Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции



Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции
Карбоксифункциональные продукты реакции на основе простого полиэфира и водные грунтовочные материалы, включающие продукты реакции

Владельцы патента RU 2707886:

БАСФ КОАТИНГС ГМБХ (DE)

Изобретение относится к пигментированному водному грунтовочному материалу, многослойной красочной системе и способу ее получения. Водный грунтовочный материал включает пигмент, воду и продукт реакции на основе простого полиэфира. Продукт реакции на основе простого полиэфира получают реакцией (а) по меньшей мере с одним циклическим ароматическим ангидридом карбоновых кислот, включающим свободную карбоксильную кислотную группу и/или галид карбоксильной кислотной группы с (b) по меньшей мере одним простым полиэфиром общей структурной формулы (I)

в которой R означает С36 алкиленовый радикал и n выбирают соответственно так, что простой полиэфир (b) обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 г/моль. Молярное соотношение компонентов (а) и (b) в реакции составляет 0.8/2.2 - 1.6/1.8. Кислотное число полученного продукта реакции составляет 5-50 мг КОН/г. Водный грунтовочный материал может быть получен экологичным способом посредством применения именно водных грунтовочных материалов и применяется для улучшения адгезии и устойчивости к растрескиванию красочных систем, полученных с применением грунтовочного материала. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 табл., 15 пр.

 

Данное изобретение относится к инновационным карбоксифункциональным продуктам реакции на основе простого полиэфира. Оно также относится к водным грунтовочным материалам, которые включают продукты реакции, а также к применению указанных продуктов реакции в водных грунтовочных материалах. Оно дополнительно относится к способу получения многослойных красочных систем, применяя водные грунтовочные материалы, а также к многослойным красочным системам, получаемым при помощи указанного способа.

Предшествующий уровень техники

Существует разнообразие известных способов получения многослойных цветных и/или с эффектом красочных систем (также называемые многослойная окончательная отделка). Предшествующий уровень техники (сравнить, например, заявку на патент Германии DE 199 48 004 А1, страница 17, линия 37, - страница 19, линия 22, или патент Германии DE 100 43 405 С1, колонка 3, абзац [0018], и колонка 8, абзац [0052], колонка 9, абзац [0057], в сочетании с колонкой 6, абзац [0039], - колонка 8, абзац [0050]), например, раскрывает следующий способ, который включает

(1) нанесение пигментированного водного грунтовочного материала на подложку,

(2) формирование полимерной пленки из покрывающего материала, нанесенного на этапе (1),

(3) нанесение материала покровного лака на полученную грунтовку, и последующее

(4) отверждение грунтовки вместе с покровным лаком.

Этот способ широко применяется, например, для подлинной окончательной отделки (OEM) автомобилей, а также для покраски металлических и пластмассовых частей для установки в или на транспортные средства.

Современные требования по технологическим качествам таких красочных систем (покрытий) в применении являются значительными.

Постоянной повторяющейся задачей и одной до сих пор не решенной до полного удовлетворения предшествующим уровнем техники является распространенность проблем адгезии в случае полученных многослойных систем. Особенно в отношении адгезии между грунтовкой и покрытием ниже его, если рассматривать от подложки, а также адгезии между грунтовкой и покровным лаком, проблемы происходят очень часто. Проблематичная адгезия особенно значительна, когда покрытые подложки расположены под наклоном. В случае действия наклона плохая адгезия также проявлена особенно в распространении пузырей и вздутий. Особенно в связи с повторной окончательной отделкой, могут возникнуть здесь проблемы. Аналогично постоянно повторяющейся проблемой является часто несоответствующая механическая стабильность, особенно в отношении эффектов устойчивости к растрескиванию.

Качества грунтовочного материала, которые особенно важны в данном контексте, и покрытий, полученных из него, определяются, в частности, связующими веществами и добавками - например, конкретными продуктами реакции - которые присутствуют в грунтовочном материале.

Дополнительным фактором является то, что в настоящее время замена композиций покрытий на основе органических растворителей на водные композиции покрытий становится все более важной, для того чтобы удовлетворить растущие требования к совместимости с условиями окружающей среды.

ЕР 1 454 971 В1 раскрывает сложные полиэфиры полиолов, которые могут быть получены реакцией по меньшей мере, одной поликарбоновой кислоты и по меньшей мере, одного ОН соединения. По меньшей мере, 45 моль % применяемой поликарбоновой кислоты здесь состоит из тримеллитового ангидрида. ОН соединение имеет среднюю молекулярную массу, по меньшей мере, 210 г/моль и предпочтительно среднюю молекулярную массу не более, чем 650 г/моль. Особенно предпочтительным для применения является политетрагидрофуран, имеющий среднечисловую молекулярную массу 250 г/моль в качестве ОН соединения. Сложный полиэфир полиола находит применение для улучшения технологических и особенно эстетических качеств многослойных красочных систем, и применяется в грунтовочных материалах.

Задача

Задачей, решенной данным изобретением, поэтому было обеспечение продукта реакции, который может быть применен для получения покрытия, которое больше не имеет недостатков, упомянутых выше в предшествующем уровне техники. Более особенно, предоставление нового продукта реакции и его применение в водных грунтовочных материалах должны создать возможность для предоставления покрытий, которые показывают выдающиеся качества адгезии и очень хорошую устойчивость к растрескиванию, и которые в то же время могут быть получены экологичным способом, посредством применения именно водных грунтовочных материалов.

Решение

Установленная задача была решена при помощи пигментированного водного грунтовочного материала, который включает карбоксифункциональный, продукт реакции на основе простого полиэфира, который возможно получить реакцией

(a) по меньшей мере, одного ангидрида карбоновых кислот, включающего свободную карбоксильную кислотную группу и/или галид карбоксильной кислотной группы

с

(b) по меньшей мере, одним простым полиэфиром общей структурной формулы (I)

в которой

R означает C36 алкиленовый радикал и n выбирают соответственно так, что простой полиэфир (b) обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 г/моль,

компоненты (а) и (b) применяют в реакции в молярном соотношении 0.7/2.3 - 1.6/1.7 и полученный продукт реакции обладает кислотным числом 5-50 мг KOH/г.

При условии, что n выбирают так, что указанный простой полиэфир обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 г/моль может быть проиллюстрирован следующим образом: Где, например, R означает тетраметиленовый радикал и среднечисловая молекулярная масса должна составлять 1000 г/моль, n равно в среднем между 13 и 14. Из данных требований, специалист в данной области техники хорошо знает, как получить или выбрать соответствующий продукт реакции. Кроме этого, описание ниже, и особенно примеры, также предоставляют дополнительную информацию. Параметр n, таким образом, следует понимать как статистическое среднее значение, точно так же, как среднечисловая молекулярная масса.

Новый грунтовочный материал также называется ниже как грунтовочный материал изобретения. Предпочтительные варианты осуществления грунтовочного материала изобретения очевидны из следующего описания, а также из зависимых пунктов формулы изобретения.

Аналогично предусмотренным для данного изобретения является продукт реакции сам по себе, а также применение продукта реакции в водных грунтовочных материалах для улучшения качеств адгезии и устойчивости к растрескиванию. Данное изобретение относится в немалой степени к способу получения многослойной красочной системы на подложке, а также к многослойной системе, полученной указанным способом.

Посредством применения продуктов реакции изобретения, грунтовочных материалов, применение которых в контексте получения покрытий, особенно многослойных красочных систем, приводит к отменным качествам адгезии и очень хорошей устойчивости к растрескиванию. Продукт реакции изобретения, а также грунтовочный материал изобретения могут быть применены в области подлинной окончательной отделки, особенно в автомобилестроительном секторе, и в области повторной отделки автомобилей.

Компонент (а)

Продукт реакции изобретения можно получить, применяя по меньшей мере, один циклический ангидрид карбоновых кислот, включающий свободную карбоксильную кислотную группу (-СООН) и/или галид, предпочтительно хлорид (-COCl), карбоксильной кислотной группы. Предпочтение отдают свободной карбоксильной кислотной группе (СООН).

Компонент (а) может включать алифатические, ароматические или аралифатические (смешанные алифатически-ароматические) циклические ангидриды карбоновых кислот, которые включают свободную карбоксильную кислотную группу. Циклические ангидриды карбоновых кислот понимают как таковые, в которых ангидридная группа присутствует в кольцевой структуре. Это, таким образом, является синонимом высказыванию, что в реакции ангидридной группы, и в соответствующем открытии ангидридной функции, как, например, в реакции с гидроксильной группой, и в соответствующем образовании карбоксильной кислотной группы и группы сложного эфира, исходная молекула не распадается на две молекулы, но вместо этого присутствует только одна молекула даже после реакции.

Предпочтительными ароматическими ангидридами карбоновых кислот являются таковые, которые включают свободную карбоксильную кислотную группу. Таким образом есть соединения, которые помимо свободной карбоксильной кислотной группы и ангидридной группы включают лишь ароматические структурные звенья. Особенно предпочтительным является тримеллитовый ангидрид.

Компонент (b)

Продукты реакции изобретения могут быть получены, применяя, по меньшей мере, один простой полиэфир общей структурной формулы (I)

где R означает С36 алкильный радикал. Индекс n следует выбирать в каждом случае так, что указанный простой полиэфир обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 г/моль. С предпочтением он обладает среднечисловой молекулярной массой 950-3800 г/моль, более предпочтительно 1050-3600 г/моль, более особенно от 1200 до 3400 г/моль, и очень предпочтительно 1500-3200 г/моль. Дополнительно предпочтительным является диапазон от 1600 до 3000 г/моль, более особенно 1800-2200 г/моль. Среднечисловая молекулярная масса, например, может составлять 1000 г/моль, 2000 г/моль, или 3000 г/моль.

В целях данного изобретения, если специально не указано иное, среднечисловую молекулярную массу определяют при помощи осмоса с использованием давления паров. Измерение в целях данного изобретения проводили при помощи парофазного осмометра (модель 10.00 от Knauer) с концентрационными сериями компонента, который анализируют, в толуоле при 50°С с бензофеноном в качестве калибровочного вещества для определения экспериментальной калибровочной постоянной применяемого прибора (согласно Е. , G. , K.-F. Arndt, "Leitfaden der Polymercharakterisierung" [Principles of polymer characterization], Akademie-Verlag, Berlin, pp. 47-54, 1982, где применяемое калибровочное вещество было бензилом).

Как известно, и как уже объяснялось ранее выше, среднечисловая молекулярная масса всегда является статистической средней величиной. То же самое должно, поэтому, также быть верным для параметра n в формуле (I). Обозначение "простой полиэфир", выбранное для компонента (b), и требующее разъяснения в этом контексте, следует понимать следующим образом: для полимеров, простые полиэфиры (b) например, соединения всегда представляют собой смеси молекул разных размеров. По меньшей мере, некоторые или все из этих молекул отличаются последовательностью одинаковых или различных мономерных звеньев (как прореагировавшая форма мономеров). Полимерная или молекулярная смесь, таким образом, в принципе включает молекулы, которые включают множество (другими словами, по меньшей мере, два) одинаковых или различных мономерных звеньев. Пропорция смеси, конечно, может включать мономеры сами по себе, другими словами в их непрореагировавшей форме. Это результат, как известно, просто реакции получения - т.е., полимеризации мономеров - которая в целом не возобновляет молекулярную однородность. В то время как конкретному мономеру может быть приписана дискретная молекулярная масса, тогда, полимер всегда является смесью молекул, отличающихся по их молекулярной массе. Следовательно не возможно описать полимер дискретной молекулярной массой; вместо этого, как известно, это всегда назначаемые средние молекулярные массы, пример, являющиеся вышеизложенными среднечисловыми молекулярными массами.

В простом полиэфире для применения в соответствии с изобретением, все n радикалов R могут быть одинаковыми. Хотя также возможно, что будут присутствовать различные виды радикалов R. Предпочтительно все радикалы R одни и те же.

R предпочтительно означает С4 алкиленовый радикал. Более предпочтительно он означает тетраметиленовый радикал.

С очень особенным предпочтением простой полиэфир для применения в соответствии с изобретением представляет собой линейный политетрагидрофуран, который в среднем является диоловым.

Продукт реакции

Особенностей в получении продукта реакции нет. Компоненты (а) и (b) связываются друг с другом через общеизвестные реакции конденсации и/или присоединения гидроксильных групп с ангидридами карбоновых кислот и карбоновыми кислотами. Реакция может выполняться, например, в объеме или в растворе с обычными органическими растворителями при температурах от 100°С до 300°С, например. Конечно также могут быть применены обычные катализаторы, такие как серная кислота, сульфоновая кислота и/или тетраалкилтитанаты, алкоксилаты цинка и/или олова, оксиды диалкилолова, такие как оксид ди-н-бутилолова, например, или органические соли оксидов диалкилолова. По меньшей мере, в случае реакций конденсации, кроме того, обычно применяют сепаратор воды, чтобы собирать возникающую воду. Конечно следует отметить, что формируется карбоксифункциональный продукт реакции. Поскольку компонент (b) применяют в избытке, требуется следить за тем, чтобы особенное желательное количество карбоксильных групп оставалось в полученном продукте. Этого может легко достигнуть специалист в данной области техники путем контроля кислотного числа в ходе реакции, при помощи соответствующих измерений, и завершением реакции после достижения желательного кислотного числа, при этом такое завершения выполняют, например, путем охлаждения до температуры при которой реакция больше не может продолжаться.

Компоненты (а) и (b) здесь применяются в молярном соотношении 0.7/2.3 - 1.6/1.7, предпочтительно 0.8/2.2 - 1.6/1.8, и очень предпочтительно 0.9/2.1 -1.5/1.8. Дополнительный особенно предпочтительный диапазон соотношения составляет от 0.45/1 - 0.55/1.

Продукт реакции является карбоксифункциональным. Кислотное число продукта реакции составляет от 5-50 мг KOH/г, предпочтительно 8-40 мг KOH/г, особенно предпочтительно 10-35 мг KOH/г, и очень предпочтительно 12-30 мг KOH/г. Кислотное число определяют согласно DIN 53402 и оно относится, конечно, в каждом случае, к продукту непосредственно (а не к кислотному числу любого раствора или дисперсии продукта в растворителе, который присутствует). Если ссылка сделана на официальный стандарт в контексте данного изобретения, ссылка, конечно, к версии стандарта, применимого при регистрации или, если нет применимой версии на тот момент, то к последней применимой версии.

Полученный продукт реакции обладает предпочтительно среднечисловой молекулярной массой 1500-15000 г/моль, предпочтительно 2000-10000 г/моль, и очень предпочтительно 2200-8000 г/моль.

Продукт реакции изобретения является в общем гидроксифункциональным, предпочтительно в среднем дигидроксифункциональным. Следовательно с предпочтением он обладает не только гидроксильными функциями, но также и карбоксильными функциями.

Для особенно предпочтительных продуктов реакции, это случай, когда они могут быть получены реакцией (а) тримезиновой кислоты с (b) диоловым, линейным политетрагидрофураном, имеющим среднечисловую молекулярную массу 1500-3200 г/моль, компоненты (а) и (b) применяют в молярном соотношении 0.45/1-0.55/1, и продукты реакции имеют кислотное число 8-40 мг KOH/г и среднечисловой молекулярной массой 2000-10000 г/моль.

Пигментированный водный грунтовочный материал

Данное изобретение относится также к пигментированному водному грунтовочному материалу, который включает по меньшей мере, один продукт реакции изобретения. Все из вышеизложенных предпочтительных вариантов осуществления в отношении продукта реакции, конечно, также применимы к грунтовочному материалу, включающему продукт реакции.

Грунтовочный материал как понимают, представляет собой придающий цвет промежуточный покрывающий материал, который применяют в автомобильной окончательной отделке и общей промышленной покраске. Этот грунтовочный материал в основном наносят на металлическую или пластиковую подложку, которая была предварительно обработана термически отверждаемой (полное отверждение) шпаклевкой или грунт-шпаклевкой, или еще, изредка, наносят непосредственно на пластиковую подложку. Применяемые подложки также могут включать существующие красочные системы, которые необязательно могут требовать предварительной обработки также (путем обработки абразивом, например). Это теперь стало совершенно обычным применять более, чем одну пленку грунтовки. Соответственно, в таком случае, первая пленка грунтовки является подложкой для второй такой пленки. Особенно возможно в этом контексте, вместо применения на покрытии термически отвержденной шпаклевки, наносить первый грунтовочный материал непосредственно на металлическую подложку, обеспеченную покрытием, полученным электроосаждением, и наносить второй грунтовочный материал непосредственно на пленку первой грунтовки, без отдельного отверждения последней. Чтобы защитить пленку грунтовки, или самую верхнюю пленку грунтовки, от влияний окружающей среды в особенности, по меньшей мере, на нее наносят дополнительную пленку покровного лака. Это, как правило, делают способом покраски по влажному слою - то есть материал покровного лака наносят без отверждения пленки(ок) грунтовки. Потом выполняют отверждение, в конце, вместе. Теперь также распространена практика получения только одной пленки грунтовки на пленке отвержденного покрытия, полученного электроосаждением, потом наносить материал покровного лака, а затем отверждать эти две пленки вместе. Последнее является предпочтительным вариантом осуществления в контексте данного изобретения. Причиной является то, что когда применяют продукт реакции изобретения, вопреки получению только одной грунтовки, и таким образом, последующего значительного упрощения в эксплуатации, результатом является превосходная адгезия, а также усточивость к растрескиванию.

Общая сумма массовых процентов фракций, в пересчете на общую массу пигментированного водного грунтовочного материала, всех продуктов реакции изобретения предпочтительно составляет 0.1-20 мас. %, более предпочтительно 0.5-15 мас. %, и очень предпочтительно 1.0-10 мас. % или даже 1.5-5 мас. %.

Если количество продукта реакции изобретения ниже 0.1 мас. %, может быть возможно, что не достигается дополнительное улучшение адгезии и устойчивости к растрескиванию. Если количество более, чем 20 мас. %, это может, в определенных обстоятельствах, быть недостатком, вследствие присутствующих там многочисленных потенциально анионных групп (карбоксилатных групп) в продукте реакции, относительно устойчивости к конденсации красочной системы, полученной из грунтовочного материала.

В случае возможного детального рассмотрения грунтовочных материалов, включающих предпочтительные продукты реакции в определенном пропорциональном диапазоне, применяется следующее. Продукты реакции, которые не находятся в пределах предпочтительной группы, могут, конечно, все еще присутствовать в грунтовочном материале. В таком случае определенный пропорциональный диапазон применяется только к предпочтительной группе продуктов реакции. Это является предпочтительным, тем не менее, для полной пропорции продуктов реакции, состоящей из продуктов реакции предпочтительной группы и продуктов реакции, которые не являются частью предпочтительной группы, чтобы аналогично принадлежать определенному пропорциональному диапазону.

В случае ограничения пропорциональным диапазоном от 0.5 до 15 мас. % и предпочтительной группой продуктов реакции, таким образом, этот пропорциональный диапазон, очевидно, применяют сначала только к предпочтительной группе продуктов реакции. В таком случае, тем не менее, было бы предпочтительным для них, составлять аналогично от 0.5 до 15 мас. % в целом для тех, которые присутствуют во всех первоначально охваченных продуктах реакции, состоящих из продуктов реакции из предпочтительной группы и продуктов реакции, которые не формировали часть предпочтительной группы. Если, таким образом, применяют 5 мас. % продуктов реакции предпочтительной группы, то могут быть применены, не более, чем 10 мас. % продуктов реакции из непредпочтительной группы.

Установленный принцип действителен, в целях данного изобретения, для всех установленных компонентов грунтовочного материала и для их пропорциональных диапазонов - например, для пигментов, для полиуретановых смол в качестве связующих веществ, или еще для сшивающих агентов таких как меламиновые смолы.

Грунтовочные материалы, применяемые в соответствии с изобретением, содержат цветные пигменты и/или пигменты для эффекта. Такие цветные пигменты и пигменты для эффекта известны специалистам в данной области техники и описаны, например, в -Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, страницы 176 и 451. Фракция пигментов может составлять, например, в диапазоне от 1 до 40 мас. %, предпочтительно 2-35 мас. %, более предпочтительно 3-30 мас. %, в пересчете на общую массу пигментированного водного грунтовочного материала.

Предпочтительными грунтовочными материалами в контексте данного изобретения являются те, которые включают, в качестве связующих веществ, полимеры отверждаемые физически, термически, или и термически, и актиничным излучением. "Связующее вещество" в контексте данного изобретения и в соответствии с релевантным DIN EN ISO 4618 представляет собой нелетучий компонент композиции покрытий без пигментов и наполнителей. Определенные связующие вещества, соответственно, включают, например, обычные добавки для покрытий, продукт реакции изобретения, или обычные сшивающие агенты, описанные позже ниже, даже если выражение применяется, прежде, ниже относительно конкретных полимеров, отверждаемых физически, термически, или и термически, и актиничным излучением, как, например, особенные полиуретановые смолы.

Кроме продукта реакции изобретения, пигментированные водные грунтовочные материалы изобретения более предпочтительно включают, по меньшей мере, один дополнительный полимер, отличающийся от продукта реакции, в качестве связующего вещества, более особенно по меньшей мере, один полимер, выбранный из группы, включающей полиуретаны, сложные полиэфиры, поли(мет)акрилаты и/или сополимеры установленных полимеров, особенно предпочтительно при любой скорости, при этом необязательно исключительно, по меньшей мере, один полиуретан-поли(мет)акрилат.

В контексте данного изобретения, термин "физическое отверждение" означает формирование пленки через потерю растворителей из растворов полимеров или дисперсий полимеров. Обычно, для этого отверждения не нужны сшивающие агенты.

В контексте данного изобретения, термин "термическое отверждение" означает инициированное теплом сшивание пленки покрытия, или отдельным сшивающим агентом, или еще самосшивающими связующими веществами, применяемыми в исходном покрывающем материале. Сшивающий агент содержит реакционноспособные функциональные группы, которые комплементарны реакционноспособным функциональным группам, которые присутствуют в связующих веществах. Это обычно называют в области техники внешним сшиванием. Если комплементарные реакционноспособные функциональные группы или автореакционноспособные функциональные группы - то есть, группы, которые реагируют с группами такого же типа - уже присутствуют в молекулах связующего вещества, данные связующие вещества являются самосшивающимися. Примеры подходящих комплементарных реакционноспособных функциональных групп и автореакционноспособных функциональных групп известны из заявки на патент Германии DE 199 30 665 А1, страница 7 линия 28 - страница 9 линия 24.

В целях данного изобретения, актиничное излучение означает электромагнитное излучение, такое как ближнее инфракрасное (БИК), УФ излучение, более особенно УФ излучение, и корпускулярное излучение, такое как электронное излучение. Отверждение УФ излучением обычно инициируют радикальными или катионными фотоинициаторами. Если термическое отверждение и отверждение актиническим светом применяют вместе, также применяют термин "двойное отверждение".

В данном изобретении предпочтение отдают и грунтовочным материалам, которые являются отверждаемыми физически и таковым, которые являются отверждаемыми термически. В случае грунтовочных материалов, которые являются отверждаемыми термически, там, конечно, всегда есть также пропорция физического отверждения. Особенно, в целях простоты понимания, тем не менее, эти покрывающие материалы называют термически отверждаемыми.

Предпочтительными термически отверждаемыми грунтовочными материалами являются таковые, которые включают в качестве связующего вещества полиуретановую смолу и/или полиуретан-поли(мет)акрилат, предпочтительно гидроксилсодержащую полиуретановую смолу и/или полиуретан-поли(мет)акрилат, и в качестве сшивающего агента аминопластовую смолу или блокированный или неблокированный полиизоцианат, предпочтительно аминопластовую смолу. Среди аминопластовых смол, меламиновые смолы являются предпочтительными.

Общая сумма массовых процентов фракций, в пересчете на общую массу пигментированного водного грунтовочного материала, всех сшивающих агентов, предпочтительно аминопластовых смол и/или блокированных и/или неблокированных полиизоцианатов, более особенно предпочтительно меламиновых смол, предпочтительно составляет 1-20 мас. %, более предпочтительно 1.5-17.5 мас. %, и очень предпочтительно 2-15 мас. % или даже 2.5-10 мас. %.

Предпочтительно присутствующая полиуретановая смола может быть ионно и/или неионно гидрофильно стабилизирована. В предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения полиуретановая смола является ионно гидрофильно стабилизированной. Предпочтительные полиуретановые смолы являются линейными или содержат отдельные случаи разветвления. Полиуретановая смола является более предпочтительно такой, в присутствии которой полимеризировались олефиново ненасыщенные мономеры. Эта полиуретановая смола может присутствовать наравне с полимером, происходящим из полимеризации олефиново ненасыщенных мономеров, без того, чтобы эти полимеры были связаны ковалентно друг с другом. В то же время, тем не менее, полиуретановая смола также может быть связана ковалентно с полимером, происходящим из полимеризации олефиново ненасыщенных мономеров. Обе группы вышеупомянутых смол, тогда, являются сополимерами, которые в случае применения мономеров, содержащих (мет)акрилатные группы, в качестве олефиново ненасыщенных мономеров, также могут быть названы полиуретан-поли(мет)акрилаты (см. также ранее, выше). Этот тип полиуретан-поли(мет)акрилатов, более особенно гидроксифункциональных полиуретан-поли(мет)акрилатов, является особенно предпочтительным для применения в контексте данного изобретения. Олефиново ненасыщенные мономеры, таким образом, предпочтительно являются мономерами, содержащими акрилатные группы и/или метакрилатные группы. Аналогично предпочтительным для мономеров, содержащих акрилатные и/или метакрилатные группы, будет применение в комбинации с другими олефиново ненасыщенными соединениями, которые не содержат никаких акрилатных или метакрилатных групп. Олефиново ненасыщенные мономеры, связанные ковалентно с полиуретановой смолой являются более предпочтительно мономерами, содержащими акрилатные группы или метакрилатные группы. Эта форма полиуретан-поли(мет)акрилатов является дополнительно предпочтительной.

Подходящие насыщенные или ненасыщенные полиуретановые смолы и/или полиуретан-поли(мет)акрилаты описаны, например, в заявке на патент Германии DE 199 14 896 А1, колонка 1, линии 29-49 и колонка 4, линия 23-колонка 11, линия 5,

- заявке на патент Германии DE 199 48 004 А1, страница 4, линия 19 - страница 13, линия 48,

- заявке на Европейский патент ЕР 0 228 003 А1, страница 3, линия 24 - страница 5, линия 40,

- заявке на Европейский патент ЕР 0 634 431 А1, страница 3, линия 38 - страница 8, линия 9, или

- международной заявке на патент WO 92/15405, страница 2, линия 35 - страница 10, линия 32, или

- заявке на патент Германии DE 44 37 535 А1.

Полиуретановую смолу получают, применяя предпочтительно алифатические, циклоалифатические, алифатические-циклоалифатические, ароматические, алифатические-ароматические и/или циклоалифатические-ароматические полиизоцианаты, которые известны специалисту в данной области техники.

В качестве спиртового компонента для получения полиуретановых смол, предпочтение отдают применению насыщенных и ненасыщенных полиолов с относительно высокой молекулярной массой и с низкой молекулярной массой, а также, необязательно, моноспиртам, в незначительных количествах, которые известны специалисту в данной области техники. Применяемыми полиолами с низкой молекулярной массой более особенно являются диолы и, в незначительных количествах, триолы, для введения отдельных случаев разветвления. Примерами подходящих полиолов с относительно высокой молекулярной массой являются насыщенные или олефиново ненасыщенные сложные полиэфиры полиолов и/или простые полиэфиры полиолов. Полиолами с относительно высокой молекулярной массой являются более особенно сложные полиэфиры полиолов, особенно таковые имеющие среднечисловую молекулярную массу 400-5000 г/моль.

Для гидрофильной стабилизации и/или для увеличения способности диспергироваться в водной среде, полиуретановая смола, предпочтительно присутствующая, может содержать отдельные ионные группы и/или группы, которые могут быть превращены в ионные группы (потенциально ионные группы). Полиуретановые смолы этого типа называют, в контексте данного изобретения, ионно гидрофильно стабилизированными полиуретановыми смолами. Аналогично присутствующими могут быть неионные гидрофильно модифицируемые группы. Предпочтительными, тем не менее, являются ионно гидрофильно стабилизированные полиуретаны. В более точных терминах, модифицируемыми группами являются альтернативно

- функциональные группы, которые могут быть превращены в катионы нейтрализующими агентами и/или кватернизующими агентами, и/или катионные группы (катионная модификация) или

- функциональные группы, которые могут быть превращены в анионы нейтрализующими агентами, и/или анионные группы (анионная модификация) и/или

неионные гидрофильные группы (неионная модификация).

Как отдает себе полный отчет специалист в данной области техники, функциональными группами для катионной модификации являются, например, первичные, вторичные и/или третичные аминогруппы, вторичные сульфидные группы и/или третичные фосфиновые группы, более особенно третичные аминогруппы и вторичные сульфидные группы (функциональные группы, которые могут быть превращены в катионные группы нейтрализующими агентами и/или кватернизующими агентами). Также следует упомянуть катионные группы - группы, полученные из вышеупомянутых функциональных групп, применяя нейтрализующие агенты и/или кватернизующие агенты, известные специалистам в данной области техники - такие как первичные, вторичные, третичные и/или четвертичные группы аммония, группы третичного сульфония и/или группы четвертичного фосфония, более особенно группы четвертичного аммония и группы третичного сульфония.

Как хорошо известно, функциональными группами для анионной модификации являются, например, карбоксильные кислотные, сульфоновые кислотные и/или фосфоновые кислотные группы, более особенно карбоксильные кислотные группы (функциональные группы, которые могут быть превращены в анионные группы нейтрализующим агентом), а также анионные группы - группы, полученные из вышеупомянутых функциональных групп, применяя нейтрализующий агент известный специалисту в данной области техники - такие как карбоксилатные, сульфонатные и/или фосфонатные группы.

Функциональные группы для неионной гидрофильной модификации предпочтительно представляют собой, поли(оксиалкилен)овые группы, более особенно поли(оксиэтилен)овые группы.

Ионно гидрофильная модификация может быть введена в полиуретановую смолу через мономеры, которые содержат (потенциально) ионные группы. Неионные модификации вводят, например, через введение поли(этилен)оксидных полимеров в качестве боковых или конечных групп в молекуле полиуретана. Гидрофильные модификации вводят, например, через соединения, которые содержат, по меньшей мере, одну группу реакционноспособную относительно изоцианатных групп, предпочтительно, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. Ионная модификация может быть введена с применением мономеров, которые, так же как и, модифицирующие группы, содержат, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. Ионная модификация может быть введена с применением мономеров, которые, так же как и, модифицирующие группы, содержат, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. Для введения неионных модификаций, предпочтение отдают применению простых полиэфиров диолов.

Как уже определено выше, полиуретановая смола предпочтительно может быть привитым полимером при помощи олефиново ненасыщенных мономеров. В этом случае, тогда, полиуретан прививают, например, боковыми группами и/или боковыми цепями, которые основаны на олефиново ненасыщенных мономерах. Такими являются более особенно боковые цепи, основанные на поли(мет)акрилатах, с рассматриваемыми системами, являющимися полиуретан-поли(мет)акрилатами уже описанными выше. Поли(мет)акрилаты в целях данного изобретения являются полимерами или полимерными радикалами, которые включают мономеры, содержащие акрилатные и/или метакрилатные группы, и предпочтительно включают мономеры, содержащие акрилатные группы и/или метакрилатные группы. Боковые цепи, основанные на поли(мет)акрилатах понимают, как боковые цепи, которые строятся во время полимеризации с образованием привитых полимеров с применением мономеров, содержащих (мет)акрилатные группы. В полимеризации с образованием привитых полимеров, здесь предпочтение отдают применению более, чем 50 моль %, более особенно более, чем 75 моль %, особенно 100 моль %, мономеров, содержащих (мет)акрилатные группы, в пересчете на общее количество мономеров, применяемых в полимеризации с образованием привитых полимеров.

Описанные боковые цепи, вводили в полимер предпочтительно после получения первичной дисперсии полиуретановой смолы (см. также более раннее описание, выше). В этом случае полиуретановая смола, которая присутствует в первичной дисперсии может содержать боковые и/или конечные олефиново ненасыщенные группы чере которые, потом, осуществляют полимеризацию с образованием привитых полимеров с олефиново ненасыщенными соединениями. Полиуретановая смола для привития, таким образом, может быть ненасыщенной полиуретановой смолой. Полимеризация с образованием привитых полимеров в таком случае является радикальной полимеризацией олефиново ненасыщенных реагентов. Также возможно, например, для олефиново ненасыщенных соединений, применяемых для полимеризации с образованием привитых полимеров, содержать, по меньшей мере, одну гидроксильную группу. В таком случае также возможного для них сначала быть прикрепленными к олефиново ненасыщенным соединениям через эти гидроксильные группы посредством реакции со свободными изоцианатными группами полиуретановой смолы. Это прикрепление выполняют вместо или в дополнение к радикальной реакции олефиново ненасыщенных соединений с боковыми и/или конечными олефиново ненасыщенными группами, которые необязательно присутствуют в полиуретановой смоле. Затем снова следует полимеризация с образованием привитых полимеров через радикальную полимеризацию, как описано ранее, выше. Результатом, в любом случае, являются полиуретановые смолы, привитые олефиново ненасыщенными соединениями, предпочтительно олефиново ненасыщенными мономерами.

В качестве олефиново ненасыщенных соединений, которыми полиуретановая смола предпочтительно прививается, возможно применить практически все радикально полимеризуемые, олефиново ненасыщенные, и органические мономеры, которые доступны специалисту в данной области техники для этих целей. Число классов предпочтительных мономеров может быть определено путем примера:

- гидроксиалкильные сложные эфиры (мет)акриловой кислоты или другие альфа,бета-этиленово ненасыщенные карбоновые кислоты,

- алкильные и/или циклоалкильные сложные эфиры (мет)акриловой кислоты, имеющие до 20 атомов углерода в алкильном радикале,

- этиленово ненасыщенные мономеры, содержащие, по меньшей мере, одну кислотную группу, более особенно только одну карбоксильную группу, такие как (мет)акриловая кислота, например,

- виниловые сложные эфиры монокарбоновых кислот, которые разветвлены в альфа-положении и имеют 5-18 атомов углерода,

- продукты реакции (мет)акриловой кислоты с глицидиловым сложным эфиром монокарбоновой кислоты, которые разветвляются в альфа-положении и имеют 5-18 атомов углерода,

- дополнительные этиленово ненасыщенные мономеры, такие как олефины (этилен, например), (мет)акриламиды, винилароматические углеводороды (стирол, например), виниловые соединения, такие как винил хлорид и/или виниловые простые эфиры, такие как этилвиниловый простой эфир.

С предпочтением применяют мономеры, содержащие (мет)акрилатные группы, и таким образом цепи, прикрепленные прививанием являются боковыми цепями на основе поли(мет)акрилата.

Боковые и/или конечные олефиново ненасыщенные группы в полиуретановой смоле, из-за которой может осуществляться полимеризация с образованием привитых полимеров с олефиново ненасыщенными соединениями, вводят в полиуретановую смолу предпочтительно через отдельные мономеры. Эти отдельные мономеры, в дополнение к олефиново ненасыщенной группе, также включают, например, по меньшей мере, одну группу, которая реакционноспособна относительно изоцианатных групп. Предпочтительными являются гидроксильные группы, а также первичные и вторичные аминогруппы. Особенно предпочтительными являются гидроксильные группы.

Описанные мономеры, через которые могут быть введены в полиуретановую смолу боковые и/или конечные олефиново ненасыщенные группы также могут быть, конечно, применены без полиуретановой смолы, являющейся впоследствии дополнительно привитой олефиново ненасыщенными соединениями. Предпочтительно, тем не менее, для полиуретановой смолы быть привитой олефиново ненасыщенными соединениями.

Присутствующая полиуретановая смола предпочтительно может быть самосшивающимся и/или внешне сшивающимся связующим веществом.

Полиуретановая смола предпочтительно содержит реакционноспособные функциональные группы через которые возможно внешнее сшивание. В таком случае есть предпочтительно, по меньшей мере, один сшивающий агент в пигментированном водном грунтовочном материале. Реакционноспособными функциональными группами, через которые возможно внешнее сшивание, являются более особенно гидроксильные группы. С особенным предпочтением, возможно, в целях способа изобретения, применять полигидроксифункциональные полиуретановые смолы. Это означает, что полиуретановая смола содержит в среднем более, чем одну гидроксильную группу на молекулу.

Полиуретановую смолу получают обычными способами полимерной химии. Это означает, например, полимеризацию полиизоцианатов и полиолов с полиуретанами, и полимеризацию с образованием привитых полимеров с олефиново ненасыщенными соединениями, которая предпочтительно следует потом. Эти способы известны специалисту в данной области техники и могут быть адаптированы индивидуально. Примерные процессы получение и условия реакции могут быть найдены в Европейском патенте ЕР 0521 928 В1, страница 2, линия 57 - страница 8, линия 16.

Предпочтительно присутствующая полиуретановая смола обладает, например, гидроксильным числом от 0 до 250 мг KOH/г, но более особенно от 20 до 150 мг KOH/г. Кислотное число полиуретановой смолы предпочтительно составляет 5-200 мг KOH/г, более особенно 10-40 мг KOH/г. Гидроксильное число определяют в контексте данного изобретения в соответствии с DIN 53240.

Содержание полиуретановой смолы предпочтительно составляет между 5 и 80 мас. %, более предпочтительно между 8 и 70 мас. %, и более предпочтительно между 10 и 60 мас. %, в каждом случае, в пересчете на твердые частицы грунтовочного материала, формирующие пленку.

Независимо от единичной ссылки в контексте данного изобретения и к полиуретанам (также называемые полиуретановыми смолами) и к полиуретан-поли(мет)акрилатам, выражение "полиуретаны", в качестве сродного термина, охватывает полиуретан-поли(мет)акрилаты. Если, таким образом, никакой разницы не делают между двумя классами полимеров в отдельном отрывке, но вместо этого указывают только выражение "полиуретан" или "полиуретановая смола", охватывается оба класса полимеров.

Твердыми частицами, формирующими пленку, соответствующими прежде всего фракции связующего вещества, обозначают массовую фракцию нелетучих частиц грунтовочного материала, без пигментов и если уместно, наполнителей. Твердые частицы, формирующие пленку могут быть определены следующим образом: Образец пигментированного водного грунтовочного материала (приблизительно 1 г) смешивают с количеством тетрагидрофурана в 50-100 раз больше, а затем перемешивают в течение около 10 минут. Нерастворимые пигменты и любые наполнители потом удаляют фильтрованием и остаток промывают малым количеством THF, при этом THF удаляют из полученного фильтрата на ротационном испарителе. Остаток фильтрата высушивают при 120°С в течение двух часов и полученные твердые частицы, формирующие пленку, получают взвешиванием.

Общая сумма массовых процентов фракций, в пересчете на общую массу пигментированного водного грунтовочного материала, всех полиуретановых смол предпочтительно составляет 2-40 мас. %, более предпочтительно 2.5-30 мас. %, и очень предпочтительно 3-25 мас. %.

Предпочтительно также присутствует загуститель. Подходящими загустителями являются неорганические загустители из группы филлосиликатов. Так же как и неорганические загустители, тем не менее, также возможно применять один или несколько органических загустителей. Предпочтительно они выбраны из группы, включающей загустители сополимера (мет)акриловая кислота-(мет)акрилат, как, например, коммерческий продукт Rheovis AS S130 (BASF), и полиуретановые загустители, как, например, коммерческий продукт Rheovis PU 1250 (BASF). Применяемые загустители отличаются от применяемых связующих веществ.

Более того, пигментированный водный грунтовочный материал дополнительно может включать, по меньшей мере, одним адъювант. Примерами таких адъювантов являются соли, которые могут термически разлагаться без остатка или существенно без остатка, смолы в качестве связующих веществ, которые отверждаются физически, термически и/или актиничным излучением и отличаются от описанных выше полимеров, дополнительные сшивающие агенты, органические растворители, реакционноспособные разбавители, прозрачные пигменты, наполнители, молекулярно-диспергированные растворимые красители, наночастицы, светостабилизаторы, антиоксиданты, деаэрирующие агенты, эмульгаторы, добавки, улучшающие скольжение, ингибиторы полимеризации, инициаторы радикальной полимеризации, промоторы адгезии, добавки, регулирующие расход продукта, пленкообразователи, агенты, регулирующие провисание (SCAs), ингибиторы горения, ингибиторы коррозии, воски, сиккативы, биоциды и матирующие вещества. Также могут быть включены загустители такие как органические загустители из группы филлосиликатов или органических загустителей такие как загустители сополимера (мет)акриловая кислота-(мет)акрилат, или еще полиуретановые загустители, которые отличаются от применяемых связующих веществ.

Подходящие адъюванты вышеупомянутого типа известны, например, из заявки на патент Германии DE 199 48 004 А1, страница 14, линия 4, -страница 17, линия 5,

- патента Германии DE 100 43 405 С1 колонка 5, абзацы [0031] - [0033].

Они применяются в общепринятых и известных количествах.

Содержание твердых частиц грунтовочного материала изобретения может меняться согласно требованиям рассматриваемого случая. Содержание твердых частиц руководствуется в первую очередь вязкостью, которая необходима для нанесения, более особенно для нанесения распылением, и таким образом может быть отрегулирована специалистом в данной области техники на основе его или ее общих знаний уровня техники, необязательно с помощью нескольких исследовательских тестов.

Содержание твердых частиц грунтовочных материалов предпочтительно составляет 5-70 мас. %, более предпочтительно 8-60 мас. %, и очень предпочтительно 12-55 мас. %.

Содержанием твердых частиц (фракция нелетучих частиц) обозначают, что массовая фракция, которая остается в виде остатка при испарении при определенных условиях. В данной заявке, содержание твердых частиц, если в открытой форме не определено иначе, определяют в соответствии с DIN EN ISO 3251. Это делают путем испарения растворителя из грунтовочного материала при 130°С в течение 60 минут.

Если не указано иное, этот способ испытания аналогично, используют, чтобы определить, например, фракцию различных компонентов грунтовочного материала как пропорцию общей массы грунтовочного материала. Таким образом, например, содержание твердых частиц дисперсии полиуретановой смолы, которая должна быть добавлена к грунтовочному материалу, может быть определено соответственно для того, чтобы установить фракцию этой полиуретановой смолы как пропорцию относительно всей композиции.

Грунтовочный материал изобретения является водным. Выражение "водный" известно в этом контексте специалисту в данной области техники. Фраза относится в принципе к грунтовочному материалу, который не основан исключительно на органических растворителях, т.е., не содержит исключительно растворители на основе органических веществ в качестве растворителей но вместо этого, напротив, включает значительную фракцию воды в качестве растворителя. "Водный" в целях данного изобретения предпочтительно следует понимать в значении, что рассматриваемая композиция покрытий, более особенно грунтовочный материал, имеет водную фракцию, по меньшей мере, 40 мас. %, предпочтительно, по меньшей мере, 50 мас. %, очень предпочтительно, по меньшей мере, 60 мас. %, в каждом случае, в пересчете на общее количество присутствующих растворителей (т.е., воды и органических растворителей). Предпочтительно, в свою очередь, водная фракция составляет 40-90 мас. %, более особенно 50-80 мас. %, очень предпочтительно 60-75 мас. %, в каждом случае, в пересчете на общее количество присутствующих растворителей.

Грунтовочные материалы, используемые в соответствии с изобретением, могут быть получены, применяя смешанные установки и смешанные технологии, которые общеприняты и известны для получения грунтовочных материалов.

Способ изобретения и многослойная красочная система изобретения

Дополнительным аспектом данного изобретения является способ получения многослойной красочной системы, путем

(1) нанесения пигментированного водного грунтовочного материала на подложку,

(2) формирования полимерной пленки из покрывающего материала, нанесенного на этапе (1),

(3) нанесения материала покровного лака на полученную грунтовку, и затем

(4) отверждения грунтовки вместе с покровным лаком,

который включает применение на этапе (1) пигментированного водного грунтовочного материала, который включает по меньшей мере, один продукт реакции изобретения. Все вышеупомянутые наблюдения, касающиеся продукта реакции изобретения и пигментированного водного грунтовочного материала также действительны в отношении способа изобретения. Это верно более особенно также обо всех предпочтительных, очень предпочтительных, и особенно предпочтительных признаках.

Указанный способ предпочтительно применяется для получения многослойных цветных красочных систем, красочных систем, которые придают эффект, и красочных систем, которые придают цвет и эффект.

Пигментированный водный грунтовочный материал, применяемый в соответствии с изобретением обычно наносят на металлические или пластиковые подложки, которые предварительно обрабатывают шпаклевкой или грунт-шпаклевкой. Указанный грунтовочный материал необязательно также может быть нанесен непосредственно на пластиковую подложку.

Если металлическая подложка должна быть покрыта, ее предпочтительно дополнительно покрывают системой покрытия, полученного электроосаждением, перед тем, как нанести шпаклевка или грунт-шпаклевка.

Если пластиковая подложка должна быть покрыта, ее предпочтительно также предварительно обрабатывают перед тем, как нанести шпаклевка или грунт-шпаклевка. Технологиями, наиболее часто применяемыми для такой предварительной обработки являются обработка пламенем, обработка плазмой и коронный разряд. Обработку пламенем применяют с предпочтением.

Нанесение пигментированного водного грунтовочного материала изобретения на металлические подложки уже покрытые, как описано выше, системами отвержденного покрытия, полученного электроосаждением, и/или шпаклевками, могут выполнить с толщинами пленки обычными в автомобильной промышленности, в диапазоне, например, от 5 до 100 микрометров, предпочтительно 5-60 микрометров (толщина сухой пленки). Это совершают, применяя способы нанесения распылением, как, например, распыление сжатым воздухом, безвоздушное распыление, высокоскоростное вращение, нанесение распылением в электростатическом поле (ESTA), самостоятельно или в сочетании с горячим нанесением распылением, таким как распыление горячим воздухом, например.

После нанесения пигментированного водного грунтовочного материала он может быть высушен известными способами. Например, (1-компонентные) грунтовочные материалы, которые являются предпочтительными, могут быть подвергнуты испарению растворителя при комнатной температуре в течении 1-60 минут и далее высушены, предпочтительно при необязательно слегка повышенных температурах от 30 до 90°С. Испарение и высушивание в контексте данного изобретения означают испарение органических растворителей и/или воды, в результате которого краска становится суше, но еще не отвержденной или еще не сформировалась полностью сшитая пленка покрытия.

Потом наносят коммерческий материал покровного лака, аналогично обычными способами, толщины пленки снова будут в обычных диапазонах, например, 5-100 микрометров (толщина сухой пленки).

После нанесения материала покровного лака, он может быть подвергнут испарению растворителя при комнатной температуре в течении 1-60 минут, например, и необязательно высушен. Материал покровного лака затем отверждают вместе с нанесенным пигментированным грунтовочным материалом. В ходе этих процедур, происходят реакции сшивания, например, чтобы получить на подложке многослойную красочную систему изобретения, которая придает цвет и/или эффект. Отверждение осуществляется предпочтительно термически при температурах от 60 до 200°С. Термически отвержденными грунтовочными материалами предпочтительно являются те, которые включают в качестве дополнительного связующего вещества полиуретановую смолу, и в качестве сшивающего агента аминопластовую смолу или блокированный или неблокированный полиизоцианат, предпочтительно аминопластовую смолу. Среди аминопластовых смол, меламиновые смолы являются предпочтительными.

В одном особенном варианте осуществления, способ получения многослойной красочной системы содержит следующие этапы:

получение пленки отвержденного покрытия, полученного электроосаждением на металлической подложке путем электофоретического нанесения материала покрытия, полученного электроосаждением, на подложку и последующее отверждение материала покрытия, полученного электроосаждением,

получение (i) пленки грунтовки или (ii) множества пленок грунтовки, непосредственно следующих друг за другом, непосредственно на пленке отвержденного покрытия, полученного электроосаждением, путем (i) нанесения водного грунтовочного материала непосредственно на пленку покрытия, полученного электроосаждением, или (ii) непосредственно последовательного нанесения двух или более грунтовочных материалов на пленку покрытия, полученного электроосаждением,

получение пленки покровного лака непосредственно на (i) пленке грунтовки или (ii) самой верхней пленке грунтовки, путем нанесения материала покровного лака непосредственно на (i) одну пленку грунтовки или (ii) самую верхнюю пленку грунтовки,

где (i) один грунтовочный материал или (ii), по меньшей мере, один из грунтовочных материалов представляет собой грунтовочный материал изобретения,

совместное отверждение пленки грунтовки (i) или пленок грунтовки (ii), а также пленки покровного лака.

В последнем варианте осуществления, тогда, по сравнению с вышеописанными стандартными способами, нет нанесения и отдельного отверждения стандартной шпаклевки. Вместо этого, все пленки, нанесенные на пленку покрытия, полученного электроосаждением, отверждают совместно, таким образом делая всю работу намного более экономной. Несмотря на это, таким образом, и особенно посредством применения грунтовочного материала изобретения, содержащего продукт реакции изобретения, конструируют многослойные красочные системы, которые имеют замечательную механическую устойчивость и адгезию, и, следовательно, являются особенно технологически замечательными.

Нанесение покрывающего материала непосредственно на подложку или непосредственно на предыдущую полученную пленку покрытия следует понимать следующим образом: Соответствующий покрывающий материал наносят таким образом, что пленку покрытия, полученную из него, располагают на подложке (на другой пленке покрытия) и она находится в непосредственном контакте с подложкой (с другой пленкой покрытия). Между пленкой покрытия и подложкой (другой пленкой покрытия), таким образом, нет, более особенно, никого другого покрытия. Без подробности "непосредственный" нанесенная пленка покрытия, наряду с расположенной на подложке (другой пленке), не должна обязательно присутствовать в непосредственном контакте. Более особенно, между ними могут быть расположены дополнительные покрытия. В контексте данного изобретения, таким образом, следующим является случай: В отсутствие уточнения такого как "непосредственный" нет очевидно никакого ограничения на "непосредственный".

Пластиковые подложки покрывают в основном таким же образом как металлические подложки. Здесь, тем не менее, как правило, отверждение выполняют при существенно более низких температурах, от 30 to 90°С. Предпочтение таким образом отдают применению двухкомпонентных материалов покровного лака.

Способ изобретения может быть применен к крашенным металлическим и неметаллическим подложкам, более особенно пластиковым подложкам, предпочтительно автомобильным кузовам или их компонентам.

Способ изобретения может быть применен дополнительно для двойной окончательной отделки в OEM окончательной отделке. Это означает, что подложку, которую покрывают при помощи способа изобретения, красят во второй раз, аналогично при помощи способа изобретения.

Изобретение относится также к многослойным красочным системам, которые получают способом, описанным выше. Эти многослойные красочные системы должны быть упомянуты ниже как многослойные красочные системы изобретения.

Все вышеупомянутые наблюдения, касающиеся продукта реакции изобретения и пигментированного водного грунтовочного материала также действительны в отношении указанной многослойной красочной системы и способа изобретения. Это также верно особенно для всех предпочтительных, более предпочтительных и наиболее предпочтительных признаков.

Многослойные красочные системы изобретения предпочтительно представляют собой многослойные цветные красочные системы, красочные системы, которые придают эффект, и красочные системы, которые придают цвет и эффект.

Дополнительный аспект изобретения относится к способу изобретения, в котором указанная подложка из этапа (1) представляет собой многослойную красочную систему, которая обладает дефектами. Эта подложка/многослойная красочная система, которая обладает дефектами, таким образом, представляет собой подлинную окончательную отделку, которую ремонтируют или полностью повторно наносят.

Способ изобретения подходит соответственно для ремонта дефектов на многослойных красочных системах. Дефектами пленки, как правило, являются недостатки на и в покрытии, обычно называемые соответственно их форме или их внешнему виду. Специалист в данной области техники осведомлен о массе возможных видов таких дефектов пленки. Они описаны, например, в -Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, страница 235, "Film defects".

Многослойные красочные системы, полученные при помощи способа изобретения аналогично могут иметь такие дефекты. В одном предпочтительном варианте осуществления способа изобретения, таким образом, подложка из этапа (1) является многослойной красочной системой изобретения, которая проявляет дефекты.

Эти многослойные красочные системы получают предпочтительно на автомобильных кузовах или их частях, при помощи способа изобретения, определенного выше, в контексте автомобильной OEM окончательной отделки. Когда такие дефекты происходят непосредственно после того, как выполнена OEM окончательная отделка, их ремонтируют непосредственно. Таким образом также применяют термин "OEM повторная отделка автомобилей". Когда требуется отремонтировать только маленькие дефекты, ремонтируют только "пятно", и весь кузов не покрывают повторно полностью (двойное покрытие). Вышеупомянутый процесс называют "пятнистый ремонт". Применение способа изобретения для устранения дефектов на многослойных красочных системах (подлинная окончательная отделка) изобретения в OEM повторной отделке автомобилей, таким образом, является особенно предпочтительным.

Если ссылка сделана, в контексте данного изобретения, на сегмент повторной отделки автомобилей, другими словами когда ремонтируемые дефекты являются проблемой, и подложка, оговоренная техническими условиями, является многослойной красочной системой, обладающей дефектами, это, конечно, означает, что эта подложка/многослойная красочная система с дефектами (подлинная окончательная отделка), как правило, расположена на пластиковой подложке или на металлической подложке, как описано выше.

Таким образом, чтобы ремонтируемое место не имело разницы цвета с остальной подлинной окончательной отделкой, предпочтительно для водного грунтовочного материала, применяемого на этапе (1) способа изобретения для ремонтируемых дефектов, быть таким же, как тот, который применяли для получения подложки/многослойной красочной системы с дефектами (подлинная окончательная отделка).

Наблюдения выше касаются продукта реакции изобретения и водного пигментированного грунтовочного материала, таким образом, также действительны для применения обсуждаемого способа изобретения для ремонта дефектов на многослойной красочной системе. Это также верно в особенности для всех установленных предпочтительных, очень предпочтительных, и особенно предпочтительных признаков. Дополнительно предпочтительно для многослойных красочных систем изобретения, которые должны быть отремонтированы, представлять собой многослойные цветные красочные системы, красочные системы, которые придают эффект, и красочные системы, которые придают цвет и эффект.

Вышеописанные дефекты на многослойной красочной системе изобретения могут быть отремонтированы при помощи вышеописанного способа изобретения. Для этой цели, поверхность, которую будут ремонтировать, на многослойной красочной системе, сначала могут обработать абразивом. Обработку абразивом предпочтительно проводят частично зачисткой песком, или сглаживанием песком, только грунтовки и покровного лака, необязательно только покровного лака, из подлинной окончательной отделки, но не сглаживанием песком слоя праймера и слоя шпаклевки, которые, как правило, расположены ниже их. Таким способом, во время повторной окончательной отделки, нет необходимости в особенности для повторного применения специализированных праймеров и грунт-шпаклевок. Эта форма обработки абразивом стала установленной, особенно, в сегменте OEM повторной отделки автомобилей, в то время как здесь, в отличии от повторной окончательной отделки в мастерской, вообще говоря, дефекты происходят только в области грунтовки и/или покровного лака, но, в особенности, не происходят в области нижележащих слоев шпаклевки и праймера. С дефектами в последних покрытиях, более вероятно, сталкиваются в секторе повторной окончательной обработки в мастерской. Примеры включают повреждение краски, такое как царапины, которые получают, например, путем механических влияний и которые часто распространяются ниже поверхности подложки (металлической или пластиковой подложки).

После процедуры обработки абразивом, в подлинной окончательной обработке наносят пигментированный грунтовочный материал на место дефектов путем нанесения распылением: например, пневматическим распылением. После того, как был нанесен пигментированный водный грунтовочный материал, он может быть высушен известными способами. Например, грунтовочный материал может быть высушен при комнатной температуре в течении 1-60 минут и далее высушен при необязательно слегка повышенных температурах от 30 до 80°С. Испарение и высушивание в целях данного изобретения означает испарение органических растворителей и/или воды, при этом покрывающий материал остается все еще не полностью отвержденным. В целях данного изобретения предпочтительно для грунтовочного материала содержать полиуретановую смолу в качестве связующего вещества и аминопластовую смолу, предпочтительно, меламиновую смолу, в качестве сшивающего агента.

Коммерческий материал покровного лака наносят далее технологиями, которые аналогично являются стандартными. После нанесение материала покровного лака, он может быть подвергнут испарению растворителя при комнатной температуре в течении 1-60 минут, например, и необязательно высушен. Материал покровного лака затем отверждают вместе с нанесенным пигментированным грунтовочным материалом.

В случае так называемой низкотемпературной термической обработки, отверждение выполняют предпочтительно при температурах от 20 до 90°С. Предпочтение здесь отдают применению двухкомпонентных материалов покровного лака. Если, как описано выше, полиуретановую смолу применяют в качестве дополнительного связующего вещества и аминопластовую смолу применяют в качестве сшивающего агента, есть только легкое сшивание аминопластовой смолой в пленке грунтовки при этих температурах. Здесь, в дополнение к ее функции в качестве отверждающего агента, аминопластовая смола также служит для пластифицирования и может помогать смачиванию пигментов. Среди аминопластовых смол, также могут быть применены неблокированные изоцианаты. В зависимости от природы применяемого изоцианата, они сшиваются при температурах всего лишь от 20°С. Грунтовочные материалы на водной основе этого типа, тогда конечно, как правило, составляют в виде двухкомпонентных систем.

В случае, который называют высокотемпературной термической обработкой, отверждение выполняют предпочтительно при температурах от 130 до 150°С. Здесь применяют и однокомпонентные и двухкомпонентные материалы покровного лака. Если, как описано выше, полиуретановую смолу применяют в качестве дополнительного связующего вещества и аминопластовую смолу применяют в качестве сшивающего агента, происходит сшивание аминопластовой смолы в пленке грунтовки при этих температурах.

Дополнительным аспектом данного изобретения является применение продукта реакции изобретения в пигментированных водных грунтовочных материалах для улучшения адгезии и устойчивости к растрескиванию красочных систем, полученных, применяя грунтовочный материал.

Изобретение иллюстрируется ниже, применяя примеры.

Примеры

Определение среднечисловой молекулярной массы:

Среднечисловую молекулярную массу определяли при помощи осмоса с использованием давления паров. Измерения проводили, применяя парофазный осмометр (модель 10.00 от Knauer) с концентрационными сериями испытываемого компонента в толуоле при 50°С с бензофеноном в качестве калибровочного вещества для определения экспериментальной калибровочной постоянной применяемого прибора (согласно Е. , G. , K.-F. Amdt, "Leitfaden der Polymercharakterisierung" [Principles of polymer characterization], Academy-Verlag, Berlin, pp. 47-54, 1982, где применяемое калибровочное соединение было по факту бензилом).

Получение изобретательских продуктов реакции (IR), а также продуктов реакции, примененных для сравнения (CR):

IR1:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 138.8 г тримеллитового ангидрида и 2890 г PolyTHF2000 (от BASF SE) с ОН числом 56 мг KOH/г (1.45 моль) медленно нагревали до 180°С и удерживали при этой температуре (ОН число определенное согласно DIN 53240). Развитие реакции наблюдали через определение кислотного числа. Когда достигали кислотного число 15 мг KOH/г, партию охлаждали и разбавляли 745 г бутилгликолем.

Содержание твердых частиц смолы составляет 80.2% (измеренное при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона)

Среднечисловая молекулярная масса: 4500 г/моль

Вязкость (70% в бутилгликоле): 3300 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра Brookfild CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 750 с-1).

IR2:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 327 г тримеллитового ангидрида и 3400 г PolyTHF 1000 (от BASF SE) с ОН числом 112 мг KOH/г (3.4 моль) медленно нагревали до 180°С и удерживали при этой температуре (ОН число определенное согласно DIN 53240). Развитие реакции наблюдали через определение кислотного числа. Когда достигали кислотного числа 26 мг KOH/г, расплав охлаждали и разбавляли 149 г бутилгликоля до содержания твердых частиц около 80%.

Содержание твердых частиц смолы составляло 81.1% (измеренное при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона)

Среднечисловая молекулярная масса (осмос с использованием давления паров): 2300 г/моль

Вязкость (исходная): 2760 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра Brookfield CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 1250 с-1).

IR3:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 38.4 г тримеллитового ангидрида и 1160 г Terathane2900® (от INVISTA, Wichita, Kansas, USA) с ОН числом 38.7 мг KOH/г (0.4 моль) медленно нагревали до 180°С и удерживали при этой температуре (ОН число определенное согласно DIN 53240). Развитие реакции наблюдали через определение кислотного числа. Когда достигали кислотного числа 15 мг KOH/г, расплав охлаждали и разбавляли бутилгликолем до содержания твердых частиц около 80%.

Содержание твердых частиц смолы составляло 81.3% (измеренное при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона).

Среднечисловая молекулярная масса: (осмос с использованием давления паров): 5400 г/моль

Вязкость (70% в бутилгликоле): 4460 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра Brookfield CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 750 с-1).

CR1:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 288.2 г тримеллитового ангидрида и 1950 г PolyTHF 650 (от BASF SE) с ОН числом 172.6 мг KOH/г (3.0 моль) нагревали до 80°С (ОН число определенное согласно DIN 53240). Когда получали чистый расплав, его медленно нагревали до 160°С и удерживали при этой температуре. Развитие реакции наблюдали через определение кислотного числа. Когда достигали кислотного числа 38 мг KOH/г, охлаждение давало, при комнатной температуре, вязкую смолу.

Содержание твердых частиц смолы составляло 100% (измеренное при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона)

Среднечисловая молекулярная масса (осмос с использованием давления паров): 1300 г/моль

Вязкость 80% в бутилгликоле: 1723 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра Brookfield CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 1250 с-1).

CR2:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 288.2 г тримеллитового ангидрида и 1950 г PolyTHF 650 (от BASF SE) с ОН числом 172.6 мг KOH/г (3.0 моль) нагревали до 80°С (ОН число определенное согласно DIN 53240). Когда получали чистый расплав, его медленно нагревали до 160°С и удерживали при этой температуре. Развитие реакции наблюдали через определение кислотного числа. Когда достигали кислотного числа 27 мг KOH/г, партию разбавляли бутилгликолем до содержания твердых частиц около 80%.

Содержание твердых частиц смолы составляло 78% (измеренное при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона)

Среднечисловая молекулярная масса (осмос с использованием давления паров): 1500 г/моль

Вязкость: 6486 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра BrookHeld CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 750 с-1).

CR3:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 384.2 г тримеллитового ангидрида и 1000 г PolyTHF 250 (от BASF SE) с ОН числом 449 мг KOH/г (4.0 моль) медленно нагревали до 180°С (ОН число определенное согласно DIN 53240) и удерживали при этой температуре до тех пор, пока кислотное число не составляло 32 мг KOH/г.После этого расплав охлаждали и разбавляли бутилгликолем до содержания твердых частиц около 80%.

Содержание твердых частиц смолы составляло 76.4% (измеренное при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона)

Среднечисловая молекулярная масса (осмос с использованием давления паров): 400 г/моль

Вязкость: 11 200 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра Brookfield CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 750 с-1).

CR4:

В 4-ех л реакторе из нержавеющей стали, оснащенном якорной мешалкой, термометром, обратным холодильником, термометром для измерения температуры наверху, сепаратором воды, 384.2 г тримеллитового ангидрида и 1000 г PolyTHF 250 (от BASF SE) с ОН числом 449 мг KOH/г (4.0 моль) медленно нагревали до 180°С (ОН число определенное согласно DIN 53240) и удерживали при этой температуре до тех пор, пока кислотное число не составляло 80 мг KOH/г. После этого расплав охлаждали и разбавляли бутилгликолем до содержания твердых частиц около 80%.

Содержание твердых частиц смолы составляло 83.30% (измеренная при 130°С в течение 1 ч в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха на 1 г образце с добавлением 1 мл метилэтилкетона)

Среднечисловая молекулярная масса (осмос с использованием давления паров): 300 г/моль

Вязкость (исходная): 2840 мПас (измеренная при 23°С с применением ротационного вискозиметра Brookfield CAP 2000+, ротор 3, скорость сдвига: 750 с-1).

Получение водных грунтовочных материалов

Следующее должно быть принято во внимание относительно компонентов состава и их количеств как обозначено в таблицах в дальнейшем. Когда ссылка сделана на коммерческий продукт или на протокол получения, описанный в другом месте, ссылка, независимо от основного обозначения, выбранного для рассматриваемого компонента, относится точно к этому коммерческому продукту или именно к продукту, полученному по протоколу, на который ссылаются.

Соответственно, где компонент состава обладает основным обозначением "меламин-формальдегидная смола" и где коммерческий продукт обозначен для этого компонента, меламин-формальдегидную смолу применяют в форме именно этого коммерческого продукта. Любые дополнительные компоненты, которые присутствуют в коммерческом продукте, такие как растворители, должны поэтому быть приняты во внимание, если выводы состоят в том, чтобы описать количество активного вещества (меламин-формальдегидной смолы).

Если, таким образом, ссылка сделана на протокол получения компонента состава, и если такое получение, например, приводит к дисперсии полимера, имеющей определенное содержание твердых частиц, тогда применяют именно эту дисперсию. Наиважнейшим фактором является не то, было ли для основного обозначения выбрано термин "дисперсия полимера" или просто активное вещество, как, например, "полимер", "сложный полиэфир" или "модифицированный полиуретаном полиакрилат". Это должно быть принято во внимание, если выводы состоят в том, чтобы описать рассматриваемое количество активного вещества (полимера).

Все пропорции, определенные в таблице, являются мас.частями.

Получение не-изобретательского грунтовочного материала на водной основе 1

Компоненты, перечисленные под "Водная фаза" в таблице А перемешивали вместе в порядке, установленном, чтобы образовать водную смесь. На следующем этапе, органическую смесь получали из компонентов, перечисленных под "Органическая фаза". Органическую смесь добавляли к водной смеси. Соединенные смеси потом перемешивали в течение 10 минут применением деионизированной воды и диметилэтаноламина до рН 8 и до вязкости распыления 58 мПас под сдвигающей нагрузкой 1000 с-1, измеренной, применяя ротационный вискозиметр (прибор Rheomat RM 180 от Mettler-Toledo) при 23°С.

Получение синей пасты:

Синюю пасту получали из 69.8 мас. частей дисперсии акрилатного полиуретана, полученной согласно международной заявке на патент WO 91/15528, дисперсия связующего вещества А, 12.5 мас. частей Paliogen® Blue L 6482, 1.5 мас. частей диметилэтаноламина (10%-ный раствор в ДИ воде), 1.2 мас. частей коммерческого простого полиэфира (Pluriol® P900 от BASF SE), и 15 мас. частей деионизированной воды

Получение пасты из сажи газовой:

Пасту из сажи газовой получали из 25 мас. частей дисперсии акрилатного полиуретана, полученной согласно международной заявке на патент WO 91/15528, дисперсия связующего вещества А, 10 мас. частей сажи газовой, 0.1 мас. части метилизобутилкетона, 1.36 мас. частей диметилэтаноламина (10%-ный раствор в ДИ воде), 2 мас. частей коммерческого простого полиэфира (Pluriol® P900 от BASF SE), и 61.45 мас. частей деионизированной воды.

Получение взвеси слюды:

Взвесь слюды получали, применяя перемешивающий элемент для перемешивания 1.5 мас. частей привитого сополимера на основе полиуретана, полученного по аналогии с DE 19948004 А1 (страница 27 - пример 2), и 1.3 мас. частей коммерческого Mica Mearlin Ext. Fine Violet 539V от Merck.

Получение неизобретательского грунтовочного материала на водной основе 2

Грунтовочный материал 2 получали по аналогии с таблица А, но применяя продукт реакции CR1 вместо сложного полиэфира, полученного согласно примеру D, колонка 16, линии 37-59 DE-A-4009858. Применяемая пропорция продукта реакции CR1 была одинаковой, через компенсацию количества растворителя и/или через рассмотрение содержания твердых частиц компонента, который должен быть добавлен.

Получение неизобретательских грунтовочных материалов на водной основе 3-5 и изобретательских грунтовочных материалов на водной основе I1-I3

Аналогично получению грунтовочного материала на водной основе 2, дополнительные грунтовочные материалы получали заменой сложного полиэфира полученного согласно примеру D, колонка 16, линии 37-59 DE-A-4009858. Применяемая пропорция продукта реакции CR1 была одинаковой, через компенсацию количества растворителя и/или через рассмотрение содержания твердых частиц компонента, который должен быть добавлен. Таблица В показывает обзор всех грунтовочных материалов.

Таблица В: грунтовочные материалы

Продукт реакции
Грунтовочный материал на водной основе 1 Сложный полиэфир согласно DE-A-4009858
Грунтовочный материал на водной основе 2 CR1
Грунтовочный материал на водной основе 3 CR2
Грунтовочный материал на водной основе 4 CR3
Грунтовочный материал на водной основе 5 CR4
Грунтовочный материал на водной основе I1 IR1
Грунтовочный материал на водной основе I2 IR2
Грунтовочный материал на водной основе I3 IR3

Сравнение между грунтовочными материалами на водной основе 1-5 и I1-I3

Устойчивость к растрескиванию:

Для определения устойчивости к растрескиванию, многослойные красочные системы получали согласно следующего основного протокола:

Применяемая подложка была стальной панелью с размерами 10×20 см, покрытой катодным е-покрытием (катодное покрытие, полученное электроосаждением).

На эту панель прежде всего наносили соответствующий грунтовочный материал (таблица В), наносимый пневматически с намеченной толщиной пленки (толщина сухой пленки) около 20 микрометров. После того, как грунтовку подвергали испарению растворителя при комнатной температуре в течение 1 минуты, ее поддавали промежуточному высушиванию в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при 70°С в течение 10 минут. Поверх промежуточно высушенной грунтовки на водной основе, наносили обычный двухкомпонентный материал покровного лака (Progloss® 372 от BASF Coatings GmbH) с намеченной толщиной пленки (толщина сухой пленки) около 40 микрометров. Полученный покровный лак подвергали испарению растворителя при комнатной температуре в течение 20 минут. Грунтовку на водной основе и покровный лак далее отверждали в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при 160°С в течение 30 минут.

Полученные многослойные красочные системы подвергали испытанию на их устойчивость к растрескиванию. Это делали, применяя испытание устойчивости к растрескиванию D1N 55966-1. Результаты испытания устойчивости к растрескиванию оценивали в соответствии с DIN EN ISO 20567-1. Меньшие значения представляют лучшую устойчивость к растрескиванию.

Результаты находятся в таблице 1. Конкретизация грунтовочного материала на водной основе (WBM) определяет, какой WBM применяли в отдельной многослойной красочной системе.

Результаты подчеркивают, что применение изобретательских продуктов реакции в грунтовочных материалах значительно увеличивает устойчивость к растрескиванию по сравнению с грунтовочные материалы на водной основе 1-5. Лучшие результаты показали продукты реакции IR1 и IR3.

Адгезия:

Для определения свойств адгезии, исследовали устойчивость относительно возникновения пузырей и вздутия после сгущивания во время хранения.

В этом случае, многослойные красочные системы получали согласно следующего основного протокола:

Применяемая подложка была стальной панелью с размерами 10×20 см, покрытая стандартным катодным е-покрытием (Cathoguard® 800 от BASF Coatings GmbH).

Потом наносили соответствующий водный грунтовочный материал согласно таблице В, нанесение выполняли пневматически с намеченной толщиной пленки (толщина сухой пленки) около 20 микрометров. Полученную грунтовку на водной основе подвергали испарению растворителя при комнатной температуре в течение 2 минут, а затем поддавали промежуточному высушиванию в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при 70°С в течение 10 минут. Поверх промежуточно высушенной грунтовки на водной основе, наносили обычный двухкомпонентный материал покровного лака (Progioss® 372 от BASF Coatings GmbH) с намеченной толщиной пленки (толщина сухой пленки) около 40 микрометров. Полученный покровный лак подвергали испарению растворителя при комнатной температуре в течение 20 минут. Грунтовку на водной основе и покровный лак далее отверждали в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при 140°С в течение 20 минут. Представленную конструкцию называют в дальнейшем подлинной окончательной отделкой.

Для того, чтобы вызвать или смоделировать дефекты, эту подлинную окончательную отделку зачищали наждачной бумагой, а затем подвергали, как описано ниже, новой полной окончательной отделке грунтовкой и покровным лаком. Таким образом моделировали двойную красочную систему как часть OEM повторной отделки автомобилей.

Прежде всего на обработанную абразивом подлинную окончательную отделку наносили соответствующий водный грунтовочный материал согласно таблице В, нанесение выполняли пневматически с намеченной толщиной пленки (толщина сухой пленки) около 20 микрометров. Полученную грунтовку на водной основе подвергали испарению растворителя при комнатной температуре в течение 2 минут, а затем поддавали промежуточному высушиванию в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при 70°С в течение 10 минут. Поверх промежуточно высушенной грунтовки на водной основе, наносили 80°С двухкомпонентный материал покровного лака (двухкомпонентный покровный лак для повторной окончательной отделки, стойкий к механическим повреждениям, от BASF Coatings GmbH) с намеченной толщиной пленки (толщина сухой пленки) около 40 микрометров. Полученный покровный лак подвергали испарению растворителя при комнатной температуре в течение 20 минут. Грунтовку на водной основе и покровный лак далее отверждали в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при 80°С в течение 30 минут.

Стальные панели и системы повторной окончательной отделки, обработанные соответственно, потом хранили в течение 10 дней в камере кондиционирования при СН условиях согласно DIN EN ISO 6270-2:2005-09. Через 24 часа после удаления и камеры кондиционирования, панели изучали на предмет пузырения и вздутия.

Возникновение пузырей оценивали следующим образом через комбинацию 2 значений:

- количество пузырей оценивали количественным показателем от 1 до 5, с ml, означающим очень мало и т5 очень много пузырей.

- размер пузырей оценивали размерным показателем аналогично от 1 до 5, с gl, означающим очень маленькие и g5 очень большие пузыри.

- Обозначение m0g0 означает, соответственно, красочную систему без пузырей после сгущивания во время хранения, и представляет отменный результат относительно пузырения.

Результаты находятся в таблице 2.

Результаты подчеркивают, что применение изобретательских продуктов реакции в грунтовочных материалах значительно увеличивает адгезию в системе повторной окончательной отделки по сравнению с грунтовочными материалами на водной основе 1-5. Наилучшие результаты показаны в порядке очереди продуктами реакции IR1 и IR3.

1. Пигментированный водный грунтовочный материал, включающий пигмент, воду и продукт реакции на основе простого полиэфира, который возможно получить реакцией

(a) по меньшей мере, одного циклического ароматического ангидрида карбоновых кислот, включающего свободную карбоксильную кислотную группу и/или галид карбоксильной кислотной группы с

(b) по меньшей мере одним простым полиэфиром общей структурной формулы (I)

в которой

R означает С36 алкиленовый радикал и n выбирают соответственно так, что простой полиэфир (b) обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 г/моль,

компоненты (а) и (b) применяют в реакции в молярном соотношении 0.8/2.2-1.6/1.8, и полученный продукт реакции обладает кислотным числом 5-50 мг KOH/г, где общая сумма массовых процентов фракций, в пересчете на общую массу пигментированного водного грунтовочного материала, всех продуктов реакции на основе простого полиэфира составляет 0.1-20 мас. %.

2. Грунтовочный материал по п. 1, где простой полиэфир (b) обладает среднечисловой молекулярной массой 1200-3400 г/моль.

3. Грунтовочный материал по п. 1 или 2, где группа R в общей структурной формуле (I) содержит тетраметиленовые радикалы.

4. Грунтовочный материал по любому из пп. 1-3, где компоненты (а) и (b) применяют в молярном соотношении 0.45/1-0.55/1.

5. Грунтовочный материал по любому из пп. 1-4, где продукт реакции на основе простого полиэфира обладает среднечисловой молекулярной массой 1500-15000 г/моль.

6. Грунтовочный материал по любому из пп. 1-5, где применяемый компонент (а) представляет собой по меньшей мере один циклический, ароматический ангидрид карбоновых кислот, который включает свободную карбоксильную кислотную группу, предпочтительно тримеллитовый ангидрид.

7. Пигментированный водный грунтовочный материал по любому из пп. 1-6, который включает меламиновую смолу, а также полиуретановую смолу, которая привита при помощи олефиново ненасыщенных мономеров и которая дополнительно содержит гидроксильные группы.

8. Продукт реакции на основе простого полиэфира, который возможно получить реакцией

(a) по меньшей мере одного циклического ароматического ангидрида карбоновых кислот, включающего свободную карбоксильную кислотную группу с

(b) по меньшей мере одним простым полиэфиром общей структурной формулы (I)

в которой

R означает С36 алкиленовый радикал и n выбирают соответственно так, что простой полиэфир (b) обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 г/моль,

компоненты (а) и (b) применяют в реакции в молярном соотношении 0.8/2.2 - 1.6/1.8, и полученный продукт реакции обладает кислотным числом 5-50 мг KOH/г.

9. Применение продукта реакции по п. 8 в пигментированном водном грунтовочном материале для улучшения адгезии и устойчивости к растрескиванию красочных систем, полученных, применяя грунтовочный материал.

10. Способ получения многослойной красочной системы путем

(1) нанесения пигментированного водного грунтовочного материала на подложку,

(2) формирования полимерной пленки из покрывающего материала, нанесенного на этапе (1),

(3) нанесения материала покровного лака на полученную грунтовку, и последующего

(4) отверждения грунтовки вместе с покровным лаком,

где пигментированный водный грунтовочный материал по любому из пп. 1-7 применяют на этапе (1).

11. Способ по п. 10, в котором подложка из этапа (1) является металлической подложкой, покрытой отвержденным покрытием, полученным электроосаждением, и все покрытия, нанесенные на покрытие, полученное электроосаждением, отверждают вместе.

12. Способ по п. 10, где подложка из этапа (1) представляет собой многослойную красочную систему, которая обладает дефектами.

13. Способ по п. 12, где многослойная красочная система, которая обладает дефектами, представляет собой систему, полученную способом по п. 10, которая впоследствии, кроме того, получила дефекты как результат внешних механических влияний.

14. Многослойная красочная система, получаемая способом по любому из пп. 10-13.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к получению лакокрасочных покрытий. Антикоррозионная системы лакокрасочных покрытий состоит из грунтовочного цинксодержащего слоя, наносимого методом катодного электроосаждения, и наносимого методом пневматического распыления верхнего эмалевого слоя, способного к самовосстановлению, на основе полиуретановых пленкообразователей.

Изобретение относится к способу покрытия металлических поверхностей субстратов с помощью водных композиций в форме дисперсии и/или суспензии, которые содержат по меньшей мере одно стабилизированное связующее средство и один гелеобразователь и с помощью которых на стадии предварительной обработки и/или во время контактирования катионы, извлеченные растворением из металлической поверхности, образуют покрытие на основе ионогенного геля, при котором нанесение покрытия осуществляют посредством: I) предоставления субстрата с очищенной металлической поверхностью, II) контактирования металлических поверхностей с первой водной композицией в форме дисперсии и/или суспензии и нанесения с ее помощью покрытия, III) при необходимости промывки органического покрытия, IV) при необходимости сушки органического покрытия и V) покрытия по меньшей мере двумя дополнительными композициями для нанесения покрытий перед сушкой и сшивкой всех нанесенных слоев, причем стабилизированные связующие средства выбраны из группы, состоящей из: неионогенно стабилизированных полиэпоксидных дисперсий, неионогенно стабилизированных полиуретановых дисперсий и ионно стабилизированных полиакрилатных дисперсий, причем стабилизированные связующие средства должны удовлетворять условию, что a) водную смесь из полностью обессоленной воды, от 0,2 до 2% масс.

Изобретение относится к системам ингибирующих коррозию золь-гель покрытий. Описан ингибирующий коррозию материал покрытия, связанный с металлической подложкой, содержащий: ингибирующее коррозию соединение, содержащее по меньшей мере одну дисульфидную группу; и золь-гель на основе циркония, связанный с металлической подложкой; при этом ингибирующее коррозию соединение содержится в золь-геле на основе циркония.

Изобретение может быть использовано при проведении поверхностной обработки летательных аппаратов, деталей автомобилей. Не содержащая шестивалентного хрома жидкость для химической конверсионной обработки поверхностей покрытия цинком или цинковым сплавом содержит ионы трехвалентного хрома, ионы циркония, нитрат-ионы, цепочечный коллоидный кремнезем и воду.

Группа изобретений относится к вариантам противокоррозионных материалов и может быть использована в составе лакокрасочных композиционных материалов для защиты металлических конструкций.

Группа изобретений относится к вариантам противокоррозионных материалов и может быть использована в составе лакокрасочных композиционных материалов для защиты металлических конструкций.

Группа изобретений относится к лакокрасочной промышленности и может быть использована для защиты пораженных ржавчиной металлических поверхностей. Преобразователь ржавчины содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: латекс СКС-65 ГП - 16-17,7; водный раствор танина - 7,7-9; щавелевая кислота - 1,9-2,4; вода – остальное до 100%.
Изобретение относится к эпоксидому функциональному акриловому полимеру, содержащему в качестве сополимеризованных мономеров: i) от приблизительно 10 до приблизительно 40 мас.% одного или нескольких эпоксидных функциональных ненасыщенных мономеров; ii) от приблизительно 10 до приблизительно 20 мас.% одного или нескольких гидрофобных акриловых мономеров и iii) от более чем 50 до приблизительно 75 мас.% по меньшей мере одного неионного мономера, который отличается от гидрофобных акриловых мономеров (ii) и выбран из акриловых, виниловых или аллиловых мономеров; причем массовое процентное содержание каждого мономера определяется по отношению к суммарной массе сополимеризованных мономеров в полимере; данный полимер имеет температуру стеклования (Tg), составляющую более чем 85 градусов Цельсия; и полимер имеет вычисленный параметр растворимости, составляющий от приблизительно 9,20 до приблизительно 9,30 (кал/см3)1/2, и дополнительно содержащий от приблизительно 0,5 до приблизительно 12 мас.% винилароматического мономера (iv) по отношению к суммарной массе сополимеризованных мономеров в эпоксидном функциональном акриловом полимере.

Изобретение относится к способам нанесения лакокрасочных покрытий на внутренние поверхности металлических изделий, в частности на внутренние поверхности котлов железнодорожных цистерн, предназначенных для перевозки агрессивных сред.

Изобретение относится к тиксотропному средству для защиты от коррозии металлической поверхности, к способу нанесения его, к металлической структуре, покрытой средством для защиты от коррозии, к устройству, обеспечивающему обнаружение индикатора коррозии, и способу проверки металлической структуры на наличие коррозии.

Изобретение относится к биаксиально ориентированным полиэфирным пленкам с покрытием, имеющим высокую устойчивость к инициации разрыва и содержащим пленку на основе полиэфира и запечатываемое под действием нагревания покрытие, при этом указанное запечатываемое под действием нагревания покрытие содержит один или более аморфных сополимеров, содержащих от 30 до 40 вес.% звеньев терефталевой кислоты, от 10 до 20 вес.% звеньев нафталиндикарбоновой кислоты, от 10 до 25 вес.% неопентилгликоля, от 10 до 25 вес.% диэтиленгликоля и от 10 до 25 вес.% этиленгликоля.

Изобретение относится к составам для нанесения полимерных порошковых покрытий, содержащих бактерицидные и биоцидные добавки. Предложены композиции на основе эпоксидных карбоксилсодержащих полиэфирных смол, их смесей и полигексаметиленгуанидин гидрохлорида в качестве биоцидного ингредиента.

Изобретение относится к покровной композиции на водной основе. Композиция согласно настоящему изобретению включает эмульгированный связующий материал, причем данный связующий материал представляет собой полимер, выбранный из группы, состоящей из полимеров, полученных эмульсионной полимеризацией ненасыщенных виниловых, акрилатных и/или метакрилатных мономеров, от 0,3% до 10 мас.% второго полимера, выбранного из одного или нескольких полимеров из группы, состоящей из поливинилового спирта и растворимых в воде сополимеров, имеющих повторяющиеся звенья винилового спирта, где, если второй полимер представляет собой поливиниловый спирт, по меньшей мере 85 мас.% второго полимера имеет число повторяющихся звеньев, составляющее не менее чем 2000, и от 0,03 мас.% до 15 мас.% наполнителя на основе целлюлозы, выбранных из группы, состоящей из по отношению к полной массе композиции, в которой массовое соотношение второго полимера и связующего материала находится в интервале от 1:40 до 1:3.

Изобретение относится к способу получения покрытия, включающего отвержденное покрытие грунт-шпатлевки и отделочное покрытие, на подложке, а также к подложке, покрытой способом изобретения, и может быть использовано для получения покрытий на автомобилях и грузовом автотранспорте, таком как грузовые машины, автомобили-фургоны или автобусы.

Изобретение относится к окислительно отверждаемой композиции покрытия, с которой приведен в контакт состав для использования с целью каталитического отверждения окислительно отверждаемых композиций покрытия, в частности окислительно отверждаемых композиций покрытия, включающих окислительно отверждаемую смолу на алкидной основе.

Изобретение относится к порошковым покрытиям с металлическим эффектом, к композициям для получения порошковых покрытий, содержащим металлический пигмент, получению их и нанесению их на субстрат, а также к применению силана для предотвращения коррозии металлического пигмента.

Изобретение относится к области химии, а именно получению лакокрасочных композиций, и может быть использовано для нанесения на рулонный и листовой металл, предназначенного для производства консервной тары.

Изобретение относится к отверждаемому составу, а также к ламинирующим адгезивам, полученным из него, которые могут быть использованы в качестве упаковки, например для упаковки пищевых продуктов.

Изобретение относится к композиции покрытия. Описана композиция покрытия, включающая гибкий гиперразветвленный полиол, который получают путем (а) реакции полиола, включающего как минимум три гидроксильные группы, выбранного из триметилолэтана, триметилолпропана, триметилолбутана и глицерина, с алифатической дикарбоновой кислотой, имеющей от 6 до 36 атомов углерода, или эстерифицируемой производной алифатической дикарбоновой кислоты, выбранной из одно- или двухзамещенных сложных эфиров с алифатическими спиртами, имеющими от 1 до 4 атомов углерода, а также ее ангидридов, для образования гидроксил-функционального первого промежуточного продукта; (б) реакции первого промежуточного продукта с циклическим ангидридом карбоновой кислоты, выбранным из гексагидрофталевого ангидрида и метилгексагидрофталевого ангидрида, для образования карбоновокислотного второго функционального промежуточного продукта; и (в) реакции второго промежуточного продукта с эпоксидным функциональным соединением, имеющим одну эпоксидную группу, выбранным из глицидиловых сложных эфиров, имеющих алкильную группу, включающую от 7 до 17 атомов углерода, для образования гиперразветвленного полиола.

Изобретение относится к водной композиции для покрытия металлической основы. Композиция включает, по меньшей мере, один первый полимер (А) в качестве первого связующего вещества, по меньшей мере, один сшивающий агент (В) и, по меньшей мере, один сополимер (С) в качестве второго связующего вещества.

Изобретение относится к биаксиально ориентированным полиэфирным пленкам с покрытием, имеющим высокую устойчивость к инициации разрыва и содержащим пленку на основе полиэфира и запечатываемое под действием нагревания покрытие, при этом указанное запечатываемое под действием нагревания покрытие содержит один или более аморфных сополимеров, содержащих от 30 до 40 вес.% звеньев терефталевой кислоты, от 10 до 20 вес.% звеньев нафталиндикарбоновой кислоты, от 10 до 25 вес.% неопентилгликоля, от 10 до 25 вес.% диэтиленгликоля и от 10 до 25 вес.% этиленгликоля.

Изобретение относится к пигментированному водному грунтовочному материалу, многослойной красочной системе и способу ее получения. Водный грунтовочный материал включает пигмент, воду и продукт реакции на основе простого полиэфира. Продукт реакции на основе простого полиэфира получают реакцией по меньшей мере с одним циклическим ароматическим ангидридом карбоновых кислот, включающим свободную карбоксильную кислотную группу иили галид карбоксильной кислотной группы с по меньшей мере одним простым полиэфиром общей структурной формулы в которой R означает С3-С6 алкиленовый радикал и n выбирают соответственно так, что простой полиэфир обладает среднечисловой молекулярной массой 800-4000 гмоль. Молярное соотношение компонентов и в реакции составляет 0.82.2 - 1.61.8. Кислотное число полученного продукта реакции составляет 5-50 мг КОНг. Водный грунтовочный материал может быть получен экологичным способом посредством применения именно водных грунтовочных материалов и применяется для улучшения адгезии и устойчивости к растрескиванию красочных систем, полученных с применением грунтовочного материала. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 табл., 15 пр.

Наверх