systems Practice is customary to be dispensed with.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Überzugsmittels, des insbesondere zur Herstellung von transparenten Deckschichten in Mehrschichtüberzügen geeignet ist, das mit erhöhtem Festkörpergehalt aufgetragen werden kann und einen guten Verlauf sowie einen hervorragen den Decklackstand ergibt.The object of the invention is therefore to provide a coating agent, especially for the production of transparent cover layers in Multilayer coatings are suitable, with an increased solids content can be applied and have a good flow and excellent the top coat level results.
Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch ein Überzugsmittel, das einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet und das Bindemittel auf der Basis eines oder mehrerer (Meth)acryl- Copolymerisate enthält, die sich als Gemisch ausIt has been shown that this problem can be solved by a Coating agent which forms an object of the present invention and the binder based on one or more (meth) acrylic Contains copolymers that are a mixture of
-
A) 40-60 Gew.-% eines oder mehrerer hydroxylgruppenhaltiger (Meth)-
acryl-Copolymerisate, erhältlich durch Copolymerisa
tion von
- a1) 50-70 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Acryl säure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxyl zahl des Gemisches 40-70 mg KOH/g beträgt, und
- a2) 30-50 Gew.-% eines oder mehrerer Methacrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Methacrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 180-450 mg KOH/g be trägt, und
- a1) 50-70 wt .-% of one or more acrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more acrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 40-70 mg KOH / g, and
- a2) 30-50 wt .-% of one or more methacrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more methacrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 180-450 mg KOH / g, and
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B) 60-40 Gew.-% eines oder mehrerer hydroxylgruppenhaltiger (Meth)-
acryl-Copolymerisate, die erhältlich sind durch Copo
lymerisation von:
- b1) 27-40 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäure-alkylester,
- b2) 49-55 Gew.-% eines oder mehrerer Methacrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Methacrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 240-300 mg KOH/g beträgt,
- b3) 1-3 Gew.-% Acrylsäure,
- b4) 10-15 Gew.-% eines oder mehrerer Vinylester aliphatischer gesät tigter Monocarbonsäuren, bei denen die Carboxylgruppe an ein tertiäres Kohlenstoffatom gebunden ist,
- b1) 27-40% by weight of one or more alkyl acrylates,
- b2) 49-55% by weight of one or more methacrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more methacrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 240-300 mg KOH / g,
- b3) 1-3% by weight of acrylic acid,
- b4) 10-15% by weight of one or more vinyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids in which the carboxyl group is bonded to a tertiary carbon atom,
wobei die Summe der Komponenten A) und B), die Summe der Komponenten a1) und a2) sowie die Summe der Komponenten b1) bis b4) jeweils 100 Gew.-% beträgt, zusammensetzen.where the sum of components A) and B), the sum of components a1) and a2) and the sum of components b1) to b4) in each case 100% by weight is composed.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel enthalten neben den beiden vorste hend definierten (Meth)acryl-Copolymerisaten als Vernetzer ein oder mehrere aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate, die auch im Gemisch vorliegen können. Die Überzugsmittel enthalten zudem ein oder mehrere organische Lösemittel, sowie leckübliche Additive, beispielsweise Lichtschutzmittel.The coating compositions according to the invention contain the first two defined (meth) acrylic copolymers as crosslinking agents or several aliphatic and / or cycloaliphatic polyisocyanates, which also can be present in the mixture. The coating agents also contain one or several organic solvents, as well as common additives, for example Sunscreen.
Die Herstellung der in dem erfindungsgemäßen Überzugsmittel enthaltenen (Meth)acryl-Copolymerisate kann durch Polymerisation nach üblichen Verfahren, z. B. der Substanz-, Lösungs- oder Perlpolymerisation durchge führt werden. Die verschiedenen Polymerisationsverfahren sind gut bekannt und beschrieben in: Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, 4. Aufl., Band 14/1, S. 24-255 (1961).The preparation of those contained in the coating composition according to the invention (Meth) acrylic copolymers can be polymerized by conventional methods Process, e.g. B. the substance, solution or pearl polymerization leads. The various polymerization processes are well known and described in: Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4. Ed., Vol. 14/1, pp. 24-255 (1961).
Das Lösungspolymerisationsverfahren wird für die Herstellung der im erfindungsgemäßen Überzugsmittel eingesetzten (Meth)acryl-Copolymerisate bevorzugt. Bei diesem Verfahren wird das Lösemittel in das Reaktionsgefäß verlegt, auf Siedetemperatur geheizt und das Monomeren/Initiatorgemisch kontinuierlich in einer bestimmten Zeit zudosiert.The solution polymerization process is used to manufacture the Coating agents according to the invention used (meth) acrylic copolymers prefers. In this process, the solvent is in the reaction vessel installed, heated to boiling temperature and the monomer / initiator mixture metered continuously in a certain time.
Die Polymerisation wird bei Temperaturen zwischen 60°C und 160°C, vor zugsweise bei 120°C bis 150°C durchgeführt.The polymerization is carried out at temperatures between 60 ° C and 160 ° C preferably carried out at 120 ° C to 150 ° C.
Die Polymerisationsreaktion wird mit bekannten Polymerisationsinitiatoren gestartet. Geeignete Initiatoren sind Per- und Azo-Verbindungen, die in einer Reaktion 1. Ordnung thermisch in Radikale zerfallen. Initiatorart und -menge werden so gewählt, daß bei der Polymerisationstemperatur während der Zulaufphase ein möglichst konstantes Radikalangebot vorliegt.The polymerization reaction is carried out using known polymerization initiators started. Suitable initiators are per and azo compounds, which in a first order reaction thermally decompose into radicals. Initiator type and amount are chosen so that at the polymerization temperature radical supply is as constant as possible during the inflow phase.
Beispiele für bevorzugt eingesetzte Initiatoren für die Polymerisation sind: Dielkylperoxide, wie Di-tert.-Butylperoxid, Di-cumylperoxid; Diecylperoxide, wie Di-benzoylperoxid, Di-leuroylperoxid; Hydroperoxide, wie Cumolhydroperoxid, tert.-Butylhydroperoxid; Perester, wie tert.- Butyl-perbenzoet, tert.-Butyl-perpivalat, tert.-Butyl-per-3,5,5-trim ethyl-hexenoet, tert.-Butyl-per-2-ethylhexanoet; Peroxydicerbonate, wie Di-2-ethylhexyl-peroxydicarbonat, Dicyclo-hexyl-peroxydicerbonet; Perke tale, wie 1,1-Bis-(tert.-butylperoxy)-3,5,5-trimethylcyclohexen, 1,1-Bis- (tert.-Butylperoxy)cyclohexan; Ketonperoxide, wie Cyclohexanonperoxid, Methylisobutylketonperoxid; Azo-Verbindungen, wie 2,2′-Azo-bis(2,4- dimethylvaleronitril) ,2,2-Azo-bis(2-methylbutyronitril) ,1,1-Azo-bis- cyclohexancarbonitril, Azo-bis-isobutyronitril.Examples of preferred initiators for the polymerization are: Dielkylperoxides, such as di-tert-butyl peroxide, di-cumyl peroxide; Diecyl peroxides such as di-benzoyl peroxide, di-leuroyl peroxide; Hydroperoxides, such as cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide; Perester, like tert.- Butyl perbenzoet, tert-butyl perpivalate, tert-butyl per-3,5,5-trim ethyl-hexenoet, tert-butyl-per-2-ethylhexanoet; Peroxydicerbonates, such as Di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, dicyclo-hexyl peroxydicerbonet; Perk tals, such as 1,1-bis- (tert-butylperoxy) -3,5,5-trimethylcyclohexene, 1,1-bis- (tert-butylperoxy) cyclohexane; Ketone peroxides, such as cyclohexanone peroxide, Methyl isobutyl ketone peroxide; Azo compounds, such as 2,2′-azo-bis (2,4- dimethylvaleronitrile), 2,2-azo-bis (2-methylbutyronitrile), 1,1-azo-bis- cyclohexane carbonitrile, azo-bis-isobutyronitrile.
Es sind bevorzugt die Peroxidinitiatoren, insbesondere die Perester in einer Menge von 3 bis 8 Gew.-% auf der Monomeren-Einwaage, einzusetzen.The peroxide initiators, in particular the peresters in, are preferred an amount of 3 to 8 wt .-% to use on the monomer weight.
Als organische Lösemittel, die zweckmäßigerweise bei der Lösungspolymeri sation sowie später auch in dem erfindungsgemäßen Überzugsmittel einge setzt werden, eignen sich beispielsweise: Glykolether, wie Ethylenglykol dimethylether; Glykoletherester, wie Ethylglykolacetat, Butylglykolace tat, 3-Methoxy-n-butylacetat, Butyldiglykolacetat, Methoxy-propylacetat, Ester, wie Butylacetat, Isobutylacetat, Amylacetat; Ketone, wie Methyl ethylketon, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Cyclohexanon, Isopho ron; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Xylol, Solvesso 100 (eingetrage nes Warenzeichen) und aliphatische Kohlenwasserstoffe können ebenfalls im Verschnitt mit den oben genannten Lösemitteln eingesetzt werden.As an organic solvent, which is expediently used in the solution polymer station and later also in the coating agent according to the invention are suitable, for example: glycol ethers, such as ethylene glycol dimethyl ether; Glycol ether esters, such as ethyl glycol acetate, butyl glycolace tat, 3-methoxy-n-butyl acetate, butyl diglycol acetate, methoxy propyl acetate, Esters such as butyl acetate, isobutyl acetate, amyl acetate; Ketones, such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, isopho ron; aromatic hydrocarbons, such as xylene, Solvesso 100 (registered trademark) and aliphatic hydrocarbons can also be found in Waste with the solvents mentioned above can be used.
Zur Regelung des Molekulargewichts können insbesondere bei der bevorzug ten Lösungspolymerisation Kettenüberträger mitverwendet werden. Beispiele sind Mercaptane, Thioglykolsäureester, Chlor-Kohlenwasserstoffe, Cumol, dimeres α-Methylstyrol.To regulate the molecular weight can be preferred in particular chain transfer agents can also be used. Examples are mercaptans, thioglycolic acid esters, chlorinated hydrocarbons, cumene, dimeric α-methylstyrene.
Die Polymerisationsbedingungen (Reaktionstemperatur, Zulaufzeit der Monomerenmischung, Lösungskonzentration) werden so eingerichtet, daß die (Meth)acryl-Copolymerisate für das erfindungsgemäß hergestellte Überzugs mittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts (bestimmt durch Gelper meations-chromatographie unter Verwendung von Polystyrol als Eichsub stanz) zwischen 3000-5000 für Komponente A) und 5000-8000 für Kompo nente B) aufweisen.The polymerization conditions (reaction temperature, feed time of the Monomer mixture, solution concentration) are set up so that the (Meth) acrylic copolymers for the coating produced according to the invention average a weight average molecular weight (determined by Gelper meation chromatography using polystyrene as calibration sub punch) between 3000-5000 for component A) and 5000-8000 for compo nente B) have.
Die hydroxylgruppenhaltigen (Meth)acryl-Copolymerisate des erfindungsge mäß hergestellten Überzugsmittels liegen in einem Glasübergangstempera tur-Bereich von 10°C bis +30°C für Komponente A) und +20°C bis 50°C für Komponente B), berechnet aus der Glasübergangstemperatur der Homopolyme risate der einzelnen der in der Literatur angegebenen Monomeren (FOX- Gleichung, s. z. B. Polymere Werkstoffe, Betzer, 1985, Seite 307).The hydroxyl-containing (meth) acrylic copolymers of the invention The coating agent produced is in a glass transition temperature range from 10 ° C to + 30 ° C for component A) and + 20 ° C to 50 ° C for Component B), calculated from the glass transition temperature of the homopolyme risks of the individual monomers specified in the literature (FOX- Equation, see e.g. B. Polymeric materials, Betzer, 1985, page 307).
Die Hydroxylzahl der gesamten Komponente A) liegt bevorzugt bei 120 bis 170 mg KOH/g. Die Hydroxylzahl der gesamten Komponente B) liegt bevorzugt bei 120 bis 160 mg KOH/g.The hydroxyl number of the entire component A) is preferably from 120 to 170 mg KOH / g. The hydroxyl number of the entire component B) is preferred at 120 to 160 mg KOH / g.
Als Monomerkomponenten für die Herstellung der hydroxylgruppenhaltigen (Meth)acryl-Copolymerisate (Komponente A) und B) werden Alkyester der Acrylsäure oder Methacrylsäure eingesetzt: Methylacrylat, Methylmeth acrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Iso-Propylmethacrylat, tert.- Butylacrylat, n-Butylacrylat, n-Butylmethacrylat, Iso-Butylacrylat, Iso- Butylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Trimethylcyclohexylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Laurylacrylat, Laurylmeth acrylat, Stearylacrylat, Stearylmethacrylat, Isobornylacrylat, Isobornyl methacrylat; Hydroxyalkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, wie β- Hydroxyethylacrylat, β-Hydroxyethylmethacrylat, β-Hydroxypropylacrylat, β-Hydroxypropylmethacrylat, Butendiol-1,4-monoacrylat, Butendiol-1,4- monomethacrylat, Hexandiol-1,6-monoacrylat, Hexendiol-1,6-monometh acrylat.As monomer components for the production of hydroxyl-containing (Meth) acrylic copolymers (component A) and B) are alkyl esters Acrylic acid or methacrylic acid used: methyl acrylate, methyl meth acrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, tert.- Butyl acrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, iso- Butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, trimethylcyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl meth acrylate, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate; Hydroxyalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as β- Hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, butenediol-1,4-monoacrylate, butenediol-1,4- monomethacrylate, hexanediol-1,6-monoacrylate, hexenediol-1,6-monometh acrylate.
Zur Ausstattung des (Meth)acryl-Copolymerisats mit Carboxyl-Gruppen wird Acrylsäure in derartigen Mengen einpolymerisiert, daß für Komponente B) eine Säurezahl von 25 bis 50 mg KOH/g resultiert.To equip the (meth) acrylic copolymer with carboxyl groups Polymerized acrylic acid in such amounts that for component B) an acid number of 25 to 50 mg KOH / g results.
Die erfindungsgemäß verwendeten Überzugsmittel werden mit Vernetzungsmit teln wie Polyisocyanaten oder Polyisocyanatprepolymeren kombiniert zur Herstellung transparenter Deckschichten eines Mehrschichtüberzuges. The coating agents used according to the invention are crosslinked Combined as polyisocyanates or polyisocyanate prepolymers Production of transparent cover layers of a multilayer coating.
Der Anteil an Polyisocyanat-Vernetzer wird bevorzugt so gewählt, daß auf eine Hydroxyl-Gruppe der Bindemittel-Komponenten 0,5 bis 2,0 Isocyanat- Gruppen entfallen. Überschüssige Isocyanat-Gruppen können durch Feuchtig keit abreagieren und zur Vernetzung beitragen. Es können aliphatische und/oder cycloaliphatische Polyisocyanate verwendet werden, wie Hexamethylendiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, Isophorondi isocyanat; Biuret-, Allophanat-, Urethan- oder Isocyanurat-Gruppen enthaltende Polyisocyanate. Die Polyisocyanate können gegebenenfalls partiell mit CH-, NH- und/oder OH-aciden Verbindungen verkappt sein.The proportion of polyisocyanate crosslinker is preferably chosen so that a hydroxyl group of the binder components 0.5 to 2.0 isocyanate Groups are dropped. Excess isocyanate groups can be damp react and contribute to networking. It can be aliphatic and / or cycloaliphatic polyisocyanates can be used, such as Hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorondi isocyanate; Biuret, allophanate, urethane or isocyanurate groups containing polyisocyanates. The polyisocyanates can optionally partially blocked with CH-, NH- and / or OH-acidic compounds.
Beispiele für derartige Polyisocyanate sind ein Biuret-Gruppen enthalten des Umsetzungsprodukt aus 3 Molen Hexamethylendiisocyanat mit 1 Mol Wasser mit einem NCO-Gehalt von ca. 22% (entsprechend dem Handelsprodukt Desmodur N®BAYER AG) und ein Isocyanuratgruppen enthaltendes Polyisocy anat, das durch Trimerisierung von 3 Molen Hexamethylendiisocyanat hergestellt wird mit einem NCO-Gehalt von etwa 21,5% (entsprechend dem Handelsprodukt Desmodur N 3390®BAYER AG).Examples of such polyisocyanates include a biuret group of the reaction product from 3 moles of hexamethylene diisocyanate with 1 mole Water with an NCO content of approx. 22% (corresponding to the commercial product Desmodur N®BAYER AG) and a polyisocyte containing isocyanurate groups anat by trimerization of 3 moles of hexamethylene diisocyanate is produced with an NCO content of about 21.5% (corresponding to the Commercial product Desmodur N 3390®BAYER AG).
Die Überzugsmittel, welche des erfindungsgemäß einzusetzenden Bindemittel enthalten, können neben den bereits genannten Lösemitteln zusätzlich lackübliche Hilfsstoffe enthalten: Verlaufmittel wie z. B. (Meth)acryl- Homopolymerisate, Silikonöle und Ricinusöl, des hydriert sein kann, Weichmacher, wie Phosphorsäure-, Phthalsäure- oder Zitronensäureester, Antiabsetzmittel, gegebenenfalls transparente Pigmente wie z. B. pyrogenes Siliziumoxid, rheologiesteuernde Mittel, wie z. B. Mikrogele, NAD′s (Non aqueons dispersions = nicht-wäßrige Dispersionen) und substituierte Polyharnstoffe, Lichtschutzmittel, wie z. B. Benztriazol- und/oder HALS- Derivate (hindered amine light stabilizers = sterisch gehinderte Amine als Lichtstabilisatoren).The coating agents, which of the binder to be used according to the invention can contain, in addition to the solvents already mentioned customary paint additives contain: leveling agents such. B. (meth) acrylic Homopolymers, silicone oils and castor oil, which can be hydrogenated, Plasticizers, such as phosphoric acid, phthalic acid or citric acid esters, Anti-settling agents, optionally transparent pigments such as B. pyrogenes Silicon oxide, rheology control agents, such as. B. microgels, NAD's (Non aqueons dispersions = non-aqueous dispersions) and substituted Polyureas, light stabilizers, such as. B. benzotriazole and / or HALS Derivatives (hindered amine light stabilizers = sterically hindered amines as light stabilizers).
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel können übliche Härtungsbeschleuniger enthalten, zeichnen sich jedoch insbesondere dadurch aus, daß sie, auch ohne (Schwermetall)katalysatoren zu enthalten, bei Temperaturen von 110-160°C, vorzugsweise unter 150°C zu hochglänzenden Überzügen ausgehärtet werden können.The coating compositions according to the invention can be conventional curing accelerators contain, but are particularly characterized in that they, too without (heavy metal) catalysts, at temperatures of 110-160 ° C, preferably cured below 150 ° C to high-gloss coatings can be.
Den erfindungsgemäßen Überzugsmitteln können zur Herstellung deckender Überzüge übliche deckende Pigmente zugesetzt werden.The coating compositions of the invention can be opaque for production Coatings usual opaque pigments can be added.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel können aus den Einzelkomponenten nach üblichen, dem Fachmann geläufigen Verfahren hergestellt werden. Dabei wird die Polyisocyanatkomponente bevorzugt kurz vor der Applikation hinzugefügt.The coating agents according to the invention can consist of the individual components are produced by customary processes familiar to the person skilled in the art. The polyisocyanate component is preferred shortly before application added.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel werden nach bekannten Verfahren, wie z. B. Spritzen, Tauchen, Rollen oder Rakeln, appliziert. Dabei wird auf das gegebenenfalls schon mit weiteren Lackschichten versehene Substrat der Decklacküberzug aufgetragen. Nach einer Abdunstphase wird das appli zierte Überzugsmittel bevorzugt durch Erwärmen vernetzt. Die Einbrenntem peraturen liegen zwischen 110 bis 160°C, bevorzugt zwischen 120 bis 150°C. Die Vernetzung kann jedoch auch bei niedrigeren Temperaturen, beispielsweise bei 20-110°C, bevorzugt bei 25 bis 80°C durchgeführt werden. Die Schichtdicke des eingebrannten Films beträgt ca. 15-50 µm. Dabei entsteht ein vernetzter, harter, glänzender Lacküberzug. Eine bevorzugte Ausführungsform ist die Applikation des erfindungsgemäßen Überzugsmittels als Klarlacküberzug auf einen Basislack, bevorzugt einen wäßrigen Basislack. Dabei kann naß-in-naß gearbeitet werden, oder der Basislack wird vorher durch Erwärmen getrocknet. Dabei entsteht eine besonders gute Haftung der beiden Schichten.The coating compositions according to the invention are produced by known methods, such as e.g. B. spraying, dipping, rolling or knife application. Doing so the substrate, which may already have been provided with further layers of lacquer the top coat is applied. After an evaporation phase, the appli ornamental coating agent preferably crosslinked by heating. The branded temperatures are between 110 to 160 ° C, preferably between 120 to 150 ° C. However, crosslinking can also take place at lower temperatures, for example at 20-110 ° C, preferably at 25 to 80 ° C. become. The layer thickness of the baked film is approx. 15-50 µm. This creates a cross-linked, hard, glossy lacquer coating. A the preferred embodiment is the application of the invention Coating agent as a clear coat on a basecoat, preferably one aqueous basecoat. You can work wet-on-wet, or the Basecoat is dried beforehand by heating. This creates one particularly good adhesion of the two layers.
Mit erfindungsgemäß als Klarlacke formulierten Überzugsmitteln können beispielsweise Basislacke überlackiert werden, die übliche Decklackpig mente enthalten können, bevorzugt enthalten sie Effektpigmente, wie z. B. Metallic-Pigmente. Als Bindemittelbasis des Basislacks werden bevorzugt Polyester-, Polyurethan- oder Acrylatharze eingesetzt. Diese Bindemittel können gegebenenfalls über Vernetzer, z. B. Melamin- oder Isocyanatderiva te, vernetzt werden.With coating compositions formulated according to the invention as clear lacquers For example, basecoats are overcoated, the usual topcoat paint may contain elements, preferably they contain effect pigments, such as. B. Metallic pigments. Preferred as the binder base of the basecoat Polyester, polyurethane or acrylic resins are used. These binders can optionally via crosslinkers, e.g. B. melamine or isocyanate derivatives te, be networked.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel eignen sich besonders für Decklacke oder Klarlacke, die bevorzugt auf dem Kraftfahrzeugsektor, jedoch auch auf anderen Gebieten, eingesetzt werden. Die Verwendung des erfindungsge mäßen Überzugsmittels in der Mehrschichtlackierung ist besonders für die Automobilserien-Lackierung geeignet, sie kann jedoch auch für andere Zwecke verwendet werden, wie z. B. für Haushaltsgeräte oder in der Möbel industrie.The coating compositions according to the invention are particularly suitable for top coats or clear coats, which are preferred in the automotive sector, however in other areas. The use of the fiction moderate coating agent in the multi-layer coating is particularly for the Automobile series painting suitable, but it can also be used for others Purposes are used such. B. for household appliances or in furniture Industry.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel lassen sich mit Festkörpergehalten über 55 Gew.-% applizieren bei hervorragendem Verlauf und sie erlauben die Herstellung hochglänzender Mehrschichtlackierungen mit exzellentem Decklackstand.The coating compositions according to the invention can be held with solids Apply over 55% by weight with excellent flow and they allow the production of high-gloss multi-layer coatings with excellent Top coat stand.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel sind besonders geeignet zur Herstel lung einer transparenten Deckschicht eines lufttrocknenden oder ofen trocknenden Mehrschichtüberzüge. Sie eignen sich insbesondere für die Serienlackierung von Kraftfahrzeugkarosserien und deren Teilen. Sie weisen den Vorteil auf, daß sie mit einem hohen Verarbeitungsfestkörper appliziert werden können.The coating compositions according to the invention are particularly suitable for the manufacture a transparent top layer of an air drying or oven drying multi-layer coatings. They are particularly suitable for the Series painting of motor vehicle bodies and their parts. they have the advantage that they have a high processing solids can be applied.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmittel können naß-in-naß auf konventionel le, d. h. lösemittelhaltige oder wäßrige Lackschichten aufgetragen werden, worauf beide Schichten gemeinsam bei erhöhter Temperatur gehärtet werden. So ist es beispielsweise möglich, die transparenten Deckschichten, die aus den erfindungsgemäßen polyisocyanathaltigen Klarlacken aufgebracht werden, nach dem Naß-in-Naß-Verfahren auf konventionelle oder wäßrige Basislacke aufzutragen. Die beiden Schichten können dann gemeinsam gehär tet werden. Härtungstemperaturen liegen beispielsweise in der Größenord nung von 120 bis 150°C. Die Härtungszeiten liegen beispielsweise in der Größenordnung von 20 bis 40 Minuten.The coating compositions according to the invention can be wet-on-wet on conventional le, d. H. solvent-based or aqueous layers of lacquer are applied, whereupon both layers are hardened together at elevated temperature. For example, it is possible to use the transparent cover layers applied from the clear varnishes containing polyisocyanate according to the invention be, according to the wet-on-wet method on conventional or aqueous Apply basecoats. The two layers can then harden together be tested. For example, curing temperatures are of the order of magnitude 120 to 150 ° C. The curing times are, for example The order of 20 to 40 minutes.
Die Erfindung betrifft daher auch die Herstellung von Mehrschichtüberzü gen bzw. die Verwendung der erfindungsgemäßen Überzugsmittel zur Herstel lung von Decklackschichten, z. B. Klarlackschichten, für härtbare Mehr schichtüberzüge.The invention therefore also relates to the production of multilayer coatings gene or the use of the coating agent according to the invention for the manufacture development of topcoat layers, e.g. B. clear lacquer layers, for curable more layer coatings.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Teile und Prozent beziehen sich auf das Gewicht.The following examples serve to illustrate the invention. Parts and Percent refer to the weight.
In einen 2-Liter-Dreihals-Schliffkolben, der mit einem Rührwerk, Kontakt thermometer, Kugelkühler und Tropftrichter ausgerüstet ist, wird Pos. I (die Mengenangaben sind der Tabelle 1 zu entnehmen) vorgelegt und unter Rühren bei eingeschalteter Rückflußkühlung auf ca. 145°C geheizt. Inner halb von 6 Stunden wird Pos. II (Monomerengemisch + Initiator) kontinu ierlich aus dem Tropftrichter heraus zudosiert. Nach Zulaufende wird der Tropftrichter mit Pos. III nachgespült und zum Reaktionsgut hinzugefügt. Anschließend wird der Ansatz 3 Stunden bei ca. 143°C nachpolymerisiert, so daß die Umsetzung <99% ist. Danach wird auf 100°C abgekühlt und mit Pos. IV auf einen Festkörper von ca. 65% verdünnt.In a 2 liter three-neck ground flask, with an agitator, contact thermometer, ball cooler and dropping funnel, item I (the amounts are given in Table 1) and under Stirring heated to approx. 145 ° C with reflux cooling switched on. Inner pos. II (monomer mixture + initiator) is continued continuously within 6 hours dier dosed out of the dropping funnel. After the end of the feed, the Rinsing funnel rinsed with item III and added to the reaction material. The batch is then polymerized for 3 hours at about 143 ° C. so that the conversion is <99%. Then it is cooled to 100 ° C and with Item IV diluted to a solid of approx. 65%.
In einen 2-Liter-Dreihals-Schliffkolben, der mit einem Rührwerk, Kontakt thermometer, Kugelkühler und Tropftrichter ausgerüstet ist, wird Pos. I (die Mengenangeben sind der Tabelle 1 zu entnehmen) vorgelegt und unter Rühren bei eingeschalteter Rückflußkühlung auf ca. 139°C geheizt. Inner halb von 5 Stunden wird Pos. II (Monomerengemisch + Initiator) kontinu ierlich aus dem Tropftrichter heraus zudosiert. Nach Zulaufende wird der Tropftrichter mit Pos. III nachgespült und zum Reaktionsgut hinzugefügt. Anschließend wird der Ansatz 5 Stunden bei ca. 135°C nachpolymerisiert, so daß die Umsetzung <99% ist. Danach wird auf 100°C abgekühlt und mit Pos. IV auf einen Festkörper von ca. 50% verdünnt. In a 2 liter three-neck ground flask, with an agitator, contact thermometer, ball cooler and dropping funnel, item I (the amounts are given in Table 1) and under Stirring heated to approx. 139 ° C with reflux cooling switched on. Inner half of 5 hours, item II (monomer mixture + initiator) is continued dier dosed out of the dropping funnel. After the end of the feed, the Rinsing funnel rinsed with item III and added to the reaction material. The batch is then polymerized for 5 hours at about 135 ° C., so that the conversion is <99%. Then it is cooled to 100 ° C and with Item IV diluted to a solid of approx. 50%.
409 Teile der Herzlösung aus Beispiel 3 und 323 Teile der Herzlösung aus Beispiels 1 werden homogen gemischt und danach werden unter dem laufenden Rührer 21 Teile eines handelsüblichen Phthalats, 24 Teile eines Gemisches handelsüblicher Lichtschutzmittel (HALS- und Benztriazolderivat im Verhältnis 1 : 1), 23 Teile einer 1%igen xylolischen Lösung handelsübli cher Silikonöle (Verlaufs- und Benetzungsmittel) und 180 Teile eines Lösemittelgemisches aus Butyldiglykolacetat, Ethoxypropylacetat, Butyl glykolacetat und hochsiedenden aromatischen Kohlenwasserstoffen im Verhältnis 13 : 10 : 12 : 65 zugegeben.409 parts of the heart solution from Example 3 and 323 parts of the heart solution Example 1 are mixed homogeneously and then are under the current Stirrer 21 parts of a commercial phthalate, 24 parts of a mixture commercial light stabilizers (HALS and benzotriazole derivative in Ratio 1: 1), 23 parts of a 1% xylene solution commercially available cher silicone oils (leveling and wetting agents) and 180 parts of one Solvent mixture of butyl diglycol acetate, ethoxypropyl acetate, butyl glycol acetate and high-boiling aromatic hydrocarbons in the Ratio 13: 10: 12: 65 added.
In 100 Teile dieser Lösung werden 30 Teile einer 82%igen Lösung eines aliphatischen Isocyanuratpolyisocyanats in Xylol/Butylacetat (1 : 1) homogen eingerührt. Dieser Klarlack wurde wie nachstehend erläutert zur Herstellung einer Mehrschichtlackierung verwendet:In 100 parts of this solution, 30 parts of an 82% solution are one aliphatic isocyanurate polyisocyanate in xylene / butyl acetate (1: 1) homogeneously stirred. This clearcoat was used as follows Production of a multi-layer paint used:
Mit in der Automobilserienlackierung verwendetem handelsüblichem katho disch abscheidbarem Elektrotauchlack (KTL) (18 µm) und handelsüblichem Füller (35 µm) vorbeschichtete Karosseriebleche wurden mit handelsübli chem wasserverdünnbarem Metallicbasisleck in einer Trockenschichtdicke von 15 µm lackiert und 6 min. bei 80°C vorgetrocknet. Direkt anschließend wurde der vorstehend beschriebene Klarlack in einer Trockenschichtdicke von 35 µm durch Spritzauftrag naß-in-naß appliziert und nach 5 min. Ablüften bei Raumtemperatur 20 min bei 140°C (Objekttemperatur) einge brannt.With commercially available katho used in automotive OEM painting separable electrodeposition paint (KTL) (18 µm) and commercially available Filler (35 µm) pre-coated body panels were coated with commercial chem water-thinnable metallic base leak in a dry layer thickness painted of 15 µm and 6 min. predried at 80 ° C. Immediately afterwards became the clear coat described above in a dry layer thickness of 35 µm applied by spray application wet-on-wet and after 5 min. Flash off at room temperature for 20 min at 140 ° C (object temperature) burns.
Es wird analog zu Beispiel 4 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß anstel le von 409 Teilen der Herzlösung aus Beispiel 3 und 323 Teilen der Harzlösung aus Beispiel 1 414 Teile der Harzlösung aus Beispiel 3 und 318 Teile der Harzlösung aus Beispiel 2 verwendet wurden.The procedure is analogous to Example 4, with the difference that instead of le of 409 parts of the cardiac solution from Example 3 and 323 parts of the Resin solution from Example 1 414 parts of the resin solution from Example 3 and 318 parts of the resin solution from Example 2 were used.
Es wird analog zu Beispiel 4 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß anstel le von 409 Teilen der Herzlösung aus Beispiel 3 und 323 Teilen der Harzlösung aus Beispiel 1 156 Teile der Herzlösung aus Beispiel 1 und 581 Teile der Harzlösung aus Beispiel 3 verwendet wurden.The procedure is analogous to Example 4, with the difference that instead of le of 409 parts of the cardiac solution from Example 3 and 323 parts of the Resin solution from example 1 156 parts of the heart solution from example 1 and 581 parts of the resin solution from Example 3 were used.
Es wird analog zu Beispiel 4 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß anstel le von 180 Teilen des Lösemittelgemisches nur 100 Teile verwendet werden.The procedure is analogous to Example 4, with the difference that instead of le of 180 parts of the solvent mixture only 100 parts can be used.
Trotz hoher Verarbeitungsfestkörper der mit den in den Beispielen 4 bis 6 beschriebenen Klarlacke war der Verlauf hervorragend und es ergeben sich hochglänzende Mehrschichtlackierungen mit ausgezeichnetem Decklackstand.Despite the high processing solids with those in Examples 4 to 6 The clearcoats described the course was excellent and it results high-gloss multi-layer coatings with excellent topcoat level.
Claims (11)
- A) 40-60 Gew.-% eines oder mehrerer hydroxylgruppenhaltiger
(Meth)acryl-Copolymerisate, erhältlich durch
Copolymerisation von
- a1) 50-70 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Acrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 40-70 mg KOH/g beträgt, und
- a2) 30-50 Gew.-% eines oder mehrerer Methacrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Methacrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 180-450 mg KOH/g beträgt, und
- B) 60-40 Gew.-% eines oder mehrerer hydroxylgruppenhaltiger
(Meth)acryl-Copolymerisate, die erhältlich sind
durch Copolymerisation von:
- b1) 27-40 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäure-alkylester,
- b2) 49-55 Gew.-% eines oder mehrerer Methacrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Methacrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 240-300 mg KOH/g beträgt,
- b3) 1-3 Gew.-% Acrylsäure,
- b4) 10-15 Gew.-% eines oder mehrerer Vinylester aliphatischer gesättigter Monocarbonsäuren, bei denen die Carboxylgruppe an ein tertiäres Kohlenstoffatom gebunden ist,
- A) 40-60% by weight of one or more (meth) acrylic copolymers containing hydroxyl groups, obtainable by copolymerization of
- a1) 50-70% by weight of one or more acrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more acrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 40-70 mg KOH / g, and
- a2) 30-50% by weight of one or more methacrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more methacrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 180-450 mg KOH / g, and
- B) 60-40% by weight of one or more (meth) acrylic copolymers containing hydroxyl groups, which can be obtained by copolymerizing:
- b1) 27-40% by weight of one or more alkyl acrylates,
- b2) 49-55% by weight of one or more methacrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more methacrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 240-300 mg KOH / g,
- b3) 1-3% by weight of acrylic acid,
- b4) 10-15% by weight of one or more vinyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids in which the carboxyl group is bonded to a tertiary carbon atom,
- A) ein Copolymerisat herstellt durch Copolymerisation von
- a1) 50-70 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Acrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 40-70 mg KOH/g beträgt, und
- a2) 30-50 Gew.-% eines oder mehrerer Methacrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Methacrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 180-450 mg KOH/g beträgt, und
- B) ein weiteres Copolymerisat herstellt durch Copolymerisation von
- b1) 27-40 Gew.-% eines oder mehrerer Acrylsäure-alkylester,
- b2) 49-55 Gew.-% eines oder mehrerer Methacrylsäureester, die im Gemisch mit einem solchen Anteil eines oder mehrerer Methacrylsäure-hydroxyalkylester vorliegen, daß die Hydroxylzahl des Gemisches 240-300 mg KOH/g beträgt,
- b3) 1- 3 Gew.-% Acrylsäure,
- b4) 10-15 Gew.-% eines oder mehrerer Vinylester aliphatischer gesättigter Monocarbonsäuren, bei denen die Carboxylgruppe an ein tertiäres Kohlenstoffatom gebunden ist,
- A) produces a copolymer by copolymerization of
- a1) 50-70% by weight of one or more acrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more acrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 40-70 mg KOH / g, and
- a2) 30-50% by weight of one or more methacrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more methacrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 180-450 mg KOH / g, and
- B) produces another copolymer by copolymerization of
- b1) 27-40% by weight of one or more alkyl acrylates,
- b2) 49-55% by weight of one or more methacrylic acid esters which are present in a mixture with such a proportion of one or more methacrylic acid hydroxyalkyl esters that the hydroxyl number of the mixture is 240-300 mg KOH / g,
- b3) 1-3% by weight of acrylic acid,
- b4) 10-15% by weight of one or more vinyl esters of aliphatic saturated monocarboxylic acids in which the carboxyl group is bonded to a tertiary carbon atom,
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-
1992
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EP1598703A4 (en) * | 2003-02-21 | 2006-04-26 | Nissan Chemical Ind Ltd | Acrylic polymer-containing gap filler forming composition for lithography |
US8007979B2 (en) | 2003-02-21 | 2011-08-30 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Acrylic polymer-containing gap fill material forming composition for lithography |
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