Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

3.5.5 High-solid primer surfacers
Common solvent-borne primer surfacers have solid content at application viscosity of 55 to 
60 % by weight. In comparison to other solvent-borne coating systems, the application solids are 
relatively high. Nevertheless, there have been studies aimed at increasing the application solids 
content of primer surfacers and decreasing the quantity of volatile organic compounds (VOCs) 
in application processes. This was only an intermediate step in the development of water-borne 
primer surfacers and ultimately powder primer surfacers. The result was an increase in applica-
tion solids to more than 65 % by weight. Success was achieved by lowering the molecular weight 
of the polyester resins and using HMMM resins as crosslinker. Blocked polyisocyanates are 
less suitable for increasing solids content on account of their solution viscosity. The absence of 
blocked polyisocyanates meant that the end properties were not comparable to those of conven-
tional primers. This was one reason to proceed to the next step, the development of water-borne 
primer surfacers.
3.5.6 Water-borne primer surfacers
Currently available water-borne primer surfacers contain approx. 45 % by weight application 
solids, and between 6 and 12 % by weight organic solvents. Even so, this constitutes a significant 
saving over the VOC levels of common or high-solid solvent-borne primer surfacers. The technol-
ogy of water-borne primer surfacers is established mainly in Europe, and particularly in Germany. 
In Europe in 2006, about 60 % of primer surfacers for OEM application were water-borne. The 
global figure is only about 20 %. Assembly plants that use water-borne primer surfacers outside 
Europe are mainly the transplants of European car producers. 
3.5.6.1 Resins for water-borne primer surfacers
It is theoretically possible to use nearly all types of resin in water-borne systems. Consequently, 
unlike solvent-borne primer surfacers, water-borne primer surfacer resins contain water-thin-
nable polyesters and melamine resins. Blocked polyisocyanates, too, are suitable for water-borne 
systems and are incorporated mainly by an indirect method. Polyurethane dispersions are addi-
tionally used in some water-borne primer surfacers.