BESCHICHTUNGMiπEL AUF BASIS EINES VERNETZBAREN HYDROXYLGRUPPENHALTIGEN POLY ETH)ACRYLATHARZES
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Beschich- tungsmittel, enthaltend
(A) mindestens ein hydroxylgruppenhaltiges 0 Polyacrylatharz, das erhältlich ist aus
(a) einem cycloaliphatischen Ester der Methacryl- säure und/oder Acrylsäure oder einem Gemisch aus solchen Monomeren, 5
(b) einem hydroxylgruppenhaltigen Alkylester der Methacrylsäure und/oder Acrylsäure oder Gemi¬ schen aus solchen Monomeren,
0 (c) ggf. einem von (a) und (b) verschiedenen hydroxylgruppenhaltigen, ethylenisch ungesät¬ tigten Monomeren oder einem Gemisch aus sol¬ chen Monomeren,
5 (d) einem von (a) , (b) und (c) verschiedenen ali- phatischen Ester der Methacryl- und/oder Acrylsäure oder einem Gemisch aus solchen Monomeren ,
0 (e) ggf. einem von (a) , (b) , (c) und (d) verschie¬ denen vinylaromatischen Kohlenwasserstoff oder einem Gemisch aus solchen Monomeren und
(f) ggf. eines von (a) , (b) , (c) , (d) und (e) ver- 5 schiedenen weiteren ethylenisch ungesättigten
Monomeren oder einem Gemisch aus solchen Mono¬ meren,
und
(B) mindestens ein Vernetzungsmittel.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen, schützenden und/oder dekorativen Überzuges auf einer Substratober¬ fläche sowie die Verwendung der Beschichtungsmittel im Bereich der Autoreparaturlackierung.
Beschichtungsmittel auf der Basis von hydroxylgruppen- haltigen Polyacrylatharzen und Vernetzungsmitteln sind beispielsweise aus der JP-OS 4-1254 bekannt. Die als Bindemittel eingesetzten hydroxylgruppenhaltigen Poly- acrylatharze sind dabei erhältlich aus hydroxylgruppen¬ haltigen Monomeren, Alkylacrylaten, Alkylmethacrylaten, ggf. Styrol sowie ggf. ethylenisch ungesättigten Poly¬ meren. Dabei ist es erfindungswesentlich, daß das Poly¬ acrylatharz unter Verwendung von 4-t-Butylcyclohexyl- acrylat und/oder 4-t-Butylcyclohexylmethacrylat als Monomerkomponente hergestellt worden ist. Als hydroxyl- gruppenhaltiges Monomer wird insbesondere
Hydroxiethylacrylat und/oder Hydroxiethylmethacrylat eingesetzt.
Diese aus der JP-OS 4-1254 bekannten Beschichtungsmit- tel weisen insbesondere bei Verwendung als transparen¬ ter Decklack über einer Basislackschicht vor allem den Nachteil auf, daß bei Verwendung von Hydroxiethyl¬ acrylat und/oder Hydroxiethylmethacrylat als OH-Monomer Beschichtungen mit einer unzureichenden Haftung auf der Basislackschicht resultieren. Nachteilig bei diesen aus
der JP-OS 4-1254 bekannten Beschichtungs itteln ist ferner die unzureichende Topfzeit der Beschichtungs¬ mittel.
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, Beschichtungsmittel zur Verfügung zu stellen, die bei Verwendung als transparenter Decklack über einer pigmentierten Basislackschicht zu Beschichtungen mit einer gegenüber den aus der JP-OS 4-1254 bekannten Beschichtungsmitteln verbesserten Haftung zum Klarlack führen. Gleichzeitig sollten dabei die resultierenden Beschichtungen eine gute Chemikalienbeständigkeit sowie eine gute Witterungsbeständigkeit aufweisen. Ferner sollten die Beschichtungsmittel für die Autoreparatur- lackierung geeignet sein, d.h. sie sollten bei niedri¬ gen Temperaturen von im allgemeinen unter 120βC, bevor¬ zugt unter 80βC, aushärtbar sein. Außerdem sollten die Beschichtungsmittel auch bei diesen niedrigen Tempera¬ turen schnell aushärten (schnelle Staub- und Klebfrei- heit sowie schnelle Durchtrocknung) , dabei aber eine möglichst lange Verarbeitbarkeit (Topfzeit) aufweisen. Weiterhin sollten die Beschichtungsmittel einen guten Decklackstand aufweisen und bei Verwendung als Klarlack über einer Basislackschicht die darunterliegende Basis- lackschicht nur möglichst wenig anlösen sowie einen guten Hell-/Dunkeleffekt bei der Aufsicht unter ver¬ schiedenen Winkeln zeigen. Schließlich sollten die Beschichtungsmittel einen sehr guten Verlauf zeigen und unter den Bedingungen der Autoreparaturlackierung ein gutes Applikationsverhalten zeigen.
überraschenderweise wird diese Aufgabe durch ein Beschichtungsmittel der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Komponente (A) ein hydroxylgruppenhaltiges Polyacrylatharz ist, das
erhältlich ist, indem
(a) 5 bis 80 Gew.-% der Komponente (a) ,
(b) 10 bis 50 Gew.-% der Komponente (b) , (c) 0 bis 25 Gew.-% der Komponente (c) ,
(d) 5 bis 80 Gew.-% der Komponente (d) ,
(e) 0 bis 40 Gew.-% der Komponente (e) und
(f) 0 bis 40 Gew.-% der Komponente (f)
zu einem Polyacrylatharz mit einem zahlenmittleren
Molekulargewicht Mn von 1000 bis 5000, einem Verhältnis von gewichtsmittlerem Molekulargewicht Mw zu zahlen¬ mittlerem Molekulargewicht Mn von weniger als 5,0 und einer OH-Zahl von 60 bis 180 mg KOH/g polymerisiert werden, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Kompo¬ nenten (a) bis (f) stets 100 Gew.-% beträgt und wobei als Komponente (b) nur Monomere oder Mischungen von Monomeren eingesetzt werden, die bei alleiniger Polyme¬ risation des jeweiligen Monomers ein Polyacrylat- und/oder Polymethacrylatharz mit einer Glasübergangs¬ temperatur von -10βC bis +6°C oder von +60βC bis 80βC ergeben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Über¬ zuges auf einer Substratoberfläche unter Verwendung dieser Beschichtungsmittel sowie die Verwendung der Beschichtungsmittel im Bereich der Autoreparatur- lackierung.
Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, daß die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel bei Verwendung als transparenter Decklack über einer pigmentierten Basislackschicht eine deutlich verbesserte Haftung zur Basislackschicht aufweisen und dabei gleichzeitig eine
gute Chemikalienbeständigkeit sowie Witterungsbestän¬ digkeit aufweisen. Vorteilhaft ist ferner, daß die Beschichtungsmittel bei niedrigen Temperaturen aushärt¬ bar sind und so für den Bereich der Autoreparatur- lackierung einsetzbar sind. Selbst bei Härtung der
Beschichtungsmittel bei diesen niedrigen Temperaturen härten die Beschichtungsmittel schnell aus, weisen dabei aber gleichzeitig eine lange Verarbeitbarkeit auf. Weiterhin weisen die erfindungsgemäßen Beschich- tungsmittel den Vorteil eines guten Decklackstandes auf und zeigen unter den Bedingungen der Autoreparatur- lackierung einen sehr guten Verlauf und ein gutes Applikationsverhalten. Schließlich weisen die erfin¬ dungsgemäßen Beschichtungsmittel bei Verwendung als Klarlack über einer Basislackschicht den Vorteil auf, daß sie die Basislackschicht nur wenig anlösen und den Metalleffekt nur sehr gering beeinfluβen.
Im folgenden werden nun die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Beschichtungsmittels näher erläutert.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Polyacrylatharz (A) ist erhältlich, indem
(a) 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, eines cycloaliphatischen Esters der Methacrylsäure und/oder Acrylsäure oder eines Gemisches aus sol¬ chen Monomeren,
(b) 10 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 15 bis 40 Gew.-%, eines hydroxylgruppenhaltigen Alkylesters der Methacrylsäure und/oder Acrylsäure oder eines Gemisches aus solchen Monomeren,
(c) 0 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 15 Gew.-%, eines
von (a) und (b) verschiedenen hydroxylgruppenhal¬ tigen, ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Monomeren,
(d) 5 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, eines von (a) , (b) , (c) und (f) verschiedenen aliphati- schen Esters der Methacryl- und/oder Acrylsäure oder eines Gemisches aus solchen Monomeren,
(e) 0 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%, eines von (a) , (b) , (c) , (d) und (f) verschiedenen vinylaromatischen Kohlenwasserstoffes oder eines Gemisches aus solchen Monomeren und
(f) o bis 40 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-%, eines von (a) , (b) , (c) , (d) und (e) verschiedenen wei¬ teren ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisch aus solchen Monomeren,
zu einem Polyacrylatharz mit einem zahlenmittleren
Molekulargewicht Mn von 1000 bis 5000, einem Verhältnis von gewichtsmittlerem Molekulargewicht Mw zu zahlen¬ mittlerem Molekulargewicht Mn von weniger als 5,0, bevorzugt von 1,8 bis 4,0 und einer OH-Zahl von 60 bis 180, bevorzugt von 100 bis 150 mg KOH/g polymerisiert werden, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Kompo¬ nenten (a) bis (f) stets 100 Gew.-% beträgt und wobei als Komponente (b) nur Monomere oder Mischungen von Monomeren eingesetzt werden, die bei alleiniger Polyme- risation des jeweiligen Monomers ein Polyacrylat- und/oder Polymethacrylatharz mit einer Glasübergangs¬ temperatur von -10"C bis +6°C oder von +60βC bis 80βC ergeben.
Die Polymerisation der Monomerkomponenten (a) bis(f)
wird vorzugsweise unter Ausschluß von Sauerstoff, z.B. durch Arbeiten in einer Stickstoff-Atmosphäre, durchge¬ führt. Der Reaktor ist mit entsprechenden Rühr-, Heiz- und Kühleinrichtungen sowie mit einem Rückflußkühler, in dem flüchtige Bestandteile, wie z.B. Styrol, zurück¬ gehalten werden, ausgerüstet. Die Polymerisationsreak¬ tion wird bei Temperaturen von 100 bis 180βC, bevorzugt 130 - 170°C, unter Verwendung von geeigneten Polymeri¬ sationsinitiatoren und ggf. Polymerisationsreglern durchgeführt.
Für die Herstellung der Polyacrylatharze (A) sind bei¬ spielsweise tert.-Butylgruppen enthaltende Initiatoren, wie z.B. Di.-tert.-butylperoxid, tert.-Butylhydroper- oxid, 2,2-Di-tert.-butylperoxibutan und 1,3-Bis-(tert.- butylperoxiisopropyl-)-benzol, Dibenzoylperoxid, tert.- Butylperoxi-2-ethylhexanoat, tert.-Butylperoxi-3,5,5- trimethylhexanoat, tert.-Butylperoxipivalat, Dicumyl- peroxid, Cumylhydroperoxid, tert.-Amylperoxibenzoat, tert.-Amylperoxi-2-ethylhexanoat, Diacylperoxide, wie z.B. Diacetylperoxid, Peroxiketale, 2,2-Di-(tert.-amyl- peroxi-)propan, Ethyl-3,3-di-(tert.-amylperoxi-)-buty- rat und thermolabile hochsubstituierte Ethanderivate, beispielsweise auf Basis silylsubstituierter Ethanderi- vate und auf Basis Benzpinakol geeignet. Weiterhin können auch aliphatische Azoverbindungen, wie bei¬ spielsweise Azoisovaleronitril und Azobiscyclohexan- nitril, eingesetzt werden.
Die Initiatormenge beträgt in den meisten Fällen 0,1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die zu verarbeitende Monome- renmenge, sie kann ggf. aber auch höher liegen. Der Initiator, gelöst in einem Teil des für die Polymerisa¬ tion eingesetzten Lösungsmittels, wird allmählich während der Polymerisationsreaktion zudosiert. Bevor-
zugt dauert der Initiatorzulauf etwa 0,5 bis 2 Stunden länger als der Monomerenzulauf, um so auch eine gute Wirkung während der Nachpolymerisationsphase zu erzie¬ len. Werden Initiatoren mit nur einer geringen Zer- fallsrate unter den vorliegenden Reaktionsbedingungen eingesetzt, so ist es auch möglich, den Initiator vor¬ zulegen.
Die Polymerisationsbedingungen (Reaktionstemperatur, Zulaufzeit der Monomerenmischung, Menge und Art der organischen Lösemittel und Polymerisationsinitiatoren, eventuelle Mitverwendung von Molekulargewichtsreglern, wie z.B. Mercaptanen, Thiolglykolsaureestern und Chlor¬ wasserstoffen) werden so ausgewählt, daß die erfin- dungsgemäß eingesetzten Polyacrylatharze ein zahlen¬ mittleres Molekulargewicht von 1000 bis 5000, vorzugs¬ weise 1800 bis 4000 (bestimmt durch Gelpermeationschro- matographie unter Verwendung von Polystyrol als Eich- substanz) aufweisen.
Die Säurezahl des Polyacrylatharzes (A) liegt üblicher¬ weise zwischen 0 und 30 mg KOH/g.
Die Säurezahl der erfindungsgemäß eingesetzten Poly- acrylatharze kann vom Fachmann durch Einsatz entspre¬ chender Mengen der Komponente (f) eingestellt werden. Analoges gilt für die Einstellung der Hydroxylzahl. Sie ist über die Menge an eingesetzter Komponente (b) und (c) steuerbar.
Beispiele für als Komponente (a) geeignete cycloalipha- tische Ester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure sind Cyclohexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 4-tert.- Butylcyclohexylacrylat, 4-tert.-Butylcyclohexylmeth- acrylat, Isobornylacrylat und Isobornylmethacrylat.
Bevorzugt wird als Komponente (a) 4-tert.-Butylcyclo- hexylacrylat und/oder 4-tert.-Butylcyclohexylmeth- acrylat eingesetzt.
Es ist erfindungswesentlich, daß als Komponente (b) nur Monomere oder Mischungen von Monomeren eingesetzt werden, die bei alleiniger Polymerisation des jeweili¬ gen Monomers ein Polyacrylat- und/oder Polymethacrylatharz mit einer Glasübergangste peratur von -10°C bis +6°C, oder von +60"C bis 80°C ergeben. Dies bedeutet, daß bei Verwendung von Mischungen ver¬ schiedener Monomerer als Komponente (b) selbstverständ¬ lich auch solche Mischungen geeignet sind, die bei alleiniger Polymerisation der Komponente (b) ein Polyacrylat- und/oder Polymethacrylatharz mit einem Tg- Wert außerhalb dieser für die einzelnen Monomeren ange¬ gebenen Bereiche ergeben.
Die Glasübergangstemperatur kann vom Fachmann unter Zuhilfenahme der Formel
n = x
1 \ Wn τG Ton n = 1
TQ = Glasübergangstemperatur des Polymeren x = Anzahl der verschiedenen einpolymerisierten
Monomere, Wn = Gewichtsanteil des n-ten Monomers τGn = Glasübergangstemperatur des Homopolymers aus dem n-ten Monomer
näherungsweise berechnet werden.
Bevorzugt ist die Komponente (b) ausgewählt aus 3-Hy- droxipropylmethacrylat, 3-Hydroxipropylacrylat, 2-Hy- droxipropylmethacralat und/oder 2-Hydroxipropylacrylat.
Als weitere hydroxylgruppenhaltige Monomere (Komponente (c)) kommen Hydroxialkylester α,ß-ungesättigter Carbon¬ säuren mit primären oder sekundären Hydroxylgruppen in Frage. Ist eine hohe Reaktivität des Acrylatcopolymeri- sats erwünscht, können ausschließlich Hydroxialkylester mit primären Hydroxylgruppen eingesetzt werden; soll das Polyacrylat weniger reaktiv sein, können aus¬ schließlich Hydroxialkylester mit sekundären Hydroxyl¬ gruppen eingesetzt werden. Selbstverständlich können auch Mischungen von Hydroxialkylestern mit primären Hxydroxylgruppen und Hydroxialkylestern mit sekundären Hydroxylgruppen verwendet werden. Beispiele für geeig¬ nete Hydroxialkylester α,ß-ungesättigter Carbonsäuren mit primären Hydroxylgruppen sind Hydroxibutylacrylat, Hydroxiamylacrylat, Hydroxihexylacrylat, Hydroxioctylacrylat und die entsprechenden Meth- acrylate. Als Beipiele für verwendbare Hydroxial¬ kylester mit einer sekundären Hydroxylgruppe seien 2-Hydroxibutylacrylat, 3-Hydroxibutylacrylat und die entsprechenden Methacrylate genannt. Selbstverständlich könnn jeweils auch die entsprechenden Ester anderer α,ß-ungesättigter Carbonsäuren, wie z.B. der Croton- säure und der Isocrotonsäure eingesetzt werden.
Vorteilhaft kann die Komponente (c) zumindest teilweise ein Umsetzungsprodukt aus einem Mol Hydroxiethylacrylat und/oder Hydroxiethylmethacrylat und durchschnittlich zwei Mol ε-Caprolacton sein. Als Komponente (c) kann zumindest teilweise auch ein Umsetzungsprodukt aus Acrylsäure und/oder Methacrylsaure mit der äquivalenten Menge eines Glycidylesters einer Carbonsäure mit einem
tertiären α-Kohlenstoffatom eingesetzt werden. Glyci- dylester stark verzweigter Monocarbonsäuren sind unter dem Handelsnamen "Cardura" erhältlich. Die Umsetzung der Acrylsäure oder Methacrylsaure mit dem Glyci- dylester einer Carbonsäure mit einem tertiären α-Koh- lenstoffatom kann vor, während oder nach der Polymeri¬ sationsreaktion erfolgen.
Die zur Herstellung des erfindungsgemäß eingesetzten Monomeren (d) werden bevorzugt so ausgewählt, daß bei alleiniger Polymerisation der Komponente (d) ein Poly¬ acrylat- und/oder Polymethacrylatharz mit einer Glas¬ übergangstemperatur von -70 bis 120°C erhalten wird.
Beispiele für als Komponente (d) geeignete Monomere sind Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Butyl- (meth)acrylat, Isopropyl(meth)acrylat, Isobutyl- (meth)acrylat, Pentyl(meth)acrylat, Isoa yl(meth)- acrylat, Hexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Furfuryl(meth)acrylat, Octyl(meth)acrylat, 3,5,5-Tri- methylhexyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, Lauryl- (meth)acrylat, Hexadecyl(meth)acrylat, Octadecyl(meth)- acrylat, Stearyl(meth)acrylat und Ethyltriglykol(meth)- acrylat.
Als Komponente (e) geeignet sind vinylaromatische Ver¬ bindungen. Vorzugsweise enthält die Komponente (e) 8 bis 9 Kohlenstoffatome je Molekül. Beispiele für geeig¬ nete Verbindungen sind Styrol, Vinyltoluole, α-Methylstyrol, Chlorstyrole, o-, m- oder p-Methyl-sty- rol, 2,5-Dimethylstyrol, p-Methoxistyrol, p-tert.- Butylstyrol, p-Dimethylaminostyrol, p-Acetamidostyrol und m-Vinylphenol. Bevorzugt werden Vinyltoluole sowie insbesondere Styrol eingesetzt.
Beispiele für als Komponente (f) geeignete Verbindungen sind Alkoxiethylacrylate, Aryloxiethylacrylate und die entsprechenden Methacrylate, wie z. B. Butoxiethyl- (meth)acrylat und Phenoxiethyl(meth)acrylat sowie Meth- acrylnitril und Acrylnitril sowie Alkylester von ande¬ ren ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren, wie z.B. Alkylester der Croton- und Isocrotonsäure sowie polyme- risierbare Vinylether und Vinylester.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können ferner ggf. ein oder mehrere weitere hydroxylgruppenhaltige Harze enthalten. Beispielsweise können sie weitere, von dem obenbeschriebenen Acrylatharz (A) verschiedene, hydroxylgruppenhaltige Acrylatharze und/oder Polykon- densationsharze (insbesondere Polyesterharz) enthalten.
üblicherweise werden diese weiteren Bindemittel in einer Menge von 0 bis 25 Gew.-%, bevorzugt von 0 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschiσhtungsmittels und bezogen auf den Festkörperge¬ halt des Bindemittels, eingesetzt.
Beispiele für geeignete weitere Bindemittel sind bei¬ spielsweise die im Handel unter den Namen Macrynal® SM 510 und SM 513 der Firma Hoechst erhältlichen Poly- acrylatharze sowie die in der Deutschen Patentanmeldung DE-A-40 24 204 beschriebenen, in Gegenwart eines Poly¬ esters hergestellten hydroxylgruppenhaltigen Poly- acrylatharze. Wegen Einzelheiten sei auf die DE-A- 40 24 204, insbesondere die Seite 3, Zeile 18, bis Seite 7, Zeile 53, verwiesen.
Als weiteres Bindemittel geeignet ist beispielsweise auch ein hydroxylgruppenhaltiges Polyacrylatharz, das erhältlich ist, indem
(ml) 10 bis 51 Gew.-% einer Mischung aus
(mll) einem oder mehreren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe 4-Hydroxi-n-butylacrylat und/oder 4-Hydroxi-n-butylmethacrylat und/oder 3-Hydroxi-n-butylacrylat und/oder 3-Hydroxi-n- butylmethacrylat und
(ml2) einem oder mehreren Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe 3-Hydroxi-n-propylacrylat und/oder 3-Hydroxi-n-propylmethacrylat und/oder 2-Hydroxi-n-propylacrylat und/oder 2- Hydroxi-n-propylmethacrylat,
(m2) 0 bis 20 Gew.-% eines von (ml) verschiedenen hydroxylgruppenhaltigen Esters der Acrylsäure oder der Methacrylsaure mit mindestens 5 C-Atomen im Alkoholrest oder eines Gemisches aus solchen Mono- meren,
(m3) 28 bis 85 Gew.-% eines von (ml) und (m2) verschie¬ denen aliphatischen oder cycloaliphatischen Esters der Acrylsäure oder der Methacrylsaure mit min- destens 4 C-Atomen im Alkoholrest oder eines Gemi¬ sches aus solchen Monomeren,
(m4) 0 bis 25 Gew.-% eines von (ml) , (m2) und (m3) ver¬ schiedenen vinylaromatischen Kohlenwasserstoffs oder eines Gemisches aus solchen Monomeren,
(m5) 0 bis 5 Gew.-% einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure oder einer Mischung aus ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren und
(m6) 0 bis 20 Gew.-% eines von (ml), (m2) , (m3) , (m4) und (m5) verschiedenen ethylenisch ungesättigten Monomeren oder eines Gemisches aus solchen Mono¬ meren
zu einem Polyacrylatharz mit einer Hydroxylzahl von 60 bis 200 mgKOH/g, einer Säurezahl von 0 bis 35 mgKOH/g und einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1000 bis 5000 polymerisiert werden, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten (ml) bis (m6) jeweils 100 Gew.-% beträgt.
Beispiele für die als Monomerkomponenten (ml) bis (m6) geeignete Verbindungen sind die bei der Beschreibung des Acrylatharzes (A) aufgeführten Verbindungen.
Bei der Polyisocyanatkomponente (B) handelt es sich um beliebige organische Polyisocyanate mit aliphatisch, cycloaliphatisch, araliphatisch und/oder aromatisch gebundenen, freien Isocyanatgruppen. Bevorzugt werden Polyisocyanate mit 2 bis 5 Isocyanatgruppen pro Molekül eingesetzt. Gegebenenfalls können den Polyisocyanaten noch geringe Mengen organisches Lösemittel, bevorzugt 1 bis 25 Gew.-%, bezogen auf reines Polyisocyanat, zuge- geben werden, um so die Einarbeitbarkeit des Isocyana- tes zu verbessern. Als Zusatzmittel geeignete Lösemit¬ tel für die Polyisocyanate sind beispielsweise Ethoxi- ethylpropionat, Butylacetat und ähnliches.
Beispiele für geeignete Isocyanate sind beispielsweise in "Methoden der organischen Chemie", Houben-Weyl, Band 14/2, 4. Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1963, Seite 61 bis 70, und von W. Siefken, Liebigs Ann. Chem. 562, 75 bis 136, beschrieben. Beispielsweise geeignet sind 1,2-Ethylendiisocyanat, 1,4-Tetramethylendiiso-
cyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, 2,2,4- bzw. 2,4,4-Trimethyl-l,6-hexamethylendiisocyanat, 1,12-Dode- candiisocyanat, ω,ω'-Diisocyanatodipropylether, Cyclo- butan-l,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3- und -1,4-diiso- cyanat, 2,2- und 2,6-Diisocyanato-l-methylcyclohexan, 3-Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyliso- cyanat("Isophorondiisocyanat") , 2,5- und 3,5-Bis(iso- cyanatomethyl)-8-methyl-l,4-methano-decahydronaphtha¬ lin, 1,5-, 2,5-, 1,6- und 2,6-Bis(isocyanatomethyl)- 4,7-methanohexahydroindan, 1,5-, 2,5-, 1,6- und
2,6-Bis(isocyanato)-4,7-methanhexahydroindan, Dicyclo- hexyl-2,4'- und -4,4'-diisocyanat, 2,4- und 2,6-Hexa- hydrotoluylendiisocyanat, Perhydro-2,4•- und -4,4'-di- phenylmethandiisocyanat, ω,ω'-Diisocyanato-1,4-diethyl- benzol, 1,3- und 1,4-Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diiso¬ cyanato-diphenyl, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dichlordi- phenyl, 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethoxi-diphenyl, 4,4'-Diisocyanato-3,3•-dimethyl-diphenyl, 4,4'-Diiso- cyanato-S^'-diphenyl-diphenyl, 2,4»- und 4,4,-Diiso- cyanato-diphenylmethan, Naphthylen-1,5-diisocyanat,
Toluylendiisocyanate, wie 2,4- bzw. 2,6-Toluylendiiso- cyanat, N,N'-(4,4'-Dimethyl-3,3'-diisocyanatodiphe- nyl)-uretdion, m-Xylylendiisocyanat, Dicyclohexyl- methandiisocyanat, Tetramethylxylylendiisocyanat, aber auch Triisocyanate, wie 2,4,4'-Triisocyanatodiphenyl- ether, 4,4' ,4' '-Triisocyanatotriphenylmethan. Bevorzugt werden, ggf. in Kombination mit den obengenannten Poly- isocyanaten, Isocyanuratgruppen und/oder Biuretgruppen und/oder Allophanatgruppen und/oder Urethangruppen und/oder Harnstoffgruppen aufweisende Polyisocyanate eingesetzt. Urethangruppen aufweisende Polyisocyanate werden beispielsweise durch Umsetzung eines Teils der Isocyanatgruppen mit Polyolen, wie z.B. Trimethylolpro- pan und Glycerin, erhalten.
Vorzugsweise werden aliphatische oder cycloaliphatische Polyisocyanate, insbesondere Hexamethylendiisocyanat, dimerisiertes und trimerisiertes Hexamethylendiiso¬ cyanat, Isophorondiisocyanat, Dicyclohexylmethan-2,4•- diisocyanat oder Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat oder Mischungen aus diesen Polyisocyanaten eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt werden Gemische aus Uretdion- und/oder Isocyanuratgruppen und/oder Allophanatgruppen aufweisenden Polyisocyanaten auf Basis von Hexa- methyiendiisocyanat, wie sie durch katalytische Oligo- merisierung von Hexamethylendiisocyanat unter Verwen¬ dung von geeigneten Katalysatoren entstehen, einge¬ setzt. Die Polyisocyanatkomponente (B) kann im übrigen auch aus beliebigen Gemischen der beispielhaft genann- ten Polyisocyanate bestehen.
Die Menge des eingesetzten Vernetzers wird so gewählt, daß das Verhältnis der Isocyanatgruppen des Vernetzers zu den Hydroxylgruppen der Bindemittelkomponente im Bereich von 1 : 3 bis 3 : 1 liegt, üblicherweise ent¬ halten die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel 15 bis 45 Gew.-% des Acrylatharzes (A) , 0 bis 30 Gew.-% der weiteren Bindemittelkomponente und 6 bis 20 Gew.-% des Vernetzungsmittels (B) , jeweils bezogen auf das Gesamt- gewicht des Beschichtungsmittels und bezogen auf den Festkörpergehalt der Bindemittel- und Vernetzerkompo¬ nenten.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel enthalten ferner ein oder mehrere organische Lösungsmittel. Diese Lösungsmittel werden üblicherweise in Mengen von 20 bis 70 Gew.-%, bevorzugt von 25 bis 65 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, eingesetzt. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind höher sub-
stituierte Aromaten, wie z.B. Solvent Naphtha®, Schwer¬ benzol, verschiedene Solvesso®-Typen, verschiedene Shellsol®-Typen und Deasol® sowie höhersiedende alipha¬ tische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. verschiedene Testbenzine, Mineralterpentinöl,
Tetralin und Dekalin sowie verschiedene Ester, wie z.B. Ethylglykolacetat, Butylglykolacetat, Ethyldiglykolace- tat u.a..
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel können außer¬ dem übliche Hilfs- und Zusatzstoffe in üblichen Mengen, bevorzugt 0,01 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge¬ wicht des Beschichtungsmittel, enthalten. Beispiele für geeignete Hilfs- und Zusatzstoffe sind Verlaufsmittel, wie Silikonöle, Weichmacher, wie Phosphorsäureester und Phthalsäureester, viskositätskontrollierende Zusätze, Mattierungsmittel, UV-Absorber, Lichtschutzmittel und ggf. Füllstoffe.
Die Herstellung der Beschichtungsmittel erfolgt in bekannter Weise duch Mischen und ggf. Dispergieren der einzelnen Komponenten.
Diese Beschichtungsmittel können durch Spritzen, Flu- ten, Tauchen, Walzen, Rakeln oder Streichen auf ein
Substrat in Form eines Films aufgebracht werden, wobei der Film anschließend zu einem festhaftenden Überzug gehärtet wird.
Die Aushärtung dieser Beschichtungsmittel erfolgt übli¬ cherweise bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Tem¬ peratur, vorteilhafterweise bei Temperaturen unterhalb von 100βC, bevorzugt bei Temperaturen unterhalb von 80βC. Die Beschichtungsmittel können aber auch unter Einbrennbedingungen, d.h. bei Temperaturen von minde-
stens 100°C, gehärtet werden.
Als Substrate eignen sich insbesondere Metalle sowie Holz, Kunststoff, Glas u.a..
Aufgrund der kurzen Härtungszeiten und niedrigen Här- tungstemperaturen werden die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmittel bevorzugt für die Autoreparatur- lackierung, die Lackierung von Großfahrzeugen und LKW- Aufbauten verwendet. Sie können aber - je nach einge¬ setztem Vernetzer - auch für die Automobilserienlackie- rung eingesetzt werden.
Des weiteren eignen sie sich insbesondere als Klarlack.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen schützenden und/oder dekorativen Überzuges auf einer Substratoberfläche, bei dem
(1) ein pigmentierter Basislack auf die Substratober¬ fläche aufgebracht wird,
(2) aus dem in Stufe (1) aufgebrachten Basislack ein Polymerfilm gebildet wird,
(3) auf die so erhaltene Basisschicht ein transparen¬ ter Decklack, der
(A) ein hydroxylgruppenhaltiges Polyacrylatharz und (B) ein Vernetzungsmittel enthält, aufgebracht wird und anschließend
(4) Basislackschicht und Decklackschicht zusammen gehärtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Decklack das erfin- dungsgemäße Beschichtungsmittel eingesetzt wird.
Die in diesem Verfahren eingesetzten Basislacke sind bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden. Beispiele für geeignete Basislacke sind auch die in der DE-OS 41 10 520, der DE-OS 40 09 000, der
DE-OS 40 24 204, der EP-A-355 433, der DE-OS 35 45 618, der DE-OS 38 13 866 und der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 42 32 717.2 beschriebenen Basislacke.
Geeignet sind außerdem die in der noch nicht veröffent¬ lichten deutschen Patentanmeldung P 43 27 416.1 beschriebenen Basislacke, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie einen hydroxylgruppenhaltigen Polyester mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht Mw von 40.000 - 200.000 und eine Uneinheitlichkeit Mw/Mn > 8 enthalten und daß zur Herstellung des Polyesters min¬ destens 50 Gew.-% aromatische Dicarbonsäuren oder deren veresterungsfähige Derivate eingesetzt worden sind, wobei aber der Gehalt an Phthalsaureanhydrid maximal 80 Gew.-% beträgt und wobei die Gew.-%-Angaben jeweils auf das Gesamtgewicht der zur Herstellung des Polyesters eingesetzten Säurekomponenten bezogen sind.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel zeichnen sich insbesondere durch eine gute Haftung auf der Basislack¬ schicht, eine gute Kratzfestigkeit und hohe Härte der resultierenden Beschichtungen aus. Daneben weisen die Beschichtungsmittel eine schnelle Trocknung bei gleich- zeitig langer Verarbeitbarkeit (Topfzeit) aus. Weiter¬ hin zeigen die resultierenden Beschichtungen, insbeson¬ dere im Fall der Klarlackbeschichtungen, gute mechani¬ sche Eigenschaften, wie beispielsweise eine gute Glanz¬ haltung, eine gute Fülle und einen guten Verlauf.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozente sind dabei Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt wird.
I. Herstellung der hydroxylgruppenhaltigen Acrylat- harze El bis E4 und VI bis V4 (Vergleichsbei¬ spiele.
Die zur Herstellung der hydroxylgruppenhaltigen
Acrylatharze El bis E4 (erfindungsgemäß) und VI bis V4 (Vergleich) eingesetzten Monomeren sind in Tabelle 1 angegeben. Als Hydroxi-n-propyl(meth)acrylat wurde dabei eine handelsübliche Mischung aus 25 Gew.-% 3-Hy- droxi-n-propyl(meth)acrylat und 75 Gew.-% 2-Hydroxi-n- propyl(meth)acrylat eingesetzt. Die Herstellung der Acrylatharze erfolgt, indem in einem für Polymerisa¬ tionsreaktionen geeigneten 4 1 Reaktor 34,27 % Shellsol®A, bezogen auf die Masse von 100 % der Monome- renmischung, vorgelegt und auf 145βC erwärmt wurden. Zu dieser Vorlage dosierte man gleichzeitig beginnend und gleichmäßig innerhalb von 4 Stunden eine Mischung aus 100 % der Monomeren und 0,5 % Mercaptoethanol, bezogen auf die Masse von 100 % der Monomerenmischung, sowie in 4,5 Stunden 11,9 % der Initiatorlösung, bezogen auf die Masse von 100 % der Monomerenmischung, bestehend aus einer 18,3 %igen Lösung von tert.-Butylcymolhydroper- oxid in Xylol. Nach 2 Stunden Nachpolymerisation wurde mit 98 %igem Butylacetat auf einen Festkörper von 60,4 - 63,4 % eingestellt.
Die Eigenschaften der resultierenden Acrylatharze sind in Tabelle 2 dargestellt.
II. Herstellung der Beschichtungsmittel El bis E4 der Beispiele 1 bis 4 und der Beschichtungsmittel VI bis V4 der Vergleichsbeispiele 1 bis 4
II.1. Herstellung einer Härterlösung
Aus den nachfolgend angegebenen Komponenten wird durch
Mischen eine Härterlösung hergestellt:
Butylacetat 98% 40,5 Teile Xylol 4,0 Teile
Butylglykolacetat 6,0 Teile
Katalysatorlösung 1,5 Teile
Desmodur® Z 43701) 15,0 Teile
Desmodur® N 33902) 33,0 Teile Festkörper (Gew.%) 42,2 Teile
!) Handelsübliches Polyisocyanat der Firma Bayer AG auf Basis Isophorondiisocyanat mit einem Festkör¬ pergehalt von 70 % und einem NCO-Gehalt von 11 %.
) Handelsübliches Polyisocyanat der Firma Bayer AG auf Basis eines Hexamethylendiisocyanattrimerisa- tes mit einer mittleren Funktionalität zwischen 3 und 4 und einem Uretdiongruppengehalt zwischen 0 und 3 Gew.-% sowie einem Festkörpergehalt von 90 % und einem Isocyanatgehalt von 19,5 %.
II.2. Herstellung eines Einstellzusatzes
Aus den nachfolgend angegebenen Komponenten wird durch Mischen ein Einstellzusatz hergestellt:
Xylol 20,0 Teile
Solventnaphta® 15,0 Teile Benzin 135/180 10,0 Teile
Butylgykolacetat 5,0 Teile Butylacetat (98/100) 50,0 Teile
II.3. Herstellung einer Katalysatorlösung
1,0 Teile Dibutylzinndilaurat werden mit 99,0 Teilen Butylacetat 98/100 gemischt.
II.4. Herstellung einer Verlaufsmittellösung
5,0 Teile eines handelsüblichen Verlaufsmittels auf Basis eines polyethermodifizierten Methylpolysiloxans (Handelsprodukt Baysilone® OL 44 der Bayer AG) und 95,0 Teile Xylol werden gemischt.
II.5. Herstellung der Klarlacklösungen El bis E4 und
VI bis V4
Aus den in Tabelle 3 angegebenen Komponenten werden die Klarlacklösungen durch Vermischen hergestellt.
II.6. Herstellung der transparenten Decklacke El bis
E4 und VI bis V4 fVergleichsbeispiele.
Die transparenten Decklacke werden dadurch hergestellt, daß jeweils 100 Volumenteile der Klarlacklösungen El bis E4 bzw. VI bis V4 mit 50 Volumenteilen der obenbe¬ schriebenen Härterlösung und 10 Volumenteilen des oben¬ beschriebenen Einstellzusatzes gemischt werden.
Der so erhaltene Lack wird dann auf phosphatierte und beschichtete Stahlbleche appliziert. Die phosphatierten Stahlbleche werden hierzu mit einem handelsüblichen konventionellen Füller (Handelsprodukt Glasurit Grund- füller EP 801-1552 der Firma Glasurit GmbH, Münster,
mit einem epoxifunktionellen Bindemittel und einem a inofunktionellen Härter) mittels Spritzauftrag beschichtet (Trockenfilmschichtdicke ca. 40 bis 60 /-im) , 45 min bei 80°C und 16 h bei Raumtemperatur getrocknet und mit Schleifpapier P800 und Excenterschleifer naß geschliffen. Anschließend wird ein Basislack aus einer Mischung aus 80 Teilen eines handelsüblichen konven¬ tionellen Metallic-Basislackes (Handelsprodukt Basis¬ lack AE 54M 99/9 Basisfarbe Aluminium superfein der Firma Glasurit GmbH, Münster) auf Basis eines hydroxyl¬ gruppenhaltigen Polyesters, Celluloseacetobutyrat, Wachs und eines Melaminharzes und 20 Teilen eines wei¬ teren handelsüblichen konventionellen Basislackes (Handelsprodukt Basislack AE 54M 552 Basisfarbe Helioblau der Firma Glasurit GmbH, Münster) auf Basis eines hydroxylgruppenhaltigen Polyesters, Cellulose¬ acetobutyrat, Wachs und eines Melaminharzes aufge¬ bracht, indem zunächst ein Spritzgang aufgetragen wird und nach einer Zwischenabluftzeit von 5 min ein zweiter Spritzgang aufgebracht wird (Spritzdruck jeweils 4 - 5 bar) . Die Trockenfilmschichtdicke des Basislackes beträgt ca. 20 μm. Nach einer Abluftzeit von 30 min. wird der Klarlack appliziert, indem zunächst ein Spritzgang aufgetragen wird und nach einer Zwischen- abluftzeit von 3 min ein zweiter Spritzgang aufgebracht wird (Spritzdruck jeweils 4 - 5 bar) . Die Tafeln werden dann je nach durchgeführter Prüfung unter verschiedenen Bedingungen getrocknet. Die Trockenfilmschichtdicke des Klarlackes beträgt ca. 50 - 80 μm.
Die Ergebnisse der Prüfung der resultierenden Beschich¬ tungen sind in der Tabelle 4 dargestellt.
Tabelle 1: Zusammensetzung der Acrylatharze in Gew.-%
El VI E2 V2 E3 V3 E4 V4
Styrol 23 23 24 24 16 16 - - n-BMA 6 6 6,5 6,5 6 6 9 9,5 t-BA - 14 - - - - - - t-BCA 14 - 15 15 42 - 22 23
MMA 21 21 22 22 - 42 33 35
EHA - - - - 7 7 - -
HPMA 36 36 - - - 29 36 -
HPA - - 32,5 - 29 - - -
HEMA ^ ^ ^ 32,5 ^ ^ 32,5
Erläuterungen zu Tabelle 1
n-BMA n-Butylmethacrylat t-BA t-Butylacrylat t-BCA t-Butylcyclohexylacrylat
MMA Methylmethacry1at
EHA 2-Ethylhexylacrylat
HPMA Mischung aus 25 Gew.-% 3-Hydroxi-n-propyl- methacrylat und 75 Gew.-% 2-Hydroxi-n-propyl- methacrylat
HPA Mischung aus 25 Gew.-% 3-Hydroxi-n-propyl- acrylat und 75 Gew.-% 2-Hydroxi-n-propylacrylat
HEMA = 2-Hydroxiethylmethacry1at
Tabelle 2: Eigenschaften der Acrylatharze
El VI E2 V2 E3 V3 E4 V4
OH-Zahl 140 140 140 138 125 113 140 140
[mgKOH/g]
Säurezahl 2,3 2,7 1,7 1,5 2,9 2,1 1,6 1,6
[mgKOH/g]
"n 2400 2700 2682 2700 2711 3100 2342 2493
Mw 5900 6700 9879 7500 6938 9182 7397 8572
Mn/Mw 2,46 2,49 3,69 2,78 2,56 2,96 3,16 3,44
Tg (A) rC]D 81 81 49 82 35 72 77 71
Tg (b) [*C] 73 73 -7 55 -7 73 73 55
Tg (d) ['C] 82 79 82 82 -22 65 83 83
1) berechnet unter Verwendung des experimentellen T
g-Wertes von 4-t-Butylcyclohexylacrylat gleich 73"C
Tabelle 3: Zusammensetzung der Klarlacklösungen in Gewichtsteilen
KE1 KV1 KE2 KV2 KE3 KV3 KE4 KV4
AE11) 87,
AVI1) - 87,-
AE21) - - 87, -
AV21) - - - 87, AE31) - 87, - -
AV31) - - - - - 87,
AE41) _ _ _ _ _ _ 87f
AV41) - - - - - - - 87,-
LS12) 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 LS23) 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
DBTL4) 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0
VLM5) 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8
BGA6) 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4
BA7) 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 FK(%)8) 52,2 52,2 52,2 52,2 52,2 52,2 52,2 52,2
Erläuterungen zu Tabelle 3
1) in Tabelle 1 beschriebene Acrylatharzlösungen El bis E4 und VI bis V4, die aber alle mit Butylacetat einheitlich auf einen Festkörpergehalt von 58 % eingestellt wurden
2) Tinuvin®292 der Firma Ciba Geigy, handelsübliches Lichtschutzmittel auf Basis eines sterisch gehinderten A ins (HALS) 3) Tinuvin®1130 der Firma Ciba Geigy, handeslübliches Lichtschutzmittel auf Basis Benztriazol ) Unter Punkt II.3. beschriebene Katalysatorlösung
5) Unter Punkt II.4. beschriebene Verlaufsmittellösung
6) Butylglykolacetat 7) Butylacetat 98 %ig
8) Festkörper
Erläuterungen zu Tabelle 4
Die in der Tabelle 4 angeführten Prüfungen werden fol¬ gendermaßen durchgeführt:
Farbton nach DIN6174:
Normlichtart D
3 Winkelmeßgerät MMK111, Fa. Datacolor
Als Basisfarbe wurde eine Mischung der handelsüblichen Basisfarben der Fa. BASF L+F, (Münster-Hiltrup, Deutschland) der Reihe 54 verwandt. Zum Einsatz kam eine Mischung von 80 Gew. Teilen 54M 99/9 Basisfarbe Aluminium superfein und 20 Gew. Teilen 54M 552 Basis- färbe Helioblau. Der Testlack wird auf ein 40x60cm
Stahlblech wie unter Punkt II.6. beschrieben appliziert und 30 min bei 60βC getrocknet. Nach 24 h Lagerung bei Raumtemperatur wird die Farbtonprüfung durchgeführt. Die Tafeln werden unter einer Neonlampe Osram Universal weiß ausgewertet:
1. Aufsicht: Die Tafeln werden im Winkel von ca. 20° zur Senkrechten mit der Standardtafel (beschichtet mit dem erfindungsgemäßen Klarlack des Beispiels 1) verglichen.
2. Schrägsicht: Die Tafeln werden im Winkel von ca. 70° zur Senkrechten mit der Standardtafel (beschichtet mit dem erfindungsgemäßen Klarlack des Beispiels 1) verglichen.
Bewertung:
Der Hell/Dunkelwechsel zwischen Aufsicht und Schräg- sieht sollte möglichst ausgeprägt sein. Die Aufsicht ist in Ordnung, wenn die Tafel mit dem Testklarlack die
gleiche oder eine größere Helligkeit wie die Standardtafel aufweist. Die Schrägsicht ist in Ordnung, wenn die Tafel mit dem Testlack die gleiche oder eine geringere Helligkeit wie die Standardtafel aufweist.
Haftungsprüfung mit dem Hochdruckreiniger: Hochdruckreiniger 80 bar Druck Durchlaufmenge 8001/h Temperatur:Kalt
Abstand der Düse zur Testtafel:5cm
Der Testlack wird auf ein 40x60cm Stahlblech wie unter Punkt II.6. beschrieben appliziert und 30 min bei 60βC getrocknet. Nach 7 Tagen Lagerung bei Raumtemperatur wird mit einem Messer ein Dreieck mit 10 cm Seitenlänge durch die Lackschichten geschnitten. Der Schnitt muß bis zum Substrat erfolgen. Anschließend werden die Sei¬ ten des Dreiecks mit dem Hochdruckreinigerstrahl jeweils 10 s belastet. Auswertung: über das Dreieck wird ein quadratisch geschittenes Metallgitter mit 1/2 Zoll (1,3 cm) Maschenweite und insgesamt 6 Zoll (15,4 cm) Kantenlänge gelegt (144 Quadrate) . Jedes Quadrat, in dem ein Haf¬ tungsverlust zwischen Klarlack und Basislack vorkommt, wird gezählt.
Staubfreiheit:
Ca. 15 Minuten nach dem Aufspritzen des Lackes wird die Tafel an einer Ecke mit einer kleinen Probe Seesand (3 - 4 g) bestreut. Die Tafel wird dann aus einer Höhe von 30 cm mit der Kante aufgestoßen (freier Fall) . Staubfreiheit ist erreicht, wenn keine Sandanhaftung vorliegt. Die Prüfung wird nach jeweils 15 Minuten wie¬ derholt, kurz vor Erreichen der Staubfreiheit wird das Wiederholungsintervall auf 5 Minuten verkürzt.
Klebfreiheit:
Ca. 20 Minuten nach Erreichen der Staubfreiheit wird die lackierte Tafel mit einem ca. 3cm2 Blättchen Papier belegt. Auf dieses Papier wird eine kleine Platte aus Hartkunstoff gelegt, auf das dann ein Gewicht von 100g aufgelegt wird. Nach genau 1 Minute wird wie beim Test auf Staubfreiheit geprüft, ob das Papier noch anhaftet. Die Prüfung wird nach jeweils 15 Minuten wiederholt, kurz vor Erreichen der Klebfreiheit wird das Wieder- holungsintervall auf 5 Minuten verkürzt
Benzinfestigkeit:
Wie oben beschrieben, wird der Klarlack auf phospha- tierte, beschichtete Stahlbleche, die mit dem obenbe- schriebenen Füller und Basislack beschichtet sind, appliziert und bei Raumtemperatur getrocknet. Nach 24- stündiger Lagerung bei Raumtemperatur wird erstmals die Benzinfestigkeit geprüft. Durchführung: Ein mit 1 ml Superbenzin (bleifrei) getränktes Wattepad (Filtergrad, Typ T950, Größe 2,3 der Firma Seitz) , das auf der Unterseite eine gitter- förmige Struktur besitzt, wird auf die Lackschicht gelegt und mit einem 100 g Gewicht 5 Minuten belastet. Danach wird die durch die Anquellung der Lackoberfläche hervorgerufene Struktur visuell beurteilt: nicht mar¬ kiert, markiert, sehr leicht markiert, leicht markiert, markiert, stark markiert, sehr stark markiert. Angege¬ ben ist die Zeitdauer der Lagerung bei Raumtemperatur in Tagen, nach denen der Benzintest in Ordnung ist, d.h. keine Markierung sichtbar ist.
Viskosität:
Die Viskosität wird jeweils als Auslaufzeit im DIN 4-Becher bei 20°C gemessen.
Volvo Crack Test:
Prüfbedingungen 1 Cyclus:
4h bei 50 °C im Ofen 2h bei 35 °C und 95-100 % rel. Luftfeuchte
2h bei 35 °C und 95-100 % rel. Luftfeuchte und 21
Schwefeldioxid
16h bei -30 "C im Tiefkühlschrank
Tafel mit Wasser waschen und trocknen Auswertung:
Blasengrad nach DIN 53209
Risse ASTM D660
III. Zusammenfassung der Prύferqebnisse
Der Klarlack El des Beispiels 1 zeigt eine ausreichende Haftung bei guter Trocknung und guter Topfzeit. Der Hell/Dunkelwechsel des Basislacks ist gut. Demgegenüber zeigt der Klarlack VI des Vergleichsbeispiels 1 eine schlechtere Trocknung, schlechtere Benzinfestigkeit und eine leichte Anlösung des Basislacks. Der Hell/Dunkelwechsel ist nicht mehr ausreichend.
Der Klarlack E2 des Beispiels 2 zeigt gegenüber dem
Klarlack des Beispiels 1 eine deutlich bessere Haftung. Der Hell/Dunkelwechsel des Basislacks ist gut. Die Trocknung ist allerdings langsamer als die der Klar¬ lacke des Beispiels 1 und des Vergleichsbeispiels VI.
Der Klarlack des Vergleichsbeispiels V2 ist in der Haf¬ tung und Topfzeit nicht ausreichend. Der Hell/Dunkelwechsel des Basislacks ist hier besser als der des Beispiels 1.
Der Klarlack des Beispiels 3 zeigt gegenüber dem Klar-
lack des Beispiels 1 eine deutlich bessere Haftung. Der Hell/Dunkelwechsel des Basislacks ist gut. Die Trocknung ist allerdings langsamer als die der Klar¬ lacke des Beispiels 1 und des Vergleichsbeispiels VI.
Der Klarlack des Vergleichsbeispiels V3 zeigt ausrei¬ chende Haftung bei verkürzter Topfzeit. Der Hell/Dunkelwechsel des Basislacks ist nicht aus¬ reichend.
Der Klarlack des Beispiels 4 zeigt eine stark verkürzte Topfzeit. Der Hell/Dunkelwechsel ist gut und die Haf¬ tung ist deutlich besser als die des Klarlacks des Bei¬ spiels 1.
Der Klarlack des Vergleichsbeispiels V4 zeigt eine sehr schlechte Haftung bei kurzer Topfzeit. Der Hell/Dunkelwechsel des Basislacks ist gut.