WATER-BASED COATING COMPOSITION

Abstract

The disclosure relates to a water-based coating composition. A one-component (1K) water-based basecoat composition is disclosed, comprising a resin component and a crosslinker, wherein the resin component and the crosslinker are crosslinkable by reaction at 80 °C within 22 minutes. A coating system comprising the water-based 1K basecoat composition is also disclosed. Furthermore, a substrate coated with the water-based 1K basecoat composition or the coating system is disclosed.

Description

WATERBORNE COATING COMPOSITION

[0001] INVENTION FIELD

[0002] The present invention relates to the field of coatings, specially to a one-compo-nent (1K) waterborne coating composition.BACKGROUND

[0003] In general, typical automobile coatings need to be cured by baking at a temper-ature above 140℃. With the expansion and development of automobile substrates, a “lightweight” substrate is used to replace metal substrates with heavier weight to improve the overall fuel efficiency of automobiles. However, such “lightweight” substrate can physically deform at high curing temperature, and thus there is a need to develop a coating which is curable at low-temperature. Moreover, energy conversation and environmental friendliness are always development trends in the coating field. Low temperature curable coatings also greatly reduce the energy consumption to provide environmentally friendly effect.

[0004] Therefore, developing a coating suitable for low-temperature curing conditions has practical significance and excellent development prospect.SUMMARY

[0005] The inventors have done a lot of research and developed a coating composition suitable for low-temperature curing conditions, which is waterborne and has excellent comprehensive performances. The coating composition can further combine with other coating compositions to constitute a compact coating system suitable for low-temperature curing conditions.

[0006] The present invention provides a waterborne 1K basecoat composition compris-ing a resin component and a crosslinker, wherein the resin component and the crosslinker are crosslinkable by reaction at 80℃ within 22 min.

[0007] The present invention further provides a coating system comprising the 1K wa-terborne basecoat composition.

[0008] The present invention further provides a coated substrate comprising a substrate, and the 1K waterborne basecoat composition or the coating system applied on at least a part of the substrate.

[0009] DETAILED DISCRIPTION

[0010] In the present application, unless expressly stated otherwise, the use of a singular comprises a plural and the use of a plural comprises a singular. For example, even though “a” resin is mentioned herein, one or more resins can be used.

[0011] In this application, the terms “comprise” , “include” , and “contain” or the like are not intended to limit the invention to exclude any variations or additions. In addition, although the present invention has described the coating composition, the preparation method, or the like with terms such as “comprise” , the coating composition, the prepara-tion method, or the like as detailed herein can further be described as “consist essentially of” or “consist of... ” . Herein, “consist essentially of” means that any additional ingredi-ents would not materially affect the properties of the coating layer formed from the coat-ing composition.

[0012] In the present application, unless expressly stated otherwise, the use of “or” means “and / or” , even though “and / or” can be expressly used in some cases. Additionally, it should be understood that any numerical range described herein is intended to encom-pass all the sub-ranges contained therein. For example, a range of “1 to 10” is intended to comprise all the sub-ranges between (comprising the end values) the listed minimum value of 1 and the listed maximum value of 10, namely, all the sub-ranges with a mini-mum value of equal to or greater than 1 and a maximum value of equal to or less than 10.

[0013] Unless described in the examples or otherwise explicitly stated, it should be un-derstood that all numerical values representing the quantities of ingredients or the like as used in the description and claims can vary in all substances as modified with the term “about” . Accordingly, the numerical parameters set forth in the following description and claims are approximations that can vary depending upon the desired properties to be ob-tained by the present invention, unless otherwise indicated to be contrary. At the least, it is not intended to limit the application of the doctrine of equivalents to the scope of claims. Each numerical parameter should at least be interpreted based on significant figures and ordinary rules of rounding.

[0014] Although the numerical ranges and parameters describing the broad scope of the present invention are approximations, the numerical records listed in the particular exam-ples should be reported as precisely as possible. However, any one value inherently has a certain error, which is an inevitable consequence of standard deviation found in its cor-responding measurement method.

[0015] As described above, the present invention relates to a waterborne 1K basecoat  composition comprising a resin component and a crosslinker, wherein the resin compo-nent and the crosslinker are crosslinkable by reaction at 80℃ within 22 min.

[0016] Herein, the “one-component (1K) ” means that all of the film-forming materials, pigment / filler, solvent and / or adjuvants of the coating composition are packaged in a sin-gle container, and thus it has advantages of convenience of storage and use, etc.

[0017] Herein, the term “waterborne” means that the solvent of the coating composition contains at least 50 wt%of water based on the weight of the solvent. The waterborne coating composition according to the present invention can be a low-VOC-content coat-ing composition. Herein, the term "VOC (volatile organic compound) " refers to any or-ganic compound having a boiling point lower than or equal to 250℃ (482°F) as measured at a standard atmospheric pressure of 101.3 kPa. Organic solvents are often the main source of VOCs. The waterborne coating composition according to the present invention can have a VOC content (without water) of less than 420 g / L, meeting the national stand-ards that the waterborne coating should have a VOC less than 420 g / L. The VOC value can be determined by measuring the contents of various organic compound ingredients in the coating composition by gas chromatography, followed by adding up the contents of the various ingredients.

[0018] The 1K waterborne basecoat composition according to the present invention can be a thermoset coating composition, i.e., the coating composition irreversibly forms a coating film by curing, which cannot be molten upon reheating and cannot be dissolved in a solvent.

[0019] The 1K waterborne basecoat composition according to the present invention is curable under low-temperature curing conditions, such as 80-120℃. Suitably, the coating composition according to the present invention is curable at 80-120℃ within 15-60 min. For example, the coating composition according to the present invention is curable at 90-100℃ within 22 min. The term “curable” means that the formed film layer has a MEK double wiping value of at least 50 times, suitably even at least 70 times, after the compo-sition has been baked at a certain temperature for a certain period of time. The 1K water-borne basecoat composition according to the present invention can have a dry film thick-ness of 5-30 μm.

[0020] The 1K waterborne basecoat composition according to the present invention can be used as basecoat. Herein, the “basecoat” refers to a coating film layer below a clear-coat. The basecoat according to the present invention can comprise a pigment / filler to form a coating layer having desired color and / or effect.

[0021] The 1K waterborne basecoat composition according to the present invention can have a solid content of 5-60 wt%. Herein, the solid content refers to the percentage of the remaining mass after evaporation of solvent including water in the coating composition to the total weight of the original coating composition.

[0022] The 1K waterborne basecoat composition according to the present invention comprises a resin component. Herein “resin component” , also called “crosslinkable resin” , refers to a resin that can form a self-supporting, continuous film on at least a hor-izontal surface after curing. Herein, the “resin” can be interchangeably used with “poly-mer. ”

[0023] The 1K waterborne basecoat composition according to the present invention comprises a crosslinker. Herein, the “crosslinker” refers to a molecule containing a reac-tive group which can react with a group in the resin component to form a crosslinked network structure. In the coating composition of the present invention, the resin compo-nent together with the crosslinker constitute the binder.

[0024] In the present application, the resin component and the crosslinker are crosslink-able by reaction at 80℃ within 22 min. The “crosslinkable by reaction / react to crosslink” means that the MEK double wiping value of the film layer formed by baking the mixture of the resin component and the crosslinker at 80℃ for 22 min is greater than that of the film layer formed by baking the resin component alone at 80℃ for 22 min, and the MEK double wiping value of the film layer formed by baking the mixture of the resin compo-nent and the crosslinker at 80℃ for 22 min is greater than or equal to G1, as measured according to GMW15891 standard.

[0025] In some embodiments of the present application, the crosslinking reaction be-tween the resin component and the crosslinker can comprise the reaction between a hy-drazide group and an imino and / or a hydroxymethyl group. The hydrazide group can be provided by a hydrazide-containing resin. The imino and / or hydroxymethyl group can be provided by a melamine resin.

[0026] Suitably, the resin component can comprise a hydrazide-containing resin, and the crosslinker can comprise a melamine resin.

[0027] The hydrazide-containing resin can comprise an external hydrazide group and optionally an internal hydrazide group. Herein, the “internal hydrazide” group is located in the polymer chain and pendent from the polymer chain, and the “external hydrazide” group is located at an end of the polymer chain. The external hydrazide group has low steric hindrance, and can be better crosslinked via curing with a reactive group of the  crosslinker.

[0028] Suitably, the hydrazide-containing resin can comprise a hydrazide-containing polyurethane resin. The polyurethane resin refers to a polymer comprising urethane-based group as a repeating unit. The polyurethane can comprise a polymer in which at least 50 wt%of organic units, e.g., at least 70 wt%of organic units, such as, at least 90 wt%of organic units are linked via urethane bonds. Herein, the organic units comprise a residue derived from one or more selected from the group consisting of simple glycols, such as, butylene glycol, polyester glycol, polyether glycol, and polycarbonate glycol.

[0029] Based on the total weight of the coating composition, the content of the hydra-zide-containing resin can be about 1 wt%or more, such as, about 2 wt%or more, e.g., about 5 wt%or more, and / or about 20 wt%or less, such as, about 15 wt%or less, e.g., about 10 wt%or less. Based on the total weight of the coating composition, the content of the hydrazide-containing resin can be in a range of 1 to 20 wt%, 2 to 15 wt%, 5 to 10 wt%, or in any range having any two of the above values as endpoints.

[0030] The melamine resin can comprise active groups of alkoxy group, hydroxymethyl group, and / or imino group. The active group refers to a group which can participate in the crosslinking reaction under the curing conditions. Suitably, the melamine resin can have an imino content of 15-45 mol%based on the total amount of the active group of the melamine resin. For example, the melamine resin can have an imino content of 20 mol%, 25 mol%, 30 mol%, 35 mol%, or 40 mol%, based on the total amount of the active group of the melamine resin. Suitably, the melamine resin can have an imino content of 15 mol%or more, 20 mol%or more, 25 mol%or more, or 30 mol%or more, and / or 45 mol%or less, 40 mol%or less, or 35 mol%or less, based on the total amount of the active group of the melamine resin. Suitably, the melamine resin can have an imino content of 20-35 mol%, or within any range having any two of the above values as endpoints.

[0031] Suitably, the melamine resin can have an hydroxymethyl content of 5 mol%or more based on the total amount of the active group of the melamine resin.

[0032] Suitably, the melamine resin can comprise a methyl etherified melamine resin, a butyl etherified melamine resin, and / or a mixed etherified melamine resin. Suitably, the melamine resin can comprise a methyl etherified melamine resin and a butyl etherified melamine resin. Suitably, the weight ratio of the methyl etherified melamine resin to the butyl etherified melamine resin can be (100-50) : (0-50) .

[0033] Based on the total weight of the coating composition, the content of the mela-mine resin can be about 0.5 wt%or more, such as, about 1 wt%or more, e.g., about 2  wt%or more, and / or about 8 wt%or less, such as, about 4 wt%or less, e.g., about 3 wt%or less. Based on the total weight of the coating composition, the content of the melamine resin can be in a range of 0.5 to 8 wt%, 1 to 4 wt%, 2 to 3 wt%, or in any range having any two of the above values as endpoints.

[0034] In some embodiments of the present application, the crosslinking reaction be-tween the resin component and the crosslinker can comprise the reaction between a hy-droxyl group and an active ester group. The hydroxyl group can be provided by a hy-droxyl-containing resin. The active ester group can be provided by a blocked isocyanate compound.

[0035] Suitably, the resin component can comprise a hydroxyl-containing resin, and the crosslinker can comprise a blocked isocyanate compound.

[0036] The hydroxyl-containing resin can have a hydroxyl value of at least 10 mgKOH / g. The hydroxyl value refers to milligram (s) of potassium hydroxide (KOH) equivalent to the hydroxyl groups in 1 gram of resin.

[0037] The hydroxyl-containing resin can comprise a hydroxyl acrylic resin, a hydroxyl polyurethane resin, a hydroxyl polyurethane acrylate resin, and / or a hydroxyl polyester resin. Herein, the acrylic resin refers to a homopolymer of acrylate or methacrylate mon-omer, or a copolymer of acrylate or methacrylate monomer with other system. Herein, the polyurethane resin refers to a polymer comprising urethane-based group as a repeating unit. Herein, the polyurethane acrylate resin comprises a polyurethane moiety containing urethane-based group and an acrylate moiety derived from acrylic, methacrylic or other related compound. Herein, the polyester resin refers to a polymer produced by the ester-ification of a polyol and a polycarboxylic acid.

[0038] Suitably, the hydroxyl-containing resin can be in the form of an alkali-swellable hydroxyl acrylic resin emulsion. The viscosity of the “alkali-swellable” resin emulsion will significantly increase after an alkali is added into the resin emulsion to adjust pH. Suitably, the hydroxyl-containing resin can be in the form of a hydroxyl acrylic resin emulsion, a hydroxyl polyurethane resin dispersion, a hydroxyl polyurethane acrylate resin dispersion, and / or a hydroxyl polyester resin dispersion.

[0039] Based on the total weight of the coating composition, the content of the hy-droxyl-containing resin can be about 1 wt%or more, such as, about 2 wt%or more, e.g., about 5 wt%or more, and / or about 25 wt%or less, such as, about 15 wt%or less, e.g., about 10 wt%or less, Based on the total weight of the coating composition, the content of the hydroxyl-containing resin can be in a range of 1 to 25 wt%, 2 to 15 wt%, 5 to 10  wt%, or in any range having any two of the above values as endpoints.

[0040] Suitably, the blocked isocyanate compound can comprise an ester-blocked iso-cyanate compound. At the curing temperature, the ester-blocked isocyanate compound reacts with the hydroxyl-containing resin via transesterification. Prior to the transesteri-fication, the ester-blocked isocyanate compound has not undergone a deblocking reac-tion.

[0041] Based on the total weight of the coating composition, the content of the blocked isocyanate resin can be about 0.5 wt%or more, such as, about 1 wt%or more, e.g., about 2 wt%or more, and / or about 25 wt%or less, such as, about 12 wt%or less, e.g., about 10 wt%or less. Based on the total weight of the coating composition, the content of the blocked isocyanate resin can be in a range of 0.5 to 25 wt%, 1 to 12 wt%, 2 to 10 wt%, or in any range having any two of the above values as endpoints.

[0042] Suitably, the molar ratio of the ester-blocked isocyanate group in the crosslinker to the hydroxyl group in the resin component can be (0.2-1) : 1. For example, the molar ratio of the ester-blocked isocyanate group in the crosslinker to the hydroxyl group in the resin component can be 0.3: 1, 0.4: 1, 0.5: 1, 0.6: 1, 0.7: 1, 0.8: 1, or 0.9: 1. Suitably, the molar ratio of the ester-blocked isocyanate group in the crosslinker to the hydroxyl group in the resin component can be 0.2: 1 or more, 0.3: 1 or more, 0.4: 1 or more, or 0.5: 1 or more, and / or 1: 1 or less, 0.9: 1 or less, 0.8: 1 or less, 0.7: 1 or less, or 0.6: 1 or less. Suitably, the molar ratio of the ester-blocked isocyanate group in the crosslinker to the hydroxyl group in the resin component can be 0.3: 1 to 0.8: 1, 0.4: 1 to 0.7: 1, or within any range having any two of the above values as endpoints.

[0043] In the waterborne 1K basecoat composition of the present invention, the resin component can further comprise a functional resin different from the hydrazide-contain-ing resin and / or the hydroxyl-containing resin. The functional resin can cooperate with the hydrazide-containing resin and / or the hydroxyl-containing resin to provide improved mechanical properties, and optionally can participate in the reaction with the reactive group in the crosslinker to further improve the reactive functionality of the resin compo-nent.

[0044] The functional resin can comprise a polyurethane acrylate resin, a polyurethane resin, an acrylic resin and / or a polyester resin. The polyurethane acrylate resin, the poly-urethane resin, the acrylic resin, and the polyester resin can be different from each other.

[0045] Suitably, the weight ratio of the hydrazide-containing resin to the functional resin can be (2-5) : (1-4) .

[0046] Suitably, the weight ratio of the hydroxyl-containing resin to the functional resin can be (2-5) : (1-4) .

[0047] A combination of resins in specific proportions brings about excellent mechani-cal properties to the coating composition, such as hardness, adhesion, water resistance, and alcohol resistance.

[0048] In the waterborne 1K basecoat composition of the present invention, the cross-linker can further comprise an oxazoline-based compound, i.e., a compound containing an oxazoline group. Suitably, the oxazoline-based compound can be in proportion to pro-vide an oxazoline content equivalent to 0-50 mol%of COOH group in the resin compo-nent.

[0049] The 1K basecoat composition according to the present invention can further comprise a catalyst. The catalyst promotes the reaction between the resin component and the crosslinker, which is beneficial to the curing of the coating composition at a lower temperature, and beneficial to balance the appearance and the mechanical properties of the coating composition, so that poor appearance and attenuated mechanical properties would not occur due to too fast or too slow reaction rate. Suitable catalyst for the present invention can comprise a weak acid catalyst. For example, the catalyst can comprise one or more of p-toluene sulfonic acid, aminobenzene sulfonic acid, dodecylbenzene sulfonic acid, dinonyl naphthalene disulfonic acid, and dinonyl naphthalene sulfonic acid. Suita-bly, the catalyst can comprise p-toluene sulfonic acid.

[0050] Based on the total weight of the coating composition, the content of the catalyst can be about 0.01 wt%or more, such as, about 0.05 wt%or more, e.g., about 0.1 wt%or more, and / or about 1 wt%or less, such as, about 0.8 wt%or less, e.g., about 0.5 wt%or less. Based on the total weight of the coating composition, the content of the catalyst can be in a range of 0.01 to 1 wt%, 0.05 to 0.8 wt%, 0.1 to 0.5 wt%, or in any range having any two of the above values as endpoints.

[0051] The 1K basecoat composition according to the present invention can further comprise carbodiimide. Carbodiimide can assist the crosslinker to achieve the low-tem-perature curing. Based on the total weight of the coating composition, the content of the carbodiimide can be 0-2 wt%.

[0052] The 1K basecoat composition according to the present invention can further comprise a silane coupling agent. Based on the total weight of the coating composition, the content of the silane coupling agent can be 0-2 wt%.

[0053] The 1K basecoat composition according to the present invention can further  comprise a pigment. The pigment provides the coating with desired color and / or effect. The pigment can be any suitable pigment for waterborne coating compositions, such as organic pigments, inorganic pigments and / or effect pigments. Suitably, in the 1K water-borne basecoat composition, the weight ratio of the pigment to the resin component can be 0.01-1.2. For example, the weight ratio of the pigment to the resin component can be 0.1, 0.3, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 or 1.1. Suitably, the weight ratio of the pigment to the resin component can be 0.01 or more, 0.1 or more, 0.3 or more, or 0.5 or more, and / or 1.2 or less, 1.1 or less, 1.0 or less, 0.9 or less, 0.8 or less, 0.7 or less, or 0.6 or less. Suitably, the weight ratio of the pigment to the resin component can be 0.1-1, 0.2-0.8, or within any range having any two of the above values as endpoints.

[0054] The 1K basecoat composition according to the present invention can further comprise a filler to improve the mechanical properties of the coating composition. Suita-bly, the filler can comprise barium sulfate and / or calcium carbonate.

[0055] The 1K basecoat composition according to the present invention can further comprise one or more of auxiliary ingredients, such as cosolvents, wetting agents, anti-pinhole additives, defoaming agents, UV absorbers, light stabilizers, anti-UV additives, adhesion promoters, leveling agents, rheology additives, pH adjusters, and / or thickeners.

[0056] Based on the total weight of the 1K basecoat composition, the coating composi-tion according to the present invention can further comprise 40 to 90 wt%of water.

[0057] The present invention further relates to a coating system comprising the 1K wa-terborne basecoat composition according to the present invention. Suitably, the coating system can comprise a compact coating system. Herein, the term "compact coating sys-tem" refers to a multi-layer coating system applied via a wet-on-wet process, that is, the multiple coating layers are baked and cured in one same step. Alternatively, the coating system can comprise a 3C2B coating system, i.e., 3-coating-2-baking.

[0058] In the compact coating system of the present invention, a 2K clearcoat compo-sition is also comprised, which is applied on the coating layer formed by the waterborne 1K basecoat composition. The 2K clearcoat composition and the waterborne 1K basecoat composition can be cured simultaneously at 80 to 120℃ within 10 to 60 min, such as, at 100 to 110℃ within 30 min.

[0059] In the compact coating system according to the present invention, the waterborne 1K basecoat composition can be a first basecoat composition and / or a second basecoat composition. For example, the coating system involved in the present invention can com- prise a full-coat coating system, comprising a first basecoat composition of the water-borne 1K basecoat composition, and a second basecoat composition of the waterborne 1K basecoat composition, and a 2K clearcoat composition.

[0060] The 2K clearcoat composition can comprise a first component comprising a hy-droxyl group and a second component comprising an isocyanate group, wherein the first component can comprise a hyperbranched resin and a catalyst, and the second component can comprise a hardener having a viscosity measured at room temperature of <3000 mPa. s. As used herein, the room temperature refers to 20-25℃, such as 23℃. The vis-cosity can be measured according to the standard DIN EN ISO 3219-1: 2021 using a com-mercially available rheometer at 23℃ and 1000 s-1.

[0061] Herein, the term “2K” , also called two-component, means that the constituent materials of the coating composition are divided into two components, i.e., indicating a coating composition in which the two components are packaged separately in two pack-ages / cans, and mixed in an accuracy proportion before use to be cured to form a film.

[0062] The 2K coating composition according to the present invention can be a solvent-based composition. Herein, the term “solvent-based” means that the coating composition uses an organic solvent as the main dispersion medium.

[0063] The 2K basecoat composition according to the present invention can be a ther-moset coating composition, i.e., the coating composition irreversibly forms a coating film by curing, which cannot be molten upon reheating and cannot be dissolved in a solvent. Herein, the term “cure / curing / cured” means that at least a portion of the ingredients of the coating composition are polymerized and / or crosslinked, or dried to form a hardened coating film.

[0064] The 2K coating composition according to the present invention can be suitable for low-temperature curing conditions, such as 80-120℃. Suitably, the coating composi-tion according to the present invention can be curable at 80 to 120℃ within 10 to 60 min. For example, the coating composition according to the present invention can be curable at 100-110℃ within 30 min. The "curable" means that after the coating composition is baked at a certain temperature for a period of time, the coating film formed has a MEK double wipe value of at least 50 times, suitably even at least 70 times. Suitably, the 2K coating composition according to the present invention can form a coating with a dry film thickness of 20 to 100 μm.

[0065] The 2K coating composition according to the present invention can have a solid content of 5 to 60 wt%. Suitably, the coating composition according to the present inven-tion can have a solid content of 10 wt%or more, 20 wt%or more, 30 wt%or more, 40 wt%or more, or 45 wt%or more. Herein, the solid content refers to the percentage of the remaining mass after evaporation of solvent in the coating composition to the total weight of the original coating composition. The first component of the coating composition ac-cording to the present invention can have a solid content of 40 wt%or more. The second component of the coating composition according to the present invention can have a solid content of 70-80 wt%.

[0066] The 2K coating composition according to the invention can be used as a clear-coat. Herein, “clearcoat” refers to a coating applied over the basecoat / primer and can be the outermost coating. The 2K coating composition according to the present invention can provide excellent comprehensive performances to meet various performance require-ments of automotive clearcoats.

[0067] In the compact coating system, the 2K coating composition according to the in-vention can improve the crosslinking and curing of underlying coatings. The 2K coating composition according to the present invention can improve the crosslinking and curing of the coating layer located below and adjacent to it. Even more, the 2K coating compo-sition according to the present invention can improve the crosslinking and curing of the coating layer located below it and not adjacent to it. That is, under the same curing con-ditions, a multilayer coating comprising a basecoat layer and the 2K coating composition according to the invention applied thereon can be cured more fully as compared with the basecoat layer alone, or a multilayer coating comprising a basecoat layer and other coat-ing composition applied thereon.

[0068] First Component

[0069] In the 2K coating composition of the present invention, the first component can comprise a resin component, a catalyst, optional additives and a solvent. The resin com-ponent mixing with the hardener in the second component undergoes a crosslinking re-action to form a coating film.

[0070] The resin component in the first component can comprise a hyperbranched resin. The hyperbranched resin can contain hydroxyl group. Suitably, the hyperbranched resin can comprise 5 to 60 mol%of OH group based on the total moles of OH group in the first component. The “total moles of OH group in the first component” refers to the total moles of OH group contained in the first component. The OH group in the first component can  originate from the resin component.

[0071] For example, the hyperbranched resin can comprise 10 mol%of OH group, 15 mol%of OH group, 20 mol%of OH group, 25 mol%of OH group, 30 mol%of OH group, 35 mol%of OH group, 40 mol%of OH group, 45 mol%of OH group, 50 mol%of OH group, or 55 mol%of OH group, based on the total amount of OH group in the first component. Suitably, the hyperbranched resin can comprise 5 mol%more, 10 mol%or more, 15 mol%or more, 20 mol%or more, 25 mol%or more, 30 mol%or more, or 35 mol%or more, and / or 60 mol%or less, 55 mol%or less, 50 mol%or less, 45 mol%or less, or 40 mol%or less of OH group based on the total amount of OH group in the first component. Suitably, the amount of OH group in the hyperbranched resin can be 10-50 wt%, 15-40 wt%, or within any range having any two of the above values as endpoints.

[0072] Suitably, the hyperbranched resin can comprise a hyperbranched acrylic resin and / or a hyperbranched polyester resin. The acrylic resin refers to a homopolymer of acrylates or methacrylate monomer, or a copolymer with other system. The polyester resin refers to a polymer produced by the esterification of a polyol and a polycarboxylic acid.

[0073] The resin component of the first component further can comprise another resin. The another resin is different from the hyperbranched acrylic resin and hyperbranched polyester resin. In the present invention, the hyperbranched resin, taken together with the another resin react to crosslink with the hardener in the second component, wherein the hyperbranched resin provides the required crosslinking structural framework and in-creases the degree of crosslinking, while the another resin can balance the properties of the hyperbranched resin to provide coating compositions with excellent mechanical prop-erties.

[0074] Suitably, the another resin can comprise an acrylic resin, a polyester resin and / or an anti-sagging resin, wherein the acrylic resin, the polyester resin and the anti-sagging resin are different from each other. The anti-sagging resin can comprise an acrylate anti-sagging resin. The acrylate anti-sagging resin can comprise an acrylate moiety and a pol-yurea moiety. Suitably, a weight ratio of the acrylic resin to the polyester resin to the anti-sagging resin can be (10-30) : (1-15) : (10-25) .

[0075] The first component can comprise a catalyst to promote the cross-linking reac-tion between the resin component and the hardener. Suitably, the catalyst used in the first component can comprise one or more selected from the group consisting of organic zinc compounds, zirconium complex, aluminum complex, bismuth complex, tin complex, and  mixtures thereof. Suitably, the catalyst can comprise an organic zinc compound. In the present invention, the catalyst balances the resin component and the hardener to obtain an appropriate catalytic speed, thereby producing a coating with a pot life which meets both the requirements of processing application and appearance and with satisfying me-chanical properties. Herein, the pot life refers to the time during which the first compo-nent and the second component can be stored stably after being mixed.

[0076] Based on the total solid weight of the first component, the amount of the catalyst can be about 0.001 wt%or more, suitably about 0.05 wt%or more, suitably about 0.1 wt%or more, and / or about 0.4 wt%or less, such as about 0.35 wt%or less, suitably about 0.3 wt%or less. For example, based on the total solid weight of the first component, the amount of the catalyst can be about 0.001-0.4 wt%, such as 0.05-0.35 wt%, 0.1-0.3 wt%, or within any range having any two of the above values as endpoints. Herein, the “total solid weight of the first component” refers to the total weight of the first component after solvent evaporation.

[0077] The first component can further comprise a solvent. The solvent can comprise an organic solvent. Suitable solvents for the present invention can comprise, but are not limited to, aliphatic or aromatic hydrocarbons, alcohol solvents, ester solvents, ketone solvents, ether solvents and any combination thereof.

[0078] The first component can further comprise one or more of auxiliary ingredients, such as wetting agents, anti-pinhole additives, defoaming agents, anti-UV additives, UV absorbers, photo-stabilizers, adhesion promoters, leveling agents, rheology additives, pH adjusters, and / or thickeners, etc. When these auxiliary ingredients are present, each aux-iliary ingredient is present in an amount of about 5 wt%or less based on the total weight of the first component.

[0079] Second Component

[0080] In the 2K coating composition of the present invention, the second component can comprise a hardener. The hardener comprises a reactive group that can react with a group (e.g., hydroxyl) contained in the resin component in the first component. Suitably, the reactive group can comprise an isocyanate group (-NCO-) .

[0081] The hardener in the second component can have a viscosity of <3,000 mPa. s, as measured at room temperature. The viscosity can be measured according to the standard DIN EN ISO 3219-1: 2021 using a commercially available rheometer at 23℃ and 1000 s-1. For example, the viscosity of the hardener can be 2,600 mPa. s, 2,200 mPa. s, 1,800 mPa. s, 1,600 mPa. s, 1,400 mPa. s, 1,200 mPa. s, 1,100 mPa. s, 1,000 mPa. s, 900 mPa. s,  800 mPa. s, 700 mPa. s, 600 mPa. s, 500 mPa. s, 400 mPa. s, 300 mPa. s, 200 mPa. s or 100 mPa. s, as measured at room temperature. Suitably, the viscosity of the hardener can be 2,600 mPa. s or less, 2,200 mPa. s or less, 1,800 mPa. s or less, 1,600 mPa. s or less, 1,400 mPa. s or less, 1,200 mPa. s or less, 1,100 mPa. s or less, 1,000 mPa. s or less, 900 mPa. s or less, or 800 mPa. s or less, and / or 100 mPa. s or more, 200 mPa. s or more, 300 mPa. s or more, 400 mPa. s, 500 mPa. s or more, 600 mPa. s or more, or 700 mPa. s or more, as meas-ured at room temperature. Suitably, the viscosity of the hardener can be in the range hav-ing any of the above values as endpoints, such as 100-1200 mPa. s, as measured at room temperature. In the 2K coating system of the present invention, a hardener with appropri-ate viscosity can advantageously penetrate the coating to reach its underlying coating (s) to promote curing.

[0082] Suitably, the hardener can comprise an isocyanate polymer. The NCO group provided by the isocyanate polymer react with the OH group in the first component. Suit-ably, the molar ratio of the NCO group provided by the isocyanate polymer to the OH group in the first component can be 0.8: 1 to 2: 1. For example, the molar ratio of the NCO group provided by the isocyanate polymer to the OH group in the first component can be 0.9: 1, 1: 1, 1.1: 1, 1.2: 1, 1.3: 1, 1.4: 1, 1.5: 1, 1.6: 1, 1.7: 1, 1.8: 1 or 1.9: 1. Suitably, the molar ratio of the NCO group provided by the isocyanate polymer to the OH group in the first component can be 0.8: 1 or more, 0.9: 1 or more, 1: 1 or more, 1.1: 1 or more, 1.2: 1 or more, or 1.3: 1 or more, and / or 2: 1 or less, 1.9: 1 or less, 1.8: 1 or less, 1.7: 1 or less, 1.6: 1 or less, 1.5: 1 or less, or 1.4: 1 or less. Suitably, the molar ratio of the NCO group provided by the isocyanate polymer to the OH group in the first component can be 1: 1 to 1.6: 1, or within any range having any two of the above values as endpoints.

[0083] Suitably, the isocyanate polymer can comprise an asymmetric isocyanate poly-mer (i.e., an isocyanate polymer with an asymmetric structure) , and / or a symmetric iso-cyanate polymer (i.e., an isocyanate polymer with a symmetric structure) . Suitably, the hardener can comprise 10 mol%or more of the asymmetric isocyanate polymer based on the total moles of the isocyanate polymer. For example, the hardener can comprise 20 mol%, 30 mol%, 40 mol%, or 50 mol%of the asymmetric isocyanate polymer based on the total moles of the isocyanate polymer. Suitably, the hardener can comprise 10 mol%or more, 20 mol%or more, or 30 mol%or more, and / or 50 mol%or less, or 50 mol%or less of the asymmetric isocyanate polymer based on the total moles of the isocyanate polymer. Suitably, the amount of the asymmetric isocyanate polymer in the hardener can be 20-50 mol%, or within any range having any two of the above values as endpoints.  Suitably, the molar ratio of the asymmetric isocyanate polymer to the symmetric isocya-nate polymer can be from 10: 90 to 50: 50, such as 20: 80, 30: 70, or 40: 60. Suitably, the molar ratio of the asymmetric isocyanate polymer to the symmetric isocyanate polymer can be 10: 90 or more, 20: 80 or more, or 30: 70 or more, and / or 50: 50 or less, or 40: 60 or less.

[0084] The isocyanate polymer can comprise an isocyanate polymer with a polymeri-zation degree of less than 3, an isocyanate trimer, an isocyanate pentamer, and / or an iso-cyanate polymer with a polymerization degree of greater than 5. Herein, the “degree of polymerization” refers to the average number of the isocyanate-based repeating units per molecule. The isocyanate polymer with degree of polymerization of less than 3 can com-prise an isocyanate dimer. The isocyanate polymer with degree of polymerization of greater than 5 can comprise an isocyanate heptamer.

[0085] Suitably, the isocyanate polymer can comprise an isocyanate trimer. Suitably, the isocyanate polymer can further comprise an isocyanate pentamer. Suitably, the isocy-anate polymer can further comprise an isocyanate dimer.

[0086] Suitably, the hardener can comprise a substantial portion of the isocyanate tri-mer, such as 60 wt%or more, based on the total weight of the isocyanate polymer. The isocyanate trimer can have an asymmetric structure and / or a symmetric structure. Suita-bly, the hardener can comprise an asymmetric isocyanate trimer. Suitably, the hardener can comprise 20 wt%or less of the isocyanate pentamer based on the total weight of the isocyanate polymer. The isocyanate pentamer can have a symmetrical structure. Suitably, the hardener can comprise 1 wt%or more of the isocyanate dimer based on the total weight of the isocyanate polymer. The isocyanate dimer can have a symmetrical structure.

[0087] The second component can further comprise a solvent. The solvent can be the same as or different from that used in the first component. The solvent can comprise an organic solvent. Suitable solvents for the present invention can comprise, but are not lim-ited to, aliphatic or aromatic hydrocarbons, alcohol solvents, ester solvents, ketone sol-vents, ether solvents and any combination thereof.

[0088] The second component can further comprise one or more auxiliary ingredients. The auxiliary ingredients can be the same as or different from those used in the first com-ponent.

[0089] The present invention further relates to a coated substrate comprising a substrate, and the 1K basecoat composition or the coating system applied on at least a part of the substrate. The substrate can comprise a metal. Suitably, the substrate can be a part of an  industrial equipment, a vehicle, or an architectural steel structure. The substrate can be an uncoated substrate or a coated substrate.

[0090] The 1K basecoat composition or coating composition in the coating system ac-cording to the present invention can be applied by means known to those skilled in the art, such as electrocoating, spraying, electrostatic spraying, dipping, roller coating, brush-ing, etc., and then cured to form a coating.EXAMPLES

[0091] The following examples are provided to further illustrate the invention, but should not be construed as limiting the invention to the details described in the examples. Unless otherwise stated, all parts and percentages in the following examples are by weight.

[0092] The 1K waterborne basecoat compositions according to the present invention (Ex 1-6) and the comparative 1K waterborne coating composition (CE 1) were prepared using the ingredients and amounts listed in Table 1.

[0093] Table 1.1K Waterborne Basecoat Compositions of Examples 1-6 and Comparative Ex-ample 1

[0094] 1Aqueous emulsion with solid content of about 20-50 wt%;

[0095] 2Aqueous dispersion with solid content of about 20-60 wt%;

[0096] 3Aqueous dispersion with solid content of about 25-60 wt%;

[0097] 4Aqueous dispersion with solid content of about 30-60 wt%;

[0098] 5Aqueous dispersion with solid content of about 20-50 wt%;

[0099] 6Aqueous dispersion with solid content of about 20-50 wt%

[0100] 7BYK-348, BYK-347, SURFYNOL 104E and BYK-015;

[0101] 8Nonaqueous solution (alcohol ether solvent) with solid content of about 50-80 wt%, and the resin solid is an ester-blocked polyisocyanate;

[0102] 9Metallic red paste; and

[0103] 10p-Toluenesulfonic acid.

[0104] Example 1:

[0105] The waterborne coating composition was prepared by: adding 8 g of acrylic resin, 18 g of polyurethane resin containing an external hydrazide group, and 8 g of pol-yurethane acrylic resin into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of mixing additives, and stirring the mixture evenly; adding 4 g of methyl etherified amino resin premix, and stir-ring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding 4 g of organic solvent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.2 g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0106] Example 2:

[0107] The waterborne coating composition was prepared by: adding 5 g of acrylic resin, 20 g of waterborne polyurethane resin containing an external hydrazide group, and 10 g of polyurethane acrylic resin into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of mixing additives, and stirring the mixture evenly; adding 5 g of methyl etherified amino resin premix, and stirring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding 4 g of organic solvent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.2 g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0108] Example 3:

[0109] The waterborne coating composition was prepared by: adding 15 g of alkali-swellable hydroxyl-containing acrylic resin and 15 g of waterborne polyurethane resin containing an external hydrazide group into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of mixing additives, and stirring the mixture evenly; adding 3 g of methyl etherified amino resin premix, and stirring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding premix of 4.5 g of blocked isocyanate, and adding 4 g of organic solvent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.2 g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0110] Example 4:

[0111] The waterborne coating composition was prepared by adding 13 g of alkali-swellable hydroxyl-containing acrylic resin and 20 g of waterborne polyurethane resin containing an external hydrazide group into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of mixing additives, and stirring the mixture evenly; adding 5 g of methyl etherified amino resin premix, and stirring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding premix of 3.5g of blocked isocyanate, and adding 4 g of organic solvent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.2 g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0112] Example 5:

[0113] The waterborne coating composition was prepared by: adding 18g of alkali-swellable hydroxyl-containing acrylic resin, 10 g of waterborne polyurethane dispersion and 8 g of polyurethane acrylic resin into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of mixing additives, and stirring the mixture evenly; adding 3g of methyl etherified amino resin premix, and stirring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding premix of  3.5g of a blocked isocyanate, and stirring the mixture evenly; adding 4 g of organic sol-vent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.1g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0114] Example 6:

[0115] The waterborne coating composition was prepared by: adding 15g of alkali-swellable hydroxyl-containing acrylic resin, 10 g of polyurethane acrylic resin and 11g of polyurethane acrylic resin into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of mixing additives, and stirring the mixture evenly; adding 3.5g of methyl etherified amino resin premix, and stirring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding premix of 2.5g of a blocked isocyanate, and stirring the mixture evenly; adding 4 g of organic solvent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.2g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0116] Comparative Example 1:

[0117] The 1K waterborne coating composition was prepared by: adding 13g of alkali-swellable hydroxyl-containing acrylic resin, 6.7g of waterborne polyurethane acrylic resin, 7 g of polyurethane resin, and 4 g of polyester resin into a mixing tank; stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust pH to 8.0; adding 4 g of additives, and stirring the mixture evenly; adding 3.5g of premix of a butyl etheri-fied amino resin and 3 g of methyl etherified amino resin premix, and stirring the mixture evenly at a speed of 400-600 RPM; adding 4 g of organic solvent, 8 g of color paste, and 8 g of premix of mica and aluminum powder, adding 0.15g of catalyst, and stirring the mixture evenly; adding 2.5 g of thickener, and stirring the mixture evenly; stirring the mixture at a speed of 200 -700 RPM for 2h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition.

[0118] The above-produced 1K waterborne basecoat compositions of Examples 1-6 and Comparative Example 1 were applied on to an electrophoresis plate by Durr 3 external electrostatic rotating cup, and baked at 90-100℃ for 22min to form a coating, and then the resultant coatings were tested as follows:

[0119] Adhesion

[0120] The adhesion of the coating was tested with reference to the GMW14829 stand-ard.

[0121] The adhesion of the coating was measured in the initial state and after being placed at 38℃ and 100%RH for 240 hours.

[0122] Test Results:

[0123] G0 means that the coating is completely smooth at the edge of the cut without any peeling;

[0124] G1 means there is no more than 5%peeling at the edge;

[0125] G2 means there is no more than 15%peeling at the edge;

[0126] G3 means there is no more than 35%peeling at the edge;

[0127] G4 means there is no more than 65%peeling at the edge; and

[0128] G5 means there is more than 65%peeling at the edge.

[0129] Re-coating

[0130] Herein, “re-coating” means applying another layer of the 1K basecoat composi-tion on one layer formed from the same 1K basecoat composition with the same applying process.

[0131] Appling process: spraying the 1K waterborne basecoat composition using a Durr 3 external electrostatic rotating cup, flash-drying at room temperature for 5 min, dehy-drating at 80℃ for 8 min, and then baking at 90-100℃ for 22min.

[0132] Nail scratching

[0133] Herein, “nail scratching” refers to the capability of the coating to resist nail scratching.

[0134] Pendulum hardness

[0135] Test standard: GB / T 1730-2007

[0136] Test instrument: Pendulum hardness tester

[0137] The higher the value of the test result is, the harder the coating is.

[0138] Table 2. Test results of Examples 1-6 and Comparative Example 1

[0139] Example 7: Compact coating system 1 according to the invention

[0140] The compact coating system 1 according to the invention is composed of a first basecoat composition, a second basecoat composition and a clearcoat composition.

[0141] The first basecoat composition was prepared by:

[0142] Adding 8 g of polyurethane acrylic resin (awaterborne dispersion with solid content of about 30-60 wt%) , 10 g of polyurethane resin (awaterborne dispersion with solid content of about 20-50 wt%) , and 19 g of alkali-swellable type hydroxyl-containing acrylic resin (awaterborne emulsion with solid content of about 20-50 wt%) into the mixing tank, stirring the resins evenly at a speed of 200-300RPM, and adding DMEA to adjust the pH to 8.0; adding 2.98 g of additives (BYK-348, BYK-347, SURFYNOL 104E, DYNOL 360 SURFACTANT and BYK-015) , and stirring the mixture evenly; adding 5.5 g of methyl etherified amino resin premix, and stirring evenly at a speed of 400-600 RPM; then adding 2.0 g of blocked isocyanate premix (anon-waterborne solution (alcohol ether solvent) , with solid content of about 50-80 wt%, and the resin solid is an ester blocked polyisocyanate) , and stirring evenly; adding 4 g of organic solvent, 27.5 g of color paste (white, black, and yellow pastes) , and stirring evenly; adding 0.2 g of a catalyst (p-toluene sulfonic acid) premix, stirring the mixture at a speed of 200-700 RPM for 2 h, and then adjusting the viscosity (LSV: 10-50 Pa. s; HSV 60-110 mPa. s; RLSV: 10-50 Pa. s, as measured at room temperature) and pH (8.5-8.7) of the composition to prepare the water-borne coating composition.

[0143] The second basecoat composition is the 1K waterborne basecoat composition of Example 1 as above.

[0144] The clearcoat composition was the clearcoat composition according to the pre-sent invention shown in Table 3 prepared as follows:

[0145] The first component was prepared by: adding acrylic resin, polyester resin, hy-perbranched acrylic resin and a part of solvent, and stirring the mixture at 500 rpm / min until the materials were evenly mixed; then adding anti-UV additive and a part of the solvent, stirring the mixture at 300-500 rpm / min until the material were even; then adding leveling agent, defoaming agent, SCA resin and organic zinc catalyst, and then stirring the mixture at 300-500 rpm / min until the material was even.

[0146] The second component was prepared by: adding hardener and solvent, and stir-ring the mixture at 300-500 rpm / min until the material was even.

[0147] The first component and the second component were mixed to give the 2K clear-coat coating composition according to the present invention.

[0148] Table 3. Clearcoat composition according to the invention

[0149] 1Solid content: 60%;

[0150] 2Solid content: 78%;

[0151] 3Solid content: 60%;

[0152] 4providing 20 mol%of hydroxyl group based on the total amount of hydroxylgroup in the first component;

[0153] 5 with a viscosity of 100-1, 200 mPa. s at room temperature, and a molar ratio of the asym-metric isocyanate polymer to the symmetric isocyanate polymer is 10: 90 to 50: 50, com-prising ≥60 mol%of an isocyanate trimer based on the total moles of the isocyanate pol-ymer, and comprising an asymmetric isocyanate trimer.

[0154] Example 8: Compact coating system 2 according to the invention

[0155] The second basecoat composition in Example 7 was replaced with the water-borne 1K basecoat composition of Example 2 above.

[0156] Example 9: Compact coating system 3 according to the invention

[0157] The second basecoat composition in Example 7 was replaced with the water-borne 1K basecoat composition of Example 3 above.

[0158] Example 10: Compact coating system 4 according to the invention

[0159] The second basecoat composition in Example 7 was replaced with the water-borne 1K basecoat composition of Example 4 above.

[0160] Example 11: Compact coating system 5 according to the Invention

[0161] The second basecoat composition in Example 7 was replaced with the water-borne 1K basecoat composition of Example 5 above.

[0162] Example 12: Compact coating system 6 according to the Invention

[0163] The second basecoat composition in Example 7 was replaced with the water-borne 1K basecoat composition of Example 6 above.

[0164] Comparative Example 2: Commercially available compact coating system suitable for higher curing temperatures

[0165] A commercially available compact coating system suitable for higher curing temperature (140℃*30min) comprises: a first basecoat composition (SGWB1224ERWH2) , a second basecoat composition (SGWB2293FWH2) ; and a clear-coat coating composition (Component A: A-M203788, Component B: A-M203791) .

[0166] On an electrophoresis plate, the first basecoat composition was sprayed using a Durr 3 external electrostatic cup, and flash dried at room temperature for 5 min; the sec-ond basecoat composition was applied by wet-on-wet process, flash dried at room tem-perature for 5 min, and dehydrated at 80℃ for 8 min; the clearcoat composition was sprayed, and flash dried at room temperature for 10 min; then, all coatings were simulta-neously cured under curing conditions of baking at 110℃ for 30 min. The resulting cured  coatings were tested as follows:

[0167] Horizontal appearance:

[0168] A commercially available BYK orange peel meter was used to measure various appearance indicators of the coating.

[0169] Pendulum hardness

[0170] Test standard: GB / T 1730-2007

[0171] Test instrument: Pendulum hardness tester

[0172] The coating was measured in the initial state and after being left at room tem-perature for 7 days.

[0173] Adhesion

[0174] The adhesion of the coating was tested with reference to the GMW14829 stand-ard.

[0175] The adhesion of the coating was measured in the initial state and after being placed at 38℃ and 100%RH for 240 hours.

[0176] Test Results:

[0177] G0 means that the coating is completely smooth at the edge of the cut without any peeling;

[0178] G1 means there is no more than 5%peeling at the edge;

[0179] G2 means there is no more than 15%peeling at the edge;

[0180] G3 means there is no more than 35%peeling at the edge;

[0181] G4 means there is no more than 65%peeling at the edge; and

[0182] G5 means there is more than 65%peeling at the edge.

[0183] Flying Stone Impact Resistance

[0184] The flying stone impact resistance of the coating was measured in accordance with GMW14700 standard.

[0185] MVSS (Motor vehicle glass window adhesive adhesion test)

[0186] The coating was measured in accordance with GMW3368 standard.

[0187] The adhesion of the coating was measured in the initial state and after being placed at 38℃ and 100%RH for 168 hours.

[0188] The larger the test result value is, the better the performance is.

[0189] Table 4. Test Results of Examples 7-12 and Comparative Example 2

[0190] Referring to the above table, it can be seen that the full coatings formed by the coating systems of Examples 7-12 have excellent appearance, hardness, adhesion, fly stone impact, MVSS and other properties after curing at a low temperature. However, for the commercial coating system, the appearance and mechanical properties of the coating formed under low-temperature curing conditions do not meet application requirements.

[0191] Although specific aspects of the invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that various other variations and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that the appended claims encompass all such variations and modifications falling within the scope of the invention.

Claims

1.A one-component (1K) waterborne basecoat composition, comprising a resin compo-nent and a crosslinker, wherein the resin component and the crosslinker are crosslinkable by reaction at 80℃ within 22 min.2.The 1K waterborne basecoat composition of claim 1, wherein the resin component comprises a hydrazide-containing resin, and the crosslinker comprises a melamine resin.3.The 1K waterborne basecoat composition of claim 2, wherein the hydrazide-containing resin comprises an external hydrazide group.4.The 1K waterborne basecoat composition of claim 2 or 3, wherein the melamine resin has an imino content of 15-45 mol%based on active groups of the melamine resin.5.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 2-4, wherein the mela-mine resin has a hydroxymethyl content of 5 mol%or more based on active groups of the melamine resin.6.The 1K waterborne basecoat composition of claims 2-5, wherein the hydrazide-con-taining resin comprises a hydrazide-containing polyurethane resin.7.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 2-6, wherein the mela-mine resin comprises a methyl etherified melamine resin, a butyl etherified melamine resin, and / or a mixed etherified melamine resin.8.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-7, wherein the resin component comprises a hydroxyl-containing resin, and the crosslinker comprises a blocked isocyanate compound.9.The 1K waterborne basecoat composition of claim 8, wherein the blocked isocyanate compound comprises an ester-blocked isocyanate compound.10.The 1K waterborne basecoat composition of claim 8 or 9, wherein the hydroxyl-con-taining resin reacts with the blocked isocyanate compound via transesterification.11.The 1K waterborne basecoat composition of claims 8-10, wherein the hydroxyl-con-taining resin has a hydroxyl value of 10 mgKOH / g or more.12.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claim 8-11, wherein the hy-droxyl-containing resin comprises one form or more of the followings: an alkali-swelling hydroxyl-containing acrylic resin emulsion, a hydroxyl-containing acrylic resin emul-sion, a hydroxyl polyurethane resin dispersion, a hydroxyl polyurethane acrylate resin dispersion, and a hydroxyl polyester resin dispersion.13.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 9-12, wherein the molar ratio of the ester-blocked isocyanate group in the crosslinker to the hydroxyl group in the resin component is (0.2-1) : 1.14.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 2-13, wherein the resin component further comprises a functional resin, and the functional resin is different from the hydrazide-containing resin and / or the hydroxyl-containing resin.15.The 1K waterborne basecoat composition of claim 14, wherein the weight ratio of the hydrazide-containing resin to the functional resin is (2-5) : (1-4) .16.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 14 or 15, wherein the weight ratio of hydroxyl-containing resin to the functional resin is (2-5) : (1-4) .17.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-16, further compris-ing a catalyst comprising one or more of the followings: p-toluene sulfonic acid, amino-benzene sulfonic acid, dodecylbenzene sulfonic acid, dinonyl naphthalene disulfonic acid, and dinonyl naphthalene sulfonic acid.18.The 1K waterborne basecoat composition of claim 17, wherein the catalyst comprises p-toluene sulfonic acid.19.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 2-18, wherein the crosslinker further comprises an oxazoline-based compound.20.The 1K waterborne basecoat composition of claim 19, wherein the oxazoline-based compound is in proportion to provide an oxazoline content equivalent to 0-50 mol%of COOH group in the resin component.21.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-20, further compris-ing carbodiimide.22.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-21, further compris-ing a silane coupling agent.23.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-22, wherein the composition has a solid content of 5-60 wt%based on the total weight of the composition.24.The 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-23, wherein the composition is curable at 80-120℃ within 10-60min.25.A coating system, comprising the 1K waterborne basecoat composition of any one of claims 1-24.26.The coating system of claim 25, wherein the coating system is a compact coating system.27.The coating system of claim 25 or 26, further comprising a 2K clearcoat composition.28.The coating system of claim 27, wherein the 2K clearcoat composition comprises a first component comprising a hydroxyl group and a second component comprising an isocyanate group, the first component comprises a hyperbranched resin and a catalyst, the second component comprises a hardener, and the hardener has a viscosity of <3000 mPa. sas measured at room temperature.29.The coating system of claim 28, wherein the hardener comprises an asymmetric iso-cyanate polymer and / or a symmetric isocyanate polymer.30.The coating system of claim 29, wherein the hardener comprises 10 mol%or more of an asymmetric isocyanate polymer based on the total moles of the isocyanate polymer.31.The coating system of any one of claims 28-30, wherein the hardener comprises an isocyanate trimer.32.The coating system of claim 31, wherein the isocyanate trimer comprises an asym-metric isocyanate trimer.33.The coating system of any one of claims 28-32, wherein the molar ratio of the NCO group in the second component to the OH group in the first component is 0.8: 1 to 2: 1.34.A coated substrate, comprising a substrate and the 1K waterborne basecoat composi-tion of any one of claim 1-24, or the coating system of any one of claims 25-33 applied on at least a part of the substrate.35.The coated substrate of claim 34, wherein the substrate comprises a metal.36.The coated substrate of claim 34 or 35, wherein the substrate is a part of a vehicle or an industrial equipment.