DE69004274T2

DE69004274T2 - Wässerige thermoplastische Beschichtungszusammensetzung für Kunststoff-Werkstoffe sowie dieselbe benützendes Beschichtungsverfahren.

Info

Publication number: DE69004274T2
Application number: DE90100857T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Fuji; Junichi Kajima; Masaru Mitsuji
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2010-01-17
Also published as: US5011881A; EP0379158A2; EP0379158B1; CA2007847C; EP0379158A3; CA2007847A1; DE69004274D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue wäßrige thermoplastische Beschichtungszusammensetzung für Kunststoffwerkstoffe und ein Verfahren zum Beschichten der Kunststoffwerkstoffe mit der Zusammensetzung.
In den letzten Jahren wurden Kunststoffe verstärkt anstelle von Metallen verwendet, um Blenden und Komponenten von Motorfahrzeugen, Zweiradfahrzeugen, elektrischen Geräten u. dgl. herzustellen, und zwar insbesondere, weil Kunststoffe von leichtem Gewicht sind und in einfacher Weise zu einem Gegenstand formbar sind.
Kunststoffgegenstände erhielten ein Finish mit einer mit einem organischen Lösungsmittel verdünnten wärmehärtenden Deckschichtzusammensetzung, die eine Beschichtung mit ausgezeichneter Oberflächenglätte, scharfem Bildglanz, Witterungsbeständigkeit u. dgl. liefern konnte. Kunststoffgegenstände werden im allgemeinen durch ein Verfahren mit zwei Beschichtungen und einmaliger Härtung beschichtet, bei dem der Gegenstand mit einer mit organischem Lösungsmittel verdünnten wärmehärtenden Grundierungszusammensetzung beschichtet wird, die ein Farbpigment und/oder ein metallisches Pigment enthält, die Beschichtung luftgetrocknet wird, eine klare, mit organischem Lösungsmittel verdünnte Deckschichtzusammensetzung auf die getrocknete Beschichtung aufgebracht wird und die beiden Beschichtungen gleichzeitig ausgehärtet werden.
Vom Standpunkt der Luftverschmutzungsprobleme und der Einsparung von Resourcen wurde jedoch in den letzten Jahren der Wunsch laut, die Menge der verwendeten organischen Lösungsmittel zu verringern. Augenblicklich laufen Untersuchungen an den im Verfahren mit zwei Beschichtungen verwendeten Grundierungszusammensetzungen, um von Grundierungszusammensetzungen mit großen Mengen organischer Lösungsmittel auf wäßrige Zusammensetzungen überzugehen.
Wir haben bereits ein Beschichtungsverfahren vorgeschlagen, das eine wäßrige wärmehärtende Grundierungszusammensetzung verwendet, die vorherrschend ein in Wasser dispergierbares Acrylharz, ein Aminoharz und ein metallisches Pigment oder ein Farbpigment enthält (ungeprüfte JP-Patentveröffentlichung Nr. 193676/1987). Bei Anwendung dieses Verfahrens zum Beschichten von Kunststoffgegenständen treten jedoch die folgenden Probleme auf: die Kunststoffe können sich bei den hohen Aushärtungstemperaturen verformen oder ihre Eigenschaften verändern. Wenn jedoch die Zusammensetzung zur Vermeidung dieses Problems bei niedrigen Temperaturen (bis zu etwa 120ºC) gehärtet wird, ist die Zusammensetzung nicht völlig ausgehärtet und ergibt eine Beschichtung mit schlechten physikalischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen (unterhalb des Gefrierpunkts).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen wäßrigen thermoplastischen Beschichtungszusammensetzung, die als Grundierungszusammensetzung zum Beschichten von Kunststoffwerkstoffen nach dem Beschichtungsverfahren mit zwei Beschichtungen geeignet ist, und eines Beschichtungsverfahrens unter Verwendung der Zusammensetzung.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer neuen wäßrigen thermoplastischen Beschichtungs-Zusammensetzung zum Beschichten von Kunststoffsubstraten, die eine Beschichtung mit Oberflächenglätte, deutlichem Bildglanz und Witterungsbeständigkeit ergibt, vergleichbar oder besser als bei Bildung nach dem Verfahren mit zwei Beschichtungen und einmaliger Aushärtung unter Verwendung einer konventionellen, mit einem organischen Lösungsmittel verdünnten wärmehärtenden Grundierungszusammensetzung, und die eine verbesserte Aushärtbarkeit bei niedrigen Temperaturen bis zu 120ºC besitzt und bei der die erhaltene Beschichtung verbesserte physikalische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts u. dgl. aufweist, sowie eines Beschichtungsverfahrens unter Verwendung der Zusammensetzung.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.
Die vorliegende Erfindung stellt eine wäßrige thermoplastische Beschichtungszusammensetzung zum Beschichten von Kunststoffsubstraten bereit, die im wesentlichen besteht aus:
(A) einem wäßrigen Acrylharz und
(B) einer Urethanharzemulsion,
wobei die Komponente (B) eine selbstemulgierbare Urethanemulsion ist, hergestellt, indem man ein Urethanprepolymer einer Reaktion zur Kettenverlängerung durch Wasser und einer Emulgierung nach oder während der Neutralisation des Urethanprepolymers mit einem tertiären Amin unterwirft, wobei das Urethanprepolymer im wesentlichen aus (i) einem aliphatischen und/oder alicyclischen Diisocyanat, (ii) einem Polyetherdiol und/oder Polyesterdiol, jeweils mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 500 bis 5.000, (iii) einer niedermolekularen Polyhydroxyverbindung und (iv) einer Dimethylolalkansäure, in einem NCO/OH-Äquivalentverhältnis von 1,1 bis 1,9:1, besteht; dabei beträgt die Menge der Komponente (A) 1 bis 12 Gew.- % und die Menge der Komponente (B) 99 bis 88 Gew.-%, bezogen auf das kombinierte Gewicht (berechnet als Feststoffe) der beiden Komponenten.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren mit zwei Beschichtungen zum Beschichten eines Kunststoffsubstrats bereit, das die Schritte umfaßt: Beschichten eines Kunststoffsubstrats mit einer Grundierungszusammensetzung, die ein Farbpigment und/oder ein metallisches Pigment enthält, Aufbringen einer klaren Beschichtungszusammensetzung auf die ausgehärtete oder ungehärtete Beschichtung unter Bildung einer transparenten Beschichtung und Härten der klaren Beschichtung oder gleichzeitiges Härten der beiden Beschichtungen bei einer Temperatur unter etwa 120ºC, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die obige wäßrige thermoplastische Beschichtungszusammensetzung als Grundierungszusammensetzung verwendet wird.
Wir haben intensive Untersuchungen an wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen durchgeführt, die vergleichbare oder überlegene Beschichtungen zu denen ergeben können, die nach dem Verfahren mit zwei Beschichtungen und einmaliger Aushärtung unter Verwendung einer herkömmlichen, mit einem organischen Lösungsmittel verdünnten wärmehärtenden Beschichtungszusammensetzung hergestellt werden, und die eine verbesserte Aushärtbarkeit bei niedrigen Temperaturen bis zu etwa 120ºC besitzen und bei dem die erhaltene Beschichtung verbesserte physikalische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes aufweist und zum Beschichten von Kunststoffsubstraten geeignet ist; bezüglich des Beschichtungsverfahrens erfolgten weitere Untersuchungen unter Verwendung der Zusammensetzung.
Unsere Untersuchungen haben gezeigt, daß eine wäßrige Beschichtungszusammensetung, hergestellt durch Mischen eines wäßrigen Acrylharzes mit der oben angegebenen Urethanharzemulsion, als Grundierungszusammensetzung in dem Verfahren mit zwei Beschichtungen geeignet ist, und daß die wäßrige Beschichtungszusammensetzung die obigen Aufgaben der Erfindung in zufriedenstellender Weise erfüllt.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser neuen Feststellungen gemacht.
Zuerst wird die erfindungsgemäße wäßrige Beschichtungszusammensetzung im folgenden genauer beschrieben.

Komponente (A): wäßriges Acrylharz

Dieses Harz wird aus einem Acrylharz als Harzgrundkomponente und Wasser oder einer Lösungsmittelmischung oder einer Dispergiermittelmischung, die beide überwiegend Wasser enthalten, hergestellt. Das Acrylharz liegt in Form einer wäßrigen Lösung oder einer wäßrigen Emulsion vor.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, daß die Lösung oder Emulsion des Acrylharzes die Farbpigmente und metallischen Pigmente ausgezeichnet dispergieren kann. Besonders zweckmäßig sind wäßrige Acrylharzlösungen, in denen diese Pigmente in hohem Maße dispergierbar sind.
Geeignete wäßrige Acrylharzlösungen werden durch Lösen eines wasserlöslichen Acrylharzes in Wasser hergestellt. Beispiele wasserlöslicher Acrylharze sind Acrylharze bei denen Carboxylgruppen (-COOH), Hydroxylgruppen (-OH), Methylolgruppen (-CH&sub2;OH), Aminogruppen (-NH&sub2;), Sulfongruppen (-SO&sub3;H), Polyoxyethylenbindungen [(CH&sub2;CH&sub2;O)n] u. dgl. eingeführt wurden. Die typischsten dieser Harze besitzen Carboxylgruppen, die zu einem Alkalisalz neutralisiert und dadurch wasserlöslich gemacht sind.
Das carboxylgruppenhaltige Acrylharz kann durch Copolymerisieren einer α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäure mit einem Acrylmonomer hergestellt werden.
Verwendbare α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren sind z.B. Acryl- oder Methacrylsäure und ähnliche Monocarbonsäuren, Maleinsäure, Fumarsäure, Itaconsäure und ähnliche Dicarbonsäuren; Halbester dieser Dicarbonsäuren u. dgl.. Das Acrylmonomer zur Verwendung bei der Herstellung des Acrylharzes ist mindestens ein Monomer, das ausgewählt ist aus: Estern der Acryl- oder Methacrylsäure mit einem einwertigen Alkohol mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei Beispiele für diese Ester Methylacrylat oder -methacrylat, Ethylacrylat oder -methacrylat, Propylacrylat oder -methacrylat, Butylacrylat oder -methacrylat, 2-Ethylhexylacrylat oder -methacrylat u. dgl. sind; Verbindungen mit zwei oder mehreren polymerisierbaren Doppelbindungen pro Molekül und hergestellt durch Umsetzen einer Acryl- oder Methacrylsäure mit einem zwei- oder mehrwertigen Alkohol mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, wobei Beispiele für solche Verbindungen Ethylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat, 1,6- Hexandiacrylat oder -dimethacrylat, Trimethylolpropandiacrylat oder -dimethacrylat, Allylacrylat oder -methacrylat, Trimethylolpropantriacrylat oder -trimethacrylat u. dgl. sind; hydroxylhaltigen Alkyl(C&sub2;&submin;&sub1;&sub0;)acrylaten oder -methacrylaten, beispielsweise Hydroxyethylacrylat oder -methacrylat, Hydroxypropylacrylat oder -methacrylat u.dgl.; usw. Als Acrylmonomer sind ebenfalls verwendbar N- Propoxymethylacrylamid oder -methacrylamid, N-Butoxymethylacrylamid oder -methacrylamid, Glycidylacrylat oder -methacrylat, Styrol, Vinylacetat usw.
Geeignete wasserlösliche Acrylharze haben eine Säurezahl im Bereich von 20 bin 150, vorzugsweise von 30 bis 100.
Beispiele geeigneter Neutralisierungsmittel für die Neutralisierung des carboxylgruppenhaltigen wasserlöslichen Acrylharzes sind Ammoniak und wasserlösliche Aminoverbindungen, wie Monoethanolamin, Ethylamin, 2-Amino-2-methylpropanol, Dimethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Propylamin, Dipropylamin, Isopropylamin, Diisopropylamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Butylamin, Dibutylamin, 2-Ethylhexylamin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Methylethanolamin, Dimethylethanolamin, Diethylethanolamin, Morpholin u. dgl. Triethylamin, Dimethylethanolamin und ähnliche tertiäre Amine werden bevorzugt.
Die wäßrige Acrylharzlösung kann hergestellt werden durch Neutralisieren der Carboxylgruppe des wasserlöslichen Acrylharzes mit dem oben dargestellten Neutralisierungsmittel, dessen Äquivalente im wesentlichen den Carboxylgruppen entsprechen, und Lösen der erhaltenen Mischung in Wasser.
Bei der Acrylharzemuslion sind die Acrylharzteilchen gleichmäßig in einem wäßrigen Medium verteilt; sie ist erhältlich, indem man ein Acrylmonomer in einer wäßrigen Lösung eines Dispersionsstabilisators einer Emulsionspolymerisation unterzieht.
Beispiele für bei der Polymerisation geeignete Dispersionsstabilisatoren sind Polyoxyethylennonylphenylether und ähnliche nichtionische oberflächenaktive Mittel, Salze von Polyoxyethylenalkylallylether-Schwefelsäureestern und ähnliche anionische oberflächenaktive Mittel, und Acrylharze und ähnliche wasserlösliche Harze mit einer Säurezahl von 20 bis 150 und einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5.000 bis 30.000.
Das wäßrige Medium ist eine Lösung des Dispersionsstabilisators in Wasser.
Beispiele für Acrylmonomere, die man in dem wäßrigen Medium einer Emulsionspolymerisation unterziehen kann, sind oben angegeben. Diese Acrylmonomeren können zusammen mit den oben genannten α,β-ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und anderen Monomeren verwendet werden.
Eine besonders bevorzugte Acrylharzemulsion wird hergestellt, indem man die α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäure und das oben beschriebene Acrylmonomer einer Emulsionspolymerisation unterwirft. Die durch ein mehrstufiges Polymerisationsverfahren hergestellte Emulsion ist ferner im Beschichtungsvorgang besser zu verwenden und daher erwünscht.
Bezüglich mechanischer Beständigkeit, Lagerbeständigkeit und ähnlichen Eigenschaften wird eine Acrylharzemulsion bevorzugt, in der die dispergierten Harzteilchen innerlich vernetzt sind.
Wünschenswerterweise haben die Harzteilchen, die das Acrylmonomer als Hauptkomponente enthalten und die in der Emulsion dispergiert sind, eine durchscnittliche Teilchengröße von 0,05 bis 1,0 um.
Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, das Farbpigment und/oder das metallische Pigment in der Komponente (A), vorzugsweise in einer wäßrigen Acrylharzlösung, zu dispergieren und die erhaltene Dispersion dann mit einer Urethanharzemulsion als Komponente (B) zu mischen.

Komponente (B) : Urethanharzemulsion

Die Komponente (B) ist eine wäßrige Dispersion eines selbstemulgierenden Urethanharzes mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,001 bis 1,0 um, hergestellt nach dem folgenden Verfahren: zuerst wird ein Urethanprepolymer hergestellt, indem man (i) ein aliphatisches und/oder alicyclisches Diisocyanat, (ii) ein Polyetherdiol oder Polyesterdiol, jeweils mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichtes von 500 bis 5.000 oder eine Mischung davon, (iii) eine niedermolekulare Polyhydroxyverbindung und (iv) eine Dimethylolalkansäure, in einem NCO/OH-Äquivalentverhältnis von 1,1 bis 1,9:1 einer ein- oder mehrstufigen Polymerisation unterzieht, wahlweise in einem hydrophilen organischen Lösungsmittel, das frei von aktivem Wasserstoff im Molekül ist. Das erhaltene Prepolymer wird nach oder während seiner Neutralisierung mit einem tertiären Amin mit Wasser gemischt, und die erhaltene Mischung wird einer Kettenverlängerungsreaktion durch Wasser unterzogen, während sie in Wasser emulgiert und dispergiert ist. Danach wird das organische Lösungsmittel, wenn erforderlich, abdestilliert.
Beispiele für die Komponente (i) zur Verwendung bei der Herstellung des Urethanprepolymers, d.h. für das aliphatische oder alicyclische Diisocyanat, schließen ein: aliphatische Diisocyanate mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4- Trimethylhexandiisocyanat und Lysindiisocyanat; alicyclische Diisocyanate mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie 1,4-Cyclohexandiisocyanat, 1-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat), 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, Methylcyclohexylendiisocyanat und Isopropylidendicyclohexyl-4,4'- diisocyanat; modifizierte Produkte dieser Diisocyanate (z.B. solche, die Carbodiimid, Uretdion, Uretonimin o. ä. enthalten); und Mischungen aus mindestens zwei derselben, u. dgl. Alicyclische Diisocyanate, insbesondere 1,4-Cyclohexandiisocyanat, 1-Isocyanato- 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan und 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat werden bevorzugt.
Die Verwendung aromatischer Diisocyanate als Komponente (i) führt bei einer UV-Licht ausgesetzten Beschichtung leicht zu einer Verfärbung und ist daher unerwünscht.
Beispiele für die Komponente (ii) zur Verwendung bei der Herstellung des Urethanprepolymers, d.h. für Polyetherdiole und Polyesterdiole jeweils mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von etwa 500 bis etwa 5.000, vorzugsweise von etwa 1.000 bis etwa 3.000, schließen diejenigen ein, die durch Polymerisieren oder Copolymerisieren (Block- oder statistische Copolymerisation) von Alkylenoxid (beispielsweise Ethylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid u. dgl.) und/oder einem heterocyclischen Ether (beispielsweise Tetrahydrofuran u. dgl.) hergestellt sind, wobei Beispiele für die erhaltenen Polymere Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polyethylen-Propylenglykol (Block oder statistisch), Polytetramethylenetherglykol, Polyhexamethylenetherglykol und Polyoctamethylenetherglykol sind; Kondensationspolymere von Dicarbonsäuren (wie Adipinsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure, Glutarsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure u. dgl.) mit Glykol (wie Ethylenglykol, Propylenglkyol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 3- Methyl-1,5-pentandiol, Neopentylglykol, Bishydroxymethylcyclohexan u. dgl.), wobei Beispiele für die Kondensationspolymeren Polyethylenadipat, Polybutylenadipat, Polyhexamethylenadipat, Polyneopentyladipat, Poly-3-methylpentyladipat, Polyethylen/butylenadipat und Polyneopentyl/hexyladipat sind; Polylactondiole, wie Polycaprolactondiol und Poly-3-methylvalerolactondiol; Polycarbonatdiole; und Mischungen aus mindestens zwei davon, u. dgl.
Beispiele für die Komponente (iii) zur Verwendung bei der Herstellung des Urethanprepolymers, d.h. für die niedermolekularen Polyhydroxylverbindungen, umfassen solche mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 500 oder weniger, z.B. die oben beispielhaft als Material für die Polyesterdiole genannten Glykole und niedermolekulare Additionsprodukte (Molekulargewicht 500 oder weniger) von Glykol mit Alkylenoxiden; dreiwertige Alkohole, wie Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan u. dgl., und niedermolekulare Additionsprodukte (Molekulargewicht 500 oder weniger) des Alkohols mit Alkylenoxiden; Mischungen aus mindestens zwei davon, u. dgl.. Die niedermolekulare Polyhydroxyverbindung wird in einer Menge von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Polyetherdiol oder Polyesterdiol, eingesetzt.
Beispiele für die Komponente (iv) zur Verwendung bei der Herstellung des Urethanprepolymers, d.h. für die Dimethylolalkansäuren, schließen ein: Dimethylolessigsäure, Dimethylolpropionsäure, Dimethylolbuttersäure u. dgl.; Dimethylolpropionsäure wird bevorzugt. Die Dimethylolalkansäure wird in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 3 Gew.-%, (berechnet als Carboxylgruppe [-COOH]) bezogen auf das durch Reaktion der Komponeten (i) bis (iv) hergestellte Urethanprepolymer, eingesetzt. Wenn die Menge der Carboxylgruppen unter 0,5 Gew.-% liegt, ist es schwierig, eine stabile Emulsion herzustellen. Wenn die Menge jedoch 5 Gew.-% übersteigt, nimmt die Hydrophilie zu, was die Emulsion hochviskos macht und die Wasserbeständigkeit der Beschichtung verringert.
Beispiele für zum Neutralisieren der Dimethylolalkansäure geeignete tertiäre Amine sind Trialkylamine, beispielsweise Trimethylamin, Triethylamin, Triisopropylamin, Tri-n-propylamin und Tri-n-butylamin; N-Alkylmorpholine, beispielsweise N-Methylmorpholin und N- Ethylmorpholin; N-Dialkylalkanolamine, beispielsweise N-Dimethylethanolamin und N-Diethylethanolamin; Mischungen aus mindestens zwei davon, u. dgl. Trialkylamine, insbesondere Triethylamin, werden bevorzugt. Der Neutralisierungsgrad des tertiären Amins beträgt etwa 0,5 bis etwa 1 Äquivalent, vorzugsweise 0,7 bis 1 Äquivalent, pro Äquivalent Carboxylgruppen der Dimethylolalkansäure.
Das Verhältnis (Gewichtverhältnis, berechnet als Feststoffe) von Komponente (A) zu Komponente (B) zur Herstellung der erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzung beträgt 12:88 bis 1:99, vorzugsweise 11:89 bis 5:95. Wenn die eingesetzte Menge an Komponente (A) 12 Gew.-% übersteigt, erhält die gebildete Beschichtung eine verminderte Wasserbeständigkeit. Dagegen beeinträchtigt die Verwendung von Komponente (A) in einer Menge unter 1 Gew.-% die Dispersionsstabilität des oder der Pigment(e), was den für die Beschichtung verwendbaren Farbbereich beschränkt. Daher ist die Verwendung der Komponente (A) in einer Menge außerhalb dieses Bereichs unerwünscht.
Die wäßrige Beschichtungszusammensetzung der Erfindung kann metallische Pigmente und/oder Farbpigmente enthalten, wie sie üblicherweise bei Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt die Pigmentzugabe durch Dispergieren des Pigments im wäßrigen Acrylharz als der Komponente (A). Beispiele bevorzugter Metallpigmente sind Aluminiumflocken, Eisenglimmer, Glimmerplättchen, mit Metalloxid beschichteter Eisenglimmer, mit Metalloxid beschichtete Glimmerplättchen, u.dgl.. Beispiele für geeignete Farbpigmente sind Titandioxid, Eisen(II)-oxid, Chromoxid, Bleichromat, Ruß und ähnliche anorganische Pigmente, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün, Carbazolviolett, Anthrapyrimidingelb, Flavanthrongelb, Isoindolingelb, Indanthrenblau, Chinacridonviolett und ähnliche organische Pigmente. Die Menge des oder der zu verwendenden Pigmente ist nicht besonders begrenzt, beträgt gewöhnlich jedoch etwa 2 bis etwa 40 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen kombinierter Menge der Komponenten (A) und (B).
Die wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen der Erfindung bestehen im wesentlichen aus der Komponente (A) und der Komponente (B), und sie können bei Bedarf das oder die erwähnte(n) Pigment(e) enthalten. Während ihrer Lagerung oder bei der Bildung der Beschichtungen erfolgt nur eine geringe oder keine Vernetzungsreaktion in den Komponenten (A) und (B). Beim Erhitzen auf eine Temperatur unter 120ºC, vorzugsweise auf etwa 40 bis etwa 110ºC, besonders bevorzugt auf etwa 70 bis etwa 100ºC, werden Wasser und ähnliche flüchtige Bestandteile abgedampft, und die Komponenten (A) und (B) werden unter Bildung einer thermoplastischen Beschichtung geschmolzen. Die so gebildete Beschichtung bietet ein angenehmes Aussehen und zeigt eine außergewöhnliche Lösungsmittelbeständigkeit, Schlagzähigkeit und außergewöhnliche physikalische Eigenschaften bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt u. dgl.
Im folgenden wird ein Verfahren zum Beschichten von Kunststoffsubstraten nach dem Verfahren mit zwei Beschichtungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzung beschrieben.
Die mit der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung zu beschichtenden Substrate können irgendwelche aus Kunststoffen hergestellte Substrate sein, und die Art der Kunststoffe ist nicht besonders beschränkt. Geeignete Kunststoffe sind z.B. Polyurethan, Polycarbonat, Polybutylenterephthalat, Polyamide, Polyphenylenoxid, Copolymere von Acrylnitril/Butadien/Styrol (ABS-Harze), Polypropylen, ungesättigte Polyester (SMC) u.dgl. Beispiele für besonders geeignete, mit der erfindungsgemäßen wäßrigen Zusammensetzung zu beschichtende Kunststoffgegenstände sind Blenden und Komponenten von Motorfahrzeugen, beispielsweise von Automobilen, Omnibussen, Lastkraftwagen u.dgl., die aus den oben beispielhaft erwähnten Kunststoffen hergestellt sind; geeignete Substrate sind jedoch nicht allein darauf beschränkt.
Vor dem Aufbringen der erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzung können die Kunststoff substrate nach Bedarf entfettet oder mit einem Primer oder einer Zwischenbeschichtung beschichtet werden.
Die erfindungsgemäße wäßrige Beschichtungszusammensetzung wird vor dem Aufbringen vorzugsweise auf einen Feststoffgehalt von 10 bis 40 Gew.-% und auf eine Viskosität von 800 bis 5.000 cps/6 U/min (B- Typ Viskometer) eingestellt, indem man entionisiertes Wasser und nach Bedarf Zusätze wie Verdickungsmittel und Entschäumungsmittel zugibt.
Die wäßrige Beschichtungszusammensetzung wird auf die Kunststoffsubstrate zur Bildung einer Beschichtung von 10 bis 50 um Trockendicke vorzugsweise durch Sprühbeschichten o. ä. aufgebracht und dann an der Luft oder mit Heißluft (40 bis 120ºC) getrocknet, bis der Wassergehalt der Beschichtung auf etwa 25 Gew.-% oder weniger verringert ist. Dann wird z.B. durch elektrostatische Sprühbeschichtung o. a. eine durchsichtige Deckschichtzusammensetzung bis zu einer Trockendicke von 15 bis 70 um aufgebracht. Anschließend wird das beschichtete Kunststoffsubstrat in üblicher Weise gehärtet und dann auf eine Temperatur unter 120ºC, vorzugsweise zwischen 40 bis 120ºC, erhitzt, um die klare Beschichtung oder die beiden Beschichtungen gleichzeitig auszuhärten.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die durchsichtige Deckschichtzusammensetzung, die auf die aus der erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzung gebildete Beschichtung aufzubringen ist, eine flüssige Beschichtungszusammensetzung, die das oder die Beschichtungsmaterial(ien) gelöst oder dispergiert in einem organischen Lösungsmittel enthält. Geeignete derartige Deckschichtzusammensetzungen sind Zusammensetzungen, die durch Trocknen bei einer Temperatur unter 120ºC, vorzugsweise bei 40 bis 110ºC, insbesondere bei 70 bis 100ºC, aushärtbar sind. Eine bevorzugte Deckschichtzusammensetzung ist eine flüssige Beschichtungszusammensetzung, die durch eine Vernetzungsreaktion aushärtbar ist und als Hauptkomponenten eine Polyisocyanatverbindung und ein Polyesterharz, ein Acrylharz, ein fluorhaltiges Harz oder ähnliche Harze, in die Hydroxylgruppen oder ähnliche aktiven Wasserstoff enthaltende funktionelle Gruppen eingeführt sind, umfaßt. Die Deckschichtzusammensetzung wird gemäß dem Verwendungszweck zweckmäßig aus bereits bekannten derartigen Zusammensetzungen gewählt. Ebenfalls verwendbar ist eine Beschichtungszusammensetzung, die als Hauptkomponente ein Harz umfaßt, das Epoxygruppen und direkt an ein Siliciumatom gebundene hydrolysierbare Gruppen und/oder Hydroxysilangruppen enthält.
Diese Deckschichtzusammensetzungen können ein Farbpigment o. ä. in solcher Menge enthalten, daß die Zugabe die Transparenz der gebildeten Beschichtung nicht beeinträchtigt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im Einzelnen mit Bezug auf die nachstehenden Herstellungsbeispiele und Beispiele beschrieben, in denen, falls nicht anders ausgeführt, die Teile und Prozentsätze auf Gewichtsbasis angegeben sind.

Herstellungsbeispiel 1

Wäßrige Acrylharzlösung (A)

In einem Reaktor wurden 60 Teile Butylcellosolve und 15 Teile Isobutylalkohol vorgelegt, die dann in einem Stickstoffstrom auf 115ºC erhitzt wurden. Dann wurde eine Mischung von 26 Teilen n- Butylacrylat, 48 Teilen Methylmethacrylat, 10 Teilen Styrol, 10 Teilen 2-Hydroxyethylmethacrylat, 6 Teilen Acrylsäure und 1 Teil Azobisisobutyronitril innerhalb von 3 h zum Reaktorinhalt hinzugegeben. Nach beendeter Zugabe wurde die Mischung 30 min bei 115ºC gealtert, und eine Mischung aus 1 Teil Azobisisobutyronitril und 115 Teilen Butylcellosolve wurde der Mischung innerhalb von 1 h hinzugegeben. Die erhaltene Mischung wurde 30 min bei 115ºC gealtert und bei 50ºC durch ein 200 Mesh-Nylongewebe filtriert.
Das erhaltene Reaktionsprodukt hatte eine Säurezahl von 48, eine Viskosität (Gardener-Blasenviskometer) von Z&sub4; und einen Gehalt an nichtflüchtigem Material von 55 %. Das Produkt wurde mit Dimethylaminoethanol mit einer den Carboxylgruppen entsprechenden Äquivalenz neutralisiert. Man gab entionisiertes Wasser hinzu, um eine 50-%ige wäßrige Acrylharzlösung (A-1) zu erhalten.

Herstellungsbeispiel 2

Wäßrige Acrylharzlösung (A-2)

Styrol 30 Teile
Isobutylmethacrylat 48 Teile
2-Hydroxyethylmethacrylat 12 Teile
Acrylsäure 10 Teile
Azobisisobutyronitril 1 Teil
Die obigen Bestandteile wurden zu 100 Teilen Cellosolve zugetropft, die zur Polymerisation 7 Tage lang auf 120ºC erhitzt wurden. Eine Lösungs-mittelmenge von 60 Teilen wurde abdestilliert, und der Rückstand wurde mit Triethylamin, entsprechend im Äquivalent den Carboxylgruppen, neutralisiert. Man gab Wasser hinzu, um eine wäßrige Acrylharzlösung (A-2) mit einem Feststoffgehalt von 50 % zu erhalten.

Herstellungsbeispiel 3

Wäßrige Acrylharzlösung (A-3)

Styrol 35 Teile
Etylmethacrylat 45 Teile
2-Hydroxyethylacrylat 10 Teile
Acrylamid 5 Teile
Acrylsäure 5 Teile
Azobisisobutyronitril 1 Teil
Die obigen Bestandteile wurden zu 100 Teilen Cellosolve zugetropft, das zur Polymerisation 6 h lang unter Rückfluß erhitzt wurde. Das Lösungsmittel wurde entfernt und der Rückstand wurde mit Dimethylaminoethanol, entsprechen im Äquivalent den Carboxylgruppen, neutralisiert. Man gab Wasser hinzu, um eine 50-%ige wäßrige Acrylharzlösung (A-3) zu erhalten.

Herstellungsbeispiel 4

Herstellung der Urethanharzemulsion (B-1)

Eine Polymerisiervorrichtung wurde mit 115,5 Teilen Polybutylenadipat mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2.000, 115,5 Teilen Polycaprolactondiol mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2.000, 23,2 Teilen Dimethylolpropionsäure, 6,5 Teilen 1,4-Butandiol und 120,1 Teilen 1-Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexan (IPDI) beschickt. Die Mischung wurde unter Rühren 7 h bei 85ºC in einer Stickstoffatmosphäre umgesetzt, was ein Prepolymer mit endständigen NCO-Gruppen und einem NCO Gehalt von 4,0% ergab. Das Prepolymer wurde auf 50ºC abgekühlt und homogen in 165 Teilen Aceton gelöst. Dann wurden 15,7 Teile Triethylamin unter Rühren zugefügt. 600 Teile entionisiertes Wasser wurden der auf 50ºC oder darunter gehaltenen Mischung hinzugefügt.
Die erhaltene wäßrige Dispersion wurde 2 h auf 50ºC gehalten, um die Kettenverlängerungsreaktion durch Wasser zu beenden. Aceton wurde bei 70ºC oder weniger unter vermindertem Druck abdestilliert, was 944 Teile einer Urethanharzemulsion (B-1) mit 42,0 % Feststoff ergab.

Herstellungsbeispiel 5

Herstellung der Urethanharzemulsion (B-2)

Eine Druckpolymerisationsvorrichtung wurde mit 115,5 Teilen Polypropylenglykol mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2.100, 115,5 Teilen Polytetramethylenetherglykol mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2.000, 23,2 Teilen Dimethylolpropionsäure, 6,7 Teilen Trimethylolpropan, 141,7 Teilen 4,4'- Dicyclohexylmethandiisocyanat und 174 Teilen Aceton beschickt. Nachdem die Atmosphäre im Reaktor durch Stickstoff ersetzt war, wurde die Mischung 5 h bei 85ºC unter Rühren umgesetzt, was eine Lösung eines Prepolymers mit endständigen NCO-Gruppen in Aceton mit 2,6 % NCO-Gehalt ergab. Nach dem gleichen Verfahren wie in Herstellungsbeispiel 4 wurden 1.045 Teile einer Urethanharzemulsion (B-2) mit 40,1 % Feststoffgehalt erhalten.

Herstellungsbeispiel 6

Herstellung der Urethanharzemulsion (B-3)

Eine Polymerisiervorrichtung wurde mit 115,5 Teilen Polycaprolactondiol mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2.050, 115,5 Teilen Polyneopentyl/hexyladipat mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 2.450, 9,9 Teilen 1,6-Hexandiol und 141,7 Teilen 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat beschickt. Die Mischung wurde in einer Stickstoffatmosphäre 3 h bei 110ºC umgesetzt. Man gab Dimethylolpropionsäure (23,2 Teile) hinzu, und die Mischung wurde bei der gleichen Temperatur 3 h umgesetzt, was ein Prepolymer mit 3,7 % NCO-Gehalt ergab. Das Prepolymer wurde gleichmäßig in 176 Teilen Aceton gelöst. Die Prepolymerlösung in Aceton wurde unter hochtourigem Rühren zu einer Lösung von 16,7 Teilen Triethylamin in 640 Teilen Wasser in einem anderen Reaktor hinzugegeben. Die Mischung wurde in der gleichen Weise wie in Herstellungsbeispiel 4 behandelt, was 1.018 Teile einer Urethanharzemulsion (B-3) mit 41,5 % Feststoffgehalt ergab.

Herstellungsbeispiel 7

Herstellung einer transparenten Deckschichtzusammensetzung (T-1)

Eine Acrylharzlösung mit 60 % Harzfeststoffen wurde durch Polymerisieren von 25 Teilen Methylacrylat, 25 Teilen Ethylacrylat, 36,5 Teilen n-Butylacrylat, 12 Teilen 2-Hydroxyethylacrylat und 1,5 Teilen Acrylsäure in Xylol in Gegenwart von 2,5 Teilen eines Polymerisationsinitators (α,α'-Azobisisobutyronitril) hergestellt. Das Harz hatte eine Hydroxylzahl von 58 und eine Säurezahl von 12.
Das erhaltene Harz wurde mit "Duranate 24A" (Wasseraddukt von Hexamethylendiisocyanat, Produkt der Asahi Chemical Industry, Co., Ltd.) in einem OH/NCO-Molverhältnis von 1/1 gemischt, und die Mischung wurde mit "Swasol #1500" (organisches Lösungsmittel, Produkt der Cosmo Oil Co., Ltd.) auf eine Viskosität von 25 s (Ford Cup Nr. 4/20ºC) eingestellt, was eine klare Deckschichtzusammen-Setzung (T-1) ergab.

Beispiel 1

20 Teile einer Aluminiumpaste (Gehalt an schuppigem metallischem Aluminiumpigment = 65 %) wurden mit 20 Teilen Butylcellosolve und 20 Teilen der wäßrigen Acrylharzlösung (A-1) zum Dispergieren des Aluminiumpigments gemischt.
60 Teile der erhaltenen Dispersion wurden mit 214 Teilen der Urethanharzemulsion (B-1) und 217 Teilen entionisiertem Wasser gemischt. Dann wurden 3 Teile "Acrysol ASE-60" (Verdickungsmittel, Produkt von Rohm & Haas Co.) zugefügt, was eine erfindungsgemäße wäßrige metallische Grundierungszusammensetzung (M-1) ergab, die die folgenden Eigenschaften hatte:
Scheinviskosität: 2.800 cps/6 U/min (B-Typ Viskometer)
pH-Wert 7,60

Beispiel 2

20 Teile einer Aluminiumpaste (Gehalt an schuppigem metallischem Aluminiumpigment = 65 %) wurden mit 20 Teilen Butylcellosolve und 16 Teilen der wäßrigen Acrylharzlösung (A-2) zum Dispergieren des Aluminiumpigments gemischt.
56 Teile der erhaltenen Dispersion wurden mit 230 Teilen der Urethanharzemulsion (B-2) und 200 Teilen entionisiertem Wasser gemischt. Hierzu wurde "Acrysol ASE-60" zur Viskositätseinstellung zugegeben, was eine erfindungsgemäße wäßrige metallische Grundierungszusammensetzung (M-2) mit den folgenden Eigenschaften ergab:
Scheinviskosität: 2.900 cps/6 U/min (B-Typ Viskometer)
pH-Wert 7,65

Beispiel 3

20 Teile einer Aluminiumpaste (Gehalt an schuppigem metallischem Aluminiumpigment = 65 %) wurden mit 20 Teilen Butylcellosolve und 12 Teilen der wäßrigen Acrylharzlösung (A-3) zum Dispergieren des Aluminiumpigments gemischt.
52 Teile der erhaltenen Dispersion wurden mit 227 Teilen der Urethanharzemulsion (B-3) und 212 Teilen entionisiertem Wasser gemischt. Dann wurde "Acrysol ASE-60" zur Viskositätseinstellung hinzugefügt, was eine wäßrige metallische Grundierungszusammensetzung (M-3) gemäß der Erfindung mit folgenden Eigenschaften ergab:
Scheinviskosität: 2.800 cps/6 U/min (B-Typ Viskometer)
pH-Wert 7,61

Beispiel 4

Die Beschichtung erfolgte nach dem Verfahren mit zwei Beschichtungen unter Verwendung der in den obigen Beispielen hergestellten wäßrigen Grundierungszusammensetzungen und der klaren Deckschichtzusammensetzungen.
Die zu beschichtenden Kunststoffteststücke wurden wie folgt hergestellt: ein Polyurethansubstrat wurde 1 min mit Trichlorethan einer Dampfentfettung unterzogen. Ein Urethanelastomerprimer ("SOFLEX Nr. 1000", Produkt der Kansai Paint Co., Ltd.) wurde durch Aufsprühen auf das Substrat bis zu einer Trockendicke von 15 um aufgebracht und 30 min bei 80ºC getrocknet.
Jede der in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Grundierungszusammensetzungen wurde zweimal mit einer Sprühpistole bei einer Temperatur von 25ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 65 % auf das Teststück aufgebracht. Man ließ die erste Beschichtung 2 min trocknen, bevor die Zusammensetzung das zweite Mal aufgebracht wurde. Die Sprühpistole wurde bei einem Luftdruck von 5 kg/cm² und einer Fließgeschwindigkeit der Zusammensetzung von 350 ml/min verwendet und befand sich in einem Abstand von 35 cm zu dem zu beschichtenden Teststück. Das Teststück wurde während des gesamten Beschichtungsvorganges senkrecht gehalten. Man ließ das zweimal beschichtete Teststück 2 min stehen, trocknete 10 min bei einer Temperatur von 80ºC an der Luft und kühlte auf Raumtemperatur ab, bis ein Gehalt an flüchtigem Material von etwa 20 % in der Beschichtung erreicht war. Durch Verwendung einer elektrostatischen Pistole wurde das beschichtete Teststück weiter mit der klaren Deckschichtzusammensetzung (T-1), hergestellt in Herstellungsbeispiel 7, beschichtet. Man ließ die Beschichtung 5 min härten, trocknete und härtete 30 min bei 80 bis 90ºC aus. So wurde das Teststück nach dem Verfahren mit zwei Beschichtungen beschichtet.
Die Beschichtungen wurden auf Aussehen und andere Eigenschaften untersucht. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
Die Testverfahren waren wie folgt:

(1) Finisheigenschaften

Um eine Gardinenbildung festzustellen, wurde ein Teststück mit einem Loch von 10 mm Durchmesser verwendet, und die Länge der Gardinenbildung der aufgebrachten Zusammensetzung, die sich vom Loch an abwärts bildete, wurde gemessen. Die Bezeichnung A bedeutet eine Gardinenbildung von 0 bis 2 mm Länge, B bedeutet eine Gardinenbildung von 2 bis 4 mm Länge, und C bedeutet eine Gardinenbildung von 4 bis 6 mm Länge.
Die Beschichtung wurde mit bloßem Auge auf Marmorierung untersucht. A bedeutet fast keine Marmorierung, B bedeutet etwas Marmorierung, und C bedeutet eine deutliche Marmorierung.

(2) Physikalische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen (unter dem Gefrierpunkt)

Die physikalischen Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen wurden als Flexibilität ausgewertet. Man ließ das beschichtete Kunststoffteststück 2 h oder länger in einer auf einer niedrigen Temperatur von -30ºC gehaltenen Kammer stehen. Nachdem festgestellt war, daß das Substrat auf -30ºC abgekühlt war, wurde dem beschichteten Teststück ein runder Stab von 1/2 Inch Durchmesser entgegengesetztgebracht und dieses dann innerhalb von 1 s in einem Winkel von 180º gebogen. Die Flexibilität wurde gemäß der folgenden Bewertung ausgewertet:
A: keine Risse finden sich auf der Beschichtung
B: es finden sich Risse auf der Beschichtung
C: es finden sich deutliche Risse auf der Beschichtung

(3) Wasserbeständigkeit

Das beschichtete Teststück wurde 240 h lang in warmes Wasser mit einer Temperatur von 40ºC eingetaucht.
Nach dem Herausnehmen des beschichteten Teststückes aus dem Tester wurden die Wassertropfen von dem besch/2ichteten Teststück abgewischt. Man untersuchte die Beschichtung auf dem Teststück, um eine unerwünschte Veränderungen, wie Blasenbildung, Schrumpfung u. dgl., festzustellen. Das Ergebnis wurde gemäß den folgenden Kriterien im Vergleich mit dem beschichteten Teststück vor dem Test ausgewertet: A bedeutet keine Veränderungen, B bedeutet eine geringe Blasenbildung, Schrumpfung und/oder ähnliches, und C bedeutet ein merkliches Maß an Blasenbildung.

(4) Schlagzähigkeit

Man ließ ein 500 g-Gewicht unter Verwendung eines DuPont-Schlagtesters (Aufschlagstab 1/2 Inch Radius) auf die beschichtete Oberfläche des Teststückes fallen, um den maximalen Fallabstand (cm) zu bestimmen, bei dem die Beschichtung von Rißbildung frei blieb. Tabelle 1 Beispiel metallische Grundierungszusammensetzung klare Deckschichtzusammensetzung Finisheigenschaften Gardinenbildung Marmorierung physikalische Eigenschaften bei niedriger Temperatur Wasserbeständigkeit Schlagzähigkeit
Tabelle 1 zeigt, daß die aus den erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen gebildeten Beschichtungen gute Finisheigenschaften zeigten und eine außergewöhnliche Aushärtbarkeit bei niedrigen Temperaturen bis zu etwa 120ºC, außergewöhnliche Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes, hohe Schlagzähigkeit und ähnliche Eigenschaften sowie Wasserbeständigkeit hatten.
Aufgrund der darin enthaltenen Urethanharzemulsion besitzen die mit den erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen erhaltenen Beschichtungen bemerkenswerte physikalische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen, und zeigen eine verbesserte Oberflächenglätte, Schärfe an Bildglanz, Witterungsbeständigkeit und andere Eigenschaften, wenn sie als Grundierungszusammensetzung in einem Verfahren mit zwei Beschichtungen verwendet werden. Ferner eignen sich die erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungszusammensetzungen mit ihrer guten Aushärtbarkeit bei niedrigen Temperaturen besonders gut zum Beschichten von Kunststoffsubstraten, die eine niedrige thermische Verformungstemperatur besitzen.

Claims

1. Wäßrige thermoplastische Beschichtungszusammensetzung zum Beschichten von Kunststoffsubstraten, die im wesentlichen besteht aus:

(A) einem wäßrigen Acrylharz mit einer Säurezahl von 20 bis 150, und

(B) einer Urethanharzemulsion,

wobei die Komponente (B) eine selbstemulgierbare Urethanemulsion ist, hergestellt, indem man ein Urethanprepolymer einer Kettenverlängerungsreaktion durch Wasser und einer Emulgierung nach oder während der Neutralisation des Urethanprepolymers mit einem tertiären Amin unterzieht, wobei das Urethanprepolymer im wesentlichen besteht aus (i) einem aliphatischen und/oder alicyclischen Diisocyanat, (ii) einem Polyetherdiol und/oder Polyesterdiol, jeweils mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichtes von 500 bis 5.000, (iii) einer niedermolekularen Polyhydroxyverbindung und (iv) einer Dimethylolalkansäure, in einem NCO/OH-Äquivalentverhältnis von 1,1 bis 1,9:1, wobei die Menge der Komponente (A) 1 bis 12 Gew.-% und die Menge der Komponente (B) 99 bis 88 Gew.- % beträgt, bezogen auf das kombinierte Gewicht (berechnet als Feststoffe) der beiden Komponenten.

2. Wäßrige Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin das wäßrige Acrylharz eine wäßrige Acrylharzlösung ist.

3. Wäßrige Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, die zusätzlich zu Komponente (A) und Komponente (B) ein metallisches Pigment und/oder ein Farbpigment enthält.

4. Wäßrige Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die niedermolekulare Polyhydroxylverbindung als Komponente (iii) ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von unter 500 hat.

5. Wäßrige Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Verhältnis von Komponente (A) zu Komponente (B) 11/89 bis 5/95 ist, bezogen auf das kombinierte Gewicht (berechnet als Feststoffe) der beiden Komponenten.

6. Beschichtungsverfahren mit zwei Beschichtungen zum Beschichten eines Kunststoffsubstrats, das die Schritte umfaßt:

Beschichten eines Kunststoffsubstrats mit einer Grundierungszusammensetzung, die ein Farbpigment und/oder ein metallisches Pigment enthält, Aufbringen einer klaren Deckschichtzusammensetzung auf die ausgehärtete oder unausgehärtete Beschichtung zur Bildung einer transparenten Beschichtung und Aushärten der klaren Beschichtung oder gleichzeitig der beiden Beschichtungen bei einer Temperatur unter 120ºC, wobei das Verfahren durch die Verwendung der wäßrigen thermoplastischen Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 als Grundierungszusammensetzung gekennzeichnet ist.