WO1990003229A1 - Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen überzuges unter verwendung wässriger beschichtungszusammensetzungen - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen überzuges unter verwendung wässriger beschichtungszusammensetzungen Download PDF

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WO1990003229A1
WO1990003229A1 PCT/EP1989/000949 EP8900949W WO9003229A1 WO 1990003229 A1 WO1990003229 A1 WO 1990003229A1 EP 8900949 W EP8900949 W EP 8900949W WO 9003229 A1 WO9003229 A1 WO 9003229A1
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copolymerizable
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PCT/EP1989/000949
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Stephan Schwarte
Ulrich Poth
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Basf Lacke + Farben Aktiengesellschaft
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B05D7/16Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies using synthetic lacquers or varnishes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/066Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing -OH groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multilayer protective and / or decorative coating on a substrate surface, in which
  • a suitable pigmented basecoat composition is applied to the substrate surface
  • a transparent aqueous top coating composition containing a water-dilutable polyacrylate resin as a binder and an aminoplast resin as a crosslinking agent is applied to the base layer and then
  • the invention also relates to aqueous coating compositions, water-thinnable polyacrylate resins and a process for the production of water-thinnable polyacrylate resins.
  • the method according to the preamble of claim 1 is known. It is used in particular for the production of automotive metal effect coatings (cf. e.g.
  • aqueous top coating compositions for economic and ecological reasons, it is desirable to use aqueous top coating compositions in stage (3) of the so-called “base coat clear coat” process described above.
  • top coating compositions must be sprayable using automatic painting equipment. For this purpose, they have to have such a high solids content at spray viscosity that lacquer films with a sufficient layer thickness are obtained with one to two spray coats (cross coats), and they have to deliver baked lacquer films that have a good appearance (good flow, high gloss, good top coat level ... ) demonstrate.
  • the aqueous top coating composition disclosed in Example 2 of EP-A-38127 does not meet all of the above requirements.
  • the object on which the present invention is based is to provide aqueous top coating compositions which meet the above-mentioned requirements.
  • top coating compositions which contain a water-dilutable polyacrylate resin as a binder, which is available is by
  • (a2) an ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with (a1), (a3), (b1) and (b2), which carries at least one hydroxyl group per molecule and is essentially free of carboxyl groups, or a mixture of such monomers and optionally
  • Polyacrylate resin is at least partially neutralized and dispersed in water, the sum of the parts by weight of (b1) and (b2) always giving 100% by weight and (a1), (a2), (a3), (b1) and (b2) be selected in type and amount so that the polyacrylate resin has a hydroxyl number of 40 to 200, preferably 60 to 140, an acid number of 20 to 100, preferably 25 to 50 and a glass transition temperature (T G ) of -40 ° C to + 60 ° C, preferably -20 ° C to + 40 ° C.
  • step (1) of the process according to the invention are well known (see e.g. US-A-3, 639, 147, EP-A-38127, DE-A-33 33 072 and EP-A-279813).
  • step (1) base coating compositions containing metal pigments, in particular aluminum pigments, are preferably used. In this way, metallic effect coatings are obtained.
  • the phrase "essentially free of carboxyl groups" is intended to express that components (a1), (a2) and (a3) have a low carboxyl group content (but at most so much that one of components (a1), (a2) and (a3 ) produced polyacrylate resin has an acid number of at most 10). However, it is preferred that the carboxyl group content of components (a1), (a2) and (a3) be kept as low as possible. Carboxyl-free (a1), (a2) and (a3) components are particularly preferably used.
  • component (a1) which can be copolymerized with (a2), (a3), (b1) and (b2) and is essentially carboxyl-free ester of (meth) acrylic acid or a mixture of such (meth) acrylic acid esters become.
  • examples include alkyl acrylates and alkyl methacrylates with up to 20 carbon atoms in the alkyl radical, e.g. Methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, ethylhexyl, stearyl and lauryl acrylate and methacrylate and cycloaliphatic (meth) acrylic acid esters, e.g.
  • Cyclohexyl (meth) acrylate called.
  • Mixtures of alkyl acrylates and / or alkyl methacrylates are preferably used as (al) components, which consist of at least 25% by weight of n-butyl and / or t-butyl acrylate
  • component (a2) all with (a1), (a3), (b1) and (b2) copolymerizable ethylenically unsaturated monomers which carry at least one hydroxyl group per molecule and are essentially free of carboxyl groups, or a mixture of such monomers is used.
  • Hydroxylalkyl esters of acrylic acid, methacrylic acid or another ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid are mentioned as examples. These esters can be derived from an alkylene glycol esterified with the acid, or they can be obtained by reacting the acid with an alkylene oxide.
  • component (a2) preference is given to hydroxyalkyl esters of acrylic acid and methacrylic acid in which the hydroxyalkyl group contains up to 4 carbon atoms, reaction products of cyclic esters, such as, for example, ⁇ -caprolactone and these hydroxyalkyl esters, or mixtures of these hydroxyalkyl esters or ⁇ -caprolactone-modified hydroxyalkyl esters used.
  • cyclic esters such as, for example, ⁇ -caprolactone and these hydroxyalkyl esters, or mixtures of these hydroxyalkyl esters or ⁇ -caprolactone-modified hydroxyalkyl esters used.
  • hydroxyalkyl esters examples include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate and 4-hydroxybutyl methacrylate.
  • esters of other unsaturated acids such as. B. Ethacrylic acid, crotonic acid and similar acids with up to about 6 carbon atoms per molecule can also be used.
  • Component (a3) which can be used is all copolymerizable with (a1), (a2), (b1) and (b2), essentially carboxyl-free ethylenically unsaturated monomers or mixtures of such monomers.
  • Vinylaromatic hydrocarbons such as styrene, ⁇ -alkylstyrene and vinyltoluene, are preferably used as component (a3).
  • Components (a1), (a2) and optionally (a3) are optionally mixed in a suitable organic solvent and added to an organic solvent or solvent mixture and polymerized there in the presence of at least one polymerization initiator.
  • the organic solvents and polymerization initiators used are the solvents and polymerization initiators customary for the production of polyacrylate resins and suitable for the production of aqueous dispersions.
  • Examples of useful solvents are butyl glycol, 2-methoxypropanol, n-butanol, methoxybutanol, n-propanol, ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether.
  • Ethylene glycol monobutyl ether diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and 3-methyl-3-methoxybutanol.
  • Free-radical initiators such as benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile and t-butyl perbenzoate are cited as examples of useful polymerization initiators.
  • the polymerization is carried out at a temperature of 80 to 160 ° C, preferably 120 to 160 ° C.
  • the mixture of (a1), (a2) and optionally (a3) is added to the organic solvent or solvent mixture within 2 to 8 hours, preferably within 3 to 6 hours, and is polymerized there in the presence of at least one free radical initiator.
  • step (II) After at least 80% by weight, preferably 100% by weight, of the mixture consisting of (a1), (a2) and optionally (a3) has been added, in step (II)
  • component (b1) in stage (II) It is preferred to use 100% by weight of component (b1) in stage (II). In other words: it is preferred to use component (b1) in stage (II) without admixing component (b2).
  • component (b1) it is possible to use any ethylenically unsaturated monomer carrying at least one carboxyl group per molecule and copolymerizable with (a1), (a2) and (a3) or a mixture of such monomers.
  • Acrylic acid and / or methacrylic acid are preferably used as components (b1).
  • other ethylenically unsaturated acids with up to 6 carbon atoms in the molecule can also be used. Examples of such acids are ethacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid.
  • Maleic acid mono (meth) acryloyloxyethyl ester, succinic acid mono (meth) acryloyloxyethyl ester and phthalic acid mono (meth) acryloyloxyethyl ester can also be used as component (b1).
  • any (a1), (a2), (a3) and (b1) copolymerizable ethylenically unsaturated monomer or a mixture of such monomers can be used as component (b2).
  • component (b2) As Kompo ⁇ Entente (b2) all monomers listed in the description of components (a1), (a2) and (a3) can be used.
  • Components (b1) and optionally (b2) are preferably added within 10 to 60 minutes, particularly preferably within 15 to 45 minutes.
  • the components (a1), (a2), (a3), (b1) and (b2) are selected in their type and amount so that the reaction product has a hydroxyl number of 40 to 200, preferably 60 to 140, an acid number of 20 to 100 , preferably 25 to 50 and a glass transition temperature (T G ) of -40 ° C to + 60 ° C, preferably -20 ° C to + 40 ° C.
  • the glass transition temperatures of polyacrylate resins can be calculated using the following formula:
  • W n weight fraction of the nth monomer
  • T Gn glass transition temperature of the homopolymer
  • the amount and rate of addition of the initiator is preferably chosen so that a polyacrylate resin having a number average molecular weight of 2500 to 20,000 is obtained. It is preferred to start the initiator addition at the same time as the addition of the mixture of components (a1), (a2) and optionally (a3) and about half an hour after the addition of component (b1) and optionally (b2) has ended has been ending.
  • the initiator is preferably added in a constant amount per unit of time. After the addition of the initiator has ended, the reaction mixture is kept at the polymerization temperature (as a rule about 11/2 hours) until all of the monomers used have essentially been completely reacted.
  • Substantially completely converted is intended to mean that preferably 100% by weight of the monomers used have been reacted, but it is also possible that a low residual monomer content of at most up to about 0.5% by weight, based on the Weight of the reaction mixture can remain unreacted.
  • the polyacrylate resins according to the invention are produced by adding 40 to 87.5% by weight, preferably 55 to 80% by weight of component (a1), 10 to 45% by weight, preferably 12 to
  • component (a2) 35% by weight of component (a2), 0 to 25% by weight, preferably 8 to 18% by weight of component (a3), 2.5 to 15% by weight, preferably 3 to 7% by weight component (b1) and 0 to
  • component (b2) 6% by weight are used, the sum of the parts by weight of (a1), (a2), (a3), (b1) and (b2) always giving 100% by weight.
  • the polyacrylate resin obtained is at least partially neutralized and in water dispersed.
  • Both organic bases and inorganic bases such as ammonia and hydrazine can be used for neutralization.
  • Primary, secondary and tertiary amines e.g. Ethylamine, propylamine, dimethylamine, dibutylamine, cyclohexylamine, benzylamine, morpholine, piperidine and triethanolamine are used.
  • Tertiary amines are particularly preferably used as neutralizing agents, in particular dimethylethanolamine.
  • Triethylamine, tripropylamine and tributylamine are particularly preferably used as neutralizing agents, in particular dimethylethanolamine.
  • the neutralization reaction is generally carried out by
  • the neutralizing base with the polyacrylate resin is carried out.
  • Sufficient base is preferably used so that the top coating composition has a pH of 7-8.5, preferably 7.2 to 7.8.
  • the partially or completely neutralized polyacrylate resin is then dispersed by adding water. This creates an aqueous polyacrylate resin dispersion. If necessary, part or all of the organic solvent can be distilled off.
  • the polyacrylate resin dispersions according to the invention contain polyacrylate resin particles whose average particle size is preferably between 60 and 250 nm (measurement method: laser light separation, measuring device:
  • aqueous polyacrylate resin dispersions obtained in this way are coated according to the invention by generally known methods by admixing an aminoplast resin and, if appropriate, further additives, such as flow control agents, UV stabilizers, transparent pigments, etc. received compositions.
  • top coating compositions according to the invention preferably contain so much aminoplast resin that the weight ratio between polyacrylate resin solid and aminoplast resin solid is 60:40 to 90:10, particularly preferably 70:30 to 85:15.
  • all aminoplast resins that can be processed into a stable top coating composition with the polyacrylate resin according to the invention can be used as crosslinking agents.
  • Melamine-formaldehyde resins which are partially or completely etherified with aliphatic alcohols, which preferably contain 1 to 4 carbon atoms per molecule, are preferably used as crosslinking agents.
  • top coating compositions according to the invention are sprayed on (generally 20 to 40 seconds. Run-out time from DIN cup 4 (DIN 53 211 (1974)) and a pH of 7.0 to 8.5, preferably 7.2 to 7 , 8 set.
  • the top coating compositions according to the invention have a high solids content (20 to 45% by weight, preferably 32 to 40% by weight) at a peak viscosity that with one or two spray coats (cross coats), lacquer films with a sufficient layer thickness (the thickness of the stoved lacquer film should be preferably between 25 and 45 ⁇ m) are obtained and - deliver baked lacquer films with a very good appearance (good flow, high gloss, good top coat level ...) and good mechanical-technological properties and - have a relatively low proportion of organic cosolvents (less than 35% by weight, based on the Total solids content of binders and crosslinking agents).
  • top coating compositions according to the invention are used together with water-thinnable base coating compositions for the production of metallic effect coatings, then metallic effect coatings are obtained in which the transparent top layer adheres particularly well to the base layer.
  • the top coating compositions according to the invention can also contain crosslinked polymer microparticles such as those e.g. are disclosed in EP-A-38127 and / or other compatible resins such as e.g. contain water-dilutable or water-soluble polyacrylate resins, polyester resins, alkyd resins or epoxy resin esters. and they can also be pigmented.
  • the resin solution thus obtained is neutralized with dimethylethanolamine at approx. 95 ° C. to a degree of neutralization of 80%. Then enough water is added that the solids content of the dispersion is about
  • transparent top coating compositions are prepared and sprayed with a 10% strength aqueous dimethylethanolamine solution and distilled water
  • top coat compositions contain
  • a water-thinnable base coating composition pigmented with aluminum flakes according to EP-A-279813 is applied to a phosphated steel sheet coated with a commercially available electrodeposition coating and a commercially available filler so that a
  • the monomers (a1), (a2), (a3) and (b1) used to produce the polyacrylate resin P2 according to the invention are mixed and polymerized.
  • the polymerization conditions are the same as in the production of the polyacrylate resin P2 according to the invention.
  • component (b1) is not only added after the addition of the mixture of (a1), (a2) and (a3), but already together with (a1), (a2) and (a3) is added.
  • An aqueous top coating composition prepared from the polyacrylate resin V according to B prepared in this way only has a viscosity of 24 DIN seconds (run-out time from DIN cup 4 (DIN 53 211 (1974)) and a pH of 7.4 to 7.5 a solids content of 24.1% by weight.
  • the following diagram shows the viscosity of the polyacrylate resin dispersion P2 prepared according to A and diluted with water as a function of the solids content of the dispersion in comparison with an analogous dispersion of the polyacrylate resin V (pH of the two dispersions: 7, 8). It is clear that the viscosity of the polyacrylate resin dispersion P2 according to the invention at solids contents of 25 to about 53% by weight is lower than the viscosity of the comparable dispersion of the polyacrylate resin V.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Überzugs, bei dem die wäßrige Deckbeschichtungszusammensetzung eine wasserverdünnbares Polyacrylatharz enthält, das eine Hydroxylzahl von 40 bis 200, eine Säurezahl von 20 bis 100 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C aufweist und herstellbar ist, indem eine Mischung (I) aus einem (Meth)acrylsäureester und einem copolymerisierbaren hydroxylgruppenhaltigen Monomer zu einem organischen Lösemittel gegeben und radikalisch polymerisiert wird und nach Beendigung der Zugabe der Mischung (I) ein carboxylgruppenhaltiges Monomer zugegeben und weiter polymerisiert wird.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES MEHRSCHICHTIGEN UBERZUGES UNTER VERWENDUNG WÄSSRIGER BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNGEN
Die Erf indung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen schützenden und/oder dekorativen Überzuges auf einer Substratoberfläche, bei dem
(1) eine geeignete pigmentierte Basisbeschichtungszusammensetzung auf die Substratoberfläche aufgebracht wird
(2) aus der in Stufe (1) aufgebrachten Zusammensetzung ein Polymerfilm gebildet wird
(3) auf die so erhaltene Basisschicht eine ein wasserverdünnbares Poiyacrylatharz als Bindemittel und ein Aminoplastharz als Vernetzungsmittel enthaltende transparente wäßrige Deckbeschichtungszusammensetzung aufgebracht wird und anschließend
(4) die Basisschicht zusammen mit der Deckschicht eingebrannt wird.
Die Erfindung betrifft auch wäßrige Beschichtungszusamrnensetzungen, wasserverdünnbare Polyacrylatharze und ein Verfahren zur Herstellung von wasserverdünnbaren Polyacrylatharzen. Das Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bekannt. Er wird insbesondere zur Herstellung von Automobil-Metalleffektlackierungen eingesetzt (vgl. z.B.
US-A-3,639,147, DE-A-33 33 072 und EP-A-38127).
Aus ökonomischen und ökologischen Gründen ist es wünschenswert, in Stufe (3) des oben beschriebenen sogenannten "base coat clear coat"-Verfahrens wäßrige Deckbeschichtungszusammensetzungen einzusetzen.
Die Deckbeschichtungszusammensetzungen müssen mit Hilfe von automatischen Lackieranlagen durch Spritzen applizierbar sein. Dazu müssen sie bei Spritzviskosität einen so hohen Feststoffgehalt aufweisen, daß mit ein bis zwei Spritzgängen (Kreuzgängen) Lackfilme mit ausreichender Schichtdicke erhalten werden, und sie müssen eingebrannte Lackfilme liefern, die ein gutes Aussehen (guter Verlauf, hoher Glanz, guter Decklackstand...) zeigen.
Die in Beispiel 2 der EP-A-38127 offenbarte wäßrige Deckbeschichtungszusammensetzung erfüllt nicht alle obengenannten Forderungen.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht in der Bereitstellung von wäßrigen Deckbeschichtungszusammensetzungen, die die obengenannten Forderungen erfüllen.
Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch Deckbeschichtungszusammensetzungen erfüllt, die ein wasserverdünnbares Poiyacrylatharz als Bindemittel enthalten, das erhältlich ist, indem
(I) ein Gemisch aus
(a1) einem mit (a2), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien (Meth)acrylsäureester oder einem Gemisch aus solchen (Meth)acrylsäureestern und
(a2) einem mit (a1), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren, das mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül trägt und im wesentlichen carboxylgruppenfrei ist, oder einem Gemisch aus solchen Monomeren und gegebenenfalls
(a3) einem mit (a1), (a2), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomeren oder einem Gemisch aus solchen Monomeren zu einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch gegeben und in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird und
(II) nachdem mindestens 80 Gew.-% des aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Gemisches zugegeben worden sind
(b1) 60 - 100 Gew.-% eines mindestens eine Carboxylgruppe pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zusammen mit (b2) 0 bis 40 Gew.-% eines carboxylgruppenfreien, mit (a1), (a2), (a3) und (b1) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zugegeben werden und weiterpolymerisiert wird und
(III) nach Beendigung der Polymerisation das erhaltene
Poiyacrylatharz zumindest teilweise neutralisiert und in Wasser dispergiert wird, wobei die Summe der Gewichtsanteile von (b1) und (b2) stets 100 Gew.-% ergibt und (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) in Art und Menge so ausgewählt werden, daß das Poiyacrylatharz eine Hydroxylzahl von 40 bis 200, vorzugsweise 60 bis 140, eine Säurezahl von 20 bis 100, vorzugsweise 25 bis 50 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C, vorzugsweise -20°C bis +40°C, aufweist.
Die in Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens aufzubringenden pigmentierten Basisbeschichtungszusammensetzungen sind gut bekannt (vgl. z.B. US-A-3, 639, 147, EP-A-38127, DE-A-33 33 072 und EP-A-279813). In Stufe (1) werden vorzugsweise Metallpigmente enthaltende, insbesondere Aluminiumpigmente enthaltende Basisbeschichtungszusarmmensetzungen eingesetzt. Auf diese Weise werden Metalleffektlackierungen erhalten.
Bevor die Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Polyacrylatharze näher beschrieben wird, werden zwei Begriffsklärungen vorausgeschickt: 1.) Als Abkürzung für "Methacrylsäure - oder Acrylsäure" - wird gelegentlich (Meth)acrylsäure - verwendet.
2.) Die Formulierung "im wesentlichen carboxylgruppenfrei" soll ausdrücken, daß die Komponenten (a1), (a2) und (a3) einen geringen Carboxylgruppengehalt (höchstens aber soviel, daß ein aus den Komponenten (a1), (a2) und (a3) hergestelltes Poiyacrylatharz eine Säurezahl von höchstens 10 hat) aufweisen können. Es ist aber bevorzugt, daß der Carboxylgruppengehalt der Komponenten (a1), (a2) und (a3) so niedrig wie möglich gehalten wird. Besonders bevorzugt werden carboxylgruppenfreie (a1), (a2) und (a3) Komponenten eingesetzt.
Zur Herstellung der erfindungsgemäß einzusetzenden Polyacrylatharze kann als Komponente (a1) jeder mit (a2), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbare, im wesentlichen carboxylgruppenfreie Ester der (Meth)acrylsäure oder ein Gemisch aus solchen (Meth)acrylsäureestern eingesetzt werden. Als Beispiele werden Alkylacrylate und Alkylmethacrylate mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, wie z.B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl-, Ethylhexyl-, Stearyl- und Laurylacrylat und -methacrylat und cycloaliphatische (Meth)acryl- säureester, wie z.B. Cyclohexyl(meth)acrylat, genannt. Bevorzugt werden Gemische aus Alkylacrylaten und/oder Alkylmethacrylaten als (al) Komponente eingesetzt, die zu mindestens 25 Gew.-% aus n-Butyl- und/oder t-Butylacrylat
und/oder n-Butyl- und/oder t-Butylmethacrylat bestehen.
Als Komponente (a2) können alle mit (a1), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomere, die mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül tragen und im wesentlichen carboxylgruppenfrei sind, oder ein Ge- misch aus solchen Monomeren eingesetzt werden. Als Beispiele werden Hydroxylalkylester der Acrylsäure, Methacrylsäure oder einer anderen α ,ß-ethylenisch ungesättigten Carbonsäure genannt. Diese Ester können sich von einem Alkylenglykol ableiten, das mit der Säure verestert ist, oder sie können durch Umsetzung der Säure mit einem Alkylenoxid erhalten werden. Als Komponente (a2) werden vorzugsweise Hydroxyalkylester der Acrylsäure und Methacrylsäure, in denen die Hydroxyalkylgruppe bis zu 4 Kohlenstoffatome enthält, Um- Setzungsprodukte aus cyclischen Estern, wie z.B. ε-Caprolacton und diesen Hydroxyalkylestern, oder Mischungen aus diesen Hydroxyalkylestern bzw. ε-caprolactonmodifizierten Hydroxyalkylestern eingesetzt. Als Beispiele für derartige Hydroxyalkylester werden 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 3-Hydroxyproρylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, 3-Hydroxypropylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 4-Hydroxybutylacrylat und 4-Hydroxybutylmethacrylat genannt. Entsprechende Ester von anderen ungesättigten Säuren, wie z . B . Ethacrylsäure, Crotonsäure und ähnliche Säuren mit bis zu etwa 6 Kohlenstoffatomen pro Molekül, können auch eingesetzt werden.
Als Komponente (a3) können alle mit (a1), (a2), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomere oder Gemische aus solchen Monomeren eingesetzt werden. Als Komponente (a3) werden vorzugsweise vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, wie Styrol, α-Alkylstyrol und Vinyltoluol, eingesetzt.
Die Komponenten (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) werden gegebenenfalls in einem geeigneten organischen Lösemittel gemischt und zu einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch gegeben und dort in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators polymerisiert. Als organische Lösemittel und Polymerisationsinitiatoren werden die für die Herstellung von Polyacrylatharzen üblichen und für die Herstellung von wäßrigen Dispersionen geeigneten Lösemittel und Polymerisationsinitiatoren eingesetzt. Als Beispiele für brauchbare Lösemittel werden Butylglykol, 2-Methoxyproρanol, n-Butanol, Methoxybutanol, n-Propanol, Ethylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether. Ethylenglykolmonobutylether, Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykolmonobutylether und 3-Methyl-3-methoxybutanol genannt. Als Beispiele für brauchbare Polymerisationsinitiatoren werden freie Radikale bildende Initiatoren, wie z.B. Benzoylperoxid, Azobisisobutyronitril und t-Butylperbenzoat genannt. Die Polymerisation wird bei einer Temperatur von 80 bis 160°C, vorzugsweise 120 bis 160°C durchgeführt. Das Gemisch aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) wird innerhalb von 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise innerhalb von 3 bis 6 Stunden zu dem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch zugegeben und dort in Gegenwart mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators polymerisiert.
Nachdem mindestens 80 Gew.-%, vorzugsweise 100 Gew.-% der aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Mischung zugegeben worden sind, werden in der Stufe (II)
(b1) 60 - 100 Gew.-% eines mindestens eine Carboxylgruppe pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zusammen mit
(b2) 0 - 40 Gew.-% eines carboxylgruppenfreien, mit (a1),
(a2), (a3) und (b1) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines Gemisches aus solchen Monomeren
zugegeben und so lange weiterpolymerisiert, bis die in Stufe (I) und (II) zugegebenen Monomeren im wesentlichen vollständig umgesetzt worden sind.
Es ist bevorzugt, in Stufe (II) 100 Gew.-% der Komponente (b1) einzusetzen. Mit anderen Worten ausgedrückt: Es ist bevorzugt, in Stufe (II) die Komponente (b1) ohne Zumischung der Komponente (b2) einzusetzen.
Als Komponente (b1) kann jedes mindestens eine Carboxylgruppe pro Molekül tragende, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomer oder ein Gemisch aus solchen Monomeren eingesetzt werden. Als Komponenten (b1) werden vorzugsweise Acrylsäure und/oder Methacrylsäure eingesetzt. Es können aber auch andere ethylenisch ungesättigte Säuren mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen im Molekül eingesetzt werden. Als Beispiele für solche Säuren werden Ethacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure genannt. Als Komponente (b1) können auch Maleinsäuremono(meth) acryloyloxiethylester, Bernsteinsäuremono(meth)- acryloyloxiethylester und Phtalsäuremono(meth) acryloyloxiethylester eingesetzt werden.
Als Komponente (b2) kann jedes mit (a1), (a2), (a3) und (b1) copolymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomer oder ein Gemisch aus solchen Monomeren eingesetzt werden. Als Kompo¬ nente (b2) können alle bei der Beschreibung der Komponenten (a1), (a2) und (a3) aufgezählten Monomere eingesetzt werden.
Die Komponenten (b1) und gegebenenfalls (b2) werden vorzugsweise innerhalb von 10 bis 60 Minuten, besonders bevorzugt innerhalb von 15 bis 45 Minuten zugegeben.
Nach Beendigung der Zugabe der Monomeren (b1) und gegebenenfalls (b2) wird so lange weiterpolymerisiert, bis alle eingesetzten Monomeren im wesentlichen vollständig umgesetzt worden sind.
Die Komponenten (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) werden in Art und Menge so ausgewählt, daß das Reaktionsprodukt eine Hydroxylzahl von 40 bis 200, vorzugsweise 60 bis 140, eine Säurezahl von 20 bis 100, vorzugsweise 25 bis 50 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C, vorzugsweise -20°C bis +40°C, aufweist.
Die Glasübergangstemperaturen von Polyacrylatharzen können nach folgender Formel berechnet werden:
Figure imgf000011_0001
TG = Glasübergangstemperatur des Polyacrylatharzes x = Anzahl der im Poiyacrylatharz einpolymerisierten verschiedenen Monomere
Wn = Gewichtsanteil des n-ten Monomers
TGn = Glasübergangstemperatur des Homopolymers aus
dem n-ten Monomer Die Menge und Zugabegeschwindigkeit des Initiators wird vorzugsweise so gewählt, daß ein Poiyacrylatharz mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 2500 bis 20000 erhalten wird. Es ist bevorzugt, die Initiatorzugabe zum gleichen Zeitpunkt wie die Zugabe der Mischung aus den Komponenten ( a1) , ( a2) und gegebenenfalls ( a3 ) zu beginnen und etwa eine halbe Stunde nachdem die Zugabe der Komponente (b1) und gegebenenfalls (b2) beendet worden ist, zu beenden. Der Initiator wird vorzugsweise in konstanter Menge pro Zeiteinheit zugegeben. Nach Beendigung der Initiatorzugabe wird das Reaktionsgemisch noch so lange (in der Regel etwa 1 1/2 Stunden) auf Polymerisationstemperatur gehalten, bis alle eingesetzten Monomere im wesentlichen vollständig umgesetzt worden sind. "Im wesentlichen vollständig umgesetzt" soll bedeuten, daß vorzugsweise 100 Gew.-% der eingesetzten Monomere umgesetzt worden sind, daß es aber auch möglich ist, daß ein geringer Restmonomerengehalt von höchstens bis zu etwa 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Reaktionsmischung unumgesetzt zurückbleiben kann.
Die erfindungsgemäßen Polyacrylatharze werden hergestellt, indem 40 bis 87,5 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 80 Gew.-% der Komponente (a1), 10 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 12 bis
35 Gew.-% der Komponente (a2), 0 bis 25 Gew.-% vorzugsweise 8 bis 18 Gew.-% der Komponente (a3), 2,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 7 Gew.-% der Komponente (b1) und 0 bis
6 Gew.-% der Komponente (b2) eingesetzt werden, wobei die Summe der Gewichtsanteile von (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) stets 100 Gew.-% ergibt.
Nach Beendigung der Polymerisation wird das erhaltene Poiyacrylatharz zumindest teilweise neutralisiert und in Wasser dispergiert.
Zur Neutralisation können sowohl organische Basen als auch anorganische Basen, wie Ammoniak und Hydrazin, verwendet werden. Vorzugsweise werden primäre, sekundäre und tertiäre Amine, wie z.B. Ethylamin, Propylamin, Dimethylamin, Dibutylamin, Cyclohexylamin, Benzylamin, Morpholin, Piperidin und Triethanolamin verwendet. Besonders bevorzugt werden tertiäre Amine als Neutralisationsmittel eingesetzt, insbesondere Dimethylethanolamin. Triethylamin, Tripropylamin und Tributylamin.
Die Neutralisationsreaktion wird im allgemeinen durch
Mischen der neutralisierenden Base mit dem Poiyacrylatharz durchgeführt. Dabei wird vorzugsweise soviel Base eingesetzt, daß die Deckbeschichtungszusammensetzung einen pH-Wert von 7-8,5, vorzugsweise 7,2 bis 7,8 aufweist.
Anschließend wird das partiell oder vollständig neutralisierte Poiyacrylatharz durch Zugabe von Wasser dispergiert. Dabei entsteht eine wäßrige Polyacrylatharzdispersion. Gegebenenfalls kann ein Teil oder das gesamte organische Lösemittel abdestilliert werden. Die erfindungsgemäßen Polyacrylatharzdispersionen enthalten Polyacrylatharzteilchen, deren mittleren Teilchengröße vorzugsweise zwischen 60 und 250 nm liegt (Meßmethode: Laserlichttrennung, Meßgerät:
Malvern Autosizer 2C).
Aus den so erhaltenen wäßrigen Polyacrylatharzdispersionen werden nach allgemein bekannten Methoden durch Zumischung eines Aminoplastharzes und gegebenenfalls weiterer Zusätze, wie z.B. Verlaufshilfsmitteln, UV-Stabilisatoren, transparenten Pigmenten usw. erfindungsgemäße Deckbeschichtungszu sammensetzungen erhalten.
Die erfindungsgemäßen Deckbeschichtungszusammensetzungen enthalten vorzugsweise soviel Aminoplastharz, daß das Gewichtsverhältnis zwischen Polyacrylatharzfeststoff und Aminoplastharzfeststoff 60 : 40 bis 90 : 10, besonders bevorzugt 70 : 30 bis 85 : 15, beträgt.
Prinzipiell können alle Aminoplastharze, die sich mit dem erfindungsgemäßen Poiyacrylatharz zu einer stabilen Deckbeschichtungszusammensetzung verarbeiten lassen, als Vernetzungsmittel eingesetzt werden. Vorzugsweise werden Melamin-Formaldehydharze, die mit aliphatischen Alkoholen, die vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, teilweise oder vollständig verethert sind, als Vernetzungsmittel eingesetzt.
Vor der Applikation werden die erfindungsgemäßen Deckbeschichtungszusammensetzungen auf Spritzviskosität (i.a. 20 bis 40 sec. Auslaufzeit aus DIN-Becher 4 (DIN 53 211 (1974)) und einen pH-Wert von 7,0 bis 8,5, vorzugsweise 7,2 bis 7,8 eingestellt.
Die erfindungsgemäßen Deckbeschichtungszusammensetzungen weisen bei Spitzviskosität einen so hohen Feststoffgehalt (20 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 32 bis 40 Gew.-%) auf, daß mit ein bis zwei Spritzgängen (Kreuzgänge) Lackfilme mit ausreichender Schichtdicke (die Dicke des eingebrannten Lackfilms sollte vorzugsweise zwischen 25 und 45 μm liegen) erhalten werden und - liefern eingebrannte Lackfilme mit einem sehr guten Aussehen (guter Verlauf, hoher Glanz, guter Decklackstand...) und guten mechanisch-technologischen Eigenschaften und - weisen einen verhältnismäßig niedrigen Anteil an organischen Cosolventien (weniger als 35 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt an Bindemitteln und Vernetzungsmitteln) auf.
Wenn die erfindungsgemäßen Deckbeschichtungszusammensetzungen zusammen mit wasserverdünnbaren Basisbeschichtungszusammensetzungen zur Herstellung von Metalleffektlackierungen verwendet werden, dann werden Metalleffektlackierungen erhalten, in denen die transparente Deckschicht besonders gut auf der Basisschicht haftet.
Die erfindungsgemäßen Deckbeschichtungszusammensetzungen können neben dem erfindungsgemäß eingesetztem Poiyacrylatharz auch noch vernetzte Polymermikroteilchen wie sie z.B. in der EP-A-38127 offenbart sind und/oder weitere verträgliche Harze wie z.B. wasserverdünnbare oder wasserlösliche Polyacrylatharze, Polyesterharze, Alkydharze oder Epoxidharzester enthalten.und sie können auch pigmentiert werden.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert:
A. Herstellung erfindungsgemäßer wasserverdünnbarer Polyacrylatharze
In einem 4 1 Stahlkessel, ausgestattet mit zwei Monomer zuläufen, einem Initiatorzulauf, Rührer, Thermometer, Ölheizung und Rückflußkühler werden 20 Gew. -Teile Butylglykol vorgelegt und auf 140°C aufgeheizt. Dann wird eine Lösung von 4,5 Gew. -Teilen Butylperbenzoat in 5 Gew. -Teilen Butylgkykol in einer solchen Geschwindigkeit zugegeben, daß die Zugabe nach 4 h, 30 min. abgeschlossen ist. Mit Beginn der Zugabe der Butylperbenzoatlösung wird auch mit der Zugabe der Mischung aus (a1), (a2) und (a3) begonnen (vgl. Tabelle 1). Die Mischung aus (a1), (a2) und (a3) wird in einer solchen Geschwindigkeit zugegeben, daß die Zugabe nach 3 h, 50 min abgeschlossen ist. Nachdem die aus (a1), (a2) und (a3) bestehende Mischung vollständig zugegeben worden ist, wird die Komponente (b1) (vgl. Tabelle 1) innerhalb von 20 m in. zugegeben.
Figure imgf000017_0001
Die so erhaltene Harzlösung wird mit Dimethylethanolamin bei ca. 95°C bis zu einem Neutralisationsgrad von 80 % neutralisiert. Anschließend wird soviel Wasser zugegeben, daß der Feststoffgehalt der Dispersion etwa
60 Gew.-% beträgt. Die erhaltenen Dispersionen zeigen folgende Kennzahlen.
Figure imgf000018_0001
1) Die Teilchengröße wurde über Laserlichtstreuung
bestimmt. Gerät: Malvern Autosizer 2 C. B. Herstellung erfindungsgemäßer transparenter wäßriger Deckbeschichtunqszusammensetzungen
Aus 60,00 Gew.-% einer gemäß Punkt A hergestellten Polyacrylatdispersion, 10,00 Gew.-% einer 90 %igen Lösung eines handelsüblichen wasserverdünnbaren Melaminformaldehydharzes in Isobutanol (Cymef® 327), 0,05 Gew.-% eines handelsüblichen Verlaufsmittels (Fluorad® FC
430) und 29,95 Gew.-% destilliertem Wasser werden transparente Deckbeschichtungszusammensetzungen hergestellt und mit einer 10 %igen wäßrigen Dimethylethanolaminlösung und destilliertem Wasser auf Spritzviskosität
(24 sec. Auslaufzeit aus DIN Becher 4 (DIN 53 211
(1974)) und einen pH-Wert von 7,4 bis 7,5 eingestellt. Die Deckbeschichtungszusammensetzungen enthalten
20 Gew.-% Cosolvent, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt an Poiyacrylatharz und Melamin-Formaldehydharz.
C. Applikation der erfindungsoemäßen transparenten Deckbeschichtungszusammensetzungen und Prüfung der eingebrannten Lackfilme
Auf ein mit einer handelsüblichen Elektrotauchlackierung und einem handelsüblichen Füller beschichtetes phosphatiertes Stahlblech wird eine wasserverdünnbare, mit Aluminiumplättchen pigmentierte Basisbeschichtungszusammensetzung gemäß EP-A-279813 so appliziert, daß eine
Trockenfilmdicke von 12 - 15 μm erhalten wird. Die applizierte Basisbeschichtungszusammensetzung wird
10 min. bei Raumtemperatur und 10 min bei 80°C getrocknet. Dann wird eine gemäß Punkt B erhaltene Deckbeschichtungszusammensetzung in zwei Kreuzgängen mit einer Minute Zwischenablüftzeit auf die Basisschicht gespritzt. Schließlich wird 20 min. bei Raumtemperatur getrocknet und 30 min. bei 130°C im Umluftofen eingebrannt. Die so erhaltenen mehrschichtigen Überzüge wurden mehreren Prüfungen unterzogen. Die Prüfergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Figure imgf000020_0001
(1) Prüfung nach DIN 53 151 inclusive Tesaabriß-Test
(2) Glanzgrad nach DIN 67 530, Winkel 20°
(3) nach DIN 53 209
(4) 240 h bei 40°C KK (nach DIN 50 017) D - Verqleichsbeispiel
Die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polyacrylatharzes P2 eingesetzten Monomeren (a1), (a2), (a3) und (b1) werden gemischt und polymerisiert. Die Polymerisationsbedingungen sind die gleichen wie bei der HerStellung des erfindungsgemäßen Polyacrylatharzes P2. Der einzige Unterschied zur Herstellung des erfindungsgemäßen Polyacrylatharzes besteht darin, daß die Komponente (b1) nicht erst nach der Zugabe der Mischung aus (a1), (a2) und (a3) zugegeben wird, sondern bereits zusammen mit (a1), (a2) und (a3) zugegeben wird. Eine aus dem so hergestellten Poiyacrylatharz V gemäß B hergestellte wäßrige Deckbeschichtungszusammensetzung weist bei einer Viskosität von 24 DIN-Sekunden (Auslaufzeit aus DIN-Becher 4 (DIN 53 211 (1974)) und einem pH-Wert von 7,4 bis 7,5 lediglich einen Feststoffgehalt von 24,1 Gew.-% auf.
Das folgende Schaubild zeigt die Viskosität der gemäß A hergestellten und mit Wasser verdünnten Polyacrylatharzdispersion P2 in Abhängigkeit vom Feststoffgehalt der Dispersion im Vergleich zu einer analogen Dispersion des Polyacrylatharzes V (pH-Wert der beiden Dispersionen : 7 , 8 ) . Es wi rd deutlich , daß die Viskosität der erfindungsgemäßen Polyacrylatharzdispersion P2 bei Feststoffgehalten von 25 bis etwa 53 Gew.-% tiefer liegt als die Viskosität der vergleichbaren Dispersion des Polyacrylatharzes V.
Figure imgf000022_0001
FK = Feststoffgehalt

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen
schützenden und/oder dekorativen Überzugs auf einer Substratoberfläche, bei dem
(1) eine geeignete pigmentierte Basisbeschichtungszusammensetzung auf die Substratoberfläche aufgebracht wird
(2) aus der in Stufe (1) aufgebrachten Zusammensetzung ein Polymerfilm gebildet wird
(3) auf die so erhaltene Basisschicht eine ein wasserverdünnbares Poiyacrylatharz als Bindemittel und ein Aminoplastharz als Vernetzungsmittel enthaltende transparente wäßrige Deckbeschichtungszusammensetzung aufgebracht wird und anschließend
(4) die Basisschicht zusammen mit der Deckschicht eingebrannt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckbeschichtungszusammensetzung ein wasserverdünnbares Poiyacrylatharz als Bindemittel enthält, das erhältlich ist, indem I) ein Gemisch aus
(a1) einem mit (a2), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien (Meth)acrylsäureester oder einem Gemisch auus solchen (Meth) acrylsäureestern und (a2) einem mit (a1), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren, das mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül trägt und im wesentlichen carboxylgruppenfrei ist oder einem Gemisch aus solchen Monomeren und gegebenenfalls
(a3) einem mit (a1), (a2), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomeren oder einem Gemisch aus solchen Monomeren zu einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch gegeben und in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird und
(II) nachdem mindestens 80 Gew.-% des aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Gemisches zugegeben worden sind
(b1) 60 - 100 Gew.-% eines mindestens eine Carboxyl- gruppe pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zusammen mit
(b2) 0 bis 40 Gew.-% eines carboxylgruppenfreien, mit (al), (a2), (a3) und (bl) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zugegeben werden und weiterpolymerisiert wird und (III) nach Beendigung der Polymerisation das erhaltene
Poiyacrylatharz zumindest teilweise neutralisiert und in Wasser dispergiert wird, wobei die Summe der Gewichtsanteile von (b1) und (b2) stets 100 Gew.-% ergibt und (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) in Art und Menge so ausgewählt werden, daß das Poiyacrylatharz eine Hydroxylzahl von 40 bis 200, vorzugsweise 60 bis 140, eine Säurezahl von 20 bis 100, vorzugsweise 25 bis 50 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C, vorzugsweise -20°C bis +40°C, aufweist.
2. Wäßrige Beschichtungszusammensetzungen, enthaltend ein wasserverdünnbares Poiyacrylatharz als Bindemittel und ein Aminoplastharz als Vernetzungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserverdünnbare Polyacrylatharz erhältlich ist , indem I) ein Gemisch aus
(a1) einem mit (a2), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien (Meth)acrylsäureester oder einem Gemisch aus solchen (Meth)acrylsäureestern und
(a2) einem mit (a1), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren, das mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül trägt und im wesentlichen carboxylgruppenfrei ist oder einem Gemisch aus solchen Monomeren und gegebenenfalls (a3) einem mit (a1), (a2), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomeren oder einem Gemisch aus solchen Monomeren zu einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch gegeben und in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird und
(II) nachdem mindestens 80 Gew.-% des aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Gemisches zugegeben worden sind
(bl) 60 - 100 Gew.-% eines mindestens eine Carboxyl- gruppe pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zusammen mit
(b2) 0 bis 40 Gew.-% eines carboxylgruppenfreien, mit (a1), (a2), (a3) und (b1) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zugegeben werden und weiterpolymerisiert wird und
(III) nach Beendigung der Polymerisation das erhaltene
Poiyacrylatharz zumindest teilweise neutralisiert und in Wasser dispergiert wird, wobei die Summe der Gewichtsanteile von (b1) und (b2) stets 100 Gew.-% ergibt und (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) in Art und Menge so ausgewählt werden, daß das Poiyacrylatharz eine Hydroxylzaahl von 40 bis 200, vorzugsweise 60 bis 140, eine Säurezahl von 20 bis 100, vorzugsweise 25 bis 50 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C, vorzugsweise -20°C bis +40°C, aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Stufe (1) eine wäßrige, vorzugsweise Metallpigmente enthaltende Basisbeschichtungszusammensetzung aufgebracht wird.
4. Verfahren oder Beschichtungszusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stufen (I) und (II) bei einer Temperatur von 80 bis 160°C, vorzugsweise 120 bis 160°C in Gegenwart mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators polymerisiert wird und daß die Stufe (I) 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise 3 bis 6 Stunden dauert und die Zugabe der Komponenten (b1) und gegebenenfalls (b2) innerhalb von 10 bis 60 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 15 bis 45 Minuten, erfolgt.
5. Verfahren oder Beschichtungszusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zugabe von 100 Gew.-% der aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Mischung 100 Gew.-% (b1) zugegeben werden.
6. Verfahren oder Beschichtungszusammensetzungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Spritzviskosität der Gehalt an festem Poiyacrylatharz und festem Aminoplastharz zusammen 20 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 32 bis 40 Gew.-% beträgt.
7. Wasserverdünnbare Polyacrylatharze, dadurch gekennzeichnet, daß sie erhältlich sind, indem
(I) ein Gemisch aus
(a1) einem mit (a2), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien (Meth)acrylsäureester oder einem Gemisch aus solchen (Meth)acrylsäureestern und
(a2) einem mit (a1), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren, das mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül trägt und im wesentlichen carboxylgruppenfrei ist oder einem Gemisch aus solchen Monomeren und gegebenenfalls
(a3) einem mit (a1), (a2), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomeren oder einem Gemisch aus solchen Monomeren zu einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch gegeben und in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird und
(II) nachdem mindestens 80 Gew.-% des aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Gemisches zugegeben worden sind
(b1) 60 - 100 Gew.-% eines mindestens eine Carboxyl- gruppe pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbaren ethylenisch unge sättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zusammen mit
(b2) 0 bis 40 Gew.-% eines carboxylgruppenfreien, mit (a1), (a2), (a3) und (b1) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zugegeben werden und weiterpolymerisiert wird und
(III) nach Beendigung der Polymerisation das erhaltene
Poiyacrylatharz zumindest teilweise neutralisiert und in Wasser dispergiert wird, wobei die Summe der Gewichtsanteile von (b1) und (b2) stets 100 Gew.-% ergibt und (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) in Art und Menge so ausgewählt werden, daß das Poiyacrylatharz eine Hydroxylzahl von 40 bis 200, vorzugsweise 60 bis 140, eine Säurezahl von 20 bis 100, vorzugsweise 25 bis 50 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C, vorzugsweise 20°C bis +40°C, aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung von wasserverdünnbaren
Polyacrylatharzen, dadurch gekennzeichnet, daß I) ein Gemisch aus
(al) einem mit (a2), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien (Meth)acrylsäureester oder einem Gemisch auss solchen (Meth)acrylsäureestern und (a2) einem mit (a1), (a3), (b1) und (b2) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren, das mindestens eine Hydroxylgruppe pro Molekül trägt und im wesentlichen carboxylgruppenfrei ist oder einem Gemisch aus solchen Monomeren und gegebenenfalls
(a3) einem mit (a1), (a2), (b1) und (b2) copolymerisierbaren, im wesentlichen carboxylgruppenfreien ethylenisch ungesättigten Monomeren oder einem Gemisch aus solchen Monomeren zu einem organischen Lösemittel oder Lösemittelgemisch gegeben und in Gegenwart mindestens eines Polymerisationsinitiators polymerisiert wird und
(II) nachdem mindestens 80 Gew.-% des aus (a1), (a2) und gegebenenfalls (a3) bestehenden Gemisches zugegeben worden sind
(b1) 60 - 100 Gew.-% eines mindestens eine Carboxyl- gruppe pro Molekül tragenden, mit (a1), (a2) und (a3) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zusammen mit
(b2) 0 bis 40 Gew.-% eines carboxylgruppenfreien, mit (a1), (a2), (a3) und (b1) copolymerisierbaren ethylenisch ungesättigten Monomers oder eines Gemisches aus solchen Monomeren zugegeben werden und weiterpolymerisiert wird und (III) nach Beendigung der Polymerisation das erhaltene
Poiyacrylatharz zumindest teilweise neutralisiert und in Wasser dispergiert wird, wobei die Summe der Gewichtsanteile von (b1) und (b2) stets 100 Gew.-% ergibt und (a1), (a2), (a3), (b1) und (b2) in Art und Menge so ausgewählt werden, daß das Poiyacrylatharz eine Hydroxylzahl von 40 bis 200, vorzugsweise 60 bis 140, eine Säurezahl von 20 bis 100, vorzugsweise 25 bis 50 und eine Glasübergangstemperatur (TG) von -40°C bis +60°C, vorzugsweise 20°C bis +40°C, aufweist.
9. Polyacrylatharze oder Verfahren nach Anspruch 7 oder
8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stufen (I) und (II) bei einer Temperatur von 80 bis 160°C, vorzugsweise 120 bis 160°C in Gegenwart mindestens eines freie Radikale bildenden Initiators polymerisiert wird und daß die Stufe (I) 2 bis 8 Stunden, vorzugsweise 3 bis 6 Stunden dauert und die Zugabe der Komponenten (b1) und gegebenenfalls (b2) innerhalb von 10 bis 60 Minuten , vorzugsweise innerhalb von 15 bis 45 Minuten erfolgt.
10. Polyacrylatharze oder Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zugabe von 100 Gew.-% der aus (a1), (a2) und gegebenenfalls ( a3 ) bestehenden Mischung 100 Gew . -% (b1 ) zugegeben werded.
PCT/EP1989/000949 1988-09-28 1989-08-11 Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen überzuges unter verwendung wässriger beschichtungszusammensetzungen WO1990003229A1 (de)

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BR898907677A BR8907677A (pt) 1988-09-28 1989-08-11 Processo para preparacao de um revestimento multi-camadas,composicoes de revestimento aquosas,resina poliacrilato diluivel em agua e processo para preparacao de resinas poliacrilato diluiveis em agua

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997006219A1 (de) * 1995-08-05 1997-02-20 Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wässrige überzugsmittel unter verwendung von polyalkylenglykoldialkylethern und verfahren zur mehrschichtlackierung
WO2007048553A1 (de) * 2005-10-24 2007-05-03 Basf Coatings Ag Von organischen lösemitteln im wesentlichen oder völlig freie, strukturviskose, härtbare, wässrige pulverdispersionen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2872710B2 (ja) * 1989-10-27 1999-03-24 三井化学株式会社 合成樹脂エマルション及びその製造方法
DE4143688B4 (de) 1991-03-30 2007-03-29 Basf Coatings Ag Verwendung eines Mischsystems sowie Verfahren zur Herstellung von Wasserbasislacken und von wasserverdünnbaren Überzugsmitteln
DE4132430A1 (de) * 1991-09-28 1993-04-01 Basf Lacke & Farben Waessrige lacke und verfahren zur herstellung von automobildecklackierungen
DE4222194A1 (de) * 1992-07-07 1994-01-13 Basf Lacke & Farben Verfahren zur Herstellung einer zweischichtigen Lackierung und für dieses Verfahren geeignete Pulverlacke
DE19602555A1 (de) 1996-01-25 1997-08-07 Basf Lacke & Farben Wäßrige Bindemittellösungen und -dispersionen
US6025449A (en) * 1997-03-05 2000-02-15 Kansai Paint Co., Ltd. Water-soluble acrylic resin, resin composition containing the same for use in water-based coating composition, water-based coating composition and coating method by use of the same
DE19714577A1 (de) 1997-04-09 1998-10-15 Basf Coatings Ag Mischsystem zur Herstellung wasserverdünnbarer Überzugsmittel
DE19730890C2 (de) * 1997-07-18 2001-07-05 Basf Coatings Ag Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Überzüge und mit diesen beschichtete Substrate
DE19903391A1 (de) * 1999-01-29 2000-08-03 Bayer Ag Wäßriges Überzugsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE10237576A1 (de) * 2002-08-16 2004-02-26 Bayer Ag Wässrige Bindemittel-Dispersionen als Überzugsmittel
WO2007013684A2 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous clear coating composition and method for forming multilayer topcoat film
EP2143743A1 (de) 2008-07-08 2010-01-13 Akzo Nobel Coatings International B.V. Verwendung von Derivaten von Dianhydrohexitol bei der Herstellung von Harzen
KR100958078B1 (ko) * 2009-12-28 2010-05-13 재단법인 구미전자정보기술원 채색유리판용 유기 프라이머 조성물

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4413037A (en) * 1981-06-17 1983-11-01 Mobil Oil Corporation Acrylic modified anionic water dispersible styrene hydroxyethyl (meth)acrylate copolymers
EP0225612A2 (de) * 1985-12-07 1987-06-16 BASF Aktiengesellschaft Wässrige Polymerdispersionen, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3631826A1 (de) * 1986-09-19 1988-03-31 Roehm Gmbh Herstellung eines methylmethacrylat-copolymerisats

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4413037A (en) * 1981-06-17 1983-11-01 Mobil Oil Corporation Acrylic modified anionic water dispersible styrene hydroxyethyl (meth)acrylate copolymers
EP0225612A2 (de) * 1985-12-07 1987-06-16 BASF Aktiengesellschaft Wässrige Polymerdispersionen, ein Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997006219A1 (de) * 1995-08-05 1997-02-20 Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wässrige überzugsmittel unter verwendung von polyalkylenglykoldialkylethern und verfahren zur mehrschichtlackierung
US5993911A (en) * 1995-08-05 1999-11-30 Herberts Gmbh Aqueous coating compositions using polyalkylene glycol dialkyl ethers and process for multi-layer lacquer coating
WO2007048553A1 (de) * 2005-10-24 2007-05-03 Basf Coatings Ag Von organischen lösemitteln im wesentlichen oder völlig freie, strukturviskose, härtbare, wässrige pulverdispersionen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
CN101296955B (zh) * 2005-10-24 2011-02-09 巴斯夫涂料有限公司 完全不含或基本上不含有机溶剂的、结构粘性的、可固化的水性粉末分散体,制备它们的方法和它们的用途

Also Published As

Publication number Publication date
ZA896542B (en) 1990-06-27
JPH03503740A (ja) 1991-08-22
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ATE86149T1 (de) 1993-03-15
JPH08318219A (ja) 1996-12-03
JPH0688014B2 (ja) 1994-11-09

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