CS220348B2 - Coating composition - Google Patents

Description

Vynález se týká povlakové hmoty, která je pro své složení velmi vhodná pro nanášení stříkáním.

Nanášení povlakových kompozic stríkací technikou má zvláštní význam v automobilovém průmyslu a povlakové hmoty v současné době používané pro tento účel mají dva druhy nedostatků. Jeden takový nedostatek mají povlakové hmoty obsahující kovové vločky jakožto pigmenty; jsou to tak zvané úpravy s kovovým leskem (metalýzy), přičemž odlišný jev odrazu světla je dosahován v závislosti na úhlu pohledu. Maximální efekt vyžaduje vysokého stupně řízení orientace kovových vloček při nanášení a vytvrzování povlakového filmu, což na druhé straně znamená pečlivou formulaci povlakové hmoty pro nanášení na substrát se zřetelem jak na filmotvormou pryskyřici tak na kapalné prostředí, které nese filmotvornou pryskyřici. Potíže se mohou vyskytovat při plnění tohoto úkolu a při současném dosahování vysokého stupně lesku konečné úpravy, jak je to zpravidla žádoucí v automobilovém průmyslu. Nyní se zjistilo, že zlepšeného řízení orientace kovových pigmentů v povlakových hmotách tohoto typu při dobrém lesku se dosahuje, jestliže povlaková hmota obsahuje podíl polymerních mikročástic sesítěných adičních poly2 merú pripravitelných způsobem zahrnujícím disperzní polymeraci ethylenicky nenasycených monomerů v alifatické uhlovodíkové kapalině, která je rozpouštědlem monomerů avšak zároveň ncrozpouštědlem vytvářeného polymeru, v přítomnosti stabilizátoru disperze, jehož molekuly obsahují alespoň jednu polymerní složku, která je solvatovatelná uhlovodíkovou kapalinou a alespoň jednu jinou složku, která není solvatelná uhlovodíkovou kapalinou a je schopna asociace s vytvářeným polymerem, při kterém alespoň jeden z monomerů obsahuje hydroxymeLhylaminoskupinu vzorce —NHCH2OH nebo alkoxymethylaminoskupinu vzorce —NHCHOR kde R znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku a alespoň jeden jiný monomer obsahuje funkční skupinu, schopnou reakce s uvedenou hýdroxymethylaminoskupinou nebo s alkoxymethylaminoskupinou. za podmínek polymerace, vybranou ze souboru za hrnujícího hydroxylovou skupinu, xarboxylovou skupinu a karboxyamidovou skupinu.

Jiným nedostatkem povlakových hmot ob220348 sáhujících běžné pigmenty, používaných pro tak zvané stálé barevné úipravy automobilových karosérií, u kterých je potřeba dosahovat dobrého rozlivu povlakové hmoty po nanesení stříkáním k maximalizaci lesku, je obtížné předcházet nadměrnému stékání povlakové hmoty v průběhu stříkání k předcházení závady zvané tvoření záclon nebo vytavování, zvláště na ostrých hranách a v rozích substrátu . komplikovaného tvaru. Zjistilo se, že vnesení mikročástic polymerů shora definovaných do takové povlakové hmoty umožňuje nanášení povlakové hmoty stříkáním ve vhodné tloušťce pro dokonalé vyhlazení substrátu beze sklonu k vytváření záclon, bez nepříznivého vlivu na následný rozliv povlakové hmoty a při dosahování vysoce lesklé úpravy.

Vynález se tedy týká povlakové hmoty, která je vyznačená tím, že obsahuje (A) akrylový filmotvorný polymer, odvozený od alespoň jednoho alkylesteru kyseliny akrylové nebo metakrylové, popřípadě ve .směsi s jinými ethylenicky nenasycenými monomery, (Bj těkavé kapalné organické rozpouštědlo polymeru (A), (C) mikročástice žesítěných adičních polymerů, vyrobitelné disperzní polymeraci ethylenicky nenasycených monomerů v alifatické uhlovodíkové kapalině, která je rozpouštědlem monomerů, avšak zároveň nerozpouštědlem vytvářeného .polymeru, v přítomnosti stabilizátoru disperze, jehož molekuly obsahují alespoň jednu polymerní složku, která je solvatovatelná uhlovodíkovou kapalinou a alespoň jednu jinou složku, která není solvatovatelná uhlovodíkovou kapalinou a je schopna asociace s vytvářeným polymerem, přičemž alespoň jeden z monomerů obsahuje hydroxymethyla-minoskupinu vzorce —NHCHžOH nebo alkoxymethylaminoskupinu vzorce —NHCHžOR kde R znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku a alespoň jeden jiný monomer obsahuje funkční skupinu, schopnou reakce s uvedenou hydroxymethylaminoskupinou nebo s alkoxymethylaminoskupinou za podmínek polymerace, vybranou ze souboru zahrnujícího hydroxylovou skupinu, karboxylovou skupinu a karboxyamidovou skupinu, přičemž tyto mikročástice jsou nerozpustné a jsou trvale dispergovány v roztoku polymeru (A) v rozpouštědle (Bj a dále obsahuje (D) další akrylový polymer, který je asociován s mikročásticemi a který je rozpustný v rozpouštědle (Bj a který je pro své složení slučitelný s polymerem (A), přičemž mikročástice (C) spolu s podílem polymeru (D), který se z mikročástice působením rozpouštědla (BJ nerozpoušti', tvoří hmotnostně alespoň 2 °/o, vztaženo na hmotnost polymeru (A), mikročástic (C) a nerozpuštěného podílu polymeru (Dj.

Filmotvornou polymerní složkou (A) povlakových hmot může být jakýkoliv známý polymer, používaný v povlakových hmotách.

Jednou ze vhodných tříd polymerů jsou polymery odvozené od jednoho nebo několika ethylenicky nenasycených monomerů. Obzvláště vhodnými členy této třídy jsou akrylové adiční polymery, které jsou dobře známé pro výrobu povlaků v automobilovém průmyslu; jsou to polymery nebo kopolymery jednoho nebo několika alkylesterů akrylové nebo metakrylové kyseliny, popřípadě spolu s jinými ethylenicky nenasycenými monomery. Tyto polymery mohou být bud teplem tvrditelného sesíťujíclho typu nebo. termoplastického typu.

Vhodné akrylové estery obou typů polymerů zahrnují methylmetakrylát, ethylmetakrylát, propylmetakrylát, butylmetakrylát, ethylakrylát, butylakrylát a 2-ethylhexylakrylát. Jiné vhodné kopolymerovatelné monomery zahrnují vinylacetát, vinylpropionát, akrylonitril, styren a vinyltoluen. Jestliže má být polymer sesítitelného typu, může se použít vhodných funkčních monomerů kromě dále uvedených sloučenin, jako je kyselina akrylová, kyselina metakrylová, hydroxyethylakrylát, hydroxyethylmetakrylát, 2-hydroxypropylakrylát, 2-hydroxypropylmetakrylát, N-(alkoxymethyl)akrylamidy a N-(alkoxy.methyl)imetakrylamidy, kde alkoxyskupinaml mohou být například butoxyskupina, glycidylakrylát a glycidylmetakrylát. Povlakové hmoty mohou v takovém případě obsahovat také zesíťující prostředek o sobě známého typu, jako je diisokyanát, diepoxid nebo zvláště aminopryskyřice. Obzvláště vhodnými zesíťujícími prostředky json melaminformaldehydové kondenzáty, ve kterých je podstatný podíl methylolových skupin etherifikován reakcí s butanolem.

Pro účely shora uvedené obecné definice má být případně přítomné zesíťující činidlo součástí filmotvorného polymeru (A).

Povlaková 'hmota může obsahovat vhodný katalyzátor pro zesíťovací reakci akrylového polymeru zesíťovacího prostředku, například kysele reagující sloučeninu, jako je kyselý butylmaleát, kyselý butylfosfát nebo p-toluensulfonová kyselina, nebo se může katalytického ' jevu dosahovat včleněním volných kyselých skupin do akrylového polymeru, například při použití akrylové kyseliny nebo metakrylové kyseliny jakožto komonomeru při přípravě polymeru.

Akrylový polymer se .může .připravovat rozpouštědlovou ' polymeraci monomeru, popřípadě monomerů, v přítomnosti vhodných katalyzátorů nebo iniciátorů, jako jsou organické peroxidy nebo azosloučeniny, například benzoylperoxid, nebo azodiisobutyronitril. Zpravidla se polymerace provádí v téže organické kapalině, která vytváří organické rozpouštědlo (B) povlakové hmo220348 ty, nebo v kapalině, která vytváří složku tohoto . kapalného rozpouštědla · . (B). Nebo. . se a^kr^ylový, ^po^lymer můro pnpravovat v obalené předchozí . operaci (například vodnou emulzní . . polymerací) a pak se může rozpouštět ve vhodné organické kapalině.

Jinými vhodnými monomery třídy polymerů odvozených od ethylenicky nenasycených monomerů jsou vinylové kopolymery, tady kopolymery vinylesterů anorganických .nebo organických kyselin, například vinylchloridu, vinylacetátu a vinylpropionátu; tyto kopolymery mohou být popřípadě částečně hydrolyzovány k zavedení vinylaíkoholových jednotek. Příkladem takového kopolymeru je ko^po^lymer ohsahujmí 91 °/o viny^lch^loridu^, 6% vin^afeoholu a . 3% vmytoceMUi ’ (procenta jsou míněna hmotnostně).

Místo polymeru odvozeného od ethylenick^y nenasycených monomerů může být potymerní stezkou (A) pov^la^k:ové ^hmoty ^fiimotvorná polyesterová pryskyřice, čímž se míní jakákoliv pryskyřice o sobě známá pro použití v povlakových hmotách, která je v podstatě . produktem kondenzace několikafunkčního alkoholu s několikasytnou kyselinou. Tento výraz zahrnuje · alkylové pryskyřice, které se získají s takových výchozích látek adicí složek zavádějících zbytky mastných kyselin · odvozených od přírodních vysychavých olejů nebo polovysychavých olejů nebo dokonce olejů bez schopnosti zasychat na vzduchu. Tento výraz zahrnuje ta^ké · po^lyesterov^é pryskyřice, které nemaj^í včleněné žádné zbytky přírodních olejů. Vrochny ^tyto pryskynce obsahují norm^áln^ě podíl voteých ^hydrox^ylovýc^h a/.nebo ^karboxylových skupin, které mohou reagovat se vhodnýmⁱ zeshujíc^ prostéedk^ ^které byly uvedeny v s^i^^vi^sloslti s akrylovými polymery. V případě použití zesnujícího prostředku, se pro účely tohoto vynálezu rovněž uvažuje, aby byl součástí filmotvorné složky (A).

Vhodné několikafunkční alkoholy pro výrobu polyesterových pryskyřic zahrnují ethylenglykol, propylenglykol, butylanglykol, l,6-hexylengl^ýkol^, neopentylglytoh dieth^{y l}eng^lyko^{l, t}riethyleng^lyko^l, tetiraeehylengl^ykol, glycerin, trimethylolpropan, trimethylolethan, pen-taeeyttrrtol, dlpentaerytriitol, tri•pentaerytritol, hexantriol, oligomery styrenu a allylalkoholu a kondenzační produkty trimethylolpropanu s ethylenoxidem nebo propylenoxidem, jako jsou obchodně dobře známé trioly.

Vhodné . · několikasytné kyseliny zahrnují kyselinu jantarvou nebo její anhydrid, kyše hnu adtoovoa azelainovoa sebakovou, · maleinovou nebo její anhydrid, kyselinu tumorovou, mukonovou, itakonovou, fialovou nebo její anhydrid, kyseliny isoftalovon, tereftalovou trimellitovou nebo její anhydrid. kyselmu p^omelbtovou nebo její an^hydrid.

V případě, kdy je žádoucí vyrábět na vzduchu zas^ychapcí a^lkydov^é pryskynce, se vhodné masteé k^yselin^y vys^ychavýc^h olejů, ^které se mo^hou používal odvozup o^d . oleje lněných semen, od sójového . .oleje, rybího . oleje, . taliového oleje, dehydrovaného. ricino vého oleje nebo od čínského dřevného · oleje. Jinými mastnými kyselinami olejů polovysychavého ne^bo nevysyc^hav^ého typu, kterých se může použít, jsou kyseliny slunečnicového oleje a baviníkclvého oleje. Mohou se také vnášet jednosytné · nasycené karboxylové kyseliny k dodání plasticity polyesteru. Takovými kyselinami jsou například nasycené alifatické kyseliny s 4 . až 20 atomy uhlíku, benzoová kyselina, p-terc.-butylbenzoová kyselina a abietová kyselina. Ve skutečnosti mohou být přítomny jedině · mastné kyseliny v · těch případech, kdy se má polyesterová pryskyřice vytvrzovat následující reakcí zbytkových hydroxylových nebo karboxylových s^;ku(pin se sesíťujícím prostředkem.

Kromě monofunkčních hydroxysloučenin se mohou vnášet pro řízení délky řetězce polyesteru nebo pro dodání určité žádané slučitelnosti vhodné monohydroxysloučeniny zahrnující benzylalkohol, cyklohexylalkohol, nasycené · nebo nenasycené mastné . alkoholy a kondenzační produkty ethylenoxidu nebo . propylenoxidu a monofunkčními alkoholy (.například methoxypropylenglykol získaný reakcí ethylenoxidu s methanolem).

Vhodné polyesterové filmotvorné pryskyřice ta^ké zahrnuji^ „modifikované“ alk^ydové pryskyřice například styrenované . .nebo metakr^ylované a^lkydov^é ρ^^Γ^ urethanové alkydy a eipoxyalkydy.

Jakožto da^lší alternativa polymerm slo^ž'ky (A) povlakové kompozice se uvádějí estery celulózy, jako je acetobutyrát .celulózy a nitrát celutezy. Obzvl^ášt^ě vhodný je acetobutyrát celu^lóz^y majM oteah acetýlu 3 % . a oteah ^but^yr^ylu ⁵⁰ % a vtekozitu ' ' . ¹ až . 2 sekundy měřeno způsobem podle ASTM D-1343154T.

Ještě dalším typem polymeru, kterého je možno použít jakožto složky (A) jsou aminopryskyřice, které byly shora popsány jakožto zesilující prostředky pro akrylové polymery nebo pro polyesterové pryskyřice teplem tvrditelného typu. Těchto aminopryskyřic se může použít jakožto filmotvorn^ého matermlu v jejich vtestních . urcern pro tento ^účel; výhodnýmⁱ pryskyřⁱcemⁱ jsou však melainformaldehydové kondenzáty, ve kterých je podstatný podíl methylových skupin etherifikováin reakcí s butanolem. K napomáhání vytvrzování pryskyřice se také s výhodou včleňuje do základní povlakové . kompozice vhodný katalyzátor, ... jako je jeden ze shora popsaných katalyzátorů.

Ze shora uvedeného je jasné, že se jakožto fhmotvorné s^ložk^y (A) m^ůže te^ké .použít směsi teplem tvrditelného akrylového polymeru nebo polyesterové pryskyřice a . dusíkaté pryskyřice v . takových podílech, aby část dusíkaté pryskyřice měla funkci zesí ťujícího prostředku a část přídavně filmotvorného prostředku.

Filmotvorný polymer (A) je ve stavu stálé disperze v kapalném rozpouštědle (Bj, která je v tomto případě nerolzpouštědlem polymeru. Způsoby přípravy tákových polymerních disperzí jsou dobře známy.

Při jiných provedeních se filmotvorný polymer. (A) rozpouští v rozpouštědle (B); polymer se pak připravuje rozpouštědlovou polymerací monomeru nebo monomerů, které ho vytvářejí, v přítomnosti vhodných katalyzátorů nebo popřípadě inhibitorů. Zpravidla se polymerace provádí v téže organické kapalině, která tvoří rozpouštědlo (B), nebo v kapalině, která je součástí tohoto rozpouštědla' (B). Nebo se filmotvorný polymer (A) vytváří v oddělené předchozí operaci, například v případě akrylového polymeru vodnou emulzní polymerací monomeru nebo v případě polyesterové pryskyřice polymerací v tavenině a pak se rozpouští . ve vhodné organické kapalině.

Při ještě dalším způsobu . provedení může být filmotvorný polymer (A) částečně v disperzi . a částečně ve formě roztoku v kapalném rozpouštědle (B).

Těkavé organické kapalné rozpouštědlo (B) povlakové hmoty může být jakákoliv kapalina nebo směs kapalin, které se běžně používá jakožto rozpouštědla polymerů v povlakových hmotách. Například to mohou být alifatické uhlovodíky, jako je hexan a heptan, aromatické uhlovodíky, jako je toluen a xylen, a ropné frakce s různou teplotou bodu varu, které jsou převážně alifatického charakteru, mohou však obsahovat značné množství aromatických látek, estery, jako je butylacetát, ethylenglykoldiacetát a 2-ethoxyethylacetát, ketony, jako je aceton a methylisobutylketon a alkoholy, jako je butylalkohol. Použitá kapalina nebo směs kapalin volená jakožto· rozpouštědlo (B) závisí na povaze filmotvorného polymeru (A) a volí se podle dobře známých zásad v technice povlakových hmot, aby byl polymer podle . potřeby buď rozpustný nebo nerozpustný- v rozpouštědle.

Podle účinností povahy ze-sítění je mikročástice polymeru (C) buď nerozpustná v kombinaci filmotvorného -polymeru (A) a kapalného rozpouštědla (Bj bez zřetele na tyto složky a na to, zda je filmotvonný polymer (A.) v roztoku nebo v disperzi v rozpouštědle (Bj. Je však možné, má-li rozpouštědlo polární povahu, aby mikročástice ve styku s rozpouštědlem byly více nebo néně zbotnány.

Vnášení mikročástic polymeru [Cj do kombinace filmotvorného polymeru (Aj a kapalného rozpouštědla (Bj k vytvoření povlakové hmoty je možné různým způsobem.

Tak se disperze mikročástic polymeru v alifatickém uhlovodíku získaná při shora popsaném způsobu přímo mísí s roztokem, nebo disperzí filmotvorného polymeru (A) v kapalném rozpouštědle (B). Nebo se mik8 ročástice oddělí z disperze, ve které se připravily, například odstředěním, fi hrací nebo rozprašovacím sušením a pak se mísí s roztokem nebo s disperzí filmotvorného polymeru (A) v kapalném rozpouštědle (B).

Jakkoliv se vždy mohou použít mikročástice polymeru ve formě, ve které se vyrobí polymerací, může být výhodné podrobovat takto vytvořené mikročástice dalšímu zpracování před jejich vnášením do povlakových hmot podle vynálezu. Mikročástice se výrábějí v disperzi alifatického uhlovodíku. Sféricky bráněné stabilizační prostředky, které jsou vhodné pro stabilizaci mikročástic v jednoduchém prostředí nízkopolární kapaliny nemají dostatečný stabilizační účinek, jestliže se přenesou do prostředí, které je směsí filmotvorného polymeru (A) a kapalného rozpouštědla (BJ. K tomuto případu dochází za určitých okolností, například tehdy, kdy kapalné rozpouštědlo (B) je poměrně vysokopolární kapalina, nebo když filmotvorný polymer (Aj se špatně snáší se stabilizačními řetězci na mikročásticích, což vede k vytváření „kousků“ v získané směsi nebo dokonce ke flokulaci nebo agregaci mikročástic polymeru. K takové destabilizací může také docházet následně po nanesení povlakové hmoty jako celku na substrát za vzniku filmu se špatným leskem.

K předcházení nebo vymýcení tohoto jevu je výhodným znakem vynálezu, že se mikročástice, vyrobené disperzní polymerací, dále spojují s polymerem, který je rozpustný v těkavé organické kapalné složce (B) povlakové hmoty a je také slučitelný s fllmotvornou polymerní složkou (Aj. Tento další polymer, označovaný zde jakožto pomocný polymer, je v podstatě nezesítěný. Mikročástice se nejběžněji spojují s pomocným polymerem při disperzní polymerací bezprostředně spojené s polymerací v disperzi dalšího monomeru, ze kterého se pomocný polymer odvozuje, v původním inertním kapalném prostředí a v přítomnosti původního stabilizačního prostředku. Popřípadě se další stabilizační prostředek může přidat v tomto stupni.

Obecně má mít pomocný polymer takové složení, které . je slučitelné s filmotvorným polymerem (A) zahrnujícím jakýkoliv sesíťovací prostředek pro polymer. Dokonce může být totožný s tímto polymerem a za určitých okolností, jak bude dále uvedeno, ho může dokonale nahrazovat. Monomer, nebo monomery, ze kterých se pomocný polymer odvozuje, se volí se zřetelem na tento požadavek, jak je ostatně pracovníkům v oboru známo.

Při zavedení takto upravených mikročástic do kombinace filmotvornéhc polymeru [Aj do kapalného rozpouštědla (B) se může část pomocného polymeru rozpouštět v tomto prostředí, jestliže má poměrně vysokou polaritu, nesmí to být na úkor účinnosti pomocného polymeru při předcházení závaž né flokulaci nebo agregaci. Popřípadě se asociace pomocného polymeru s mikročástícemⁱ může ^pod^porovat začtením, a^by se kovalentní vazby vyvíjely mezi řetězci pomocného -polymeru a řetězci mikročástic. Například - se do monomeru, ze kterého se pomocný polymer odvozuje, včlení monomer obsahující skupiny, které mohou reagovat se zbytkovými reaktivními hydroxymethylamínoskupinami nebo alkoxymethylaminoskupinarnl v mikročásticích; takovým monomerem může být hydroxymonomer nebo karboxymonomer, podobný reaktivnímu monomeru používanému při -výrobě vlastních mikročástic polymeru.

Při vnášení mikročástic upravených - pomocným polymerem do povlakové hmoty může postačovat přidat silná rozpouštědla do disperze takto upravených mikročástic - k rozpuštění dostatečného množství pomocného- polymeru z upravených - mikročástic, aby sám o sobě vytvořil veškerou filmotvornou polymemí složku (A), zatímco stále ještě dostatečné množství pomocného polymeru zůstane aso-ciováno s mikročásticemi k zajištění jejich stabilizace. Nebo se disperze upravených mikročástic smísí s jiným fil motvorným polymerem shora popsaným způsobem.

Mikročástice polymeru (C) jsou s výhodou obsažný v ^povlakové hmoto v množství alespoň 2 % hmotnostní výhodněji v množství 5 % hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost filmotvorného polymeru (A) a mikročástic. Přitom se „mikročástice polymerů“ míní v případ použití pomocném polymeru vlastní mikročástice spolu s podílem pomocného polymeru, který je s mikročásticemi asociován a který se nemůže rozpustit z mikročástic působením . kapalného rozpouštědla (Bj.

Krom^ě tílmotvorného polymeru (Ai ka^pa!ného rozpouštědta (B) a mikroc^tíc ^- polymeru (Cj m^ůže povla^kov^á tompoztae obsahovat ještě pigmenty běžně používané v technice nátěrových hmot.

Velikost částic takových pigmentů má být 1 až 50 mikrometrů a mohou být anorganické povahy, jako je například oxid titantoitý, oxid - železitý, oxid chromitý, chroman olovnatý nebo uhlíkatá čerň nebo mohou být organické povahy, jako je například ftalocyaninová modř, -ftalocyaninová zeleň, karbalozová violeť antrapyrimidinová žluť, - flavantronov^á žhií isoindo^linov^á žhli indantronov^á modí\ chinakri^donov^á viotoť a perylenová červeň.

Zvláštní význam v této -souvislosti mají kovové pigmenty, sestávající z plochých vloček hliníku, mědi, cínu, niklu a nerezavějící oceli, při jejichž použití se mohou získat úprav^y s kovovým ^^^^, (metalýzyj^, přičemž diferenciální jev odrazu světla zále^ží na zorném fihhi. ^erýkoUv ze sliora uve^denýc^{h k}ovových ^pi^gmentů m^ůže bý^t oto sa^žen v povta^kové taoté v množství ^{2 až 50} °/o, vztaženo na . celkovou hmotnost veškerého filmotvorného materiálu.

Výrazem pigment se zde míní také běžná plnídla a nastavovače, jako- je mastek nebo - kaolin.

Takové ^ment^ ať kovov^é ne^bo jin^ se mohou -vnášet do povlakové hmoty pomocí zntoých -^disper^gačmch prostředků ja^ko jsou akrylové polymery, které jsou slučitelné - s filmotvorným polymerem (A).

^popří^pa^dě se do -^povta^kové kompoztae mohou vnášet jiné známé přísady, například přísad^{y k} mod-ifikam vtekozity, jako ^- je ^benton nebo acetobutyrát celulózy.

Jak již bylo shora uvedeno, mohou se dále vnášet zesíťující prostředky k dosažení nebo k napomáhání sesítění filmotvorného polymeru (A) a také vhodné katalyzátory pro sesítující reakci.

Povlakové hmoty podle vynálezu obsahující mikroč^ás^tice^, se mohou nanášet ^- na ^- substrát jakýmkoliv způsobem známým _ze stavu techniky, jako je nanášení štětcem, - stříkání, máčení nebo polévání, zvláštní význam m^á však nantóení střikem jeUkóž výhody, dosahované při použití mikročásjsou obzvtašto zře>jm^é pn tomto ^- způsobu, jak bylo shora uvedeno.

Pro nanášení povlakové hmoty podle - vyn^ález^u obsahujírn m^ikročástíce^, -se ^{- -} může použít jakéhokoliv způsobu ' -stříkání, jako je stříkání se stlačeným vzduchem, elektrostatické stříkání, stříkání za horka . a stříkáni bez vzduchu a vhodné jsou - jak ruční tak automatické způsoby. Za . těchto podmínek nan^ášen^í se získaj^í povtak^y s vynikajícím leskem, které jsou výhodnější než povlaky, získané způsoby známými ze stavu techniky, jelikož se sntéuje nadm^ěrné stékmní pn nanášení, zvláště na ostrých hranách a v rozích substrátu komplikovaného tvaru nebo se zakryje poškrabání povlékaného substrátu. ^Může se nan^áset tílm o tíoušťce za sucha 0,01 cm bez jakéhokoliv sklonu k záclonování nebo k chybám způsobeným nevhodným řízením orientace obsažených kovových - pigmentů.

Po nanesení povlakové hmoty - na . substrát v případě, kdy je filmotvorný - polymer (A) termoplastického typu, se provádí odpaření při - teplotě místnosti nebo se - na povlak působí zvýšenou teplotou, například až do 160 °C. Jestliže je filmotvorný polymer (A) teplem tvrditelného typu, je nutné zpracovávat povlak při zvýšené teplotě například 80 až 140 °C, aby se dosáhlo sesítění polymeru za -pomoci popřípadě také obsaženého sesíťujícího prostředku.

Místo použití povlakové hmoty s mikročásticemi pro konečnou úpravu _nebo krycí povlak, se povlaková hmota podle vynálezu může ta^{ké p}ou^žít pro dvouvrstvov^{é p}ov^lékání obvykle označované jako „základní - povlak/čirý povlak“; tento z^půso^b m^á zvtaštrn význam pro vytv^ení povtaků s ^kovovým leskem. Při tomto způsobu se nejdříve na náší na povrch substrátu základní povlak podle vynálezu obsahující mikročástice a kovový pigment a formulovaný k dosahování maximálního lesku a pak se nanáší krycí povlaková hmota nepigmentovaná k dosažení vysokého lesku bez jakéhokoliv ovlivňování základního - povlakového filmu. Použitá nepigmentovaná krycí nátěrová hmota může být jakákoliv povlaková hmota dobře známá pro tyto účely. Může se tedy použít filmotvorného polymeru jako je například akrylový polymer nebo polyesterová pryskyřice shora popsaných typů a polymer nebo pryskyřice mohou být rozpuštěny nebo dispergovány ve vhodném nosiči. Tento fllmotvorný polymer může být termoplastického nebo teplem tvrditelného typu a- v případě

I teplem tvrditelného typu hmota pro- krycí povlak obsahuje zpravidla také -sesíťující prostředek a [popřípadě katalyzátor .shora popsaného typu. V případě potřeby tepelného zpracování k vy tvrzení krycího povlaku se může provádět současné případné vytvrzování základního povlaku. Nebo se základní povlakový film může vytvrzovat před nanášením krycího povlaku.

Následující příklad povlakovou hmotu podle vynálezu objasňuje.

Příklad 1

Mísí se ve sloupci I, II a III uvedená hmotnostní množství jednotlivých složek:

Díly hmotnostní

II III

Butylovaná ' melaminformaldehydová pryskyřice (67 % roztok v butanolu)9,1^3

Polymer podporující rozliv (10% roztok v xylenu)0,37

Teplem tvrditelný akrylový polymer 65% roztok v systému xylen-butanol34,92

Disperze modifikovaných mikročástic podle příkladu 2 (B)16,64

Disperze modifikovaných mikročástic podle příkladu 3 (B)—

Transparentní mletý oxid železitý (16 % oxidu železitého)1,34

Disperze hliníkových vloček (20% pasta)8,73

Isopropanol9,04

Butylacetát6,03

Alifatický uhlovodík (teplota varu 100 až 120 °C)5,02

9,13	9,13
0,37	0,37
34,92	44,81
—	—
19,04	—
1,34	1,34
8,73	8,73
9,04	15,51
6,03	10,34
5,02	8,61

Obě povlakové směsi I a II se zředí xylenem na viskozitu 33 sekund při teplotě 25 °C, při měření pohárkem B. S, B3. Dva povlaky každé povlakové hmoty se nanesou mokrý na mokrý na kovové panely se základním reaktivním povlakem, přičemž se mezí povlaky- nechá . vždy 1 minuta zaschnutí. Po konečném dvouminutovém zaschnutí se panely vypalují při teplotě ' 127 °C po dobu 30- minut.

Řízení orientace hliníkových vloček a odolnost k tvoření záclon je lepší v případě povlakových směsí I a II než v případě povlakové směsi 111.

Teplem ' tvrditelným akrylovým polymerem, použitým ve shora uvedených směsích je kopolymer styrenu (30%), methylmetakrylátu (15%), butylmetakrylátu (17%), 2-ethylhexylakrylátu (20%), hydroxyethylakrylátu (15%) a .metakrylové kyseliny, (3%), přičemž procenta jsou vždy míněna hmotnostně. Polymer má střední molekulovou hmotnost 10 000 až 20 000.

Příklad 2

A.

Příprava sesítěných polymerních mikročástic

Do nádoby, vybavené míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem, se vnese:

Díly hmotnostní

Alifatický uhlovodík (teplota varu 140 až 156 °C, obsah aromatických látek 0,05 %) 38,689

Methylmetakrylát2,016

Metakrylová kyselina0,040

Roubovaný kopolymer, stabilizátor (33 % roztok dále popsaný)0,748

Azodiisobutyronitril0,160

Nádoba se promyje inertním iplynem a na této teplotě za přidávání následujících předem smíšených složek konstantní rychvsázka se zahřeje na teplotu 100 °C za míchání. Vsázka se pak udržuje na teplotě 100 °C po dobu 30 minut к naočkování polymerní disperze, načež se přidají následující předem smíšené složky rovnoměrnou rychlostí v průběhu tří hodin, opět za udržování teploty 100 °C:

Díly hmotnostní

Roubovaný kopolymer jakožto stabilizátor (33% roztok dále popsaný)7,009

Methyimetalkrylát 32,871

Metakrylová kyselina0,339

N-Butoxymethylakrylamid (60% roztok v systému butanol/ /xylen)0,564

2-Hydroxyethylakrylát0,339

Azodiisobuityronitril0,210

Alifatický uhlovodík (teplota varu 140 až 156 °C, obsah aromatických látek

0,05 %) 17,015

Když je přidávání ukončeno, udržuje se reakční směs po dobu jedné hodiny na teplotě 100 °C, aby se zajistila dokonalá konverze monomerů a teplota se pak zvýší na teplotu zpětného toku 142 °C na dobu 3 až 4 hodin, aby se zajistilo dokonalé sesítění částic. Produktem je jemná disperze sesítěných částic polymeru, mající celkový obsah pevných látek 38,2 % hmotnostní.

Obsah gelovitého materiálu, nerozpustného v žádném rozpouštědle (jak se stanoiví extrakcí tetrahydrofuranem), je 25,8%.

Roubovaný kopolymer, použity jakožto stabilizátor při shora popsaném způsobu, se připraví tímto způsobem:

12-Hydroxystearová kyselina se autokondenzuje na číslo kyselosti asi 31 až 34 mg KOH/g, což odpovídá molekulové hmotnosti 1650 až 1800, a pak se nechá reagovat s ekvivalentním množstvím glycidylmetakrylátu. Výsledný nenasycený ester se kopolyímeruje s methylmetakrylátem a s glycidylmetakrylátem ve hmotnostním poměru 49 : : 46 : 5 a takto získaný kopolymer se nakonec nechává reagovat s metakrylovou kyselinou a s p-nitrobenzoovou kyselinou v přítomnosti terciárního aminu jakožto katalyzátoru v poměru 0,070 hmotnostních dílů metakrylové kyseliny a 0,109 hmotnostních dílů p-nitrobenzoové kyseliny vždy na 100 dílů kopolymeru.

B.

Modifikace mikročástic pomocným polymerem

Do nádoby, vybavené stejně jako je uvedeno v odstavci A., se dávkuje 58,136 dílů disperze, získané podle odstavce A., a 12,581 dílů xylenu.

Dávka se zahřeje na 115 °C a udržuje se

lostí po dobu tří hodin:
	Díly hmotnostní
Methylmetakrylát	3,036
2-Hydroxyethylakrylát	1,732
Metakrylová kyselina	0,450
Butylmetakrylát	3,355
2-Ethylhexyla'krylát	3,464
Styren	5,189
terc.-Butylperbenzoát	0,411
primární oktylmerkaptan	0,096
Roubovaný kopolymer
jakožto stabilizátor
(33% roztok shora popsaný)	1,357

Když je přidávání ukončeno, udržuje se reakční směs na teplotě 115 °C po dobu tří hodin к zajištění dokonalé konverze monomerů. Směs se pak ochladí na teplotu 100 °C a pak se do směsi přidá 2,548 dílů butoxyethanolu a 7,645 dílů butylacetátu.

Vzniklá disperze má celkový obsah pevných látek 37,0%, obsah nerozpustného gelu (zjišťovaný extrakcí tetrahydrofuranem) je 26,6¹%.

Příklad 3

A.

Příprava zesítěných polymerních mikročástic

Do nádoby, vybavené míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem, se vnese:

Díly hmotnostní

Alifatický uhlovodík (teplota varu 200 až 240 °C, obsah aromatických látek 0,5 %) 9,923

Alifatický uhlovodík (teplota varu 140 až 156 °C, obsah aromatických látek 0,05 % ) 24,555

Nádoba se propláchne inertním plynem a vsázka se zahřeje za míchání na teplotu 100 °C.

Do reaktoru se přidají tyto předem smíšené složky:

Díly hmotnostní

Methylmetakrylát	1,795
Metakrylová kyselina	0,037
Azodlisobutyronitril	0,143
Primární oktylimerkaptan	0,022
Roubovaný kopolymer
jakožto stabilizátor
(33% roztok popsaný
v příkladu 1)	0,666

Obsah nádoby se udržuje na teplotě 100 °C za míchání po dobu 30 minut к naočkování disperze a pak se přímo do nádoby přidávají následující předem smísené složky rovnoměrnou rychlostí po dobu tří hodin za teploty rovněž udržované na 100 °C a za míchání a promývání inertním plynem;

Díly hmotnostní

Roubovaný kopolymer jakožto stabilizátor (33% roztok popsaný v příkladu 1)6,252

Methylmetakrylát 28,406

Metakrylová kyselina0,302

Hydroxyethylakrylát1,207

N-Methylolakrylamid (60% roztok ve vodě)1,932

Azodiisobutyronitril0,188

Alifatický uhlovodík (teplota varu 140 až

156 °C, obsah aromatických látek 0,05 %) 15,175

Když je přidávání ukončeno, udržuje se teplota reakční směsi na 100 °C po dobu dalších 30 minut za míchání a za promývání inertním plynem.

Tyto složky se předmísí a přidají se do obsahu v nádobě:

Díly hmotnostní para-Toluensulfonová kyselina

Aceton

3,112

6,224

Teplota se pak zvýší na 140 °C a při této toplotě se obsažené rozpouštědlo vyvaří a recykluje se. Malé množství vody, zavedené N-methylolakrylamidem se odstraní v malém separátoru v recyklizačním potrubí v průběhu tohoto zahřívání.

Takto- získaným produktem je jemná disperze zesítěných polymerních částic s celkovým obsahem pevných látek 38,8 % a s obsahem gelovitých látek, nerozpustných v žádném rozpouštědle, 36,9 %, jak stanoveno extrakcí tetrahydrof uranem.

B.

Modifikace mikročástic pomocným polymerem

Do nádoby, vybavené stejně jako je uvedeno v odstavci A., se vnese 57,239 hmotnostních dílů disperze, získané způsobem podle odstavce A. Vsázka se zahřeje za míchání na teplotu zpětného toku (140 až 145 °C).

Pak se přidávají předem smísené složky po dobu tří hodin do vraceného refluxovaného rozpouštědla konstantní rychlostí tak, aby byly monomery zředěny alespoň stejným objemem vraceného destilátu ředidla. Směs má toto složení:

Díly hmotnostní

Roubovaný kopolymer jakožto stabilizátor (33%
roztok popsaný
v příkladu 1)	3,867
Methylimetakirylát	3,267
Hydroxyethylakrylát	1,708
Metakrylová kyselina	0,170
Butylmetakrylát	3,308
2-Ethylhexylakrylát	3,415
Styren	5,116
terc.-Butylperbenzoát	0,339

Když je přidávání ukončeno, udržuje se reakční směs na teplotě zpětného toku po dobu dvou hodin к zajištění dokonalé konverze monomerů.

Směs se pak ochladí na teplotu 100 °C a pak se přidá směs:

Butoxyethano-1 5,064

Butylacetát 16,507

Vzniklá disperze má celkový obsah pevných látek 41,4 % a obsah gelovitého materiálu, nerozpustného v žádném rozpouštědle, je 22,7 %, jak stanoveno extrakcí tetrahydrofuranem.

Claims (1)

1. Povlaková hmota, vyznačená tím, že obsahuje (A) akrylový filmotvorný polymer, odvozený od alespoň jednoho alkylesteru kyseliny akrylové nebo metakrylové, popřípadě ve směsi s jinými ethylenicky nenasycenými monomery, (B) těkavé kapalné organické rozpouštědlo polymeru (A), (C) mikročástice zesítěných adičních polymerů, vyrobitelné disperzní polymerací ethylenicky nenasycených monomerů v alifatické uhlovodíkové kapalíne, která je rozpouštědlem monomerů avšak zároveň nerozpouštědlem vytvářeného polymeru, v přítomnosti stabilizátoru disperze, jehož molekuly obsahují alespoň jednu polymerní složku, která je solvatovatelná uhlovodíkovou kapalinou a alespoň jednu jinou složku, která není solvatovatelná uhlovodíkovou kapalinou a je schopna asociace s vytvářeným polymerem, přičemž alespoň jeden z monomerů obsahuje hydroxymethylaminoskupinu vzorce —NHCH2OH nebo alkoxymethylaminoskupinu vzorce —NHCH2OR, kde R znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku a alespoň jeden jiný monomer obsahuje funkční skupinu schopnou reakce s uvedenou hydroxyímethylamtooskuipinou nebo s alkoxymethylaminoskuipinou za podmínek polymerace, vybranou ze souboru zahrnujícího hydroxylovou skupinu, karboxylovou skupinu a karboxyamidovou skupinu, přičemž tyto mikročástice jsou nerozpustné a jsou trvale dispergovány v roztoku polymeru (A) v rozpouštědle (В) a dá¹ le obsahuje (D) další akrylový polymer, který je asociován s mikročásticemi a který je rozpustný v rozpouštědle (В) a který je pro své složení slučitelný s polymerem (A), přičemž mikročástice (CJ spolu s podílem polymeru (D), který se z mikročástic působením rozpouštědla (Bj nerozpouští, tvoří hmotnostně alespoň 2 %, vztaženo na hmotnost polymeru (A), mikročástic (C) a nerozpuštěného podílu polymeru (D).