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Title:
COATING SUBSTANCE COMBINATION CONSISTING OF PRIMER AND TOP COAT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/013042
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coating substance combination consisting of a coating substance for forming a primer coat and a coating substance for forming a top coat and to the use of said combination for producing a coating system, consisting of a primer and a top coat, on a substrate. The substrate is preferably the body or cabin of a motor vehicle, or a component of said body or cabin. The claimed coating substance combination is particularly suitable for producing coatings, consisting of a cured primer coat and a cured top coat, on passenger vehicles and utility vehicles such as lorries, vans or buses.

Inventors:
HANNING ANDREAS (DE)
HÖHNE JÖRG (DE)
HÖLKER KATHARINA (DE)
KLAAS SABINE (DE)
MAYER BERND (DE)
WIESING REINHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/066984
Publication Date:
January 26, 2017
Filing Date:
July 15, 2016
Export Citation:
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Assignee:
BASF COATINGS GMBH (DE)
International Classes:
B05D7/00
Foreign References:
EP0513814A11992-11-19
EP0512562A21992-11-11
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
LEIFERT & STEFFAN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Beschichtungsstoffkombination bestehend aus einem wenigstens ein

farbgebendes Pigment enthaltenen Beschichtungsstoff, enthaltend mindestens ein fremdvernetzendes Bindemittel als Hauptbindemittel zur Ausbildung einer Füllerschicht auf einem Substrat, und einem wenigstens ein farbgebendes Pigment enthaltenen Beschichtungsstoff, enthaltend mindestens ein fremdvernetzendes Bindemittel als Hauptbindemittel zur Ausbildung einer Decklackschicht auf der Füllerschicht, dadurch

gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und der

Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht verträglich nach DIN EN ISO 12944-5:2008-1 sind, wobei der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht auf die

Füllerschicht aufgetragen werden kann, bevor die Füllerschicht die

Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird, und die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der

Decklackschicht als Lösemittel organische Lösemittel enthalten.

2. Beschichtungsstoffkombination nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbindemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das Hauptbindemittel zur Ausbildung der Decklackschicht verträglich nach DIN EN ISO 12944-5:2008-01 sind.

3. Beschichtungsstoffkombination nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, dass das Hauptbindemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das Hauptbindemittel des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht der gleichen Bindemittelklasse angehören.

4. Beschichtungsstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbindemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das Hauptbindemittel des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht identisch sind.

5. Beschichtungsstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und die organischen Lösemittel des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht zur gleichen

Lösemittelklasse gehören.

6. Beschichtungsstoffkombination nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht identisch sind.

7. Beschichtungsstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbindemittel und die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das

Hauptbindemittel und die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht identisch sind.

8. Beschichtungsstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der

Füllerschicht und zur Ausbildung der Decklackschicht einen Festkörperanteil von mindestens 40 Gew.-% aufweisen.

9. Beschichtungsstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbindemittel der Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus isocyanatvernetzenden

polyhydroxylgruppenhaltigen Polyester- und Polyacrylatharzen und deren Mischungen. Verwendung der Beschichtungsstoffkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung eines aus einer Füllerschicht und Decklackschicht bestehenden Beschichtungssystems auf einem Substrat, dadurch

gekennzeichnet, dass i-a) auf das Substrat der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht unter Ausbildung einer Füllerschicht aufgebracht wird und i-b) auf die Füllerschicht der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht unter Ausbildung einer Decklackschicht aufgebracht wird, wobei

der Auftrag des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht in i- b) erfolgt, bevor der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht in i-a) die Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die

Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird. Verwendung des aus einer Füllerschicht und Decklackschicht bestehenden Beschichtungssystems nach Anspruch 10 zur Herstellung einer aus einer gehärteten Füllerschicht und gehärteten Decklackschicht bestehenden Beschichtung durch Härtung des Beschichtungssystems.

Description:
Aus Füller und Decklack bestehende Beschichtungsstoffkombination

Die vorliegende Erfindung betrifft eine lösemittelbasierte

Beschichtungsstoffkombination bestehend aus einem Beschichtungsstoff zur Ausbildung einer Füllerschicht und einem Beschichtungsstoff zur Ausbildung einer Decklackschicht sowie deren Verwendung zur Herstellung eines aus einer

Füllerschicht und Decklackschicht bestehenden Beschichtungssystems auf einem Substrat. Bei dem Substrat handelt es sich vorzugsweise um die Karosserie oder die Kabine eines Kraftfahrzeugs oder um einen Bestandteil einer solchen. Die

erfindungsgemäße Beschichtungsstoffkombination eignet sich insbesondere zur Herstellung von Beschichtungen bestehend aus einer gehärteten Füllerschicht und einer gehärteten Decklackschicht auf Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen, wie Lastkraftwagen, Vans oder Omnibussen.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Karosserien oder Kabinen von

Kraftfahrzeugen üblicherweise in einem mehrstufigen Verfahren beschichtet werden, aus denen eine Mehrschichtlackierung resultiert. Diese bekannten Lackierverfahren weisen dabei üblicherweise die nachfolgenden Schritte auf:

1 ) Phosphatierung des Substrats;

2) Aufbringen einer kathodischen Elektrotauchlackschicht und Härtung der

Elektrotauchlackschicht, wodurch eine korrosionsschützende

Elektrotauchbeschichtung resultiert;

3) Applikation eines Beschichtungsstoffes zur Ausbildung einer Füllerschicht.

Die Applikation erfolgt üblicherweise in 2 Spritzgängen. Nach der Applikation wird die resultierende Füllerschicht zunächst abgelüftet (Flash-Off-Zeit) und anschließend unter Ausbildung einer gehärteten Füllerschicht thermisch (bei z.B. 60 bis 150 °C) gehärtet. Typische Schichtdicken der gehärteten

Füllerschicht liegen zwischen 30 μιτι und 80 μιτι. Letztere Schichtdicken werden verwendet, wenn ein Schliff der gehärteten Füllerschicht geplant ist;

4) a) Applikation eines Beschichtungsstoffs zur Ausbildung einer einschichtigen Decklackschicht. Die Applikation erfolgt üblicherweise in mindestens 2

Spritzgängen. Beschichtungsstoffe zur Ausbildung einschichtiger Decklackschichten sind meist unifarben pigmentiert. Nach der Applikation wird die resultierende Decklackschicht zunächst abgelüftet und anschließend thermisch gehärtet. Typische Schichtdicken der gehärteten Decklackschicht liegen je nach Farbton und Deckvermögen zwischen 50 und 80 μιτι.

b) Alternativ zu a) kann auch die Applikation eines Beschichtungsstoffs zur Ausbildung einer Basislackschicht mit anschließender Applikation eines Beschichtungsstoffs zur Ausbildung einer Klarlackschicht durchgeführt werden. Die Basislackschichten werden vor der Applikation des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Klarlackschicht abgelüftet und erreichen Schichtdicken von etwa 10 bis 20 μιτι. In Bezug auf die Flash-Off- Zeiten gilt im Allgemeinen, dass eine Verlängerung der Flash-Off Zeit zu einer verbesserten Appearance der darüber liegenden Klarlackschicht führt. Nach einer entsprechenden Flash-Off Zeit erfolgt die Applikation eines

Beschichtungsstoff zur Ausbildung einer Klarlackschicht. Diese wird

gegebenenfalls abgelüftet und anschließend thermisch gehärtet. Typische Schichtdicken für die gehärtete Klarlackschicht liegen etwa bei 50 μιτι.

) Alternativ zur Kombination der Punkte 3 und 4a werden auch

Decklackschichten direkt, d.h. ohne gehärtete Füllerschicht, auf die gehärtete kathodische Elektrotauchlackschicht appliziert. Die fehlende gehärtete

Füllerschicht erlaubt jedoch zum Beispiel die Transmission von UV-Strahlen, die zur Kreidung der gehärteten Elektrotauchlackschicht und zu

Haftungsverlust führen kann. Eine Erhöhung der UV-Absorber-Menge würde zu deutlich höheren Materialkosten führen. Für den Fall, dass verschiedene Substrate oder unterschiedliche Untergründe zum Einsatz kommen, muss insbesondere bei schlechter deckenden Farbtönen eine deutliche höhere Schichtdicke zur Erlangung der gewünschten Deckfähigkeit aufgetragen werden. Diese Option scheidet aus Qualitäts- bzw. Kostengründen für qualitativ hochwertige Anwendungen aus.

) Alternativ zur Kombination der Punkte 3 und 4a werden sogenannte

„integrierte Lackierverfahren" verwendet, bei denen die Eigenschaften der gehärteten Füllerschicht durch Aufbringen einer ersten Basislackschicht erzielt werden. In diesen integrierten Verfahren erfolgt zunächst die Applikation eines Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der ersten Basislackschicht, der z.B.

keine Effekt-Pigmente enthält, dafür aber zusätzliche funktionale Füllstoffe. Diese erste Basislackschicht wird gegebenenfalls vor Applikation eines Beschichtungsstoffes zur Ausbildung einer zweiten Basislackschicht abgelüftet. Die Trockenschichtdicke der ersten Basislackschicht liegt bei etwa 20 μιη. Anschließend erfolgt die Applikation eines weiteren

Beschichtungsstoffes zur Ausbildung einer zweiten Basislackschicht. Diese dient zur Einstellung des Farbtons. Die Trockenschichtdicke dieser zweiten Basislackschicht ist üblicherweise kleiner als 20 μιη. Nach Applikation des zweiten Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der zweiten Basislackschicht werden die erste und die zweite Basislackschicht in einer Flash-Off Zone mindestens bis zur Staubtrockenheit abgelüftet. Im Anschluss erfolgt die Applikation eines unpigmentierten Beschichtungsstoffes zur Ausbildung einer Klarlackschicht. Diese wird gegebenenfalls wiederum abgelüftet bevor die abschließende thermische Härtung dieser Schicht erfolgt.

Die in den zuvor beschriebenen Schritten verwendeten Beschichtungsstoffe enthalten prinzipiell mehrere Bestandteile: Bindemittel, Pigmente und Füllstoffe sowie Lösemittel, wobei mögliche Additive gemäß der Definition des Begriffs Bindemittel zu den Bindemitteln gezählt werden. Bindemittel sind prinzipiell für die Ausbildung eines vernetzten Films auf einem Substrat verantwortlich. Unter dem Begriff Hauptbindemittel ist der Bestandteil des Bindemittels zu verstehen, der hauptsächlich für die Ausbildung eines vernetzen Films verantwortlich ist. Prinzipiell können Beschichtungsstoffe physikalisch härtend, selbstvernetzend oder

fremdvernetzend sein. Generell werden Beschichtungsstoffe unterschieden in 1 - Komponentensysteme (1 -K) und 2-Komponentensysteme (2-K). Als 2-K-Systeme werden alle Beschichtungsstoffe bezeichnet, denen zur Härtung des

Beschichtungsstoffs kurz vor der Verarbeitung eine Vernetzerkomponente hinzugefügt werden muss. Die übrigen Beschichtungsstoffe, denen kurz vor der Verarbeitung zur Härtung des Beschichtungsstoffs keine Vernetzerkomponente hinzugefügt werden wird, werden als 1 -K-Systeme bezeichnet. Im Falle von 2- Komponentenbeschichtungsstoffen bilden sowohl die zu vernetzende Komponente als der entsprechende Vernetzer das Hauptbindemittel. In Bezug auf das Lösemittel besteht generell die Möglichkeit, dass die Beschichtungsstoffe im Wesentlichen lösemittelbasiert vorliegen oder im

Wesentlichen wässrig sind.

Die zuvor beschriebenen Beschichtungsverfahren aus dem Stand der Technik zur Herstellung einer Beschichtung aus 2 oder mehr Schichten, haben gemeinsam, dass dass die Applikation eines Beschichtungsstoffes auf eine bereits zuvor applizierte Schicht immer erst vorgenommen wird, wenn diese Schicht mindestens

Staubtrockenheit erreicht hat. Dies sorgt dafür, dass die Beschichtungsstoffe der unterschiedlichen Schichten im flüssigen Zustand nicht miteinander verträglich sein müssen und ermöglicht die unterschiedlichsten Beschichtungsstoffe in den verschiedenen Schichten miteinander zu kombinieren. So ist es beispielsweise möglich wässrige Beschichtungsstoffe mit lösemittelhaltigen Beschichtungsstoffen zu kombinieren oder Epoxid-basierte Bindemittel mit Polyurethan-basierten Bindemitteln zu kombinieren. Fälschlicherweise werden in der Literatur oftmals

Beschichtungsverfahren, in denen ein Beschichtungsstoff auf eine bereits

bestehende Schicht appliziert wird, die noch nicht vollständig gehärtet ist, als sogenannte„nass-in-nass"-Verfahren bezeichnet.

Des Weiteren werden kommerziell sogenannte„nass-in-nass" Produkte zur

Herstellung einer Füllerschicht und einer Decklackschicht angeboten. Auch diese Produkte erfordern zwingend das Ablüften der Füllerschicht mindestens bis zur Staubtrockenheit (nicht aber eine thermische Härtung) bevor eine Decklackschicht appliziert werden kann. Demzufolge ist auch hier der Begriff „nass-in-nass" irreführend und wird nicht korrekt angewendet.

In Abhängigkeit vom gewünschten Eigenschaftsprofil der Mehrschichtlackierung können nahezu unabhängig voneinander Beschichtungsstoffe für die einzelnen Schichten ausgewählt werden. Die zuvor beschriebenen bewährten Lackierverfahren bieten damit sehr komplexe Variationsmöglichkeiten, um auch sehr spezielle

Anforderungen an eine Mehrschichtlackierung erfüllen zu können.

Aufgrund der zahlreichen Variationsmöglichkeiten der Beschichtungsstoffe, enthalten sie allerdings auch zahlreiche Fehlermöglichkeiten, die nur durch aufwändige und damit teure Korrekturschritte behoben werden können. Mögliche Fehlerquellen sind beispielsweise Fehler in der Füllerapplikation, die durch Schleifen der gehärteten Füllerschicht vor der Decklackapplikation behoben werden müssen. Auch werden während des Lackierprozesses Karosserien oder deren Bestandteile prozessbedingt in sogenannten Pufferzonen zwischengelagert und können dabei verschmutzen. Dies birgt die Gefahr, dass beispielsweise auf eine nicht ausreichend gereinigte Oberfläche ein Beschichtungsstoff zur Ausbildung einer Decklackschicht appliziert wird und die gehärtete Decklackschicht anschließend Oberflächenstörungen zeigt. Diese müssen dann wiederum aufwändig beseitigt werden.

Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, eine neue Kombination von Beschichtungsstoffen bereitzustellen, die sich zur Herstellung einer

Beschichtung bestehend aus einer gehärteten Füllerschicht und einer gehärteten Decklackschicht eignen, eine geringe Komplexität aufweisen sowie sich durch eine Verringerung der Fehlermöglichkeiten bei der Herstellung der Beschichtung auszeichnen. Gleichzeitig soll die Kombination aus Beschichtungsstoffen es ermöglichen den Prozess zur Herstellung der Beschichtung zu verkürzen, so dass Prozesszeiten und -kosten verringert werden können. Das Eigenschaftsprofil der resultierenden Beschichtung soll mindestens vergleichbar sein zu Beschichtungen, die mit Beschichtungsstoffkombinationen aus dem Stand der Technik hergestellt werden. Insbesondere sollen die Beschichtungen hinsichtlich ihrer optischen

Eigenschaften (Appearance, Glanz, Verlauf etc.) und ihrer mechanischen

Eigenschaften, wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit und

Chemikalienbeständigkeit, mindestens vergleichbar zu Beschichtungen aus dem Stand der Technik sein.

Die Aufgabe konnte gelöst werden durch die Bereitstellung einer

Beschichtungsstoffkombination bestehend aus einem wenigstens ein farbgebendes Pigment enthaltenen Beschichtungsstoff, enthaltend mindestens ein

fremdvernetzendes Bindemittel als Hauptbindemittel zur Ausbildung einer

Füllerschicht auf einem Substrat, und einem wenigstens ein farbgebendes Pigment enthaltenen Beschichtungsstoff, enthaltend mindestens ein fremdvernetzendes Bindemittel als Hauptbindemittel zur Ausbildung einer Decklackschicht auf der Füllerschicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht verträglich nach DIN EN ISO 12944-5:2008-1 sind, wobei der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht auf die Füllerschicht aufgetragen werden kann, bevor die Füllerschicht die Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird, und die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht als Lösemittel organische Lösemittel enthalten.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine

Beschichtungsstoffkombination bestehend aus einem Beschichtungsstoff, enthaltend mindestens ein fremdvernetzendes Bindemittel als Hauptbindemittel zur Ausbildung einer Füllerschicht auf einem Substrat, und Beschichtungsstoff, enthaltend mindestens ein fremdvernetzendes Bindemittel als Hauptbindemittel zur Ausbildung einer Decklackschicht auf der Füllerschicht, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht verträglich nach DIN EN ISO 12944-5:2008-1 sind, wobei der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht auf die Füllerschicht aufgetragen werden kann, bevor die Füllerschicht die Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird, und die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht als Lösemittel organische Lösemittel enthalten.

Im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden folgende Begriffsdefinitionen eingeführt: Der Begriff Beschichtung beschreibt die Gesamtheit der gehärteten Schichten, die auf ein Substrat aufzutragen sind oder aufgetragen wurden. Unter dem Begriff Schicht ist eine durchgehende Schicht, die durch ein- oder mehrmaliges Auftragen von Beschichtungsstoff auf ein Substrat entsteht, zu verstehen. Durch Härtung wird eine Schicht in eine gehärtete Schicht überführt. Bei einer Beschichtung, die lediglich eine gehärtete Schicht aufweist, sind die Begriffe Beschichtung und gehärtete Schicht synonym.

Unter dem Begriff Beschichtungssystem ist die Gesamtheit der Schichten aus Beschichtungsstoffen, die auf ein Substrat aufzutragen sind oder aufgetragen wurden, zu verstehen.

Ein Beschichtungsstoff ist ein flüssiges Produkt, das, auf einem Untergrund aufgetragen eine Schicht ergibt. Nach Härtung resultiert aus dieser Schicht eine gehärtete Schicht. Werden mehrere Beschichtungsstoffe nacheinander jeweils unter Ausbildung einer Schicht aufgetragen, resultiert ein Beschichtungssystem. Wird dieses Beschichtungssystem gehärtet, resultiert eine Beschichtung bestehend aus den jeweiligen gehärteten Schichten. Zur Vereinfachung der Bezeichnungen werden die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der jeweiligen Schicht auch nach dieser benannt, dies bedeutet, dass ein Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht als Füller bezeichnet wird und ein Beschichtungsstoff zur Ausbildung einer

Decklackschicht als Decklack bezeichnet wird.

Unter Ablüften ist das partielle Verdunsten der flüchtigen Anteile eines

Beschichtungsstoffs, ehe die Filmbildung vollendet ist und/oder ein weiteres

Beschichtungsmittel aufgebracht wird, zu verstehen. Die Ablüftzeit wird auch als Flash-Off-Zeit bezeichnet.

Unter Härtung bzw. physikalischer Trocknung ist der ganze Komplex an Vorgängen, Reaktionsabläufen, Umwandlungen usw. zu verstehen, der mit dem Übergang des flüssig applizierten Beschichtungsstoffs in einen festen, am Untergrund gut haftenden Film einhergeht. Das Ergebnis der Härtung ist ein vernetzter Film. Dies kann durch chemische oder physikalische Vernetzung, d. h. die Verschlaufung von Polymerketten durch vollständiges Entfernen des Lösemittels, erreicht werden.

Der allgemeine Begriff Bindemittel ist nach der DIN 4618:2007-03 der nichtflüchtige Anteil eines Beschichtungsstoffes ohne Pigmente und Füllstoffe. Der Begriff

Festkörper beschreibt den nichtflüchtigen Anteil eines Beschichtungsstoffs.

Es ist erfindungswesentlich, dass der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der

Füllerschicht und der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht verträglich nach DIN EN ISO 12944-5:2008-1 sind.

Es ist weiterhin erfindungswesentlich, dass der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht auf die Füllerschicht appliziert werden kann, bevor die

Füllerschicht die Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird.

Durch die Applikation des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung einer Füllerschicht auf ein Substrat kommt es zur Ausbildung der Füllerschicht. Die Füllerschicht dient dazu, eventuell vorhandene Unebenheiten und/oder Farbtonunterschiede des Substrats zu egalisieren. Gleichzeitig wirkt diese Schicht, wenn sie im gehärteten Zustand vorliegt, energieabsorbierend und schützt die darunterliegende Substratoberfläche vor UV- Transmission. Die erfindungsgemäße Beschichtungsstoffkombination zeichnet sich dadurch aus, dass die Applikation des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht auf die Füllerschicht erfolgen kann, bevor die Füllerschicht die Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird. Dies bedeutet, dass die

Beschichtungsstoffkombination für eine direkte„nass-in-nass" Applikation des Füllers und des Decklacks geeignet sein muss.

Dies hat zur Folge, dass bei entsprechender Applikation ein direkter„nass-in-nass" Auftrag der beiden Beschichtungsstoffe erfolgt, so dass sich zwischen der

Füllerschicht und der Decklackschicht keine diskrete Grenzschicht ausbildet. Damit ist die Zwischenschichthaftung zwischen der gehärteten Füllerschicht und der gehärteten Decklackschicht automatisch gegeben. Prozessbedingt ergeben sich unvermeidliche Flash-Off-Zeiten zwischen der

Applikation des Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und der

Applikation des Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht, die aus den Taktzeiten beim Aufbringen der Beschichtungsstoffe resultieren und durch

gegebenenfalls zusätzliche Operationen, wie die Vorbeschichtung an kritischen Stellen, wie z.B. an Sicken und Kanten. Diese unvermeidlichen Ablüftzeiten führen im Allgemeinen zu einer verschlechterten Appearance, so dass unter Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination zur Herstellung einer Beschichtung die Flash-Off Zeiten zwischen der Applikation des Füllers und des Decklacks so kurz wie möglich zu halten sind.

Dadurch, dass die Beschichtungsstoffkombination dazu geeignet sein muss, dass eine Applikation des Beschichtungsstoffes zur Ausbildung der Decklackschicht auf die Füllerschicht erfolgt, bevor diese Füllerschicht staubtrocken ist, ist es

erfindungswesentlich, dass die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht verträglich nach DIN EN ISO 12944-5:2008-01 sind. Im Allgemeinen bedeutet dies, dass beim Auftrag des Decklacks auf die noch nicht staubtrockene Füllerschicht keine unerwünschten Effekte auftreten. Dies bedeutet insbesondere, dass keine negativen physikalischen oder chemischen

Wechselwirkungen auftreten, die die Filmbildung oder die Eigenschaften der resultierenden Beschichtung negativ beeinflussen. Unerwünschte Effekte im Sinne dieser Erfindung sind insbesondere die Ausbildung einer diskreten Phasengrenze zwischen der Füllerschicht und der Decklackschicht, wodurch keine partielle

Vermischung der Füllerschicht und der Decklackschicht auftritt. Des Weiteren ist es unerwünscht, dass eine Entmischung der jeweiligen Beschichtungsstoffe stattfindet, wodurch beispielsweise ein Gradient des Hauptbindemittels in der jeweiligen Schicht auftreten kann. Weitere unerwünschte Nebeneffekte sind das Auftreten von

Ausfällungen im Beschichtungssystem, beispielsweise durch die Bildung von

Feststoffen innerhalb des Beschichtungssystems durch (Fällungs-)Reaktionen von Komponenten des Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und

Komponenten des Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht;

Umbenetzungen dergestalt, dass beispielsweise Benetzungsadditive der

Füllerschicht in Wechselwirkung mit Benetzungsadditiven der Decklackschicht treten, wodurch es zu einer Destabilisierung von Pigmenten oder Füllstoffen kommt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung zählen zu den unerwünschten Effekten auch unerwünschte Oberflächeneffekte der resultierenden Beschichtung, wie

beispielsweise das Auftreten von Kratern, Pinholes oder ähnlichen Fehlstellen in der Beschichtung.

Die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht enthalten wenigstens ein farbgebendes Pigment.

Pigmente sind gemäß DIN EN ISO 4618 Farbmittel, die aus feinen Teilchen bestehen, die in der flüssigen Phase des Beschichtungsstoffes unlöslich sind und aufgrund ihrer optischen, schützenden und/oder dekorativen Eigenschaften verwendet werden. Der Begriff Farbmittel schließt hierbei schwarze oder weiße Farbmittel ein. Bevorzugte Pigmente sind farbgebende Pigmente und/oder effektgebende Pigmente und Korrosionsschutzpigmente. Unter effektgebenden Pigmenten sind solche zu verstehen, die einen optischen Effekt geben, der insbesondere auf Lichtreflexion beruht.

Beispiele für geeignete anorganische farbgebende Pigmente sind Weißpigmente wie Zinkweiß, Zinksulfid oder Lithopone; Schwarzpigmente wie Ruß, Eisen-Mangan- Schwarz oder Spinellschwarz; Buntpigmente wie Chromoxid, Chromoxidhydratgrün, Kobaltgrün oder Ultramaringrün, Kobaltblau, Ultramarinblau oder Manganblau, Ultramarinviolett oder Kobalt- und Manganviolett, Eisenoxidrot,

Cadmiumsulfoselenid, Molybdatrot oder Ultramarinrot; Eisenoxidbraun, Mischbraun, Spinell- und Korundphasen oder Chromorange; oder Eisenoxidgelb, Nickeltitangelb, Chromtitangelb, Cadmiumsulfid, Cadmiumzinksulfid, Chromgelb oder

Bismutvanadat.

Weiter anorganische farbgebende Pigmente sind Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, insbesondere Böhmit, Titandioxid, Zirkoniumoxid, Ceroxid und Mischungen hiervon.

Beispiele für geeignete organische farbgebende Pigmente sind Monoazopigmente, Bisazopigmente, Anthrachinonpigmente, Benzimidazolpigmente,

Chinacridonpigmente, Chinophthalonpigmente, Diketopyrrolopyrrolpigmente, Dioxazinpigmente, Indanthronpigmente, Isoindolinpigmente, Isoindolinonpigmente, Azomethinpigmente, Thioindigopigmente, Metallkomplexpigmente, Perinonpigmente, Perylenpigmente, Phthalocyaninpigmente oder Anilinschwarz.

Es ist generell möglich, die Verträglichkeit von zwei Beschichtungsstoffen in einem Handversuch zu überprüfen. Dazu werden im Fall von unpigmentierten

Beschichtungsstoffen diese in einem durchsichtigen Behälter vermischt. Im Fall von pigmentierten Beschichtungsstoffen wird ein Auszug der Beschichtungsstoffe hergestellt, der keine Pigmente enthält. Bilden die beiden Beschichtungsstoffe beim Vermischen eine klare, homogene und stabile Lösung, sind die Beschichtungsstoffe miteinander verträglich. Durch Abkühlen der Mischungen auf bis zu minus 40 °C und Bewertung der Durchsichtigkeit hinsichtlich Klarheit und Transparenz kann die Verträglichkeit beliebiger Mischungen von Beschichtungsstoffen beziehungsweise beliebiger Kombinationen von Bindemitteln bewertet werden. Neben der Temperatur sind auch die gewählte Abkühlrate, die Kühl- und Haltezeit und die eingesetzten Mengen variabel. Daher sind die Variablen für vergleichende Prüfungen konstant oder hinreichend ähnlich zu halten. Neben einer visuellen Auswertung besteht auch die technische Möglichkeit der„Trübungsmessung" in Analogie zu photometrischen Verfahren. Damit lassen sich Ergebnisse besser quantifizieren.

Eine Verträglichkeit der Beschichtungsstoffe der Beschichtungsstoffkombination wird vorzugsweise dadurch erzielt, dass das Hauptbindemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das Hauptbindemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht nach DIN EN ISO 12944-5:2008-01 verträglich sind. Unerwünschte Nebeneffekte in Bezug auf die Verträglichkeit von Bindemitteln sind im Sinne dieser Erfindung insbesondere neben den bereits aufgeführten

Nebeneffekten hinsichtlich der Beschichtungsstoffe, dass die Härtung eines

Hauptbindemittels die Härtung des anderen Bindemittels nicht dergestalt stört, dass Fehler in der resultierenden Beschichtung, wie beispielsweise Oberflächendefekte, auftreten. Um diesen Sachverhalt zu verdeutlichen, wird nachfolgendes Beispiel aufgeführt: Die Hauptbindemittel der Beschichtungsstoffe zur Ausbildung einer Füllerschicht und einer Decklackschicht sind sehr gut und unbegrenzt mischbar. Das eine Hauptbindemittel enthält vorwiegend sehr reaktive primäre Hydroxylgruppen, wohingegen das andere Hauptbindemittel lediglich wenig reaktive Hydroxylgruppen enthält. Durch die Applikation des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der

Decklackschicht auf die Füllerschicht bevor diese Staubtrockenheit erreicht hat, kommt es zur partiellen Vermischung der Beschichtungsstoffe und somit auch zur partiellen Vermischung der Hauptbindemittel, wodurch die beiden Hauptbindemittel auch Bestandteil der anderen Schicht wären. Die Härtung durch chemische

Vernetzung der Hydroxylgruppen der beiden Hauptbindemittel würde zeitlich sehr unterschiedlich erfolgen, wodurch eine sehr unruhige Oberfläche entstehen würde. Eine Verträglichkeit der Hauptbindemittel der Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht wird vorzugsweise dadurch erzielt, dass das Hauptbindemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das Hauptbindemittel zur Ausbildung der Decklackschicht der gleichen

Bindemittelklasse angehören.

Der Begriff der Bindemittelklasse bedeutet im Zusammenhang dieser Erfindung, dass die Hauptbindemittel zur gleichen chemischen Stoffklasse gehören. Chemische Stoffklassen sind im Sinne dieser Erfindung beispielsweise Polykondensationsharze, wie Alkydharze, gesättigte und ungesättigte Polyesterharze, Polyamide, Polyimide, Silikonharze sowie Vernetzerharze, wie Phenolharze und Harnstoffharze. Des Weiteren stellen die Polyadditionsharze, wie beispielsweise Polyurethane oder Epoxidharze, und Polymerisationsharze, wie beispielsweise Polyolefine,

Polyvinylverbindungen oder Poly(meth)acrylate, eine chemische Stoffklasse dar.

Vorzugsweise wird das Hauptbindemittel der Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus isocyanatvernetzenden polyhydroxylgruppenhaltigen Polyester- und

Polyacrylatharzen und deren Mischungen, wobei isocyanatvernetzende

polyhydroxylgruppenhaltige Polyacrylatharze bevorzugt sind.

Die Hauptbindemittel der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination bestehend aus Füller und Decklack sind fremdvernetzende Bindemittel, d.h. der Füller und der Decklack der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination stellen jeweils ein 2-Komponentensystem dar, welches jeweils eine

Vernetzerkomponente und eine zu vernetzenden Komponente enthält. Vorzugsweise wird das Verhältnis der reaktiven Gruppen der Vernetzerkomponente zu den reaktiven Gruppen der zu vernetzenden Komponente im Hauptbindemittel so gewählt, dass dieses Verhältnis zwischen dem Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und dem Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht ähnlich ist. Ähnlich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich das Verhältnis der reaktiven Gruppen zueinander vorzugsweise nicht um mehr als 30 %, bevorzugter 20 %, besonders bevorzugt 10 %, zwischen den beiden Beschichtungsstoffen der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination unterscheidet. Ganz besonders bevorzugt ist das Verhältnis der reaktiven Gruppen der Vernetzerkomponente zu den reaktiven Gruppen der zu vernetzenden Komponente der Bindemittel der beiden Beschichtungsstoffe der Beschichtungsstoffkombination im Wesentlichen identisch. Im Wesentlichen identisch bedeutet, dass sich dieses Verhältnis zwischen dem Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und dem Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht um nicht mehr als 5% unterscheidet.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass die reaktiven Gruppen der Vernetzerkomponenten sowie die reaktiven Gruppen der zu vernetzenden Komponenten der Bindemittel der Beschichtungsstoffe sich chemisch möglichst ähnlich, besonders bevorzugt chemisch identisch sind.

Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei den reaktiven Gruppen der

Vernetzerkomponente um Isocyanatgruppen und bei den reaktiven Gruppen der zu vernetzenden Komponente um Hydroxylgruppen.

Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungen zeigen exemplarisch wie eine Verträglichkeit der Hauptbindemittel der Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht erzielt werden kann.

Es ist ganz besonders bevorzugt, dass die Hauptbindemittel der Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und zur Ausbildung der Decklackschicht identisch sind.

Der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht und der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht enthalten als Lösemittel organische Lösemittel. Unter dem Begriff organische Lösemittel im Zusammenhang mit der

erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination werden solche

Beschichtungsstoffe verstanden, die als Lösemittel organische Lösemittel als Hauptkomponente enthalten und somit im Wesentlichen frei von Wasser sind.

Gegebenenfalls können die Beschichtungsstoffe jedoch Wasser in sehr geringen Anteilen enthalten. Vorzugsweise beträgt der Anteil an Wasser höchstens 1 ,0 Gew.- %, besonders bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,01 Gew.-% jeweils bezogen auf den Gesamtanteil der in den Beschichtungsstoffen enthaltenen Lösemitteln.

Geeignet sind alle Lösemittel, die unter den gewählten Reaktionsbedingungen nicht reaktiv sind oder deren Reaktivität gegenüber den Reaktionspartnern zu

vernachlässigen ist und in denen die Reaktanden und die Reaktionsprodukte zumindest teilweise löslich sind. Hierzu sei insbesondere aufgeführt, dass

organische Lösemittel mit Hydroxylgruppen die Isocyanatvernetzung eines

Bindemittels behindern und unerwünschte Nebenreaktionen auftreten. Es ist daher bevorzugt, dass die organischen Lösemittel so gewählt werden, dass sie im

Wesentlichen frei von ein- oder mehrwertigen Alkoholen sind. Gegebenenfalls können die Beschichtungsstoffe jedoch ein- oder mehrwertige Alkohole in sehr geringen Anteilen enthalten. Vorzugsweise beträgt der Anteil an ein- oder

mehrwertige Alkohole höchstens 1 ,0 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt höchstens 0,1 Gew.-%, insbesondere höchstens 0,01 Gew.-% jeweils bezogen auf den Gesamtanteil der in den Beschichtungsstoffen enthaltenen Lösemitteln.

Als Beispiele für organische Lösemittel seien heterocyclische, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Ester, Ketone und Amide, wie z. B. N- Methylpyrrolidon, N-Ethylpyrrolidon, Dimethylformamid, Toluol, Xylol,

Diethylenglykoldimethylether, Cyclohexanon, Methylethylketon (MEK),

Methylisobutylketon (MIBK), Aceton, Isophoron, 2-Heptanon (MAK),

Butylglykolacetat (BGA), Butylacetat oder Mischungen davon genannt. Besonders bevorzugt werden die organischen Lösemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2-Heptanon (MAK), Butylglykolacetat (BGA), Butylacetat sowie deren

Mischungen. Vorzugsweise gehören die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und die organischen Lösemittel des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht zur gleichen

Lösemittelklasse. Der Begriff der Lösemittelklasse bedeutet im Sinne dieser

Erfindung, dass die Lösemittel eine ähnliche chemische Struktur bzw. ähnlich oder gleiche funktionelle Gruppen aufweisen. Lösemittelklassen sind beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ester, Ketone oder Ether.

Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass die organischen Lösemittel des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht möglichst ähnlich sind. Ähnlichkeit der Lösemittel bzw. deren Gemische bedeutet insbesondere, dass diese eine ähnliche Polarität aufweisen.

Besonders bevorzugt werden die organischen Lösemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2-Heptanon (MAK), Butylglykolacetat (BGA), Butylacetat sowie deren Mischungen.

Es ist bevorzugt, dass die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und die organischen Lösemittel des

Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht identisch sind.

Es ist ganz besonders bevorzugt, dass das Hauptbindemittel und die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und das

Hauptbindemittel und die organischen Lösemittel des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht identisch sind.

Vorzugsweise enthält der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht Füllstoffe.

Füllstoffe sind nach DIN EN ISO 4618 Materialien in körniger oder Pulverform, die in der flüssigen Phase eines Beschichtungsstoffs unlöslich sind und verwendet werden, um bestimmte physikalische Eigenschaften zu erreichen oder zu beeinflussen. Da es zwischen Pigmenten und Füllstoffen hinsichtlich ihres Verwendungszwecks zu Überschneidungen kommen kann, wird häufig der Brechnungsindex zu deren Unterscheidung herangezogen. Dieser liegt bei Füllstoffen unterhalb von 1 ,7, weshalb diese Produktklasse kein nennenswertes Streu- und Deckvermögen erreicht.

Vorzugsweise weisen die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht jeweils einen Festkörperanteil von mindestens 40 Gew.-%, bevorzugter von mindestens 50 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von mindestens 65 Gew.-% auf. Dies bedeutet, dass es sich bei den verwendeten

Beschichtungsstoffen zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht vorzugsweise mindestens um sogenannte High-Solid (HS) oder bevorzugter um Ultra-High-Solid (UHS) Beschichtungsstoffe handelt. Durch den vorzugsweise hohen Festkörpergehalt kann gewährleistet werden, dass ein Auftrag der gewünschten Schichtdicken mit einem Spritzgang möglich ist.

Eine allgemein gültige Definition für die Begriffe MS (medium solid), HS (high solid) oder UHS (Ultra-high-solid) existiert nicht. Bei Lackieranlagen ohne thermische Abluftreinigung (Nachverbrennung) sollte aus Gründen des Umweltschutzes der Lösemittelgehalt in spritzfertigen Mischungen so niedrig wie möglich gehalten werden. In der EU (aber auch anderen Regionen) wurden daher je nach

Anwendungsgebiet unterschiedliche Grenzwerte erlassen, um den Betrieb solcher Anlagen zu genehmigen. Nach dieser Definition sind MS-Lacke mit einem VOC-Wert > 420 g/l, HS-Lacke < 420 g/l und UHS < 350 g/l gemeint. Die Bestimmung erfolgt z.B. nach DIN EN ISO 1 1890 oder nach ASTM D2369 und berechnet sich nach der Formel:

VOC (g/l) = (Masse flüchtiger Anteile [g] - Masse Wasser [g]) / (Volumen Lack [I]- Volumen Wasser [I]),

wobei eine organische Verbindung als flüchtig eingestuft wird, wenn sie bei 293,15 K einen Dampfdruck von 0,01 KPa aufweist.

Da der Anteil Wasser jeweils abgezogen wird und der Bezug auf das Volumen des wasserfreien Beschichtungsstoffs erfolgt, ergibt sich eine Vergleichbarkeit der Emission bei gleicher Applikation (Auftragswirkungsgrad, Anzahl Spritzgänge, ...) und gleicher lackierter Fläche selbst bei unterschiedlich pigmentierten Lacken. Eine entsprechende Definition gilt für die vorliegende Erfindung.

Vorzugsweise werden die Beschichtungsstoffe der Beschichtungsstoffkombination zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht dahingehend

rheologieoptimiert, dass sie eine ausreichende Läufer- und Kocherstabilität aufweisen. Dies wird vorzugsweise erzielt durch den Einsatz von Rheologiemitteln und gegebenenfalls Entschäumern. Beispiele für Rheolgiemittel, die vorzugsweise in den Beschichtungsstoffen der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination zur Steuerung der rheologischen Eigenschaften der Beschichtungsstoffe eingesetzt werden können, sind pyrogene Kieselsäuren, Bentonite sowie

harnstofffunktionalisierte Polymere.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination zur Herstellung eines aus einer Füllerschicht und Decklackschicht bestehenden Beschichtungssystems auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass i-a) auf das Substrat der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht unter Ausbildung einer Füllerschicht aufgebracht wird und i-b) auf die Füllerschicht der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht unter Ausbildung einer Decklackschicht aufgebracht wird, wobei der Auftrag des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Decklackschicht in i-b) erfolgt, bevor der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht in i-a) die Trockenstufe 1 nach DIN 53150:2002-09 erreicht hat, wobei die Trockenstufe nach EN ISO 91 17-3:2010 bestimmt wird.

Vorzugsweise wird das aus einer Füllerschicht und Decklackschicht bestehenden Beschichtungssystem zur Herstellung einer aus einer gehärteten Füllerschicht und gehärteten Decklackschicht bestehenden Beschichtung verwendet, indem das Beschichtungssystem gehärtet wird.

Bevorzugt erfolgt die Applikation des Beschichtungsstoffs zur Ausbildung der Füllerschicht und des Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht durch pneumatisches und/oder elektrostatisches Spritzen (ESTA). Diese Operationen können durch manuelle Operationen beispielsweise der Vorlackierung von kritischen Stellen ergänzt werden.

Bevorzugt werden die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und der Decklackschicht jeweils mit einer solchen Nassschichtdicke ausgebracht, dass eine Trockenfilmdicke der gehärteten Füllerschicht von 25 bis 35 μιτι und eine

Trockenfilmdicke der gehärteten Decklackschicht von 40 bis 80 μιτι resultieren.

Die Trockenfilmdicke der gehärteten Füllerschicht und der gehärteten

Decklackschicht wird mikroskopisch anhand von Querschliffen bestimmt. Dazu werden die erzeugten gehärteten Schichten mittels geeigneter Werkzeuge, beispielsweise mit einem Skalpell vom Substrat gelöst. Die so erhaltenen

Filmabschnitte werden in einen Objektträger fixiert, so dass die Beschichtung mikroskopiert werden kann (sogenannter Querschnitt). Durch entsprechend kalibrierte Mikroskopie in Zusammenhang mit bildanalytischen Auswertungen lassen Schichtdickenbestimmungen mit einer Genauigkeit von plus/minus 1 μιτι

durchführen.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsstoffkombination eignet sich insbesondere zur Herstellung von Beschichtungen auf Personenkraftwagen und Nutzfahrzeugen, wie Lastkraftwagen, Vans oder Omnibussen. Vorzugsweise ist das Substrat daher eine Karosserie oder eine Kabine eines Kraftfahrzeugs oder ein Teil einer solchen.

Besonders bevorzugt ist das Substrat eine Karosserie oder eine Kabine eines Personenkraftwagens oder eines Nutzfahrzeugs, insbesondere von Lastwagen, Vans oder Omnibussen.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, dass sich durch die erfindungsgemäße Beschichtungsstoffkombination sowie deren erfindungsgemäße Verwendung, die Komplexität zur Herstellung einer Beschichtung enorm verringert werden kann. So kann beispielsweise bei 2-Komponetenbeschichtungsstoffen, die eine identische Vernetzerkomponente im Füller und im Decklack verwenden, anlagetechnisch auf eine zusätzliche, separate Leitung für die Vernetzerkomponente verzichtet werden. Des Weiteren können die Beschichtungsstoffe zur Ausbildung der Füllerschicht und zur Ausbildung der Decklackschicht in einer Anlage verarbeitet werden. Dadurch ist eine gravierende Kapazitätserweiterung durch das Einsparen einer separaten Linie zur Applikation der Füllerschicht möglich, so dass damit eine deutliche Reduktion der Investitionskosten pro beschichtete Fläche realisiert werden kann.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsstoffkombination ermöglicht die Einsparung von fehleranfälligen Prozessschritten, so dass sich eine Verringerung von

Fehlermöglichkeiten, von Prozesszeiten und -kosten ergibt. So entfallen bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination zur Herstellung einer Beschichtung das Ablüften bzw. die Härtung der Füllerschicht im Ofen, der eventuell nötige Korrekturschliff der gehärteten Füllerschicht, die Zwischenlagerung von mit einer Füllerschicht beschichten Karosserie bzw. deren Teilen in Pufferzonen sowie die gegebenenfalls notwendige Reinigung dieser vor der Applikation des Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht. Dadurch können

Oberflächenstörungen durch unsachgemäße Applikation bzw. eine nicht optimale Abstimmung der Beschichtungsstoffe verringert werden, wie beispielsweise die Ausbildung von Kochern in lösemittelbasierten Decklackschichten durch Wasser aus einer unzureichend abgelüfteten bzw. getrockneten wässrigen Füllerschicht. Auch wird durch die erfindungsgemäße Beschichtungsstoffkombination das Auftreten von Benetzungsstörungen (Kratern) auf Untergründen mit niedriger Oberflächenenergie minimiert. Die mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination

hergestellten Beschichtungen zeigen ein Eigenschaftsprofil, welches mindestens vergleichbar ist zu Beschichtungen aus dem Stand der Technik.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung durch nachstehende Beispiele zusätzlich erläutert.

Sofern nicht anders ausgeführt, handelt es sich bei Angaben in Teilen um

Gewichtsteile und bei Angaben in Prozenten um Gewichtsprozente.

Soweit hierin nicht anders angegeben, beziehen sich alle Norm-Angaben auf die zum Anmeldetag der vorliegenden Erfindung aktuelle Norm.

Abkürzungen und Ausqanqsstoffe

TMP 1 ,1 ,1 -Tris(hydroxymethyl)propan

HHPSA Hexahydrophthalsäureanhydrid

Cardura E10® Glycidylester von Neodecansäuren; Hersteller Momentive

HDI Hexamethylendiisocyanat

IPDI Isophorondiisocyanat

Der nicht-flüchtige Anteil, d.h. der Festkörpergehalt (Festkörperanteil), der

Beschichtungsstoffe wird gemäß DIN EN ISO 3251 (Datum: Juni 2008) bestimmt. Die Prüfdauer beträgt dabei 60 Minuten bei einer Temperatur von 130°C. Der nach Trocknung verbleibende nichtflüchtige Anteil wird zur Einwaage ins Verhältnis gesetzt und gibt den prozentualen Festkörper der

Beschichtungsmittelzusammensetzung an.

Bestimmung der OH-Zahl: Die OH-Zahl errechnet sich über die Stöchiometrie der eingesetzten Komponenten. Die OH-Zahl errechnet sich aus den eingesetzten OH- funktionellen Komponenten abzüglich der erreichten Säurezahl, zuzüglich der durch die Ringöffnungsreaktion entstehenden weiteren OH-Gruppen.

Bestimmung der Säure-Zahl: Die Säure-Zahl wird durch Titration mit einer KOH- Lösung nach DIN EN ISO 21 14 durchgeführt. Die Säurezahl gibt hierbei die Menge an Kaliumhydroxid in mg an, die zur Neutralisation von 1 g der jeweiligen Verbindung verbraucht wird. Die angegebenen OH-Zahlen sowie Säure-Zahlen beziehen sich jeweils auf den Festkörperanteil des Beschichtungsstoffs.

Bestimmung des Molekulargewichts: Molekulargewichtsbestimmungen werden mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) bei 40 °C mit einer

Hochdruckflüssigkeitschromatographie-Pumpe und einem Brechungsindexdetektor durchgeführt. Als Elutionsmittel wird Tetrahydrofuran mit einer

Elutionsgeschwindigkeit von 1 ml/min verwendet. Die Kalibrierung wird mittels eines Poly-MMA Standards durchgeführt. Das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn, das gewichtsmittlere Molekulargewicht Mw und Mp werden bestimmt, wobei sich der Polymolekularitätsindex Mp berechnet aus Mp = Mw/Mn.

Bestimmung der Glasübergangstemperatur T g wird nach DIN 53765

durchgeführt.

Die Messung der Viskosität wurde bei 23 °C mit einem Rotationsviskosimeter der Fa. Brookfield, Typ CAP 2000+, Spindel 3 mit einer Scherrate von 1250 s "1 durchgeführt.

In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen erfolgte die Applikation jeweils mittels ESTA auf KTL (kathodische Elektrotauchlackierung) beschichtetem Substrat;

Trockenschichtdicken: Füller jeweils 30 μιη, Decklack jeweils 50 μιτι.

Stand der Technik: Vergleichsbeispiel Probe 1 mit einem handelsüblichen Füller (Füller 1 ) und einem handelsüblichen 2-K-Decklack weiß (Decklack 1 ) (beide von BASF Coatings GmbH Münster):

Füller 1 ist ein lösemittelbasierter 1 -K-Füller auf Basis eines Polyesters, der mit einem Melaminharz vernetzt wurde. Alternativ können auch andere handelsübliche lösemittelhaltige Füller verwendet werden, wie beispielsweise mit Polyamin vernetzte Epoxidharze oder mit Oligoisocyanat vernetzte OH-funktionelle Acrylatharze, sowie auch wässrige Füller. Decklack 1 ist ein 2-K-Decklack (weiß) auf Basis eines OH-funktionelles Acrylatharzes, welches mit Oligoisocyanat vernetzt wurde (in der Zusammensetzung ähnlich der Decklackzusammensetzung des Decklacks 2).

Füller und Decklack der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination: lösemittelbasierter 2-K-Füller (Füller 2) und lösemittelbasierte 2-K-Decklack (weiß) (Decklack 2)

Beschreibung der Einzelsynthesen zur Herstellung der erfindunqsqemäßen

Beschichtungsstoffkombination

Polyester:

Analog: Lit: Research Disclosure (2006), 505(May), P520-P521 (No. 505044) CODEN: RSDSBB; ISSN: 0374-4353

Analog zum Beispiel A der oben genannten Literaturstelle werden 1 mol TMP mit 2 mol HHPSA, in einer zweiten Stufe dann das daraus resultierende Produkt mit 2 mol Cardura E 10® bei 120°C umgesetzt. Nach weiteren 2h bei dieser Temperatur wird abgekühlt und das Produkt mit einem Gemisch aus 2 Teilen Xylol und 1 Teil

SOLVENTNAPHTHA 160/180 auf einen Festkörpergehalt von 84 ± 1 % angelöst. Man erhält eine zähflüssige Lösung mit einer Viskosität von 3400 - 4800mPas.

OH-funktionelles Acrylat 1 :

OH-funktionelles Acrylat polymerisiert in SOLVENTNAPHTHA 160/180 mit einer OH- Zahl von 1 15 - 125 mg KOH/g, einer T g von 33 °C, einer Säurezahl von 5 - 8 mg KOH/g, einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1200 - 2000 Dalton und einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 3300 - 5100 Dalton (gemessen gegen Poly- Methylmethacrylat als Standard); einem Festkörpergehalt von 65 ± 1 . Die

Polymerisationstemperatur beträgt 160°C unter Druck (3 bar abs.). Das

Lösungsmittel ist ein Gemisch aus SOLVENTNAPHTHA 160/180 und n-Butylacetat im Verhältnis 4:1 . Das OH-Acrylat weist eine Viskosität, von 650-1000 mPas auf. Die Monomerenzusammensetzung besteht zu etwa gleichen Teilen aus Styrol,

Hydroxiethylmethacrylat, Methylmethacrylat sowie Isodecylmethacrylat. OH-funktionelles Acrylat 2:

OH-funktionelles Acrylat polymerisiert in Butylacetat mit einer OH-Zahl von 152 - 160 mg KOH/g, einem T g von 55 °C, einer Säurezahl von 8 - 10 mg KOH/g, einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1600 - 2200 Dalton und einem

gewichtsmittleren Molekulargewicht von 3900 - 4500 Dalton (gemessen gegen Poly- Methylmethacrylat als Standard); einem Festkörpergehalt von 55 ± 1 %. Das

Lösungsmittel ist ein Gemisch aus SOLVENTNAPHTHA 160/180 und n-Butylacetat im Verhältnis 7:1 .

Das OH-Acrylat weist eine Viskosität von 900 -1300 mPas auf. Die

Monomerenzusammensetzung besteht zu gleichen Teilen aus Styrol,

Butylmethacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat sowie

Cyclohexylmethacrylat und einem geringen Anteil an Acrylsäure.

OH-funktionelles Acrylat 3:

OH-funktionelles Acrylat polymerisiert in Butylacetat mit einer OH-Zahl von 1 15 - 125 mg KOH/g, einem T g von 33 °C, einer Säurezahl von 5 - 8 mg KOH/g, einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 1300 - 1500 Dalton und einem

gewichtsmittleren Molekulargewicht von 3700 - 4500 Dalton (gemessen gegen Poly- Methylmethacrylat als Standard); einem Festkörpergehalt von 78 ± 1 % in

Butylacetat. Die Polymerisationstemperatur beträgt 160°C unter Druck (3 bar abs.). Man erhält eine zähflüssige Lösung mit einer Viskosität von 5800 - 6300mPas. Die Monomerenzusammensetzung besteht zu etwa gleichen Teilen aus Styrol,

Hydroxiethylmethacrylat, Methylmethacrylat sowie Isodecylmethacrylat. Ausführunqsbeispiel für eine Füller- und eine Decklackformulierunq der erfindunqsqemäßen Beschichtunqsstoffkombination (Füller 2 mit Decklack 2)

Sowohl Füller als auch Decklack wurden mit einem handelsüblichen aliphatischen Oligoisocyanat auf Basis von Hexamethylendiisocyanat (HDI) vernetzt. Alternativ kann die Vernetzung auch mit Isophorondiisocyanat (IPDI) durchgeführt werden.

Die Applikation selbst erfolgte jeweils unter identischen Bedingungen, mit ESTA (elektrostatischer Applikation), bei gleichem Abstand, gleichen Ausflussraten, Zuggeschwindigkeiten, Drehzahl der Glocke usw. Erfindunqsqemäße Proben : In den erfindungsgemäßen Beispielen 2, 3 und 4 wird der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Decklackschicht appliziert, bevor der Beschichtungsstoff zur Ausbildung der Füllerschicht die Trockenstufe 1 nach DIN 531 50:2002-09 erreicht hat. Die Proben unterscheiden sich in der Flash-Off Zeit der Füllerschicht.

Verqleichsproben mit Füller 1 bzw. Füller 2: der Decklack wurde nach Härtung des Füllers auf die jeweils gehärtete Füllerschicht appliziert.

Probe 1 : Füller 1 thermisch gehärtet vor Decklack-Applikation

Probe 5: Füller 2 thermisch gehärtet vor Decklack-Applikation

* nicht erfindungsgemäß

Bei der nicht erfindungsgemäßen Kombination des Füllers 1 mit Decklack 1 oder 2 (nicht in der Tabelle aufgeführt) und einer Applikation der Decklacke auf die

Füllerschicht bevor diese Staubtrockenheit erreicht hat nach den in der Tabelle angegebenen Flash-Off- Zeiten, ergaben sich matte Decklackoberflächen. Dies entspricht einem unerwünschten Nebeneffekt. Die Oberflächeneigenschaften einer matten Oberfläche können mit einem wave-scan Gerät nicht vermessen werden.

Die Messung der optischen Eigenschaften erfolgte mit einem handelsüblichen wave- scan-dual-Gerät der Firma Byk Gardener. Die damit auf glänzenden Oberflächen erhaltenen Messwerte wurden mit der mitgelieferten Software umgerechnet in die nachfolgenden Werte:

• long wave (LW)-, Short wave (SW)-Werte ,

• N1 - und N3 - Werte (nach BMW Skalen, die die Betrachtung der Oberfläche aus 1 bzw. 3 m Abstand repräsentieren)

• CF-Werte (nach FORD Skalen, die sich zusammensetzen aus Luster,

Sharpness und orange peel)

• DOI (entspricht ungefähr dem Glanz bei 20 ° Betrachtungswinkel)

Dabei gilt für die Bewertung des optischen Ergebnisses, das bessere optische Eigenschaften vorliegen:

• Je kleiner LW und SW und / oder wenn LW < SW

• Je kleiner N1 und N3

• Je größer CF

Die Ergebnistabelle zeigt, dass Probe 2 (erfindungsgemäße

Beschichtungsstoffkombination aus Füller 2 und Decklack 2 mit kürzester Ablüftzeit) die besten optischen Eigenschaften aufweist. Eine Verlängerung der Ablüftzeit verschlechtert die optischen Eigenschaften entgegen der bisherigen Erfahrung mit bekannten Beschiczhtungsstoffkombinationen aus dem Stand der Technik.

Insgesamt zeigt sich, dass alle erfindungsgemäßen Proben gute optische

Eigenschaften aufweisen. Insbesondere zeigen die Beschichtung hergestellt aus der erfindungsgemäßen Beschichtungsstoffkombination die besten Ergebnisse bezüglich Glanz und Verlauf.