DE3739791C2 - Metallic-Lackierverfahren - Google Patents
Metallic-LackierverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines zwei
schichtigen Metallic-Überzugs, der einen Grundüberzug mit
einem Metallic-Pigment und einen klaren
Decküberzug aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein
Metallic-Lackierverfahren, bei dem eine Grundüberzugsmasse auf
ein Substrat und anschließend eine Decküberzugsmasse auf die
beschichtete Oberfläche aufgebracht werden.
Metallic-Lackierverfahren unter Aufbringen einer Grundüber
zugsmasse auf ein Substrat und anschließendes Aufbringen
einer Decküberzugsmasse auf die beschichtete Oberfläche werden
in zwei Systeme unterteilt, nämlich das Doppelbeschich
tungssystem mit einem Brennvorgang und das Doppelbeschichtungs
system mit zwei Brennvorgängen.
Metallic-Lackierverfahren gemäß dem Doppelbeschichtungssystem
mit einem Brennvorgang bedienen sich häufig einer hitzehärt
baren Grundüberzugsmasse, die als überwiegenden Bestandteil
ein Acrylharz, Alkydharz oder ein Urethanharz enthält, und
einer hitzehärtbaren klaren Decküberzugsmasse, die als Haupt
bestandteil ein Acrylharz oder Alkydharz enthält.
Beim Doppelbeschichtungsverfahren mit einem Brennvorgang wird
vor dem Härten der Grundüberzugsmasse eine klare Decküberzugs
masse aufgebracht, mit dem Ergebnis, daß das in der Grundüber
zugsmasse enthaltene Metallic-Pigment dazu neigt, in die
klare Decküberzugsmasse zu wandern, was zu einer Fleckenbildung
in der Metallic-Struktur führt. Infolgedessen werden zur
Verhinderung der Fleckenbildung in der Metallic-Struktur
als Decküberzugsmassen im allgemeinen Harzmassen verwendet,
die sich in ihren physikalischen oder chemischen Eigenschaften
von der Grundüberzugsmasse unterscheiden.
Jedoch bringt ein aus derartigen Überzugsmassen hergestellter
Metallic-Überzug die Schwierigkeit mit sich, daß aufgrund
eines Abbaus des Harzbestandteils im klaren Decküberzug durch
ultraviolettes Licht während einer langdauernden Belichtung
im Freien Defekte im Decküberzug, wie verringerter
Glanz, Risse, Abschälerscheinungen und dergl., auftreten.
Dieser Metallic-Überzug hat ferner den Nachteil, daß er
zur Blasenbildung neigt, da Harzmassen mit unterschiedlichen
Eigenschaften für die Grundüberzugsmasse und die klare Decküber
zugsmasse verwendet werden.
Zur Verbesserung der Wetterfestigkeit von Metallic-Über
zügen wurde (von den Erfindern) der Versuch unternommen, als klare Decküberzugs
masse eine auf einer Dispersion basierende Überzugsmasse eines
fluorhaltigen Harzes, die ein in einer Lösung eines
Acrylharzes dispergiertes Polyfluorvinyliden-Harzpulver ent
hält, oder eine auf einer Lösung basierende Überzugsmasse
eines fluorhaltigen Copolymerisats eines Fluorolefins, Vinyl
ethers und hydroxylgruppenhaltigen Vinylethers (siehe JP-A-59373/1988) zu verwenden.
Die Verwendung von derartigen Überzugsmassen zielt darauf ab,
sich der Eigenschaften des fluorhaltigen Harzes zu bedienen,
wie intermolekulare Kohäsion, hervorragende chemische Stabilität,
Wetterfestigkeit, wasserabstoßende Beschaffenheit, ölabstoßende
Beschaffenheit, Beständigkeit gegen Fleckenbildung,
nicht-haftende Beschaffenheit und Fähigkeit zur Bildung
eines Überzugs von niedrigem Brechungsindex. Jedoch haben
derartige Überzugsmassen die nachstehend aufgeführten Nach
teile.
Wird die erstgenannte, auf einer Dispersion basierende Über
zugsmasse mit einem Gehalt an einem fluorhaltigen Harz als
klare Decküberzugsmasse verwendet, so zeigt der daraus her
gestellte klare Decküberzug eine unzureichende durchsichtige
Beschaffenheit und erweist sich im Vergleich zu Überzügen aus
herkömmlichen Decküberzugsmassen in bezug auf den Metallic-
Effekt, den Glanz, Deutlichkeit des Bildglanzes und andere
Eigenschaften als unterlegen. Ferner eignet sich eine derartige,
auf einer Dispersion basierende Überzugsmasse nicht
in ausreichendem Maße zur Erzielung der für die fluorhaltigen
Harze speziellen Effekte, insbesondere kommt es nicht in vollem
Umfang zu einer Verbesserung der Wetterfestigkeit. Werden andererseits
die letztgenannten, auf einer Lösung basierenden
Überzugsmassen eines fluorhaltigen Copolymerisats als Decküberzugsmassen
verwendet, so wird ein fluorhaltiges Monomeres in
einer ausreichenden Menge eingesetzt, um zu bewirken, daß das
Copolymerisat in vollem Umfang die vorerwähnten Eigenschaften
des fluorhaltigen Harzes zeigt, was zur Bildung eines Decküberzugs
führt, bei dem Eigenschaften, auf die es bei derartigen
Überzügen wesentlich ankommt, wie thermische und mechanische
Eigenschaften unter Einschluß von Hitzebeständigkeit,
Haftung am Grundüberzug, Härte und Schlagzähigkeit,
beeinträchtigt sind. Infolgedessen ist es schwierig,
aus einer derartigen Überzugsmasse einen Decküberzug herzustellen,
der sowohl die für die Überzüge erforderlichen Eigenschaften
als auch die durch die Anwesenheit des Fluoratoms
verliehenen Eigenschaften aufweist. Da außerdem fluorhaltige
Monomere erheblich teurer als üblicherweise verwendete polymerisierbare
Vinylmonomere sind, ist es wichtig, daß im Copolymerisat
die gewünschte Wirkung bei einem minimalen Gehalt
an dem fluorhaltigen Monomeren erreicht wird.
Obgleich die Doppelbeschichtungsmetallisierungsverfahren mit
zwei Brennvorgängen den Nachteil haben, daß zusätzliche Maßnahmen
erforderlich sind, ergeben sich doch folgende Vorteile.
Aufgrund der Tatsache, daß die Decküberzugsmasse nach dem
Härten der Grundüberzugsmasse aufgebracht wird, ist es unwahrscheinlich,
daß in der Decküberzugsmasse Flecken von metallischer
Struktur entstehen, die auf eine Wanderung von
Metallic-Pigment zum Decküberzug zurückzuführen sind. Demgemäß
können Harzmassen mit ähnlichen Eigenschaften als Grundüberzugsmasse
und als Decküberzugsmasse verwendet werden, wobei
eine Blasenbildung zwischen den Überzügen verhindert werden
kann. Trotzdem bleiben die Doppelbeschichtungsverfahren
unter Anwendung von zwei Brennvorgängen insofern verbesserungsbedürftig,
als der klare Decküberzug zu einer Beeinträchtigung
durch UV-Licht oder dergl. während einer langdauernden Außenbelichtung
neigt. Somit ist es erforderlich, einen Decküberzug
von guter Wetterfestigkeit bereitzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Metallic-Lackierverfahren
bereitzustellen, bei dem im Vergleich zu herkömmlichen Ver
fahren Metallic-Überzüge von höherer Wetterfestigkeit und
geringerer Neigung zur Beeinträchtigung nach längeren Zeit
spannen entstehen. Ferner soll erfindungsgemäß ein Verfahren
zur Herstellung eines Metallic-Überzugs bereitgestellt
werden, das es auch bei Anwendung eines Doppelbeschichtungs
verfahrens mit einem Brennvorgang erlaubt, Metallic-Über
züge herzustellen, die frei von Flecken in der Metallic-
Struktur sind, eine hervorragende Schärfe des Bildglanzes,
Wetterfestigkeit, Haftung, Schlagzähigkeit und ähnliche Ei
genschaften zeigen, die eine ausgezeichnete Wetterfestigkeit
besitzen und bei denen keine auf langzeitige Außenbelichtung
zurückzuführende Defekte, wie verringerter Glanz, Risse, Blasen,
Abschälerscheinungen, Entfärbungen und Verfärbungen, auf
treten. Ferner soll erfindungsgemäß ein Verfahren zur Her
stellung eines Metallic-Überzugs bereitgestellt werden,
bei dem eine klare Decküberzugsmasse mit einem fluorhaltigen
Harz verwendet wird, wobei das Verfahren zur Herstellung eines
Decküberzugs geeignet sein soll, der frei von den auf die
Anwesenheit von Fluoratomen zurückzuführenden Defekten, wie
verringerter Glanz, beeinträchtigter Metallic-Effekt, geringe
Härte, verringerte Haftung und geringe Schlagzähigkeit,
ist und der die auf die Anwesenheit von Fluoratomen zurück
zuführenden günstigen Eigenschaften aufweist, wie hohe Wetter
festigkeit, hohe wasser- und ölabstoßende Wirkung, Beständig
keit gegen Fleckenbildung und Nicht-Haftung.
Erfindungsgemäß wird ein Metallic-Lackierverfahren zur Bildung
eines Metallic-Überzugs bereitgestellt, bei dem auf ein
Substrat eine Grundüberzugsmasse mit einem
Metallic-Pigment und darüber eine klare Decküberzugsmasse
aufgebracht werden, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß als klare Decküberzugs
masse eine härtbare Masse eingesetzt wird, die als Hauptbestand
teil eine nicht-wäßrige Dispersion eines Polymerisats eines
radikalisch polymerisierbaren Monomeren enthält, wobei die
Dispersion als Dispersionsstabilisator ein fluorhaltiges
Copolymerisat mit einem Gehalt an einem hydroxylgruppenhaltigen
Monomeren und einem perfluoralkylgruppenhaltigen Acryl-
oder Methacrylmonomeren der Formel (1) enthält
in der R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet,
n eine ganze Zahl von 1 bis 11 ist und Rf einen geradkettigen
oder verzweigten Perfluoralkylrest mit 1 bis 21 Kohlenstoff
atomen bedeutet.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung
einer härtbaren Überzugsmasse als klarer Decküberzugs
masse (nachstehend als "Decküberzug" bezeichnet) in einem
Metallic-Lackierverfahren zur Bildung eines zweischichtigen
Metallic-Überzugs, der aus einem Grundüberzug und einem
Decküberzug besteht, wobei die härtbare Überzugsmasse als
Hauptbestandteil eine nichtwäßrige Dispersion eines Poly
merisats eines radikalisch polymerisierbaren Monomeren enthält,
wobei die Dispersion als Dispersionsstabilisator ein
fluorhaltiges Copolymerisat mit einem Gehalt an einem per
fluoralkylgruppenhaltigen Acryl- oder Methacrylmonomeren der
Formel (1) und einem hydroxylgruppenhaltigen Monomeren enthält.
Die Dispersion wird nachstehend als "F-NAD" bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren eignet sich zur
Herstellung eines Metallic-Überzugs unter Einschluß eines
Decküberzugs, der sowohl die für derartige Überzüge wesentlichen
Eigenschaften als auch die auf die Anwesenheit von
Fluoratomen zurückzuführenden Eigenschaften aufweist, d. h.
zur Herstellung eines Decküberzugs, der sich in bezug auf die
für fluorhaltige Harze spezifischen Eigenschaften, wie chemische
Stabilität, Wetterfestigkeit, wasserabstoßende Wirkung,
ölabstoßende Wirkung, Beständigkeit gegen Fleckenbildung,
Nichthaftung und geringer Brechungsindex, als ausgezeichnet
erweist und der in bezug auf die thermischen, chemischen und mechanischen
Eigenschaften, auf die es bei derartigen Überzügen wesentlich
ankommt, wie Wärmebeständigkeit, Alkalibeständigkeit, Haftung
am Grundüberzug, Härte, Glanz, Schärfe des Bildglanzes und Schlag
zähigkeit, zufriedenstellend ist. Ferner wird durch das
erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ein Metallic-Überzug
bereitgestellt, dessen Neigung zur Beeinträchtigung nach
langzeitiger Außenbelichtung äußerst stark verringert ist.
Der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gebildete Deck
überzug besitzt die vorerwähnten günstigen Eigenschaften auf
grund der Tatsache, daß die kontinuierliche Phase des aus dem
erfindungsgemäßen F-NAD gebildeten Überzugs vorwiegend aus
dem Dispersionsstabilisator (d. h. dem fluorhaltigen Copoly
merisat) gebildet ist. Somit weist die Oberflächenschicht des
Decküberzugs vorwiegend die durch die Anwesenheit von Fluor
atomen verliehenen Eigenschaften auf, wie gute Wetterfestigkeit,
wasserabstoßende Wirkung, ölabstoßende Wirkung, Beständigkeit
gegen Fleckenbildung, Nichthaftung und geringer
Brechungsindex. Außerdem dienen die Polymerisatteilchen der
Dispersion zur Verstärkung der für Überzüge erforderlichen
thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften. Mit
anderen Worten, die Festigkeit des Überzugs läßt sich durch
die verstärkende Wirkung der Polymerisatteilchen verbessern,
und im Laufe der Zeit innerhalb des Überzugs aufgebaute Spannungen
können an der Grenzfläche zwischen den Polymerisat
teilchen und dem Dispersionsstabilisator absorbiert werden,
mit dem Ergebnis, daß eine Zunahme der Spannungen verhindert
wird, wodurch die Möglichkeit ausscheidet, daß Spannungen
von so großer Energie entstehen, daß es zu Rißbildungen
und anderen Schädigungen im Überzug kommt. Da ferner die
Fluoratome nur in der kontinuierlichen Phase (Dispersions
stabilisator) vorhanden sind und nicht im Inneren der Poly
merisatteilchen in der Dispersion enthalten sein müssen, weist
die Dispersion die auf die Fluoratome zurückzuführenden Ei
genschaften auf, die mit den Eigenschaften vergleichbar sind,
die mit herkömmlichen Lösungen von durch Lösungspolymerisation
hergestellten fluorhaltigen Copolymerisaten vergleichbar
sind, auch wenn die erfindungsgemäße Dispersion eine
geringere Menge an fluorhaltigem Monomeren als die herkömm
lichen
Lösungen enthält. Demgemäß besitzt der erfindungsgemäße
Decküberzug den weiteren Vorteil, daß sich die Überzüge
kostengünstiger herstellen lassen.
Der auf dem Grundüberzug mit einem Metallic-
Pigment nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus der
klaren Decküberzugsmasse gebildete Decküberzug ist frei von
Defekten, wie verringerter Glanz, Risse, Abschälerscheinungen
und Blasenbildungen, die durch eine Langzeitbelichtung übli
cherweise hervorgerufen werden. Somit besitzt der Decküber
zug eine erheblich verbesserte Wetterfestigkeit. Ferner behält
der auf diese Weise gebildete Decküberzug die wasserab
stoßende Wirkung seiner Oberfläche über lange Zeiträume hinweg,
so daß Wasser nicht durch die Überzüge eindringen kann
und sich zwischen den Schichten am Grundierüberzug, Zwischen
überzug, Grundüberzug und Decküberzug anreichern kann (Bla
senbildung). Die Verwendung von F-NAD gewährleistet auch beim
Doppelbeschichtungsverfahren mit nur einem Brennvorgang einen
Überzug mit deutlichen Verbesserungen in bezug auf Glanz,
Schärfe des Bildglanzes, Metallic-Effekt und ähnliche
Eigenschaften. Diese Eigenschaften bleiben über lange Zeit
räume hinweg erhalten. Ferner lassen sich z. B. Abschälerscheinungen und
Blasenbildungen zwischen dem Grundüberzug und dem
Decküberzug im wesentlichen vollständig verhindern.
Nachstehend wird die Erfindung näher erläutert.
Die Grundüberzugsmasse wird vor dem Aufbringen der klaren
Decküberzugsmasse aufgebracht. Die erfindungsgemäß geeignete
Grundüberzugsmasse schließt einen breiten Bereich von her
kömmlichen Überzugsmassen mit einem Gehalt an einer härtbaren
Harzmasse und einem metallischen Pigment als Hauptbestand
teilen ein. Es kann sich um beliebige Überzugsmassen auf der
Basis von Lösungen in organischen Lösungsmitteln, nicht-
wäßrigen Dispersionen, wäßrigen Lösungen und wäßrigen Dis
persionen handeln.
Die vorerwähnte härtbare Harzmasse wird bei der Härtung drei
dimensional vernetzt und ist im wesentlichen frei von einem
fluorhaltigen Harz. Geeignete härtbare Harzmassen sind hitze
härtbare Harzmassen mit einem Gehalt an einem Vernetzungs
mittel und einem Grundharz, z. B. einem Acrylharz, Polyester
harz, Epoxyharz, Urethanharz oder Alkydharz. Bevorzugte
Beispiele für geeignete Grundharze sind Acrylharze und Polyester
harze. Diese Grundharze werden entweder allein oder
im Gemisch aus mindestens zwei dieser Bestandteile eingesetzt.
Die Wahl des geeigneten Vernetzungsmittels hängt von der Art
des eingesetzten Grundharzes ab. Beispiele hierfür sind Amino
harze und blockierte Polyisocyanatverbindungen. Außerdem
können Harzmassen verwendet werden, die ein Grundharz und
ein Vernetzungsmittel, z. B. eine Polyisocyanatverbindung,
enthalten und die beim Stehenlassen bei Raumtemperatur
oder durch Erwärmen auf niedrige Temperaturen von etwa
140°C oder darunter vernetzbar sind.
Derartige Harzmassen können ein nichtvernetzbares Harz, wie z. B.
Celluloseacetobutyratharze, enthalten.
Beispiele für geeignete Metallic-Pigmente sind Aluminium
pulver, Kupferpulver, Glimmerpulver, glimmerartiges Pulver
aus Glimmerteilchen, die mit Titanoxid oder Eisenoxid beschichtet
sind, und MIO (glimmerartiges Eisenoxid).
Die bevorzugte Menge an Metallic-Pigment beträgt
1 bis 30 Gewichtsteile (als Feststoffe berechnet) pro
100 Gewichtsteile der Harzmasse. Die Grundüberzugsmasse kann
ferner eine geeignete Menge an z. B. Farbpigment oder Streckpigment
enthalten.
Von den erfindungsgemäß geeigneten Grundüberzugsmassen lassen
sich die Überzugsmassen auf der Basis einer Lösung in einem
organischen Lösungsmittel herstellen, indem man die vorer
wähnte Harzmasse in einem zur Herstellung von Überzugsmassen
geeigneten organischen Lösungsmittel löst und das metallische
Pigment im organischen Lösungsmittel dispergiert. Beispiele
für geeignete organische Lösungsmittel sind solche, die für
herkömmliche Überzugsmassen mit einem Gehalt an einem metallischen
Pigment eingesetzt werden können, wie Toluol, Xylol,
Petroleumlösungsmittel und ähnliche Kohlenwasserstofflösungs
mittel, Ethylacetat, Butylacetat, Ethylenglykolmonoethylether
acetat und ähnliche Esterlösungsmittel, Methylethylketon, Me
thylisobutylketon und ähnliche Ketonlösungsmittel, Ethylen
glykolmonoethylether, Diethylenglykolmonobutylether und ähnliche
Etherlösungsmittel, Methanol, Butanol und ähnliche
Alkohollösungsmittel.
Bei den Überzugsmassen auf der Basis einer nicht-wäßrigen
Dispersion handelt es sich um Massen, bei denen die Teilchen
des Überzugsharzes und ein Metallic-Pigment in einer Lösung
eines Dispersionsstabilisators in einem organischen Lö
sungsmittel dispergiert sind. Grundlegend lassen sich der
artige Überzugsmassen nach bekannten Verfahren herstellen,
beispielsweise durch Polymerisation eines radikalisch poly
merisierbaren Monomeren in einer Lösung eines Dispersions
stabilisators in einem organischen Lösungsmittel. Bevorzugte
Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind Hexan,
Heptan, Octan, Lackbenzin und ähnliche aliphatische Kohlen
wasserstofflösungsmittel. Weitere geeignete Lösungsmittel
sind Cellosolveacetat, Cellosolvecarbitol, Butylacetat, Toluol,
Xylol und ähnliche Ester, Ether und aromatische Kohlen
wasserstofflösungsmittel. Geeignete Dispersionsstabilisatoren
sind amphipathische Harze mit zwei Bereichen, von denen einer
in diesen organischen Lösungsmitteln löslich ist und der andere
mit dem dispergierten Polymerisat verträglich ist. Spezielle
Beispiele hierfür sind Polyesterharze, Acrylharze,
Naturkautschuk, Cellulose und Pfropfcopolymerisate von der
artigen Stabilisatoren und Vinylmonomeren. Als radikalisch
polymerisierbare Monomere, die in einer Lösung des
Dispersionsstabilisators in einem organischen Lösungsmittel
polymerisiert werden können, sind die nachstehend bei der
Herstellung von F-NAD erwähnten Produkte geeignet.
Überzugsmassen auf der Basis einer wäßrigen Lösung werden
hergestellt, indem man eine Harzmasse mit einem Gehalt an
einem wasserlöslichen Grundharz in entionisiertem Wasser löst
und darin ein Metallic-Pigment dispergiert.
Bei den Überzugsmassen auf der Basis einer wäßrigen Dispersion
handelt es sich um Massen, bei denen die Teilchen des
Überzugsharzes in entionisiertem Wasser dispergiert sind. Der
artige Überzugsmassen werden aus einer Harzmasse mit einem
Gehalt an einem in Wasser dispergierbaren Grundharz nach be
kannten Verfahren hergestellt.
Vorzugsweise weisen die vorstehend beschriebenen Grundüber
zugsmassen eine Feststoffkonzentration von 20 bis
60 Gewichtsprozent auf.
Von den vorerwähnten Grundüberzugsmassen werden die Überzugs
massen auf der Basis einer nicht-wäßrigen Dispersion bevorzugt,
da sich die mechanische Festigkeit der Überzüge und die
Zwischenschichthaftung durch die in der Überzugsmasse ent
haltenen Polymerisatteilchen verbessern läßt, so daß Riß
bildung, Blasenbildung, Abschälerscheinungen und Fleckenbildungen
in der Metallic-Struktur auf besonders wirksame
Weise verhindert werden können.
Bei dem auf den Grundüberzug aufgebrachten klaren Decküberzug
handelt es sich um eine härtbare Überzugsmasse, die zur Bildung
eines durchsichtigen Überzugs geeignet ist und die
F-NAD als Hauptbestandteil enthält.
Bei dem im F-NAD als Dispersionsstabilisator zu verwendenden
fluorhaltigen Copolymerisat handelt es sich um ein Copolymerisat,
das das perfluoralkylhaltige Acryl- oder Methacrylmonomere
der Formel (1) und ein hydroxylgruppenhaltiges Monomeres
enthält.
Bei den geeigneten perfluoralkylgruppenhaltigen Acryl- oder
Methacrylmonomeren der Formel (1) kann es sich um beliebige
bekannte Produkte handeln, sofern sie unter die Formel (1)
fallen. Von diesen Monomeren werden solche bevorzugt, in denen
n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und Rf einen geradkettigen
oder verzweigten Perfluoralkylrest mit 1 bis 10 Kohlen
stoffatomen bedeutet. Beispiele für derartige fluorhaltige
Monomere sind Perfluormethylmethylacrylat, Perfluormethyl
methylmethacrylat, Perfluorpropylmethylacrylat, Perfluor
propylmethylmethacrylat, Perfluoroctylundecylacrylat, Per
fluoroctylundecylmethacrylat, Perfluorpropylpropylacrylat,
Perfluorpropylpropylmethacrylat, 2-Perfluoroctylethylacrylat,
2-Perfluoroctylethylmethacrylat, 2-Perfluorisononylethyl
acrylat, 2-Perfluorisononylethylmethacrylat, Perfluorisono
nylmethylacrylat und Perfluorisononylmethylmethacrylat.
Von diesen Monomeren werden Perfluormethylmethylacrylat, Per
fluorisononylmethylmethacrylat, 2-Perfluoroctylethylacrylat und
2-Perfluoroctylethylmethacrylat besonders bevorzugt.
Diese Monomeren können entweder allein oder im Gemisch
aus mindestens zwei dieser Bestandteile verwendet werden.
Das hydroxylgruppenhaltige Monomere wird erfindungsgemäß ver
wendet, um das fluorhaltige Copolymerisat vernetzbar zu machen.
Beispiele für derartige Monomere sind Hydroxy-C₂-C₈-alkyl
acrylat oder -methacrylat, wie Hydroxyethylacrylat, Hydroxy
ethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat und Hydroxypropylmeth
acrylat. Erfindungsgemäß können diese Monomeren
entweder allein oder im Gemisch aus mindestens zwei dieser
Bestandteile eingesetzt werden.
Das fluorhaltige Copolymerisat kann durch Copolymerisation
des perfluoralkylgruppenhaltigen Monomeren der Formel (1)
und des hydroxylgruppenhaltigen Monomeren, die jeweils aus
den vorstehend erwähnten Beispielen ausgewählt sind, ggf. in
Gegenwart von anderen Monomeren und beispielsweise in Gegen
wart eines radikalischen Polymerisationsinitiators (z. B. Ini
tiator vom Azotyp oder Peroxidtyp) hergestellt werden. Das
fluorhaltige Copolymerisat enthält 1 bis 80 Gewichts
prozent und vorzugsweise 20 bis 60 Gewichtsprozent
des perfluoralkylgruppenhaltigen Acryl- oder Methacrylmonomeren
und 5 bis 40 Gewichtsprozent und vorzugsweise
10 bis 30 Gewichtsprozent des hydroxylgruppenhaltigen
Monomeren. Als weitere Monomere, die neben diesen Mono
meren vorliegen können, kommen eine Reihe von bekannten Pro
dukten in Frage, die mit den vorerwähnten Monomeren copoly
merisierbar sind. Beispiele hierfür sind Acryl- oder Meth
acrylmonomere unter Einschluß von carboxylgruppenhaltigen
Monomeren, wie Acrylsäure und Methacrylsäure, Aminomonomere,
wie N,N-Dimethylaminoethylacrylat oder -methacrylat und N,N-
Diethylaminoethylacrylat oder -methacrylat, C1-18 Alkylacry
late oder -methacrylate, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Pro
pylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat,
Octylacrylat, Laurylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmeth
acrylat, Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Butylmeth
acrylat, Isobutylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Octylmeth
acrylat und Laurylmethacrylat; und vinylaromatische Verbin
dungen, wie Styrol, α-Methylstyrol und Vinyltoluol;
Acrylnitril, Methacrylnitril, Crotonsäure und Maleinsäure.
Diese Monomeren können entweder allein oder im Gemisch
aus mindestens zwei dieser Produkte verwendet werden. Von den
vorerwähnten Monomeren werden Methacrylsäure, Isobutylmethacrylat,
2-Ethylhexylmethacrylat, Laurylmethacrylat, n-Butylmeth
acrylat und Styrol bevorzugt.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße fluorhaltige Copoly
merisat ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von
5000 bis 100 000 (Zahlenmittel des Molekulargewichts
1000 bis 60 000) und vorzugsweise von 5000 bis
50 000 auf. Bei Polymerisaten mit einem Molekulargewicht
von weniger als 5000 ist es unwahrscheinlich, daß sie zu
einer ausreichenden Stabilität der Polymerisatteilchen in der
Dispersion führen, vielmehr besteht die Gefahr der Agglomeration
und Sedimentation. Bei Polymerisaten mit einem
Molekulargewicht von mehr als 100 000 besteht dagegen die Neigung zu einer
beträchtlichen Erhöhung der Viskosität des F-NAD, so
daß das F-NAD möglicherweise schwierig zu handhaben ist.
Bei den erfindungsgemäß bevorzugten fluorhaltigen Copolymeri
saten handelt es sich um solche, die im Molekül eine polymeri
sierbare Doppelbindung aufweisen. Die Doppelbindung kann bei
spielsweise durch Verwendung von Acrylsäure, Methacrylsäure
oder eines ähnlichen carboxylgruppenhaltigen ungesättigten
Monomeren als Copolymerisationskomponente in das fluorhaltige
Copolymerisat und durch Umsetzung der Carboxylgruppe mit Gly
cidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Allylglycidylether oder eines
ähnlichen glycidylgruppenhaltigen ungesättigten Monomeren
eingeführt werden. Die Einführung der Doppelbindung kann auch
durch Umsetzung eines glycidylgruppenhaltigen oder fluor
haltigen Copolymerisats mit einem carboxylgruppenhaltigen un
gesättigen Monomeren erreicht werden. Andere Kombinationen
sind möglich, z. B. die Kombination einer Säureanhydridgruppe
mit einer Hydroxylgruppe, einer Säureanhydridgruppe mit einer
Mercaptogruppe; und einer Isocyanatgruppe mit einer Hydroxylgruppe.
Vorzugsweise wird das fluorhaltige Copolymerisat durch Um
setzung von durchschnittlich mindestens 0,1 Mol polymerisier
barer Doppelbindung pro Mol des fluorhaltigen Copolymerisats
hergestellt. Die auf diese Weise in das fluorhaltige Copolymerisat
eingeführte Doppelbindung bildet eine kovalente Bindung
zwischen dem Dispersionsstabilisator und dem die disper
gierten Teilchen darstellenden Polymerisat, wodurch weitere
Verbesserungen in bezug auf Lagerstabilität und mechanische
Stabilität der Dispersion erreicht werden. Die fluorhaltigen
Copolymerisate können entweder allein verwendet werden oder
mindestens zwei davon werden im Gemisch eingesetzt, wobei sie sich
in bezug auf Copolymerisatzusammensetzung oder Molekularge
wicht unterscheiden können. Gegebenenfalls kann eine geringe
Menge eines weiteren Dispersionsstabilisators gleichzeitig
verwendet werden. Beispiele hierfür sind alkylveretherte Melamin-
Formaldehyd-Harze, Alkydharze und übliche Acrylharze, die
frei von Monomeren der Formel (1) als Copolymerisationskompo
nente sind.
Die als erfindungsgemäße Decküberzugsmasse verwendete nicht-wäßrige
Dispersion läßt sich durch Polymerisation eines radikalisch polymeri
sierbaren Monomeren in einer Lösung des fluorhaltigen Copolymerisats
als Dispersionsstabilisator in einem organischen Lösungsmittel herstellen.
Das aus dem radikalisch polymerisierbaren Monomeren hergestellte teilchen
förmige Polymerisat wird im organischen Lösungsmittel dispergiert.
Während die durch die Polymerisation gebildeten Polymerisat
teilchen der Dispersion in dem bei der Polymerisation verwendeten
organischen Lösungsmittel im wesentlichen unlöslich sind,
umfassen geeignete organische Lösungsmittel auch solche, die
als gute Lösungsmittel für den Dispersionsstabilisator und
das radikalisch polymerisierbare Monomere dienen. Beispiele
für derartige organische Lösungsmittel sind aliphatische Kohlen
wasserstoffe, wie Hexan, Heptan und Octan; aromatische
Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol;
Lösungsmittel vom Alkohol-, Ether-, Ester- oder Ketontyp, wie
Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, Octylalkohol,
Cellosolve, Butylcellosolve, Diethylenglykolmonobutyl
ether, Methylisobutylketon, Diisobutylketon, Ethylacylketon,
Methylhexylketon, Ethylbutylketon, Ethylacetat, Isobutylacetat
und 2-Ethylhexylacetat. Diese organischen Lösungs
mittel können allein oder im Gemisch aus mindestens zwei dieser
Produkte verwendet werden. Bevorzugte Beispiele sind solche,
die vorwiegend aliphatische Kohlenwasserstoffe enthalten,
die in geeigneter Weise mit aromatischen Kohlenwasserstoffen
oder Lösungsmitteln vom Alkohol-, Ether-, Ester- oder Ketontyp
kombiniert sind.
Wenn das fluorhaltige Copolymerisat mit einem Gehalt an einer
großen Menge des Monomeren der Formel (1) (z. B. 50 Gewichts
prozent oder mehr) relativ schwierig in einem organischen
Lösungsmittel zu lösen ist, ist es möglich, ein gutes Lösungs
mittel zu verwenden, das zur Lösung des fluorhaltigen Copoly
merisats geeignet ist, z. B. Trichlortrifluorethan, m-Xylol
hexafluorid oder Tetrachlorhexafluorbutan.
Hinsichtlich der radikalisch polymerisierbaren Monomeren,
die in der Lösung des Dispersionsstabilisators im organischen
Lösungsmittel unter Bildung eines teilchenförmigen Polymerisats
polymerisiert werden, gibt es keine speziellen Beschränkungen,
sofern es sich um radikalisch polymerisierbare Monomere
mit ungesättigten Bindungen handelt. Geeignete Monomere sind
in großer Anzahl bekannt. Typische Beispiele hierfür sind:
- (I) C1-18-Alkylacrylat oder -methacrylat, wie Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, Oc tylacrylat, Laurylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Octylmethacrylat und Laurylmethacrylat; Glycidylacrylat oder -methacrylat; C2-8-Alkenylacrylat oder -methacrylat, wie Allylacrylat oder -methacrylat; C2-8-Hydroxy alkylacrylat oder -methacrylat, wie Hydroxyethylacrylat oder -methacrylat und Hydroxypropylacrylat oder -methacrylat; und C3-18-Alkenyloxyalkylacrylat oder -methacrylat, wie Allyl oxyethylacrylat oder -methacrylat;
- (II) vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, p-Chlorstyrol und Vinylpyridin;
- (III) α,β-ethylenisch ungesättigte Säuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure und Itaconsäure;
- (IV) andere Verbindungen, unter Einschluß von Acrylnitril, Methacrylnitril, Methylisopropenylketon, Vinylacetat, Veova- Monomer (Handelprodukt der Shell Chemical Co., Ltd., USA), Vinylpropionat, Vinylpivalat und Monomeren der Formel (1).
Die Polymerisation der Monomeren wird unter Verwendung eines
radikalischen Polymerisationsinitiators durchgeführt. Beispiele
für geeignete radikalische Polymerisationsinitiatoren
sind Initiatoren vom Azotyp, wie 2,2′-Azobisisobutyronitril und
2,2′-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril), und Initiatoren
vom Peroxidtyp, wie Benzoylperoxid, Laurylperoxid und tert.-
Butylperoxid. Der Polymerisationsinitiator wird in
einer Menge von 0,2 bis 10 Gewichtsteilen und vor
zugsweise von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile
des zu polymerisierenden radikalisch polymerisierbaren
Monomeren verwendet.
Eine geeignete Menge des Dispersionsstabilisators im F-NAD
beträgt - unabhängig davon, daß je nach dessen Art stark
unterschiedliche Mengen verwendet werden können - 5 bis
80 Gewichtsprozent und vorzugsweise 10 bis
60 Gewichtsprozent, bezogen auf die vereinigte Menge des zu
polymerisierenden radikalisch polymerisierbaren Monomeren und
des Dispersionsstabilisators.
Die Gesamtkonzentration des radikalisch polymerisierbaren
Monomeren und des Dispersionsstabilisators im organischen
Lösungsmittel liegt im Bereich von 30 bis 70 Gewichtsprozent
und vorzugsweise von 30 bis 60 Gewichtsprozent.
Die Polymerisation kann nach herkömmlichen Verfahren durchge
führt werden. Die Temperatur für die Polymerisationsreaktion
beträgt 60 bis 160°C. Die Umsetzung läßt sich üblicherweise
in 1 bis 15 Stunden zu Ende führen.
Gemäß dem vorerwähnten Verfahren hergestelltes F-NAD zeigt
eine ausgezeichnete Stabilität der Dispersion.
F-NAD kann zwar direkt als erfindungsgemäße klare Decküber
zugsmasse verwendet werden, kann aber ggf. mit Additiven ver
mischt werden, die die durch den Grundüberzug erzielte metallische
Wirkung nicht beeinträchtigen, z. B. mit farbgebenden
Mitteln, Weichmachern und Härtungsmitteln. Beispiele
für geeignete farbgebende Mittel sind Farbstoffe, organische
Pigmente und anorganische Pigmente. Als Weichmacher
kommen gemäß dem Stand der Technik bekannte Produkte in Frage,
wie Dimethylphthalat, Dioctylphthalat und ähnliche nieder
molekulare Weichmacher, Weichmacher auf der Basis von Vinyl
polymerisaten, Weichmacher auf der Basis von Polyestern und
ähnliche hochmolekulare Weichmacher. Diese Weich
macher können als Bestandteil im F-NAD oder in verteilter
Form in den Polymerisatteilchen des F-NAD, die durch Lösen der
Weichmacher in den radikalisch polymerisierbaren Monomeren
bei der Herstellung von F-NAD hergestellt werden, verwendet
werden. Das Härtungsmittel wird zur Vernetzung und Härtung
des Dispersionsstabilisators und der in F-NAD dispergierten
Teilchen verwendet. Geeignete Härtungsmittel sind Aminoharze,
Epoxyharze, Polyisocyanatverbindungen und blockierte Polyisocyanat
verbindungen. F-NAD kann auch mit z. B. Celluloseharzen,
anderen Acrylharzen, Alkydharzen, Polyesterharzen oder Epoxyharzen
vermischt werden.
Erfindungsgemäß kann die Grundüberzugsmasse und/oder die
Decküberzugsmasse einen UV-Absorber und einen Lichtstabili
sator enthalten. Die Oberflächenschicht im erfindungsgemäßen
Decküberzug zeigt eine sehr hohe Wetterfestigkeit, was auf
den überwiegenden Gehalt an einem fluorhaltigen Copolymerisat
in der Oberflächenschicht zurückzuführen ist. Jedoch dringt
das UV-Licht der Sonnenstrahlen durch den durchsichtigen Deck
überzug hindurch und kann somit eine Beeinträchtigung des
Grundüberzugs hervorrufen. Infolgedessen erhöht eine Einver
leibung an UV-Absorbern und Lichtstabilisatoren in die Grund
überzugsmasse und/oder die klare Decküberzugsmasse die Wetter
festigkeit sowohl des Grundüberzugs als auch des klaren Deck
überzugs. Mit anderen Worten, die Anwesenheit derartiger Mittel
kann einen erheblichen Beitrag zur Lösung der gestellten Aufgabe
zur Verbesserung der Wetterfestigkeit von metallischen
Überzügen unter Verwendung einer nicht-wäßrigen Dispersion
mit einem Gehalt an einem fluorhaltigen Copolymerisat als
klarer Decküberzugsmasse leisten. Eine große Anzahl von her
kömmlichen UV-Absorbern kann verwendet werden, sofern der
Absorber zur Absorption von UV-Energie in der Lage ist, mit
dem Harz in der Grundüberzugsmasse und dem fluorhaltigen Co
polymerisat der klaren Decküberzugsmasse verträglich und in
diesen gleichmäßig dispergierbar ist und keine Gefahr besteht,
daß er bei der Brenntemperatur leicht durch Zersetzung
inaktiviert wird. Bevorzugte Beispiele für derartige UV-Ab
sorber sind Absorber auf der Basis von Benzophenon, Triazol,
Phenylsalicylat, Diphenylacrylat und Acetophenon. Bei
gleichzeitiger Verwendung eines Lichtstabilisators mit dem
UV-Absorber kann die Wetterfestigkeit des Grundüberzugs und
des Decküberzugs weiter verbessert werden. Verschiedenste
herkömmliche Lichtstabilisatoren können erfindungsgemäß
verwendet werden, sofern sie mit dem Harz der Grundüberzugs
masse und dem fluorhaltigen Copolymerisat der klaren Decküber
zugsmasse verträglich oder in diesem gleichmäßig dispergierbar
sind und nicht zu einer Desaktivierung durch bereitwillige
Zersetzung bei der Brenntemperatur der Überzüge neigen. Bei
spiele für derartige Lichtstabilisatoren sind (2,2,6,6-Tetra
methyl-4-piperidyl)-sebacat, Bis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-
piperidyl)-sebacat, 2-(3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-
2-n-butylmalonsäure-bis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-
ester, Tetrakis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)-1,2,3,4-
butantetracarboxylat und Tetrakis-(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-pi
peridyl)-1,2,3,4-butantetracarboxylat. Diese Licht
stabilisatoren können allein oder im Gemisch aus mindestens
zwei dieser Bestandteile verwendet werden.
Die Menge des UV-Absorbers beträgt 0,1 bis 10 Gewichtsprozent
und vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent,
bezogen auf die Harzfeststoffe in der Grundüberzugs
masse oder der klaren Decküberzugsmasse. Die Menge des Licht
stabilisators beträgt 0,1 bis 10 Gewichtsprozent und
vorzugsweise 1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf
die Harzfeststoffe in der Grundüberzugsmasse oder der klaren
Decküberzugsmasse.
Die erfindungsgemäße Lackierung kann durchgeführt werden,
indem man die Grundüberzugsmasse und die klare Decküberzugs
masse nacheinander unter Bildung eines Grundüberzugs bzw. eines
Decküberzugs aufbringt.
Beispielsweise wird beim Doppelbeschichtungsverfahren mit
einem Brennvorgang die Grundüberzugsmasse auf eine Viskosität
von 10 bis 30 sec (Ford-Becher Nr. 4, 20°C) eingestellt
und auf ein Substrat unter Bildung einer Grundbeschichtung mit
einer Dicke von 10 bis 30 µm in gehärtetem Zustand
aufgebracht. Anschließend läßt man das beschichtete Substrat
2 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur oder einer
Temperatur von 100°C oder darunter stehen. Sodann wird die
klare Deckbeschichtungsmasse, die vorwiegend F-NAD enthält und
deren Viskosität auf 20 bis 40 sec (Ford-Becher Nr. 4,
20°C) eingestellt ist, auf die beschichtete Oberfläche ohne
Härtung des Grundüberzugs durch Spritzen, elektrophoretische
Beschichtung oder ein ähnliches Verfahren unter Bildung eines
Decküberzugs mit einer Dicke von 20 bis 50 µm in ge
härtetem Zustand aufgebracht. Hierauf läßt man das beschichtete
Substrat 2 bis 10 Minuten bei Raumtemperatur
stehen und erwärmt es sodann etwa 30 Minuten auf 80 bis
160°C, um gleichzeitig den Grundüberzug und den Decküber
zug zu härten, wodurch ein Metallic-Überzug entsteht.
Erfindungsgemäß kann ein Metallic-Überzug selbstverständ
lich auch nach dem Doppelbeschichtungsverfahren mit zwei Brenn
vorgängen hergestellt werden, wobei die Grundüberzugsmasse
auf ein Substrat aufgebracht und bei einer erhöhten Temperatur
oder bei Raumtemperatur, sofern eine bei Raumtemperatur
härtbare Harzmasse im Grundüberzug verwendet wird, gehärtet wird.
Anschließend wird der klare Decküberzug aufgebracht, woran
sich die Härtung dieses Decküberzugs anschließt. Auf diese
Weise erhält man einen Metallic-Überzug.
Als zu beschichtende Substrate kommen die verschiedensten Form
körper in Frage, beispielsweise solche aus Stahl, Aluminium,
Kunststoff oder dergl. Der Grundüberzug kann direkt auf einen
zu beschichtenden Formkörper oder nach vorheriger Grundierung
oder Aufbringen eines Zwischenüberzugs auf den grundierten
Formkörper aufgebracht werden.
Die erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren eignen sich zur
Herstellung eines Metallic-Überzugs mit guter Oberflächen
beschaffenheit und ausgezeichneter Wetterbeständigkeit, wobei
eine Beeinträchtigung des Glanzes unwahrscheinlich ist und der
Überzug im wesentlichen frei von Rissen, Verfärbungen, Entfär
bungen, Blasenbildungen und ähnlichen Defekten ist, selbst wenn
ein langzeitiger Aufenthalt im Freien vorgesehen ist.
Nachstehen wird die Erfindung anhand von Beispielen und Ver
gleichsbeispielen näher erläutert. Sofern nichts anderes ange
geben ist, beziehen sich sämtliche Teil- und Prozentangaben
auf das Gewicht.
15 Teile Styrol, 15 Teile Methylmethacrylat, 40 Teile Butyl
methacrylat, 13 Teile 2-Ethylhexylacrylat, 15 Teile Hydroxy
ethylmethacrylat und 2 Teile Acrylsäure werden in Xylol unter
Verwendung von Azobisisobutyronitril als Polymerisationsini
tiator copolymerisiert: Man erhält eine Lösung eines Acryl
harzes mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen von
50 Prozent, einem Lack-Säurewert von 8,0 und der Viskosität
Y (Gardner, 25°C).
Eine Grundbeschichtungsmasse (B-1) auf der Basis eines orga
nischen Lösungsmittels wird aus der 50prozentigen erhaltenen
Acrylharzlösung und den nachstehend angegebenen weiteren Be
standteilen hergestellt.
50% Acrylharzlösung | |
160 Teile | |
60% Aminoharz (*1) | 33 Teile |
Aluminiumpaste A (*2) | 12 Teile |
organisches gelbes Pigment (*3) | 0,01 Teil |
Ruß (*4) | 0,005 Teile |
10% UV-Absorberlösung A (*5) | 10 Teile |
20% Lichtstabilisatorlösung A (*6) | 5 Teile |
Anmerkungen:
(*1) Handelsübliches mit n-Butanol modifiziertes Melaminharz.
(*2) Handelsübliche "Aluminiumpaste.
(*3) Handelsübliches gelbes Pigment.
(*4) Handelsübliches Rußpigment.
(*5) Handelsübliche 10prozentige Lösung eines UV-Absorbers in Xylol.
(*6) Handelsübliche 20prozentige Lösung eines sterisch gehinderten Lichtstabilisators auf Aminbasis.
(*1) Handelsübliches mit n-Butanol modifiziertes Melaminharz.
(*2) Handelsübliche "Aluminiumpaste.
(*3) Handelsübliches gelbes Pigment.
(*4) Handelsübliches Rußpigment.
(*5) Handelsübliche 10prozentige Lösung eines UV-Absorbers in Xylol.
(*6) Handelsübliche 20prozentige Lösung eines sterisch gehinderten Lichtstabilisators auf Aminbasis.
Der auf diese Weise hergestellte Grundüberzug wird auf eine
Viskosität von 14 sec (Ford-Becher Nr. 4, 20°C) mit einem
Lösungsmittelgemisch aus 40 Prozent Toluol, 30 Prozent eines handelsüblichen
aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittels und
30 Prozent Butylacetat eingestellt.
40 Teile Methylmethacrylat, 5 Teile Butylmethacrylat, 40 Teile
Ethylacrylat, 13 Teile Hydroxyethylmethacrylat und 2 Teile
Acrylsäure werden in Xylol unter Verwendung von Azobisiso
butyronitril als Polymerisationsinitiator copolymerisiert. Man
erhält eine Acrylharzlösung mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen
Bestandteilen von 50 Prozent, einem Lack-Säurewert von 8,0
und der Viskosität Y (Gardner, 25°C).
Eine Grundüberzugsmasse (B-2) auf der Basis eines organischen
Lösungsmittels wird aus der erhaltenen 50prozentigen Acryl
harzlösung und den nachstehend aufgeführten weiteren Bestand
teilen hergestellt.
50% Acrylharzlösung | |
160 Teile | |
60% Aminoharz (*1) | 33 Teile |
Aluminiumpaste A (*2) | 12 Teile |
organisches gelbes Pigment (*3) | 0,01 Teil |
Ruß (*4) | 0,005 Teile |
10% UV-Absorberlösung A (*5) | 10 Teile |
20% Lichtstabilisatorlösung A (*6) | 5 Teile |
Unter Verwendung von 210 Teilen eines aus Poly-12-hydroxy
stearinsäure und Methacrylsäurecopolymerisat hergestellten
Pfropfcopolymerisats werden 100 Teile Vinylmonomere (ein Ge
misch aus 30 Teilen Styrol, 30 Teilen Methylmethacrylat, 23
Teilen 2-Ethylhexylacrylat, 15 Teilen Hydroxyethylacrylat und
2 Teilen Acrylsäure) auf übliche Weise einer Dispersionspoly
merisation in n-Heptan unterworfen. Man erhält eine nicht-
wäßrige Dispersion mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Be
standteilen von 50 Prozent.
Eine Grundüberzugsmasse (B-3) auf der Basis einer nicht-wäßrigen
Dispersion der folgenden Zusammensetzung und mit einem Gehalt
an einem UV-Absorber wird hergestellt.
50% nicht-wäßrige Dispersion | |
160 Teile | |
60% Aminoharz (*1) | 33,3 Teile |
Aluminiumpaste A (*2) | 12 Teile |
organisches gelbes Pigment (*3) | 0,01 Teil |
Ruß (*4) | 0,005 Teile |
10% UV-Absorberlösung B (*7) | 10 Teile |
Anmerkung:
(*7) Lösung von 10 Teilen 2,2′,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon in 90 Teilen Methylethylketon.
(*7) Lösung von 10 Teilen 2,2′,4,4′-Tetrahydroxybenzophenon in 90 Teilen Methylethylketon.
Die auf diese Weise erhaltene Grundüberzugsmasse wird mit
einem Lösungsmittelgemisch aus 30 Teilen eines handelsüblichen aliphatischen
Kohlenwasserstofflösungsmittels, 60 Teilen Cello
solveacetat und 10 Teilen Carbitolacetat auf eine Viskosität
von 14 sec (Ford-Becher Nr. 4, 20°C) eingestellt.
Unter Verwendung von 210 Teilen eines aus Poly-12-hydroxy
stearinsäure und einem Methacrylsäurecopolymerisat herge
stellten Pfropfcopolymerisats als Stabilisator werden 100 Teile
Vinylmonomere (ein Gemisch aus 15 Teilen Styrol, 20 Teilen
n-Butylacrylat, 40 Teilen Methylmethacrylat, 23 Teilen Hy
droxyethylacrylat und 2 Teilen Acrylsäure) auf übliche Weise
der Dispersionspolymerisation in n-Heptan unterworfen. Man
erhält eine nichtwäßrige Dispersion mit einem Gehalt an
nicht-flüchtigen Bestandteilen von 50 Prozent.
Eine Grundüberzugsmasse (B-4) auf der Basis einer nicht-wäßrigen
Dispersion der nachstehend angegebenen Zusammensetzung
und mit einem Gehalt an einem UV-Absorber wird hergestellt.
50% nicht-wäßrige Dispersion | |
160 Teile | |
60% Aminoharz (*1) | 33,3 Teile |
Aluminiumpaste A (*2) | 12 Teile |
organisches gelbes Pigment (*3) | 0,01 Teil |
Ruß (*4) | 0,005 Teile |
10% UV-Absorberlösung-B (*7) | 10 Teile |
Styrol | |
20 Teile | |
Methylmethacrylat | 10 Teile |
Butylmethacrylat | 25 Teile |
2-Ethylhexylacrylat | 30 Teile |
2-Hydroxyethylacrylat | 10 Teile |
Acrylsäure | 5 Teile |
Die Monomeren der vorstehend angegebenen Zusammensetzung werden
unter Verwendung von Ethylenglykolmonoethylether einer
Lösungspolymerisation unterworfen. Man erhält ein Acrylharz
mit einem Gehalt an 70 Prozent nichtflüchtigen Bestandteilen
und einem Molekulargewicht von etwa 14 000. Das erhaltene
Acrylharz wird mit einer äquivalenten Menge an Dimethyletha
nolamin neutralisiert und dadurch wasserlöslich gemacht. Das
Harz wird mit entionisiertem Wasser versetzt. Man erhält
eine wäßrige Lösung des Acrylharzes (A-1) mit einem Gehalt
an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 55 Prozent.
Eine metallische Grundüberzugsmasse (B-5) mit der nachstehend
angegebenen Zusammensetzung wird unter Verwendung der wäßrigen
Acrylharzlösung (A-1) hergestellt.
Acrylharzlösung (A-1) | |
75,20 Teile | |
Aminoharz (*8) | 10,28 Teile |
Aluminiumpaste B (*9) | 12,23 Teile |
Härtungskatalysator (*10) | 1,00 Teil |
Anmerkungen:
(*8) Handelsübliches Aminoharz.
(*9) Handelsübliche Aluminiumpaste.
(*10) p-Toluolsulfonsäure.
(*8) Handelsübliches Aminoharz.
(*9) Handelsübliche Aluminiumpaste.
(*10) p-Toluolsulfonsäure.
Die metallische Grundüberzugsmasse (B-5) wird mit entionisiertem
Wasser auf eine Viskosität von 14 sec (Ford-Becher Nr. 4,
20°C) verdünnt.
Styrol | |
5 Teile | |
Methylmethacrylat | 25 Teile |
Butylmethacrylat | 25 Teile |
2-Ethylhexylacrylat | 25 Teile |
2-Hydroxyethylacrylat | 17 Teile |
Methacrylsäure | 3 Teile |
Eine Emulsion mit einem Gehalt an einem Harz mit einem Mole
kulargewicht von etwa 50 000 und einer Teilchengröße von 0,1
bis 0,3 µm, die einen Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen
von 45 Prozent aufweist, wird aus den Monomeren der vor
stehend angegebenen Zusammensetzung gemäß einem üblichen
Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt. Die Emulsion
wird mit Dimethylethanolamin zur Stabilisierung auf einen
pH-Wert von 8 eingestellt. Man erhält eine Acrylharzemulsion
(AE-1).
Unter Verwendung dieser Acrylharzemulsion (AE-1) wird eine
Metallic-Grundüberzugsmasse (B-6) der nachstehend angegebenen
Zusammensetzung auf der Basis einer wäßrigen Dispersion
hergestellt.
Acrylharzemulsion (AE-1) | |
177,8 Teile | |
Aminoharz (*8) | 20,4 Teile |
Aluminiumpaste B (*9) | 18,5 Teile |
Härtungskatalysator (*10) | 2,0 Teile |
Die Metallic-Grundüberzugsmasse (B-6) wird mit entionisiertem
Wasser auf eine Viskosität von 14 sec (Ford-Becher Nr. 4,
20°C) verdünnt.
Acrylharz (A-1) | |
72,7 Teile | |
Acrylharzemulsion (AE-1) | 88,9 Teile |
Aminoharz (*8) | 20,4 Teile |
Aluminiumpaste B (*9) | 18,5 Teile |
Härtungskatalysator (*10) | 2,0 Teile |
Ein Metallic-Grundüberzug (B-7) wird aus einem Gemisch
der vorstehend angegebenen Zusammensetzung hergestellt.
Der erhaltene Metallic-Grundüberzug (B-7) wird mit ent
ionisiertem Wasser auf eine Viskosität von 14 sec (Ford-Becher
Nr. 4, 20°C) verdünnt.
40 Teile Isobutylacetat und 40 Teile Toluol werden unter Rückfluß
erwärmt. Die nachstehend angegebenen Monomeren und der
Polymerisationsinhibitor werden innerhalb von 3 Stunden zugetropft.
Das Gemisch wird nach der tropfenweisen Zugabe 2 Stunden
gealtert.
2-Perfluoroctylethylmethacrylat | |
50 Teile | |
Styrol | 10 Teile |
Isobutylmethacrylat | 19 Teile |
2-Ethylhexylmethacrylat | 10 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 10 Teile |
Methacrylsäure | 1 Teil |
2,2′-Azobisisobutyronitril | 2 Teile |
Der erhaltene Harzlack weist einen Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen von 55 Prozent, eine Viskosität G (Gardner, 25°C)
und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 16 000
auf.
Ein Kolben wird mit 93 Teilen Heptan und 98 Teilen des vor
stehend erhaltenen Dispersionsstabilisators beschickt. Das
Gemisch wird unter Rückfluß erwärmt. Die nachstehend ange
gebenen Monomeren und der Polymerisationsinitiator werden
innerhalb von 3 Stunden zugetropft. Sodann wird das Gemisch
2 Stunden gealtert.
Styrol | |
15 Teile | |
Methylmethacrylat | 40 Teile |
Acrylnitril | 30 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 15 Teile |
tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat | 1,5 Teile |
Bei der erhaltenen Dispersion handelt es sich um eine opakweiße,
stabile Polymerisatdispersion niedriger Viskosität
mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 53 Prozent
und der Viskosität A (Gardner, 25°C), die ein Harz der Teil
chengröße 0,2 bis 0,3 µm (gemessen mit einem Elektronenmikroskop,
was auch für die nachstehenden Teilchengrößeangaben
gilt) enthält. Nach 3monatigem Stehenlassen bei Raumtemperatur
bilden sich in der Dispersion weder Niederschläge noch
grobkörnige Teilchen.
40 Teile Isobutylacetat und 40 Teile Toluol werden unter Rück
fluß erwärmt. Die nachstehend angegebenen Monomeren und der
Polymerisationsinitiator werden innerhalb von 3 Stunden zu
getropft. Nach der tropfenweisen Zugabe läßt man das Gemisch
2 Stunden altern.
2-Perfluorisononylmethylmethacrylat | |
30 Teile | |
Styrol | 15 Teile |
Isobutylmethacrylat | 30 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 10 Teile |
Methacrylsäure | 1 Teil |
2,2′-Azobisisobutyronitril | 1,8 Teile |
Der erhaltene Harzlack weist einen Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen von 55 Prozent, eine Viskosität J (Gardner, 25°C)
und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 16 000
auf.
Der gesamte Harzlack wird mit 1,0 Teil Glycidylacrylat, 0,02
Teilen 4-tert.-Butylbrenzcatechin und 0,1 Teil Dimethylaminoethanol
versetzt. Das Gemisch wird 5 Stunden unter Rückfluß
erwärmt, um copolymerisierbare Doppelbindungen in die Molekülketten
des Dispersionsstabilisators in einer Menge von etwa
0,8 Mol pro 1 Mol des Moleküls, bestimmt durch Messung des
Säurewerts des Harzes, einzuführen.
In einem Kolben werden 82 Teile Heptan und 121 Teile des vor
stehend erhaltenen Dispersionsstabilisators vorgelegt. Das
Gemisch wird unter Rückfluß erwärmt. Die nachstehend angegebenen
Monomeren und der Polymerisationsinitiator werden
innerhalb von 3 Stunden zugetropft. Sodann wird das Gemisch
2 Stunden gealtert.
Styrol | |
15 Teile | |
Methylmethacrylat | 30 Teile |
Acrylnitril | 40 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 15 Teile |
2,2′-Azobisisobutyronitril | 2 Teile |
Bei der erhaltenen Dispersion handelt es sich um eine opakweiße,
stabile Polymerisatdispersion von geringer Viskosität
mit einem Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 55 Prozent
und einer Viskosität C (Gardner, 25°C), die ein Harz der
Teilchengröße von 0,15 bis 0,20 µm enthält. Nach 3monatigem
Stehenlassen bei Raumtemperatur enthält die Dispersion weder
einen Niederschlag noch grobkörnige Teilchen.
80 Teile m-Xylolhexafluorid werden erwärmt und bei 110°C be
lassen. Die nachstehend angegebenen Monomeren und der Poly
merisationsinitiator werden innerhalb von 3 Stunden zugetropft.
Nach der tropfenweise Zugabe wird das Gemisch 2 Stunden ge
altert.
2-Perfluoroctylethylacrylat | |
50 Teile | |
Styrol | 30 Teile |
n-Butylmethacrylat | 10 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 10 Teile |
2,2′-Azobisisobutyronitril | 2 Teile |
Der erhaltene Harzlack weist einen Gehalt an nicht-flüchtigen
Bestandteilen von 55 Prozent, eine Viskosität C (Gardner,
25°C) und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa
16 000 auf.
In einem Kolben werden 20 Teile Cyclohexan, 62 Teile m-Xylol
hexafluorid und 121 Teile des vorstehend erhaltenen Disper
sionsstabilisators vorgelegt. Das Gemisch wird unter Rückfluß
erwärmt. Die nachstehend angegebenen Monomeren und der Poly
merisationsinitiator werden innerhalb von 3 Stunden zuge
tropft. Sodann wird das Gemisch 2 Stunden gealtert.
Styrol | |
15 Teile | |
Methylmethacrylat | 42 Teile |
Acrylnitril | 20 Teile |
Glycidylmethacrylat | 5 Teile |
Acrylsäure | 3 Teile |
2-Hydroxyethylacrylat | 15 Teile |
2,2′-Azobisisobutyronitril | 2 Teile |
Bei der erhaltenen Dispersion handelt es sich um eine opak-
weiße, stabile Polymerisatdispersion von geringer Viskosität
mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen von 55 Prozent
und einer Viskosität B (Gardner, 25°C), die ein Harz mit
einer Teilchengröße von 0,18 bis 0,20 µm enthält. Innerhalb
der Harzteilchen kommt es durch die Umsetzung zwischen der
Epoxygruppe von Glycidylmethacrylat und der Carboxylgruppe von
Acrylsäure zu einer Vernetzung. Nach 3monatigem Stehenlassen
bei Raumtemperatur enthält die Dispersion weder einen Nieder
schlag noch grobkörnige Teilchen.
50 Teile Isobutylacetat und 30 Teile Toluol werden unter Rückfluß
erwärmt. Die nachstehend angegebenen Monomeren und der
Polymerisationsinitiator werden innerhalb von 3 Stunden zugetropft.
Nach der tropfenweisen Zugabe wird das Gemisch 3 Stunden
gealtert.
2-Perfluoroctylethylmethacrylat | |
40 Teile | |
Styrol | 10 Teile |
Isobutylmethacrylat | 19 Teile |
2-Ethylhexylmethacrylat | 10 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 20 Teile |
Methacrylsäure | 1 Teil |
tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat | 3 Teile |
Der erhaltene Harzlack weist einen Gehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen von 55 Prozent, eine Viskosität G (Gardner,
25°C) und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa
16 000 auf.
Der gesamte Harzlack wird mit 0,8 Teilen Glycidylacrylat,
0,02 Teilen 4-tert.-Butylbrenzcatechin und 0,1 Teil Dimethyl
aminoethanol versetzt. Das Gemisch wird 5 Stunden unter Rück
fluß erwärmt, um in die Molekülketten des Dispersionsstabili
sators copolymerisierbare Doppelbindungen in einer Menge von
etwa 0,6 Mol pro 1 Mol des Moleküls, bestimmt durch Messung
des Säurewerts des Harzes, einzuführen.
Ein Kolben wird mit 93 Teilen Heptan und 98 Teilen des vor
stehend erhaltenen Dispersionsstabilisators beschickt. Das
Gemisch wird unter Rückfluß erwärmt. Die folgenden Monomeren
und der Polymerisationsinitiator werden innerhalb von 3 Stunden
zugetropft. Anschließend wird das Gemisch 2 Stunden gealtert.
Styrol | |
10 Teile | |
Methylmethacrylat | 45 Teile |
Acrylnitril | 25 Teile |
2-Perfluoroctylethylmethacrylat | 5 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 15 Teile |
tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat | 1,5 Teile |
Bei der erhaltenen Dispersion handelt es sich um eine opakweiße,
stabile Polymerisatdispersion von geringer Viskosität
mit einem Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen von 55 Prozent
und einer Viskosität H (Gardner, 25°C), die ein Harz
mit einer Teilchengröße von 0,2 bis 0,3 µm enthält. Nach 3monatigem
Stehenlassen bei Raumtemperatur enthält die Dispersion
keinen Niederschlag oder grobkörnige Teilchen.
Ein Kolben wird mit 102 Teilen Heptan, 8 Teilen n-Butylacetat
und 108 Teilen des vorstehend erhaltenen Dispersionsstabili
sators (T-4) beschickt. Das Gemisch wird unter Rückfluß erwärmt.
Die folgenden Monomeren und der Polymerisationsinitiator
werden innerhalb von 3 Stunden zugetropft. Anschließend
wird das Gemisch 2 Stunden gealtert und sodann mit 26 Teilen
n-Butylacetat versetzt.
Styrol | |
15 Teile | |
Methylmethacrylat | 17 Teile |
Acrylnitril | 30 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 15 Teile |
Glycidylmethacrylat | 20 Teile |
Methacrylsäure | 3 Teile |
tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat | 1,5 Teile |
Bei der erhaltenen Dispersion handelt es sich um eine opakweiße,
stabile Polymerisatdispersion von geringer Viskosität mit einem
Gehalt an nichtflüchtigen Bestandteilen von 46 Prozent und
einer Viskosität B (Gardner, 25°C), die Harz mit einer Teil
chengröße von 0,12 µm enthält. Nach 3monatigem Stehenlassen
bei Raumtemperatur enthält die Dispersion keinen Niederschlag
oder grobkörnige Teilchen.
15 Teile Styrol, 42 Teile n-Butylmethacrylat, 23 Teile 2-
Ethylhexylmethacrylat, 18 Teile Hydroxyethylmethacrylat und
2 Teile Acrylsäure werden in Xylol unter Verwendung von Azo
bisisobutyronitril als Polymerisationsinitiator copolymerisiert.
Man erhält eine Acrylharzlösung mit einem Erwärmungs
rückstand von 50 Prozent, einem Lackharzwert von 9,0, einer
Viskosität H (Gardner, 25°C) und einem Gewichtsmittel des
Molekulargewichts von etwa 16 000.
40 Teile Isobutylacetat und 40 Teile Toluol werden unter Rück
fluß erwärmt. Die nachstehend aufgeführten Monomeren und der
Polymerisationsinitiator werden innerhalb von 3 Stunden zuge
tropft. Nach der tropfenweisen Zugabe wird das Gemisch 2 Stunden
gealtert.
Styrol | |
10 Teile | |
Isobutylmethacrylat | 69 Teile |
2-Ethylhexylmethacrylat | 10 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 10 Teile |
Methacrylsäure | 1 Teil |
2,2′-Azobisisobutyronitril | 2 Teile |
Der erhaltene Harzlack weist einen Gehalt an nicht-flüchtigen
Bestandteilen von 55 Prozent, eine Viskosität H (Gardner, 25°C)
und ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von etwa 16 000 auf.
Ein Kolben wird mit 93 Teilen Heptan und 98 Teilen des vor
stehend erhaltenen Dispersionsstabilisators versetzt. Das
Gemisch wird unter Rückfluß erwärmt. Die nachstehend aufge
führten Monomeren und der Polymerisationsinitiator werden
innerhalb von 3 Stunden zugetropft. Sodann wird das Gemisch
2 Stunden gealtert.
Styrol | |
15 Teile | |
Methylmethacrylat | 40 Teile |
Acrylnitril | 30 Teile |
2-Hydroxyethylmethacrylat | 15 Teile |
tert.-Butylperoxy-2-ethylhexanoat | 1,5 Teile |
Bei der erhaltenen Dispersion handelt es sich um eine opakweiße,
stabile Polymerisatdispersion von geringer Viskosität
mit einem Gehalt an nicht-flüchtigen Bestandteilen von 53 Prozent
und einer Viskosität B (Gardner, 25°C), die ein Harz mit
einer Teilchengröße von 0,2 bis 0,3 µm enthält. Nach 3monatigem
Stehenlassen bei Raumtemperatur enthält die Dispersion
keinen Niederschlag oder grobkörnige Teilchen.
Lösungen des vorstehend in (T-1) erhaltenen Dispersionsstabilisators.
Lösung des vorstehend in (T-3) erhaltenen Dispersionsstabilisators.
Neun klare Decküberzugsmassen, die nachstehend als (T-1 AM)
bis (T-9 AM) bezeichnet werden, werden hergestellt, indem
man die in (T-1) bis (T-9) erhaltenen Dispersionen oder Lösungen
mit jeweils 15 Teilen (berechnet auf Feststoffbasis)
Aminoharz (*1) pro 85 Teilen der Feststoffe des Harzes in der
Dispersion oder Lösung sowie mit 10 Teilen einer 10prozentigen
UV-Absorberlösung (*5) und 5 Teilen einer 10prozentigen
Lichtstabilisatorlösung (*6) pro 100 Teile der beiden Harze
in Kombination versetzt und das Gemisch auf eine Viskosität
von 20 bis 40 sec (Ford-Becher Nr. 4, 20°C) mit einem handelsüblichen
aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel einstellt. Die Decküberzugsmasse (T-9 AM) ist
frei von Aminoharzen.
Ferner werden neun klare Decküberzugsmassen, die nachstehend
als (T-1 NCO) bis (T-9 NCO) bezeichnet werden, hergestellt,
indem man die in (T-1) bis (T-9) erhaltenen Dispersionen oder
Lösungen mit einer Polyisocyanatverbindung (*12) in einer solchen
Menge versetzt, daß 1 Mol Isocyanatgruppen pro 1 Mol
Hydroxylgruppen im Harz der Dispersion oder Lösung vorhanden
sind. Ferner wird mit 10 Teilen einer 10prozentigen UV-Ab
sorberlösung (*5) und 5 Teilen einer 10prozentigen Lichtsta
bilisatorlösung (*11) pro 100 Teile der Feststoffanteile des
Harzes versetzt. Das Gemisch wird mit Cellosolveacetat auf
eine Viskosität von 20 bis 40 sec (Ford-Becher Nr. 4, 20°C)
eingestellt. Der Decküberzug (T-9 NCO) ist frei von der Poly
isocyanatverbindung.
Anmerkungen:
(*11) 10prozentige Lösung eines handelsüblichen Lichtstabilisators.
(*12) Handelsübliches nicht-vergilbendes Blockpolyisocyanat.
(*11) 10prozentige Lösung eines handelsüblichen Lichtstabilisators.
(*12) Handelsübliches nicht-vergilbendes Blockpolyisocyanat.
Ein kationischer, zur galvanischen Abscheidung bestimmter
Grundanstrich für Kraftfahrzeuge auf Epoxy-Amid-Basis und eine
Spachtelmasse werden auf ein entfettetes und mit Zinkphosphat
behandeltes Blech aus Weichstahl aufgebracht. Auf den gehärteten
Spachtelüberzug wird eine der vorstehend hergestellten
Grundüberzugsmassen unter Bildung eines Grundüberzugs mit einer
Dicke von 15 µm in gehärtetem Zustand aufgebracht. Das
beschichtete Blech wird 4 Minuten bei 20°C stehengelassen.
Sodann wird eine der vorstehend hergestellten klaren Deck
überzugsmassen auf das beschichtete Blech durch Naß-auf-naß-
Technik unter Bildung eines Decküberzugs mit einer Dicke von
30 µm in gehärtetem Zustand aufgebracht. Sodann wird das be
schichtete Blech 30 Minuten auf 140°C erwärmt, um den Grund
überzug und den Decküberzug gleichzeitig zu härten. Auf diese
Weise erhält man 32 Arten von beschichteten Blechen (Beispiele
1 bis 18 und Vergleichsbeispiele 1 bis 14 unter Verwendung
der in Tabelle I aufgeführten Grundüberzugsmassen und klaren
Decküberzugsmassen. Die beschichteten Bleche werden gemäß den
folgenden Verfahren auf verschiedene Überzugseigenschaften
getestet. Die Testergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.
Ein beschleunigter Bewitterungstest wird unter Verwendung eines
handelsüblichen QUV-Bewitterungsgeräts durchgeführt.
Ein Zyklus des Testvorgangs wird unter folgenden Bedingungen
ausgeführt:
UV-Bestrahlung: 16 Stunden, 60°C
Wasserkondensation: 8 Stunden, 50°C
Wasserkondensation: 8 Stunden, 50°C
Die beschichteten Bleche werden nach 5000 Stunden (208 Zyklen)
getestet.
Der Glanz der beschichteten Bleche wird vor und nach dem beschleunigten
Bewitterungstest bei einer Spiegelreflexion von
60° und 20° bestimmt.
Die Oberflächenspannung wird unter Verwendung von Wasser und
Paraffin unter Ermittlung des mit diesen Flüssigkeiten gebildeten
Kontaktwinkels bestimmt.
Das Aussehen des Überzugs wird mit dem bloßen Auge geprüft
und folgender Bewertung unterzogen:
- (A) Keine Veränderung.
- (B) Der Überzug weist lokale Dickenverminderungen auf.
- (C) Es kommt zu einer geringen Anzahl an Riß- oder Blasen bildungen.
- (D) Es kommt zu einer großen Anzahl von Rißbildungen, Blasenbildungen oder Verfärbungen.
Ein tragbares Testgerät zur Ermittlung der Schärfe des Bild
glanzes wird verwendet.
Das beschichtete Blech wird kreuzweise bis auf die Substrat
oberfläche eingeschnitten. Ein Cellophan-Klebeband wird auf
die beschichtete Oberfläche aufgebracht und sodann abgelöst.
Das Aussehen der beschichteten Oberfläche nach dem Abschälen
wird mit dem bloßen Auge geprüft und folgender Bewertung unter
zogen:
- (A) Es kommt kaum zu Abschälvorgängen.
- (B) Geringfügige Abschälungen.
- (C) Erhebliche Abschälungen.
Die Härte des Überzugs wird durch Kratzen mit einem handelsüblichen Stift
geprüft.
Es wird ein handelsübliches Schlagzähigkeits-Testgerät verwendet.
Das beschichtete Blech wird auf einen Probenträger mit einem
Durchmesser von 1,27 cm (20°C) mit obenliegender
Beschichtungsoberfläche gelegt. Ein Gewicht von 500 g wird auf
die Beschichtungsoberfläche fallengelassen. Es wird die maximale
Höhe (cm) ermittelt, aus der beim Fallenlassen des Gewichts
keine Rißbildung oder dergl. auf der Beschichtungs
oberfläche erfolgt.
Das beschichtete Blech wird 24 Stunden in handelsübliches Benzin
von 20°C getaucht. Die Beständigkeit des Überzugs gegen
Benzin wird folgender Bewertung unterworfen:
- (A) Keine Veränderung.
- (B) Quellen oder Verminderung des Glanzes.
Man läßt auf die Oberfläche des beschichteten Blechs 3 cm3
0,1 n-Natriumhydroxidlösung tropfen. Anschließend läßt
man das Blech 4 Stunden bei 55°C stehen und prüft sodann die
Oberfläche. Die Alkalifestigkeit des Überzugs wird folgender
maßen bewertet:
- (A) Keine Veränderung.
- (B) Quellen oder Verminderung des Glanzes.
Claims (7)
1. Metallic-Lackierverfahren, bei dem auf ein Substrat eine
Grundüberzugsmasse mit einem Metallic-Pigment und darüber
eine klare Decküberzugsmasse aufgebracht werden, dadurch
gekennzeichnet, daß als klare Decküberzugsmasse eine
härtbare Masse eingesetzt wird, die als Hauptbestandteil
eine nicht-wäßrige Dispersion eines Polymerisats eines
radikalisch polymerisierbaren Monomeren enthält, wobei
die Dispersion als Dispersionsstabilisator ein fluorhaltiges
Copolymerisat mit einem Gehalt an einem hydroxyl
gruppenhaltigen Monomeren und einem perfluoralkylgruppen
haltigen Acryl- oder Methacrylmonomeren der Formel (1)
enthält.
in der R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
bedeutet, n eine ganze Zahl von 1 bis 11 ist und Rf einen
geradkettigen oder verzweigten Perfluoralkylrest mit 1
bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet.
2. Metallic-Lackierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die das Metallic-Pigment enthaltende
Grundüberzugsmasse auf einen Schichtträger aufgebracht
wird, anschließend die klare Decküberzugsmasse auf die
beschichtete Oberfläche aufgebracht wird und das
beschichtete Substrat zur gleichzeitigen Härtung des
Grundüberzugs und des Decküberzugs erwärmt wird.
3. Metallic-Lackierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die das Metallic-Pigment enthaltende
Grundüberzugsmasse als Lösung in einem organischen
Lösungsmittel, als nicht-wäßrige Dispersion, als wäßrige
Lösung oder als wäßrige Dispersion aufgebracht wird.
4. Metallic-Lackierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein perfluoralkylgruppenhaltiges
Acryl- oder Methacrylmonomer der Formel (1) eingesetzt
wird, in der n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und Rf
einen geradkettigen oder verzweigten Perfluoralkylrest
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet.
5. Metallic-Lackierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als perfluoralkylgruppenhaltige
Acryl- oder Methacrylmonomere der Formel (1) Per
fluormethylmethylacrylat, Perfluorisononylmethylmethacrylat,
2-Perfluoroctylethylacrylat und/oder 2-Perfluor
octylethylmethacrylat eingesetzt werden.
6. Metallic-Lackierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als hydroxylgruppenhaltigen Monomeres
ein C2-C8-Hydroxyalkylacrylat oder -methacrylat einge
setzt wird.
7. Metallic-Lackierverfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein fluorhaltiges Copolymerisat mit
1 bis etwa 80 Gewichtsprozent des perfluoralkylgruppen
haltigen Acryl- oder Methacrylmonomeren und 5 bis 40
Gewichtsprozent des hydroxylgruppenhaltigen Monomeren
eingesetzt wird.
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