DE69313014T2

DE69313014T2 - Wässrige Oberflächenbeschichtungszusammensetzung

Info

Publication number: DE69313014T2
Application number: DE1993613014
Authority: DE
Inventors: Teruaki Kuwajima; Hiroshi Miwa; Masakazu Watanabe
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JPH05320571A; AU3860993A; CA2096566A1; EP0571187B1; AU659001B2; DE69313014D1; EP0571187A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Oberflächenbeschichtungszusammensetzung und genauer ausgedrückt eine wässrige Zusammensetzung, die eine Filmbeschichtung bei oberflächlicher Anwendung für ein geeignetes Substrat bildet.
Automobilkarosserie-Beschichtungen werden typischerweise als eine Vielfilmbeschichtung aufgebracht, die eine Basis und klare Filmschichten umfasst. Eine Farbe auf der Basis eines organischen Lösungsmittels wird im allgemeinen angewandt, um bei dieser Art von Aufbringung die Vielfilmbeschichtung zu bilden.
Unter Berücksichtigung von Umweltbetrachtungen wie Luftverschmutzung wird die Verwendung von organischen Lösungsmitteln reguliert, und daher wird die Verwendung einer wässrigen Beschichtung anstelle einer Beschichtung auf der Basis eines organischen Lösungsmittels untersucht. Zum Beispiel wird bereits von einer Dualschicht-Beschichtung mit einzelner Härtung, umfassend einen Basisfilm, der durch eine wässrige Urethandispersion, die ein Härtungsmittel einschließt, das sich aus blockiertem Isocyanat zusammensetzt, zusammen mit Melanin gebildet ist, bereits berichtet. Eine Beschichtungszusammensetzungsaufschlämmung, umfassend ein hydrophobes Polyesterharz, ein wasserlösliches Polyesterharz und zumindest zwei Arten von Härtungsmitteln, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Aminoplastharzen und blockierten Isocyanaten; ebenso wie einer wasserdispergierte Unterbeschichtung, umfassend ein Polyurethanharz mit Polyetherketten, und ein Härtungsmittel, umfassend blockiertes Isocyanat zusammen mit Melamin, wurde ebenfalls zur Verfügung gestellt.
Die vorgenannten wässrigen Zusammensetzungen bilden Beschichtungen, die in der Lage sind, eine ausgezeichnete Resistenz gegenüber der Säure im Regen zu ergeben, jedoch ist deren Wasserabstoßung unzureichend, da Harze, die in diesen Zusammensetzungen enthalten sind, hydrophile Gruppen wie Carboxyl- und Polyethergruppen in einer großen Menge enthalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist ein Ziel dieser Erfindung, die Wasserabstoßung einer Beschichtung, die gegenüber Säure sehr beständig ist, zu verbessern, die durch ein wässrige Beschichtungszusammensetzung gebildet ist.
Es ist ein anderes Ziel, eine Multifilmbeschichtung, die sich von einer wässrigen Zusammensetzung ableitet, zu realisieren, die sowohl eine hohe Resistenz gegenüber Säuren als auch eine gute Wasserabstoßung entfaltet.
Eine wässrige Beschichtungszusammensetzung gemäß einem Aspekt dieser Erfindung umfasst ein wässriges Harz mit Polysiloxygruppen, das durch Neutralisieren eines sauren Harzes mit Alkali erhältlich ist, wobei das wässrige Harz ausgewählt ist aus wässrigem Acrylharz, wässrigem Polyesterharz, wässrigem Alkydharz, wässrigem Urethanharz und wässrigem Polyamidharz;
ein Vernetzungsmittel, umfassend ein Melaminharz mit einer Alkylethergruppe und einer nicht gelb werdenden, multi- funktionellen, blockierten Isocyanatverbindung, ausgewählt aus aliphatischen multi-funktionellen, blockierten Isocyanaten und alizyklischen multi-funktionellen, blockierten Isocyanaten, worin das Mischverhältnis, bezogen auf Gewicht, des wässrigen Harzes (A) zu dem Vernetzungsmittel (B) A:B = 30:70 bis 90:10 ist;
ein Aminoharz; und
eine nicht gelb werdende, multi-funktionelle, blockierte Isocyanatverbindung.
Eine solche wässrige Beschichtungszusammensetzung kann zur Bildung einer Oberflächenbeschichtung verwendet werden, die ein zufriedenstellendes Wasserabstoßungsvermögen und säurefeste Eigenschaften aufweist.
Gemäß einem anderen Aspekt dieser Erfindung umfasst eine Vielfilmbeschichtung einen Basisfilm, der aus einer Farbe auf Wasserbasis gebildet ist, und einen Oberflächenfilm, der über dem Basisfilm gebildet ist und aus einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung dieser Erfindung hergestellt ist.
Wenn der Basisfilm ein wässriges Acrylharz mit Amidgruppen umfasst, wird das Ausbluten zwischen dem Basis- und Oberflächenfilm minimiert, wodurch das Aussehen der Beschichtung verbessert wird. Ein Vorwärmverfahren für den Basisfilm ist ebenfalls zur Verbesserung des Aussehens der Beschichtung wirksam.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 ist eine schematische Repräsentation im Querschnitt von einem angewandten Ausführungsbeispiel einer Vielfilmoberflächenbeschichtung entsprechend dieser Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wässriges Harz

Das erfindungsgemäß verwendete wässrige Harz kann ein Acrylharz, ein Polyesterharz, ein Alkydharz, ein Urethanharz oder ein Polyamidharz sein.
Das Acrylharz kann ein gewöhnliches Polymer sein, erhalten durch Polymerisation von zumindest einem aus der Gruppe aus Acryl- oder Methacrylsäure oder Derivaten davon.
Beispiele von Acryl- und Methacrylsäurederivaten umfassen: hydroxylgruppenhaltige Derivate wie 2-Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylacrylat und Hydroxybutylmethacrylat; Alkylacrylate mit Stickstoff, wie Dimethylaminoethylacrylat; Methacrylate mit Stickstoff, wie Dimethylaminoethylmethacrylat; amidgruppenhaltige Derivate wie Acrylamid, Methacrylamid und N-Methylolacrylamid; nitrilgruppenhaltige Derivate wie Acrylnitril und Methacrylnitril; und ein Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, N-Butylacrylat, N-Butylmethacrylat und 2- Ethylhexylacrylat.
Das zuvor genannte Acrylharz kann ein Copolymer mit Einheiten sein, die sich von carboxylgruppenhaltigen Verbindungen wie Crotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und Fumarsäure; hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen wie Allylalkohol, Methallylalkohol und "PLACCEL FM-1" oder "PLACCEL FM-2" (Produkt von Daicel Chemical Industries Kabushiki Kaisha); einer aromatischen Verbindung wie Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol und t-Butylstyrol; einem α-Olefin wie Ethylen oder Propylen; einer Vinylverbindung wie Vinylacetat oder Vinylpropionsäure; oder einer Dienverbindung ableiten wie Butadien oder Isopren.
Die genannten Acrylsäuren können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Das oben erwähnte Polyesterharz ist ein allgemeines Polymer, erhalten durch Polykondensation zwischen einer mehrbasischen Säure und einem mehrwertigen Alkohol.
Beispiele der mehrbasischen Säure darin umfassen eine geradkettige zweibasische Säure wie Oxalsäure, Succinsäure, Succinsäureanhydrid, Adipinsäure, Azelainsäure oder Sebacinsäure; eine aromatische mehrbasische Säure wie Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephtalsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Trimellitsäure, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäure, Pyromellitsäureanhydrid; und eine ungesättigte zweibasische Säure wie Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure oder Itaconsäure. Diese mehrbasischen Säuren können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Beispiele des mehrwertigen Alkohols umfassen Glykole wie Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,6- Hexandiol, Diethylenglykol, Neopentylglykol, Triethylenglykol; ebenfalls wie Bisphenol-A-Hydrid, Bisphenoldihydroxypropylether, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan und Pentaerythrit. Diese mehrwertigen Alkohole können alleine oder in Kombination verwendet werden.
Andere mehrbasische Säuren und mehrwertige Alkohole, die zur Synthese des Polyesterharzes verfügbar sind, können ebenfalls verwendet werden. Zur Einstellung des Molekulargewichtes des Polyesterharzes bei der Synthese davon entsprechend einem allgemeinen Verfahren können zusätzlich eine monobasische Säure und einwertiger Alkohol ebenfalls verwendet werden.
Das zuvor genannte Polyesterharz kann alleine oder in Kombination verwendet werden.
Ein Alkydharz, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, ist ein Polyesterharz, das unter Verwendung eines Trocknungsöls oder einer Fettsäure verestert ist. Beispiele von geeigneten Trocknungsölen und Fettsäuren umfassen Leinsamenöl, Tungöl, Oiticicaöl, dehydratisiertes Castoröl, Kokosnussöl, hydrofiniertes Kokosnussöl, Cardura-E von Shell Chemical Industry, Reiskleiefettsäure, Talgölfettsäure, Sojabohnenöl und Octylsäure. Das zuvor genannte Polyesterharz, das durch Kolophonium oder Phenolharz denaturiert ist, kann ebenfalls als Alkydharz verwendet werden.
Das genannte Alkydharz kann alleine oder in Kombination verwendet werden.
Das Urethanharz, das für diese Erfindung verwendbar ist, ist ein Harz, erhalten durch Kondensationspolymerisation einer Diisocyanatverbindung und einer Diolverbindung.
Beispiele der zuvor genannten Diisocyanatverbindung umfassen ein aliphatisches Diisocyanat, ein alizyklisches Diisocyanat, ein aromatisch-aliphatisches Diisocyanat oder aromatisches Diisocyanat wie 1,2-Ethylendiisocyanat; 1,4- Tetramethylendiisocyanat; 1,6-Hexamethylendiisocyanat; 2,2,4- Trimethyl-1,6-hexamethylendiisocyanat; 2,4,4-Trimethyl-1,6- hexamethylendiisocyanat; 1,12-Dodecandiisocyanat; ω,ω'- Diisocyanatodipropylether; Cyclobutan-1,3-diisocyanat; Dicyclohexan-1,3-diisocyanat; Cyclohexan-1,4-diisocyanat; 2,2-Diisocyanat-1-methyl-cyclohexan; 2,6-diisocyanat-1- methylcyclohexan; 3-Isocyanatomethyl-3,5,5- trimethylcyclohexylisocyanat (Isophorondiisocyanat); 2,5-Bis(isocyanatomethyl)-8-methyl-1,4-methano-decahydronaphthalin; 1,5-Bis(isocyanatomethyl)-4,7-methano-hexahydroindan; 3,5- Bis(isocyanatomethyl)-8-methyl-1,4-methanodecahydronaphthalin; 1,5-Bis(isocyanatomethyl)-4,7-methanohexahydroindan; 2,5-Bis(isocyanatomethyl)-4,7-methanohexahydroindan; 1,6-Bis(isocyanatomethyl)-4,7-methanohexahydroindan; 2,6-Bis(isocyanatomethyl)-4,7-methanohexahydroindan; 1,5-Bis(isocyanat)-4,7-methanohexahydroindan; 2,5-Bis(isocyanat)-4,7-methanohexahydroindan; 1,6-Bis(isocyanat)-4,7-methanohexahydroindan; 2,6-Bis(isocyanat)-4,7-methanohexahydroindan; Dicylcohexyl-2,4'-diisocyanat; Dicylcohexyl- 4,4'-diisocyanat; 2,4-Hexahydrotoluylendiisocyanat; 2,6- Hexahydrotoluylendiisocyanat; Perhydro-2,4-diphenylmethandiisocyanat; Perhydro-4,4-diphenylmethanisocyanat; ω,ω'- Diisocyanato-1,4-diethyl-benzol; 1,3-Phenylendiisocyanat, 1,4-Phenylendiisocyanat; 4,4'-Diisocyanatodiphenyl; 4,4'- Diisocyanato-3,3'-dichlorodiphenyl; 4,4-Diisocyanato-3,3'- dimethoxy-diphenyl; 4,4'-Diisocyanato-3,3'-dimethyl-diphenyl; 4,4'-Diisocyanato-3,3'-diphenyl-diphenyl; 2,4'-Diisocyanato- 3,3'-diphenylmethan; 4,4'-Diisocyanato-diphenylmethan; Naphthalin-1,5-diisocyanat; Toluylendiisocyanat; 2,4- Toluylendiisocyanat; m-Xylylen-diisocyanat; Diphenylmethan- 2,4'-diisocyanat und Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat.
Beispiele der genannten Diolverbindung umfassen ein aliphatisches Diol wie Neopentylglykol oder Hexandiol; einen zweiatomigen Alkohol wie 1,2-Alkylenoxid, Ethylenoxid und Propylenoxid; ein alizyklisches Diol wie 1,4-Cyclohexandiol, 4,4'-Dihydroxycyclohexyl-2 oder 2-Propan; einen aromatischen, zweiatomigen Alkohol wie Bis(ethoxyl)bisphenol A und Bis(propoxyl)bisphenol A; ein Polyetherdiol wie Polyethylenoxiddiol, Polyethylenoxidpropylenoxiddiol, Polypropylenoxiddiol und Polytetramethylenoxiddiol; ein Polyesterdiol, erhalten durch Polymerisation einer der zuvor genannten Diolverbindungen und einer mehrbasischen Säure oder eines Anhydrides davon; ein Polycarbonatdiol; Polycaprolactondiol; oder ein Diol mit einer sauren Gruppe wie Dimethylolpropionsäure.
Beispiele einer Polycarbonsäure und eines Anhydrides davon, die das zuvor genannte Polyesterdiol ausmachen, umfassen Maleinsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure, Zitraconsäure, Itaconsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure. Es ist bevorzugt, Dicarbonsäure als Polycarbonsäure zu verwenden.
Die genannte Diolverbindung kann alleine oder in Kombination verwendet werden. Jedoch ist es bevorzugt, als eine essentielle Komponente ein Diol mit einer sauren Gruppe zu verwenden, um aus dem Urethanharz ein Urethanharz auf Wasserbasis herzustellen.
Das genannte Urethanharz kann alleine oder in Kombination verwendet werden.
Das Polyamidharz, das erfindungsgemäß verwendet werden kann, kann durch Kondensationspolymerisation zwischen einer Diaminverbindung und einer mehrbasischen Säure oder einer Aminosäure erhalten werden.
Beispiele der genannten Diaminverbindung umfassen Ethylendiamin, Tetramethylendiamin, Hexamethylendiamin, Piperazin; 4,4'-Diaminodiphenylether; 1,4-Diaminocyclohexan; 1,12-Diaminododecan; 1,7-Diaminoheptan; und 1,8- Diaminonaphthalin.
Beispiele der genannten mehrbasischen Säure umfassen eine geradkettige zweibasische Säure wie Oxalsäure, Succinsäure, Succinsäureanhydrid, Adipinsäure, Azelainsäure oder Sebacinsäure; eine aromatische mehrbasische Säure wie Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephtalsäure, Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Trimellitsäure, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäure oder Pyromellitsäureanhydrid; und eine ungesättigte Säure wie Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure oder Itaconsäure.
Beispiele der genannten Aminosäure umfassen Alanin, Histidin, Serin, Arginin, Asparaginsäure, Glutaminsäure und Phenylalanin. Diese Diaminverbindungen, mehrbasischen Säuren und Aminosäuren können jeweils alleine oder in Kombination verwendet werden.
Das genannte Polyamidharz kann alleine oder in Kombination verwendet werden.
Das oben beschriebene wässrige Harz umfasst Polxsiloxygruppen. Die Polxsiloxygruppe wird durch die unten gezeigte allgemeine Formel (I) dargestellt und erhöht die Wasserabstoßung der Beschichtung.
worin R und R' organische Reste wie Alkylgruppen oder Phenylgruppen sind. n ist eine Zahl im Bereich von 5 bis 300, bevorzugt von 6 bis 50. Wenn n weniger als 5 ist, ist es unpraktisch, eine Beschichtung zu realisieren, die eine gute Wasserabstoßung ergibt. Umgekehrt wäre ein erzeugtes Harz, bei dem n größer als 300 ist, schwierig mit Wasser zu verdünnen.
Eine bevorzugte Polysiloxygruppe kann eine Dimethylpolysiloxygruppe, eine Diphenylpolysiloxygruppe oder eine Methylphenylpolysiloxygruppe sein.
Es ist bevorzugt, den Anteil der Polysiloxygruppe, die in dem wässrigen Harz enthalten ist, innerhalb von 3 bis 50 Gew.-% einzustellen. Wenn der Gehalt weniger als 3 Gew.-% ist, ist es unpraktisch, eine Beschichtung zu realisieren, die eine gute Wasserresistenz ergibt. Umgekehrt wäre ein erzeugtes Harz, bei dem der Anteil mehr als 50 Gew.-% ist, schwierig mit Wasser zu verdünnen. Der bevorzugte Anteil des Polysiloxygruppengehaltes ist von 5 bis 20 Gew.-%.
Die Polysiloxygruppe kann in das oben beschriebene Harz, zum Beispiel durch (1) Copolymerisation eines Polysiloxanmakromers zum Zeitpunkt der Synthese des Harzes oder (2) durch Denaturierung des Harzes durch Polysiloxan eingefügt werden.
Bei der Anwendung des Verfahrens (1), das oben erwähnt ist, können die folgenden Polysiloxanmakromere verwendet werden.
Acrylharz, das als wässriges Harz verwendet wird.
Polydimethylsilylpropylmethacrylat mit Trimethylsilylgruppen an den Enden davon; Beispiele davon umfassen "FM-0711", "FM- 0721" und "FM-0723", Produkte von Chisso Kabushiki Kaisha.
Polyesterharz, das als wässriges Harz verwendet wird.
Zweibasische Säure mit Polysiloxygruppen wie Dimethylpolysiloxan mit einer Carboxylgruppe an beiden Enden davon; Beispiele davon umfassen "BY16-750" von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha und "TSF4770" von TOSHIBA SILICONE Kabushiki Kaisha.
Eine Diolverbindung mit Polysiloxygruppen wie Dimethylpolysiloxan mit einer Hydroxylgruppe an beiden Enden davon kann als mehrwertiger Alkohol verwendet werden. Beispiele von solchen Diolverbindungen umfassen "BY16-848", "BY16-001", "BY16-002", "BY16-003" und "BY16-004" von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha und "TSF4751" von TOSHIBA SILICONE Kabushiki Kaisha.
Urethanharz, das als wässriges Harz verwendet wird.
Die gleiche Diolverbindung mit Polysiloxygruppen, die bei dem Polyesterharz erwähnt wurde, kann als Diolverbindung verwendet werden.
Polyamidharz, das als wässriges Harz verwendet wird.
Diaminverbindungen mit Polysiloxygruppen wie Dimethylpolysiloxydiamin oder Diphenylpolysiloxydiamin können als Diaminkomponente verwendet werden. Beispiele der Diaminverbindung umfassen "XF42-A2645" und "XF42-A2646" von TOSHIBA SILICONE Kabushiki Kaisha, "X-22-161AS" von Shinetsu Chemical Industries Kabushiki Kaisha und "BY16-853" von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha.
Die gleiche zweibasische Säure mit einer Polysiloxygruppe, die bei dem Polyesterharz erwähnt wurde, kann als mehrbasische Säurekomponente verwendet werden.
Das oben erwähnte andere Verfahren (2) kann durch Erwärmen des Harzes zusammen mit Polysiloxan mit funktionellen Gruppen wie Säuregruppen, Hydroxylgruppen, Silanolgruppen, Alkoxysilylgruppen, Epoxygruppen oder Aminogruppen durchgeführt werden. Beispiele eines solchen Polysiloxans umfassen "KR-211", "KR-212", "KR-216", "KR-213", "KR-217", und "KR-9218" von Shinetsu Chemical Industries Kabushiki Kaisha; "YF3800", "YF3057", "YF3804", "XF42-A2645", "TSF-4770", "TSF-4731", von TOSHIBA SILICONE Kabushiki Kaisha und "SH- 6018" und "DC3074" von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha. Von den zuvor genannten ist "DC3074" am meisten bevorzugt.
Das wässrige Harz, das erfindungsgemäß verwendet wird, kann durch Umwandlung des obengenannten Acrylharzes, Polyesterharzes, Alkydharzes, Urethanharzes oder Polyamidharzes in ein wässriges Harz erhalten werden. Diese Harze können in ein wässriges Harz durch Neutralisierung einer Säuregruppe des Harzes, zum Beispiel einer Carboxylgruppe mit Alkali umgewandelt werden.
Ein Alkali wie Monomethylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Monoethylamin, Triethylamin, Monoisopropylamin, Diisopropylamin, Diethylentriamin, Diethylentetramin, Monoethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Monoisopropanolamin, Diisopropanolamin, Dimethylethanolamin, Morpholin, Methylmorpholin, Piperazin, Ammoniak, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Lithiumhydroxid kann zum Neutralisieren des Harzes verwendet werden.
Die oben beschriebenen wässrigen Harze können alleine oder in Kombination verwendet werden.

Aminoharz

Das erfindungsgemäß verwendete Aminoharz dient als Vernetzungsmittel für das oben beschriebene wässrige Harz mit Polysiloxygruppen. Ein Melaminharz mit einer Alkylethergruppe, das heißt ein Melaminharz mit einer Alkoxygruppe wie einer Methoxygruppe, Ethoxygruppe, n- Butoxygruppe oder Isobutoxygruppe kann als Aminoharz verwendet werden.
Das genannte Melaminharz kann Veretherungsreaktion zwischen einem Produkt, das durch eine Additionsreaktion oder eine Additionskondensationsreaktion zwischen Melamin und einem Aldhyd wie Formaldehyd oder Paraformaldehyd erhalten ist, und einem einatomischen Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen erhalten werden.

Nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung

Die erfindungsgemäß verwendete, nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung wirkt als Härtungsmittel für das wässrige Harz ebenso wie das oben beschriebene Aminoharz und verbessert demzufolge die Säureresistenz der Beschichtung.
Ein aliphatisches, multifunktionelles, blockiertes Isocyanat wie blockiertes Hexamethylendiisocyanat (HDI) oder ein alizyklisches, multifunktionelles, blockiertes Isocyanat wie blockiertes Isophorondiisocyanat (IPDI) kann als nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung verwendet werden. Diese blockierten Isocyanate werden teilweise oder vollständig unter Verwendung eines Blockiermittels blockiert, zur Verbesserung deren Wärmedissoziationseigenschaften. Das blockierte multifunktionelle Isocyanat kann alleine oder in Kombination verwendet werden. Ebenso kann ein blockiertes 4,4'- Diphenylmethandiisocyanat (MDI) oder ein blockiertes 4,4'- Methylenbis(cyclohexylisocyanat) (hydriertes MDI) teilweise verwendet werden. Weiterhin kann ein multifunktionelles, blockiertes Isocyanat, erhalten durch Copolymerisation eines Isocyanatmonomers wie Isocyanatethylmethacrylat oder N- MMethacryloylcarbamat mit anderen Monomeren, worin das Isocyanatmonomer blockiert ist, zur Förderung der Wärmedissoziation ebenfalls als eine nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung verwendet werden.
Eine aromatische multifunktionelle Isocyanatverbindung ergibt eine gute Reaktivität im Vergleich zu einer aliphatischen multifunktionellen Isocyanatverbindung, jedoch ist es unpraktisch, diese als eine nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung zu verwenden, da es leicht gelb wird, wenn es der Atmosphäre ausgesetzt wird.
Das Blockiermittel zum Blockieren der obengenannten, multifunktionellen Isocyanatverbindung kann zum Beispiel Acetonoxim, Cyclohexanonoxim, Acetophenonoxim, Benzophenonoxim, Methylethylketonoxim sein.
Die bevorzugteste, nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung für diese Erfindung ist Isophorondiisocyanat, das durch Methylethylketonoxim blockiert ist.

Mischverhältnis

Für die erfindungsgemäße wässrige Beschichtungszusammensetzung wird eine Mischung aus dem Aminoharz und der nicht gelb werdenden, multifunktionellen, blockierten Isocyanatverbindung als Vernetzungsmittel (B) zu dem wässrigen Harz (A) mit Polysiloxygruppen gegeben. Der Mischungsanteil des wässrigen Harzes (A) und des Vernetzungsmittels (B) ist A:B = 30:70 bis 90:10, bevorzugt 50:50 bis 80:20, bezogen auf das Gewicht. Wenn das wässrige Harz (A) weniger als 30 Gew.-% und das Vernetzungsmittel (B) über 70 Gew.-% ist, ist die Säureresistenz der Beschichtung vermindert, wenn das Aminoharz in dem Vernetzungsmittel (B) reich ist; während die Stärke der Beschichtung unzureichend wird, wenn die nicht gelb werdende, multifunktionelle, blockierte Isocyanatverbindung in dem Vernetzungsmittel (B) reich ist. Umgekehrt, wenn das wässrige Harz (A) über 90 Gew.-% und das Vernetzungsmittel (B) weniger als 10 Gew.-% ist, härtet das wässrige Harz nicht ausreichend, wodurch die Wasserabstoßung der Beschichtung verschlechtert wird.
Für das Vernetzungsmittel (B) ist der Mischanteil des Aminoharzes (B1) und der nicht gelb werdenden, multifunktionellen, blockierten Isocyanatverbindung (B2) B1:B2 = 50:50 bis 90:10, bevorzugt 70:30 bis 90:10, bezogen auf das Gewicht. Wenn das Aminoharz (A) weniger als 50 Gew.- % ist, härtet das wässrige Harz nicht ausreichend, wodurch die Wasserabstoßung der Beschichtung verschlechtert wird.
Wenn umgekehrt das Aminoharz (B1) mehr als 90 Gew.-% ist, wird die Säureresistenz der Beschichtung vermindert.

Andere Komponenten

Die wässrige Beschichtungszusammensetzung entsprechend der Erfindung kann andere Komponenten zusätzlich zu den oben beschriebenen essentiellen Komponenten enthalten. Derartige andere Komponenten können zum Beispiel ein Oberflächenkonditionierer, ein Viskositätssteuerungsmittel wie nicht wasserlösliche Teilchen, ein Verdicker, ein Antioxidans, ein Ultraviolettabsorber, ein Härtungskatalysator oder ein Antischäummittel sein.

Multifilmbeschichtung

Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer Multifilmbeschichtung dieser Erfindung. Die Multifilmbeschichtung 1 ist auf einer nicht gezeigten Basisschicht gebildet, die auf einem Substrat 2 wie einer Automobilkarosserie aufgebracht ist, die eine Elektroniederschlagsschicht und eine Zwischenbeschichtungsschicht umfaßt. Der Basisfilm 3 ist aus einer Farbe auf Wasserbasis hergestellt und üblicherweise 10 bis 30 µm, bevorzugt 10 bis 20 µm dick. Die Farbe auf Wasserbasis kann eine allgemeine Farbe auf Wasserbasis sein, umfassend ein Farbpigment, ein Aluminiumpigment oder ein Micapigment. Die bevorzugteste Farbe auf Wasserbasis ist eine, die als Bindemittel ein wässriges Acrylharz mit Amidgruppen enthält. Das wässrige Acrylharz mit Amidgruppen kann durch Neutralisieren eines Copolymers mit Amin erhalten werden, worin das Copolymer durch Copolymerisation eines Amidmonomers wie Acrylamid oder Methacrylamid mit anderen Monomeren wie einem Säuremonomer erhalten wird. Die Farbe auf Wasserbasis kann solche Additive wie einen Oberflächenkonditionierer, ein Viskositätssteuermittel, wie nicht wasserlösliche Teilchen, einen Verdicker, ein Antioxidans, einen Ultraviolettabsorber, einen Härtungskatalysator oder ein Antischäummittel zusätzlich zu den obengenannten Pigmenten enthalten.
Der klare Film 4 ist aus der wässrigen Beschichtungszusammensetzung dieser Erfindung hergestellt und ist üblicherweise 20 bis 80 µm, bevorzugt 20 bis 60 µm dick.
Bei der Bildung der Multifilmbeschichtung 1 werden die Probleme der Umgebungskontamination minimiert, da sowohl der Basisfilm 3 als auch der klare Film 4 aus der Farbe aus Wasserbasis hergestellt sind und es folglich nicht notwendig ist, ein organisches Lösungsmittel zu verwenden. Zusätzlich entfaltet der klare Film 4 eine gute Wasserabstoßung und Säureresistenzeigenschaften, da der klare Film 4 aus der wässrigen Beschichtungszusammensetzung entsprechend dieser Erfindung gebildet ist.

Verfahren zur Bildung einer Multifilmbeschichtung

Die zuvor genannte Multifilmbeschichtung 1 kann entsprechend dem folgenden Verfahren gebildet werden.
Zunächst wird ein Basisfilm 3 auf einem Substrat 2 durch Auftragen einer Farbe aus Wasserbasis gebildet. Die Farbe kann durch Verfahren wie Bürstenbeschichtung, Sprühbeschichtung, Elektroniederschlag, Fließbeschichten, Tauchbeschichten oder Walzenbeschichtung aufgebracht werden. Die aufgebrachte Farbe auf Wasserbasis kann gegebenenfalls einer Vorwärmebehandlung unterworfen werden. Bei der Vorwärmebehandlung wird die aufgebrachte Farbe auf Wasserbasis 2 bis 3 Minuten lang bei 50 bis 100ºC erwärmt. Wenn die Vorwärmebehandlung angewandt wird, wird das Aussehen der Multifilmbeschichtung 1 verbessert.
Als nächstes wird der klare Film 4, der durch Auftragen einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung dieser Erfindung gebildet ist, auf dem Basisfilm 3 aufgebracht. Die Zusammensetzung kann durch die gleichen Verfahren aufgebracht werden, die für die Farbe auf Wasserbasis erwähnt wurden, die den Basisfilm 3 ausmacht. Es ist bevorzugt, die Zusammensetzung zu verdünnen, um die Viskosität davon durch Zugabe von Wasser einzustellen, bevor die Zusammensetzung aufgebracht wird.
Die aufgebrachte wässrige Beschichtungszusammensetzung wird gebacken und 15 bis 60 Minuten bei 100 bis 200ºC getrocknet; dadurch wird die Multifilmbeschichtung 1 erhalten.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Herstellung Nr. 1 (Synthese des Acrylharzes mit Polysiloxygruppen)

Ein 2 l Reaktor, ausgerüstet mit einem Rührer, einem Temperatursteuergerät und einem Kondensator, wurde vorbereitet. 126 Gewichtsteile Methoxypropanol wurden in den Reaktor gegeben und dann bei 120ºC gehalten. Dann wurde eine Monomermischung mit 15 Gewichtsteilen Styrol, 63 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 48 Gewichtsteilen 2- Hydroxyethylmethycrylat, 117 Gewichtsteilen n-Butylacrylat, 27 Gewichtsteilen Methacrylsäure, 30 Gewichtsteilen "FM-0711" (Polydimethylsiloxymethacrylat von Chisso Kabushiki Kaisha: Molekulargewicht: 1.000) und 9 Gewichtsteilen t-Butylperoxy- 2-ethylhexanoat tropfenweise für drei Stunden zu dem Reaktor gegeben, und dann wurde der Inhalt des Reaktors für eine Stunde gerührt.
Anschließend wurden 28 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 536 Gewichtsteile entionisiertes Wasser zu dem Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Acrylharzes. Der Anteil an flüchtigen Komponenten, das Molekulargewicht im Zahlenmittel, der OH-Wert und der Säurewert des erhaltenen Acrylharzes waren 30 %; 5.000; 70 beziehungsweise 58.

Herstellung Nr. 2 (Synthese des Acrylharzes mit Polysiloxygruppen)

Eine Monomermischung, umfassend 24 Gewichtsteile Styrol, 73 Gewichtsteile Methylmethacrylat, 48 Gewichtsteile 2- Hydroxyethylmethycrylat, 107 Gewichtsteile n-Butylacrylat, 18 Gewichtsteile Methacrylsäure, 30 Gewichtsteile "FM-0721" (Polydimethylsiloxymethacrylat von Chisso Kabushiki Kaisha: Molekulargewicht: 5.000) und 5 Gewichtsteile t-Butylperoxy-2- ethylhexanoat, wurde tropfenweise für drei Stunden in den gleichen Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 1 verwendet wurde, der 126 Gewichtsteile Methoxypropanol enthielt, und der Inhalt des Reaktors wurde dann für eine Stunde gerührt.
Anschließend wurden 19 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 550 Gewichtsteile entionisiertes Wasser zu dem Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Acrylharzes. Der Anteil an flüchtigen Komponenten, das Molekulargewicht im Zahlenmittel, der OH-Wert und der Säurewert des erhaltenen Acrylharzes waren 30 %; 12.000; 70 beziehungsweise 40.

Herstellung Nr. 3 (Synthese des Acrylharzes mit Polysiloxygruppen)

125 Gewichtsteile Diethylglycolmonobutylether wurden in den gleichen Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 1 verwendet wurde, und dann bei 120ºC gehalten. Als nächstes wurde eine Monomermischung mit 60 Gewichtsteilen Styrol, 10 Gewichtsteilen Methylmethacrylat, 130 Gewichtsteilen n- Butylmethacrylat, 50 Gewichtsteilen 4-Hydroxybutylacrylat, 35 Gewichtsteilen Methacrylsäure und 15 Gewichtsteilen t- Butylperoxy-2-ethylhexanoat tropfenweise für drei Stunden gegeben, und dann wurde der Inhalt des Reaktors zwei Studnen lang gerührt. Anschließend wurden 15 Gewichtsteile "BY16- 855" (Dimethylpolysiloxan mit Epoxygruppen an den Enden von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha; Epoxyäquivalent = 650) zu dem Reaktor gegeben, und der Inhalt des Reaktors wurde weiter für zwei Stunden gerührt.
Als nächstes wurden 28 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 546 Gewichtsteile entionisiertes Wasser in den Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Acrylharzes. Der Anteil an flüchtigen Komponenten, das Molekulargewicht im Zahlenmittel, der OH-Wert und der Säurewert des Acrylharzes waren 30 %; 12.000; 65 beziehungsweise 50.

Herstellung Nr. 4 (Synthese des Polyesterharzes mit Polysiloxygruppen)

67 Gewichtsteile Bishydroxyethyltaurin, 65 Neopentylglycol, 118 Gewichtsteile Azelainsäure, 93 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid, 15 Gewichtsteile "BY16-848" (Dimethylpolysiloxan mit Hydroxylgruppen an den Enden davon von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha; Alkoholäquivalent = 650) und 27 Gewichtsteile Xylol in den Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 1 verwendet wurde und einen Dekantierer zur Entfernung des in dem Reaktor erzeugten Wassers aufwies, und dann wurde der Inhalt des Reaktors erwärmt. Durch Reaktion in dem Reaktor erzeugtes Wasser wurde durch den Dekantierer als Xylol-Azeotrop entfernt.
Als nächstes wurde der Inhalt des Reaktors unter Rückfluß für zwei Stunden erwärmt und dann bei 190ºC gehalten. Danach wurde das Rühren des Inhaltes und die Entfernung des Wassers fortgesetzt, bis der Säurewert, bezogen auf Carbonsäure, 62,5 erreichte, und dann wurde der Inhalt auf 140ºC gekühlt. Anschließend wurden 157 Gewichtsteile Cardura E10 (Glycidylester von Versatinsäure von Shell Chemical Industry) tropfenweise in den Reaktor für 30 Minuten gegeben, und dann wurde der Inhalt weiter für zwei Stunden gerührt.
Als nächstes wurden 47 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 1.100 Gewichtsteile entionisiertes Wasser zu dem Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Polyesterharzes. Der Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen, das Molekulargewicht im Zahlenmittel, der OH-Wert und der Säurewert des somit erhaltenen Polyesterharzes waren 30 %; 1.054; 90 beziehungsweise 50.

Herstellung Nr. 5 (Synthese des Urethanharzes mit Polysiloxygruppen)

162 Gewichtsteile N-Methylpyrolidon, 83 Gewichtsteile Isophorondiisocyanat, 50 Gewichtsteile Polypropylenglykol (Hydroxylgruppenwert = 56; Molekulargewicht = 2.000), 43 Gewichtsteile Dimethylolpropionsäure, 25 Gewichtsteile "BY16- 848" (Dimethylpolysiloxan mit Hydroxylgruppen an den Enden davon von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha; Alkoholäquivalent = 650) und 100 Gewichtsteile "PLACCEL-CD- 205PL" (Polycaprolactondiol von Daicel Chemical Industries Kabushiki Kaisha: durchschnittliches Molekulargewicht = 500) in den Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 1 verwendet wurde, und dann wurde der Inhalt des Reaktors auf 80ºC erwärmt. 0,5 Gewichtsteile Dibutylzinndilaurat wurden weiter zu dem Reaktor gegeben, wobei eine Reaktion des Inhaltes gestartet wurde, die 120 Minuten lang dauerte.
Dann wurden 29 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 509 Gewichtsteile entionisiertes Wasser zu dem Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Urethanharzes. Der Anteil an nicht- flüchtigen Bestandteilen und der Säurewert des Urethanharzes waren 30 % beziehungsweise 58.

Herstellung Nr. 6 (Synthese des Polyamidharzes mit Polysiloxygruppen)

100 Gewichtsteile N-Methylpyrolidon, 80 Gewichtsteile Azelainsäure, 130 Gewichtsteile Phthalsäureanhydrid, 26 Gewichtsteile Piperazin, 30 Gewichtsteile "BY16-853" (Dimethylpolysiloxan mit Aminogruppen an den Enden davon von TORAY DOW CORNING SILICONE Kabushiki Kaisha; Aminoäquivalent = 650), 34 Gewichtsteile Ethylendiamin und 62 Gewichtsteile wurden in den Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 4 verwendet wurde, und dann wurde der Inhalt des Reaktors erwärmt. In dem Reaktor erzeugtes Wasser wurde als Xylol- Azeotrop entfernt.
Bei etwa zwei Stunden Rückfluß erreichte die Temperatur des Inhaltes 150ºC, und das Rühren des Inhaltes und die Entfernung von Wasser wurden fortgesetzt, bis der Säurewert, bezogen auf Carbonsäure, 50 erreichte, und dann wurde der Inhalt auf 120ºC gekühlt.
Als nächstes wurden 25 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 513 Gewichtsteile entionisiertes Wasser zu dem Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Polyamidharzes. Der Anteil an nicht-flüchtigen Bestandteilen und der Säurewert des Polyamidharzes waren 30 % beziehungsweise 50.

Herstellung Nr. 7 (Synthese von Harzteilen für die Viskositätssteuerung)

150 Gewichtsteile entionisiertes Wasser und 40 Gewichtsteile eines Emulgators vom Reaktionstyp, 40 Gewichtsteile "RA1022" (nichtionisches Sulfat vom Methacryltyp von NIPPON NYUKAZAI CO., LTD.: Anteil der aktiven Komponente = 90 %) (bezogen auf die aktive Komponente) wurden in einen Kolben gegeben, der mit einem Rührer, Rückflußkondensator, Temperatursteuergerät, Stickstoffeinlaß und Tropftrichter ausgerüstet war, und der Inhalt wurde auf 80ºC erwärmt.
Als nächstes wurden 5 Gew.-% einer Monomermischung, umfassend 54 Gewichtsteile Methylmethacrylat, 8 Gewichtsteile N- Butylacrylat, 6 Gewichtsteile 2-Hydroxyethylacrylat und 32 Gewichtsteile Neopentylglykoldimethacrylat, in den Kolben gegeben. Dann wurde eine Initiatorlösung mit 0,5 Gewichtsteilen Azobiscyanovaleriansäure, neutralisiert durch 0,32 Gewichtsteile N,N-Dimethylaminoethanol und aufgelöst in 5 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser, weiter in den Kolben gegeben, wodurch der Inhalt des Kolbens mit der Reaktion begann. 10 Minuten später wurde eine Präemulsion, hergestellt durch Verwendung von 140 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser, 21 Gewichtsteilen "RA1022" (der Anteil davon war auf die aktive Komponente bezogen) und dem Rest der obengenannten Monomermischung ebenso wie einer Initiatorlösung, umfassend 0,5 Gewichtsteile Azobiscyanovaleriansäure, neutralisiert durch 0,32 Gewichtsteile N,N-Dimethylethanolamin und aufgelöst in 200 Gewichtsteilen entionisiertem Wasser, kontinuierlich tropfenweise für 120 Minuten beziehungsweise 130 Minuten zugegeben, und dann wurde der Inhalt des Kolbens bei 80ºC 60 Minuten lang gehalten.
Der Inhalt wurde gekühlt und dann unter Verwendung eines Netzes aus rostfreiem Stahl mit 400 mesh filtriert, wodurch harzartige Teilchen erhalten wurden. Der Anteil an nicht- flüchtigen Bestandteilen und der Durchmesser der harzartigen Teilchen waren 20 % beziehungsweise 0,12 µm.

Herstellung Nr. 8 (Synthese von Acrylharz für die Basisbeschichtung)

76 Gewichtsteile Methoxypropanol wurden in den gleichen Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 1 verwendet wurde, und auf 120ºC erwärmt. Als nächstes wurde eine Monomermischung, umfassend 15 Gewichtsteile Styrol, 63 Gewichtsteile Methylmethacrylat, 48 Gewichtsteile 2- Hydroxyethylmethycrylat, 117 Gewichtsteile n-Butylacrylat, 27 Gewichtsteile Methacrylsäure, 30 Gewichtsteile Acrylamid, 60 Gewichtsteile Methoxypropanol und 3 Gewichtsteile t- Butylperoxy-2-ethylhexanoat tropfenweise in den Reaktor für drei Stunden gegeben, und dann wurde der Inhalt des Reaktors für eine Stunde gerührt.
Als nächstes wurden 28 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 536 Gewichtsteile entionisiertes Wasser in den Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Acrylharzes. Der Anteil an flüchtigen Komponenten, das Molekulargewicht im Zahlenmittel, der OH-Wert und der Säurewert des erhaltenen Acrylharzes waren 30 %; 12.000; 70 beziehungsweise 58.

Herstellung Nr. 9 (Herstellung einer wässrigen metallischen Basisfarbe)

170 Gewichtsteile Acrylharz, erhalten gemäß Herstellung Nr. 8, 21 Gewichtsteile "C-303" (methyliertes Melamin von Mitsui Toatsu Chemical Industries Kabushiki Kaisha), 16,3 Gewichtsteile "7160N" (Aluminiumpaste von TOYO ALUMINIUM CO., LTD.) und 1,6 Gewichtsteile 50-%ige Xylollösung von Laurylsäurephosphat (HLB 7.3) wurden unter Verwendung eines Rührers vermischt, unter Erhalt einer Farbzusammensetzung.
Entionisiertes Wasser wurde zu der Farbzusammensetzung gegeben, um die Viskosität davon auf 30 s Ford-Becher Nr. 4 bei 20ºC einzustellen, unter Erhalt einer wässrigen metallischen Basisfarbe.

Herstellung Nr. 8 (Synthese von Acrylharz ohne Polysiloxygruppen)

126 Gewichtsteile Methoxypropanol wurden in den gleichen Reaktor gegeben, der bei Herstellung Nr. 1 verwendet wurde, und dann auf 120ºC erwärmt. Als nächstes wurde eine Monomerlösung, umfassend 25 Gewichtsteile Styrol, 73 Gewichtsteile Methylmethacrylat, 48 Gewichtsteile 2- Hydroxyethylmethycrylat, 127 Gewichtsteile n-Butylacrylat, 27 Gewichtsteile Methacrylsäure und 90 Gewichtsteile t- Butylperoxy-2-ethylhexanoat, tropfenweise in den Reaktor für drei Stunden gegeben und der Inhalt des Reaktors weiterhin für eine Stunde gerührt.
Als nächstes wurden 28 Gewichtsteile Dimethylethanolamin und 536 Gewichtsteile entionisiertes Wasser in den Reaktor gegeben, unter Erhalt eines Acrylharzes. Der Anteil an flüchtigen Komponenten, das Molekulargewicht im Zahlenmittel, der OH-Wert und der Säurewert des Acrylharzes waren 30 %; 5.000; 70 beziehungsweise 58.

Ausführungsbeispiele 1 bis 12 und Vergleichsbeispiele 1 bis 5

Klare Farben mit den Zusammensetzungsanteilen wie in den Tabellen 1 und 2 angegeben, wurden hergestellt. Tabelle 1 Tabelle 2
Die in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Komponenten sind wie folgt:
NeoRez XR-9603: Urethanemulsion, hergestellt von ZENECA RESINS, mit einem einem Anteil von 33 % an nicht-flüchtigen Komponenten.
Cymel-303: Ein methyliertes Melaminprodukt von Mitsui Toatsu Chemical Industries Kabushiki Kaisha.
U-VAN 20N-60: Ein butyliertes Melaminprodukt von Mitsui Toatsu Chemical Industries Kabushiki Kaisha.
Blockiertes Isocyanat: Isophorondiisocyanat, blockiert durch Methylethylketonoxim.
Tinuvin 900: Ultraviolettabsorber, hergestellt von Ciba Geigy.
Tinuvin 144: Antioxidans, Produkt von Ciba Geigy.
DBTL: Dibutylzinndilaurat
PTS: p-Toluolsulfonsäure.
Multifilmbeschichtungen wurden entsprechend dem folgenden Verfahren hergestellt, wobei die zuvor genannten klaren Farben verwendet wurden, und die Säureresistenz und die Wasserabstoßung einer jeden Multifilmbeschichtung wurden ausgewertet.

Bildung der Multifilmbeschichtung

Die wässrige metallische Basisfarbe, erhalten gemäß Herstellung Nr. 9, wurde unter Verwendung eines Luftsprühers auf eine Stahlplatte aufgetragen, unter Bildung einer Beschichtung mit 15 µm Dicke. Die aufgebrachte Farbe konnte sich 5 Minuten setzen und wurde dann bei 80ºC für 5 Minuten vorgewärmt, wodurch eine Basisbeschichtung auf der Stahlplatte gebildet wurde. Als nächstes wurde die Viskosität der zuvor genannten klaren Farbe auf 30 s Ford- Becher Nr. 4 bei 20ºC durch Zugabe von entionisiertem Wasser eingestellt, und die klare Farbe wurde dann unter Verwendung eines Luftsprühers auf die Basisbeschichtung aufgebracht, unter Bildung einer Beschichtung mit 35 µm Dicke. Dann konnte die aufgebrachte klare Farbe sich 7 Minuten setzen und wurde dann für 20 Minuten bei 140ºC getrocknet, wodurch eine Multifilmbeschichtung erhalten wurde.

Säureresistenz

Sechs Tropfen 1N Schwefelsäurelösung wurden auf die Multifilmbeschichtung getropft, und 24 Stunden später wurde das Aussehen der Beschichtung untersucht.

Wasserabstoßung

Die Stahlplatte mit der zuvor genannten Multifilmbeschichtung wurde zum Tränken in warmem Wasser stehen gelassen, und 10 Tage später wurde das Aussehen der Beschichtung untersucht.
Die Ergebnisse der vorgenannten Auswertung sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Auswertungskriterien waren wie folgt:
: keine Änderung
Δ : Entfärbung oder stumpf
X : Milchigwerden oder schmelzen Tabelle 3
* Die Beschichtung hatte einen unzureichenden Glanz und demzufolge ein schlechtes Aussehen, bevor damit die Auswertung durchgeführt wurde.

Vergleichsbeispiel 6

Die gleiche Multifilmbeschichtung gemäß Ausführungsbeispiel 9 (Tabelle 2) wurde entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren gebildet, mit der Ausnahme, daß die Vorerwärmungsbehandlung des Basisfilmes nicht durchgeführt wurde. Die Multifilmbeschichtung wurde gleichermaßen wie die zuvor genannten Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Verschiedene Details der Erfindung können geändert werden, ohne den Rahmen oder Umfang davon zu verlassen. Weiterhin ist die zuvor genannte Beschreibung der Ausführungsbeispiele in dieser Erfindung nur zum Zwecke der Erläuterung und nicht zur Beschränkung der Erfindung angegeben, die durch die Patentansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims

1. Wässrige Oberflächenbeschichtungszusammensetzung, umfassend ein wässriges Harz, das Polysiloxygruppen enthält und durch Neutralisieren eines sauren Harzes mit Alkali erhältlich ist, wobei das wässrige Harz ausgewählt ist aus wässrigem Acrylharz, wässrigem Polyesterharz, wässrigem Alkydharz, wässrigem Urethanharz und wässrigem Polyamidharz; und ein Vernetzungsmittel, umfassend ein Melaminharz mit einer Alkylethergruppe und einer nicht gelb werdenden, multi-funktionellen, blockierten Isocyanatverbindung, ausgewählt aus aliphatischen, multi-funktionellen, blockierten Isocyanaten und alizyklischen multi- funktionellen, blockierten Isocyanaten, worin das Mischungsverhältnis des wässrigen Harzes (A) zu dem Vernetzungsmittel (B) A:B = 30:70 bis 90:10 ist, bezogen auf das Gewicht.

2. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Mischungsverhältnis des Melaminharzes (B1) zu der nicht gelb werdenden, multifunktionellen, blockierten Isocyanatverbindung (B2) B1:B2 = 50:50 bis 90:10, ist, bevorzugt 70:30 bis 90:10, bezogen auf das Gewicht.

3. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin sich die Polysiloxygruppe aus 5 bis 300 Wiederholungseinheiten zusammensetzt.

4. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 3, worin die Polysiloxygruppe ausgewählt ist aus Dimethylpolysiloxygruppen, Diphenylpolysiloxygruppen und Methylphenylpolysiloxygruppen.

5. Wässrige Zusammensetzung nach Anspruch 4, worin die nicht gelb werdende, multi-funktionelle, blockierte Isocyanatverbindung Isophorondiisocyanat ist, das durch Methylethylketonoxim blockiert ist.

6. Multifilm-Oberflächenbeschichtung, umfassend:

einen Basisfilm, gebildet aus einer Farbe auf Wasserbasis; und

einen Oberflächenfilm, gebildet auf dem Basisfilm und aus einer wässrigen Beschichtungszusammensetzung wie in einem der Ansprüce 1 bis 5 definiert hergestellt.

7. Multifilm-Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 6, worin der Basisfilm und der Oberflächenfilm 10 bis 30 µm beziehungsweise 20 bis 80 µm dick sind.

8. Multifilm-Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 7, worin der Basisfilm ein wässriges Acrylharzbindemittel umfaßt, das Amidgruppen enthält.

9. Multifilm-Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 8, worin der Basisfilm erwärmt ist, bevor der Oberflächenfilm darauf gebildet ist.

10. Multifilm-Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 9, worin der Oberflächenfilm gebacken ist.

11. Multifilm-Oberflächenbeschichtung nach Anspruch 10, worin der Basisfilm pigmentiert und der Oberflächenfilm transparent sind.