Effect of weathering on physical properties of clearcoats

Aim of the investigations was to explore the weatherability performance of selected polymer films. The results were correlated with each other, so that measurable changes can be attributed to chemical and/or physical effects. Therefore, polyols with different aromatic content were produced. The resins were crosslinked with melamine-formaldehyde resin (1K system) and polyisocyanurate (2K system), respectively. The analyses resulted after each 100 h accelerated weathering in a period of total 1000 h. Chemical degradation processes were analysed by means of FT-IR spectroscopy. For the physical investigations were used: dynamic mechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetry (DSC), investigation of the surface topography, contact angle measurements to determine the surface tension, and gloss measurements. The mechanical investigations proved remarkably suited for tracing the changes in properties. Already after a short exposure time these methods yielded information about the weathering behaviour of the investigated clearcoat systems. Ziel dieser Untersuchungen war es, das Bewitterungsverhalten ausgewahlter Polymerfilme mit chemischen und physikalischen Methoden zu untersuchen. Die erhaltenen Informationen wurden miteinander korreliert, so das mesbare Veranderungen chemischen bzw. physikalischen Ursachen zugeschrieben werden konnen. Hierzu wurden Polyole mit unterschiedlichem Aromatengehalt synthetisiert und die Bindemittel mit Melamin-Formaldehydharz (1K-System) bzw. Polyisocyanurat (2K-System) vernetzt. Die Analyse des bewitterungsinduzierten Polymerabbaus erfolgte nach jeweils 100 h beschleunigter Bewitterung in einem Zeitraum von insgesamt 1000 h. Die chemischen Degradationsprozesse wurden mittels FT-IR-Spektroskopie analysiert. Als physikalische Untersuchungen wurden eingesetzt: dynamisch-mechanische Analyse (DMA), Differential-Scanning-Calorimetry (DSC), Aufnahme von Oberflachentopographien, Messung des Kontaktwinkels zur Bestimmung der Oberflachenspannung und Glanzmessungen. Die mechanischen Untersuchungsmethoden erwiesen sich fur die Verfolgung der Eigenschaftsveranderungen als bemerkenswert geeignet. Schon nach sehr kurzer Exposition lieferten diese Methoden bei den untersuchten Klarlack-Systemen Aussagen uber deren Bewitterungsverhalten.