Способ получения многослойных покрытий
Изобретение относится к способу получения многослойных автомобильных покрытий. Способ изготовления многослойных покрытий, включает последовательные стадии: 1) нанесение слоя покрытия толщиной от 8 до 20 мкм из водной композиции А для нанесения покрытия на подложку, покрытую EDC-грунтовкой, 2) нанесение слоя основного покрытия из водной композиции В для нанесения покрытия с толщиной пленки ниже ее черной/белой непрозрачности от 5 до 10 мкм на нанесенный на предыдущей стадии слой покрытия, 3) нанесение слоя прозрачного покрытия на слой основного покрытия, 4) совместное отверждение слоев трех покрытий. Композиции А и В для нанесения покрытия отличаются друг от друга, причем композиция А для нанесения покрытия имеет отношение по массе доли пигментов к твердым компонентам смолы от 0,2 до 0,5:1. Доля пигментов состоит из от 0 до 100 мас.% по меньшей мере одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину пластин от 200 до 500 нм, от 0 до 90 мас.% по меньшей мере одного интерференционного пластинчатого пигмента С, по меньшей мере одного сажевого пигмента и от 0 до 60 мас.% по меньшей мере одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов С и сажевых пигментов. Пластинчатый пигмент С выбран из группы, состоящей из пластинчатых пигментов оксида алюминия с металлооксидным покрытием, пластинчатых пигментов диоксида кремния с металлооксидным покрытием и пластинчатых слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием, от 0 до 15 мас.%. Сумма мас.% равна 100 мас.%, причем по меньшей мере 40 мас.% доли пигментов образовано по меньшей мере одним алюминиевым пластинчатым пигментом и/или по меньшей мере одним интерференционным пластинчатым пигментом С и часть по меньшей мере 20 мас.% по меньшей мере одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности изготовления многослойных покрытий с малой суммарной толщиной покрытия и желаемым цветовым оттенком без отдельного термического отверждения слоя стандартной шпатлевки и в достаточной мере предотвратить проникновение УФ-лучей к EDC-грунтовке. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к способу получения многослойных покрытий.
Автомобильные покрытия состоят, как правило, из отдельно термически отвержденного нанесенного электроосаждением (EDC) грунтовочного покрытия, нанесенного на него отдельно термически отвержденного слоя выравнивателя поверхности (слоя шпатлевки) и нанесенного на предыдущий слой верхнего слоя, включающего слой придающего цвет и/или специальный эффект основного покрытия, нанесенного “мокрым по мокрому”, и слой защитного, придающего блеск прозрачного покрытия. Общая толщина слоя шпатлевки и слоя основного покрытия составляет обычно от 30 до 60 мкм.
Из WO 97/47401 и патента США 5976343 известны способы получения декоративных многослойных покрытий, где данные способы позволяют избежать нанесения и отдельного термического отверждения слоя шпатлевки, что, конечно, сокращает расход материала для нанесения покрытия и уменьшает общую толщину слоя покрытия. Общим для данных способов является тот факт, что структура многослойного покрытия, включающая первое, модифицированное, основное покрытие на водной основе, второе, немодифицированное, основное покрытие на водной основе и прозрачное покрытие, нанесена способом нанесения “мокрым по мокрому по мокрому”, включающим совместное отверждение данных трех кроющих слоев, которые нанесены на термически отвержденную EDC-грунтовку. На практике данные способы используют два слоя основного покрытия, что обусловливает заметно меньшие общие толщины слоев, составляющие от 15 до 25 мкм, по сравнению с таковыми у стандартных шпатлевки и основного покрытия. Модифицированное основное покрытие на водной основе получают в данных способах из немодифицированного основного покрытия смешением с добавочным компонентом для замещения функции общепринятой шпатлевки. В WO 97/47401 в качестве добавочного компонента добавляют полиизоцианатный сшивающий агент, тогда как в патенте США 5976343 описано добавление полиуретановой смолы.
Недостатком способов, известных из WO 97/47401 и патента США 5976343, является то, что невозможно без затруднений получить многослойные покрытия с определенными цветовыми оттенками (“проблематичные цветовые оттенки”). Причина заключается в том, что УФ-свет (УФ-излучение), как составная часть естественного дневного света, проникает через кроющие слои, нанесенные на EDC-грунтовку, достигая поверхности EDC-грунтовки в заметной степени при отсутствии слоя шпатлевки, и вызывает деструкцию EDC-грунтовки.
Цветовые оттенки, которые являются проблематичными с точки зрения получения многослойных покрытий, не включающих шпатлевку, представляют собой такие, которые (наподобие не являющихся проблематичными цветовых оттенков) давая покрытие, кажущееся наблюдателю непрозрачными, позволяют неприемлемо большому количеству УФ-света проникать через многослойную структуру, состоящую из прозрачного покрытия, немодифицированного основного покрытия на водной основе и модифицированного основного покрытия на водной основе, к поверхности EDC-грунтовки и вызывать долговременное повреждение EDC-слоя. Такие проблематичные цветовые оттенки могут быть найдены как среди единичных (одноцветных) цветовых оттенков, так и среди придающих специальный эффект цветовых оттенков. Примеры, в частности, могут быть найдены среди основных покрытий на водной основе с темно-синими единичными цветовыми оттенками на основе фталоцианиновых пигментов и среди основных покрытий на водной основе с определенными придающими специальный эффект цветовыми оттенками, например, среди темно-синих металлических цветовых оттенков или светлых металлических цветовых оттенков, таких как, в частности, серебристые цветовые оттенки, и среди основных покрытий на водной основе с определенными придающими специальный эффект цветовыми оттенками, содержащих повышенные доли, например, 50 мас.% или более, слюдяных пигментов (придающие специальный эффект пигменты на основе покрытой, в частности покрытой оксидом металла, слюды) в доле пигментов. В случае проблематичных цветовых оттенков УФ-свет может проникать через структуру многослойного покрытия, например, в степени, превышающей установленный уровень пропускания УФ, и достигать EDC-слоя.
Технические требования производителей автомобилей устанавливают, например, что пропускание УФ через слой основного покрытия в зоне сплошной внешней обшивки кузова автомобиля должно составлять менее чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и менее чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм. Возможными нежелательными долговременными последствиями неприемлемого уровня проникновения УФ-света к EDC-слою являются разрушение EDC-слоя и отслоение многослойного покрытия в пределах срока службы подложек с нанесенным покрытием.
Альтернативно, модифицированное и/или немодифицированное основное покрытие на водной основе может быть нанесено с большей общей толщиной слоя, достаточной для предотвращения в соответствующей степени проникновение УФ-света к EDC-грунтовке. Однако это представляло бы собой лишенную преимущества технологическую стадию, приводящую к большой общей толщине пленки.
Описано применение поглотителей УФ в прозрачных покрытиях или в основных покрытиях, например, в патенте США 5574166 и в WO 94/18278, что представляет собой решение проблемы расслоения. Однако поглотители УФ не могут быть использованы в весьма значительной степени в слоях основного покрытия и/или слое прозрачного покрытия по причине того, что поглотители УФ имеют тенденцию мигрировать и вследствие постепенного разложения поглотителей УФ, а также из-за увеличения издержек.
Другие решения, которые направлены на решение проблемы отслоения от EDC-поверхности, известны из патента EP 0 576943 A1, патента США 6368719, патента США 2003/0054193 A1 и патента США 2003/0098238 A1. Данные документы раскрывают применение композиций EDC-покрытий, которые устойчивы к действию УФ-света благодаря специально выбранным связующим или благодаря добавлению подходящих добавок. Это неизбежно ограничивает EDC-композицию так, что может оказаться необходимым пойти на ухудшение других технических свойств, таких как, например, коррозионная защита.
Добавление водных грунтовок (наполнителей), содержащих полиуретановую смолу, к основным покрытиям на водной основе известно из патента США 5968655. Грунтовки могут содержать пигменты. Основные покрытия на водной основе, модифицированные добавлением грунтовок, наносят на EDC-загрунтованные подложки, покрытые немодифицированным основным покрытием на водной основе и прозрачным покрытием и совместно термически отвержденные. Вышеупомянутая проблема чрезмерного пропускания УФ, решенная настоящим изобретением, ни явно, ни опосредованно не решена в патенте США 5968655.
В патенте США 6221949 раскрыт способ получения многослойного покрытия, где трехслойное покрытие, состоящее из слоя покрытия, имеющего толщину вплоть до 35 мкм, образованное слоем основного покрытия на водной основе и слоем прозрачного покрытия, нанесено на EDC-грунтовку, и три покрывающих слоя совместно отверждены термически. Слой покрытия, который имеет толщину вплоть до 35 мкм, нанесен с использованием водной композиции покрытия, которая содержит способную к разведению водой полиуретановую смолу в качестве связующего и пигменты и/или наполнители. Что касается пигментов, то констатируют лишь, что сам тальк выступает как пигмент или наполнитель и его содержание в суммарном количестве пигментов и наполнителей составляет от 20 до 80 мас.%. В примерах тальк и диоксид титана соединяли с сульфатом бария, пигментами на основе оксидов железа и/или периленовым пигментом.
В патенте США 6221949 не решена ни явно, ни опосредованно проблема чрезмерно высокого пропускания УФ к EDC-грунтовке. Однако проблемы чрезмерно высокого пропускания УФ могут возникать даже в случае способа по патенту США 6221949, особенно в случае проблематичных цветовых оттенков. Если следовать предложениям, относящимся к композиции доли пигментов, которая может быть выведена из раздела с примерами патента США 6221949, то хотя может быть получено многослойное покрытие, имеющее достаточно низкое пропускание УФ к EDC-грунтовке, желаемый цветовой оттенок не может быть достигнут, по крайней мере, в случае проблематичных цветовых оттенков, если слой основного покрытия нанесен с малой толщиной покрытия, особенно ниже его черной/белой непрозрачности (черной/белой укрывистостью).
WO 2005/021168 относится в абзаце со стр.12 по 13 к дальнейшему усовершенствованию способа, известного из патента Германии DE 4438504 A1 (немецкий эквивалент патента США 6221949). В следующем абзаце утверждается, что основным принципом изобретения является то, что композиция покрытия, использованная в способе в качестве первого основного покрытия, содержит в качестве принципиального компонента по крайней мере один (со)полимер или привитый полимер, который получен в присутствии полиуретана, описанного более подробно.
Термин “черная/белая непрозрачность” использован в описании и в формуле изобретения. Он относится к толщине сухого покрытия композиции для нанесения покрытия, где контраст между черными и белыми полями черно-белой карты, покрытой данной композицией для нанесения покрытия, больше не различим. Следуя ISO 6504-3 (способ B), чтобы определить данную толщину покрытия, композиция для нанесения покрытия, черную/белую непрозрачность которой необходимо исследовать, может быть нанесена в клиновидной форме на черно-белую карту и высушена или отверждена.
Найдено, что оказывается возможным изготавливать многослойные покрытия с малой суммарной толщиной покрытия и желаемым цветовым оттенком без отдельного термического отверждения слоя стандартной шпатлевки и в достаточной мере предотвратить влекущее к долговременному повреждению проникновение УФ-лучей к EDC-грунтовке, если первый тонкий кроющий слой водной композиции для нанесения покрытия, который был окрашен пигментов специальным образом, второй кроющий слой основного покрытия на водной основе при толщине покрытия меньше его черной/белой непрозрачности и слой прозрачного покрытия нанесены “мокрым по мокрому по мокрому” и совместно термически отверждены.
Изобретение относится к способу изготовления многослойных покрытий, включающему последовательные стадии, на которых:
1) наносят слой покрытия толщиной от 8 до 20 мкм из водной композиции A для нанесения покрытия на подложку, покрытую EDC-грунтовкой,
2) наносят слой основного покрытия из водной композиции B для нанесения покрытия с толщиной пленки ниже ее черной/белой непрозрачности от 5 до 10 мкм на нанесенный на предыдущей стадии слой покрытия,
3) наносят слой прозрачного покрытия на слой основного покрытия,
4) осуществляют совместное отверждение слоев трех покрытий,
где композиции A и B для нанесения покрытия отличаются друг от друга, причем композиция A для нанесения покрытия имеет отношение по массе доли пигментов к твердым компонентам смолы от 0,2 до 0,5:1, причем доля пигментов состоит из от 0 до 100 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину пластин от 200 до 500 нм, от 0 до 90 мас.%, по крайней мере, одного интерференционного пластинчатого пигмента C, выбранного из группы, состоящей из пластинчатых пигментов оксида алюминия с металлооксидным покрытием, пластинчатых пигментов диоксида кремния с металлооксидным покрытием и пластинчатых слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием, от 0 до 15 мас.%, по крайней мере, одного сажевого пигмента и от 0 до 60 мас.%, по крайней мере, одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов C и сажевых пигментов, причем сумма мас.% равна 100 мас.%, причем по крайней мере 40 мас.% доли пигментов образовано, по крайней мере, одним алюминиевым пластинчатым пигментом и/или, по крайней мере, одним интерференционным пластинчатым пигментом C и часть по крайней мере 20 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм.
Термин “доля пигментов”, использованный в описании и формуле изобретения, означает сумму всех пигментов, содержащихся в композиции для нанесения покрытия за исключением наполнителей (разбавителей). Термин “пигменты” использован здесь как в Промышленном Стандарте Германии DIN 55944 и покрывает в дополнение к придающим специальный эффект пигментам неорганические белые, окрашенные и черные пигменты и органические окрашенные и черные пигменты. В то же время, следовательно, DIN 55944 проводит различие между пигментами и наполнителями.
В способе по изобретению стандартные подложки, имеющие нанесенную EDC-грунтовку, покрывают покрытием. В частности, подложки представляют собой кузова автомобилей или части кузовов, имеющие нанесенную EDC-грунтовку, в частности покрытие, наносимое катодным электроосаждением (CED). Изготовление подложек, имеющих нанесенную EDC-грунтовку, известно специалисту в данной области. Не существует ограничений относительно выбора EDC-грунтовки; в частности также являются подходящими EDC-грунтовки, которые разрушались бы долговременным воздействием УФ-света.
Подложки, имеющие EDC-грунтовку, покрыты, прежде всего, слоем покрытия водной композиции A для нанесения покрытия с технологической толщиной пленки в диапазоне от 8 до 20 мкм и затем слоем основного покрытия водной композиции B для нанесения покрытия с технологической толщиной пленки от 5 до 10 мкм, что меньше ее черной/белой непрозрачности. Сумма толщины покрытия для двухслойных покрытий, изготовленных из композиций A и B для нанесения покрытия, составляет, например, от 15 до 30 мкм. Толщина пленки каждого индивидуального слоя покрытия и, следовательно, суммарная толщина пленки зависит среди прочего от цветового оттенка; требования производителей автомобилей для соответствующих толщин пленок выражены в так называемой технологической толщине пленки (средняя толщина пленки, которая является желаемой для всего кузова в оригинальном способе нанесения автомобильного покрытия), которая относится к толщине пленки для каждого цветового оттенка, необходимого для получения желаемого цветового оттенка на подложке и для получения технологических свойств (например, стойкость к осколкам камней), и к экономичному нанесению соответствующей композиции для нанесения покрытия, например, в виде насколько возможно более тонкой пленки. Диапазоны толщины пленки от 8 до 20 мкм для слоя покрытия композиции A для нанесения покрытия и толщины пленки от 5 до 10 мкм для слоя покрытия композиции B для нанесения покрытия удовлетворяют требованиям для нанесения покрытия на соответствующие подложки, например, на автомобильные кузова. В частности, это означает, что конкретное значение в пределах установленных диапазонов представляет технологическую толщину пленки для соответствующего слоя покрытия.
Толщины пленки (толщины слоя, толщины покрытия), указанные в настоящем описании и в формуле изобретения для слоев покрытий, в каждом случае относятся к толщинам сухой пленки.
Композиции A для нанесения покрытия представляют собой водные композиции для нанесения покрытия, имеющие содержания сухих веществ, равные, например, от 18 до 35 мас.%, предпочтительно от 20 до 30 мас.%. Содержание сухих веществ образовано твердыми компонентами смолы, долями пигментов, необязательно содержащимися наполнителями и необязательно содержащимися нелетучими добавками. Твердые компоненты смолы образованы твердыми компонентами связующих и вкладом твердых компонентов сшивающего(их) агента(ов), необязательно содержащегося(ихся) в композиции A для нанесения покрытия. В дополнение к одному или нескольким связующим, твердые компоненты связующих также, необязательно, включают реакционноспособные разбавители, содержащиеся в композиции A для нанесения покрытия.
Водные композиции A для нанесения покрытия для краткости названы в описании и формуле изобретения как композиции A для нанесения покрытия. Композиции A для нанесения покрытия представляют собой специально полученные композиции для нанесения покрытия и особенно композиции для нанесения матового покрытия, полученные из композиций B для нанесения покрытия смешением с добавочными компонентами, например с содержащими пигменты или не содержащими пигменты связующими, содержащими пигменты или не содержащими пигменты полиизоцианатными препаратами или пигментными пастами.
Кроме воды, твердых компонентов смолы, доли пигментов, необязательно наполнителей и необязательно органических растворителей композиции A для нанесения покрытия также могут содержать стандартные добавки для нанесения покрытия.
Твердые компоненты смолы композиций A для нанесения покрытия могут включать одно или несколько связующих. Примеры включают сложные полиэфиры, полиуретаны и (мет)акриловые сополимерные смолы, а также гибридные связующие, являющиеся производными данных классов связующих. Предпочтительно, твердые компоненты смолы композиций A для нанесения покрытия включают полиуретановую смолу и/или являются сшиваемыми за счет образования уретановых групп. Твердые компоненты смолы, которые являются сшиваемыми за счет образования уретановых групп, обычно включают, по крайней мере, один гидроксил-функциональный связующий и, по крайней мере, один полиизоцианатный сшивающий агент; например, содержатся один или несколько гидроксил-функциональных связующих, соответствующих гидроксильному числу, равному, например, от 10 до 180 мг KOH/г твердых компонентов связующего, и отношение, характеризующее содержание твердых компонентов по массе, для твердых компонентов связующего и полиизоцианатного сшивающего агента составляет, например от 1 до 10:1.
Связующие и/или сшивающие агенты, содержащиеся в твердых компонентах смолы, являются ионно- и/или неионно-, предпочтительно, анионно- и/или неионно-стабилизированными. Анионная стабилизация предпочтительно достигается путем по крайней мере частичной нейтрализации карбоксильных групп, тогда как неионная стабилизация предпочтительно достигается за счет латеральных или терминальных полиэтиленоксидных звеньев.
Термин “полиуретановая смола”, использованный в описании и формуле изобретения, не исключает того, что обсуждаемая полиуретановая смола может также содержать в полимерной цепи группы, отличные от уретановых групп, такие как, в частности, сложноэфирные группы и/или мочевинные группы. Наоборот, термин “полиуретановая смола”, конечно, также в частности, включает полиуретановые смолы, которые содержат сложные полиэфирные-полиоловые структурные блоки и/или мочевинные группы, где последние могут быть образованы, например, реакцией изоцианатных групп с водой и/или полиамином.
Термин “полиизоцианатный(е) сшивающий(е) агент(ы)” не ограничен значением “свободный полиизоцианат или свободные полиизоцианаты”, но наоборот также включает блокированный полиизоцианат или блокированные полиизоцианаты. Полиизоцианат(ы) соответственно включают один или несколько свободных полиизоцианатов, один или несколько блокированных полиизоцианатов или сочетания одного или нескольких свободных полиизоцианатов и одного или нескольких блокированных полиизоцианатов. Свободные изоцианаты являются предпочтительными.
Полиизоцианаты включают ди- и/или полиизоцианаты с алтфатически, циклоалифатически, аралифатически и/или менее предпочтительно ароматически присоединенными изоцианатными группами.
Полиизоцианаты являются жидкими при комнатной температуре или присутствуют в виде органического раствора; здесь полиизоцианаты показывают при 23°C вязкость, равную, в общем от 0,5 до 2000 мПа·c. Изоцианатное содержание полиизоцианатов, присутствующих в форме свободных или латентных (блокированных, термически вновь диссоциирующих) изоцианатных групп, находится, в общем, в диапазоне от 2 до 25 мас.%, предпочтительно от 5 до 25 мас.% (рассчитано как NCO).
Примерами диизоцианатов являются гексаметилендиизоцианат, тетраметилксилилендиизоцианат, изофорондиизоцианат, дициклогексилметандиизоцианат и циклогександиизоцианат.
Примерами полиизоцианатов являются такие, которые содержат гетероатомы в остатке, связывающем изоцианатные группы. Примерами данных соединений являются полиизоцианаты, которые содержат карбодиимидные группы, аллофанатные группы, изоциануратные группы, уретдионовые группы, уретановые группы, ацилированные мочевинные группы или биуретовые группы. Полиизоцианаты предпочтительно имеют изоцианатную функциональность бóльшую чем 2, такие как, например, полиизоцианаты уретдионового или изоциануратного типа, полученные ди- или тримеризацией вышеназванных диизоцианатов. Дополнительными примерами являются полиизоцианаты, получаемые реакцией вышеназванных диизоцианатов с водой и содержащие биуретовые группы, или полиизоцианаты, получаемые реакцией с полиолами и содержащие уретановые группы.
Наиболее подходящими являются, например, “кроющие полиизоцианаты” на основе гексаметилендиизоцианата, изофорондиизоцианата или дициклогексилметандиизоцианата. “Кроющие полиизоцианаты” на основе данных диизоцианатов означают известные сами по себе производные данных диизоцианатов, содержащие биуретовые, уретановые, уретдионовые и/или изоциануратные группы.
Как уже указано выше, полиизоцианаты могут быть использованы в блокированной форме, хотя это и не является предпочтительным. Они могут быть блокированы при помощи стандартных блокирующих агентов, которые могут быть деблокированы под действием нагревания, например, при помощи спиртов, оксимов, аминов и/или CH-кислотных соединений.
Блокированные или, предпочтительно, свободные полиизоцианаты могут быть использованы сами по себе или как препарат, содержащий воду и/или органический растворитель, где в случае свободного полиизоцианата не используют воду или органический растворитель, содержащий активный водород. Может возникнуть необходимость, например, предварительно разбавить полиизоцианат смешивающимся с водой органическим растворителем или смесью растворителей. В данном случае предпочтительно использовать растворители, которые являются инертными по отношению к изоцианатным группам, особенно когда использованы предпочтительные свободные изоцианаты. Примерами являются растворители, которые совсем не содержат активного водорода, например простые эфиры, такие как, например, диэтиловый эфир диэтиленгликоля, диметиловый эфир дипропиленгликоля; сложные эфиры простого эфира гликоля, такие как ацетат монобутилового эфира этиленгликоля, ацетат монобутилового эфира диэтиленгликоля, метоксипропилацетат; и N-метилпирролидон.
Также подходящими являются гидрофильные полиизоцианаты, которые могут быть стабилизированы в водной фазе достаточным числом ионных групп и/или терминальными или латеральными простыми полиэфирными цепями. Гидрофильные полиизоцианаты представляют собой коммерчески распространяемые продукты, например, фирмой Байер под названием Bayhydur®.
Доля пигментов композиций A для нанесения покрытия состоит из от 0 до 100 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину пластин от 200 до 500 нм, от 0 до 90 мас.%, по крайней мере, одного интерференционного пластинчатого пигмента C, выбранного из группы, состоящей из пластинчатых пигментов оксида алюминия с металлооксидным покрытием, пластинчатых пигментов диоксида кремния с металлооксидным покрытием и пластинчатых слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием, от 0 до 15 мас.%, по крайней мере, одного сажевого пигмента и от 0 до 60 мас.%, по крайней мере, одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов C и сажевых пигментов, причем сумма мас.% равна 100 мас.%, причем, по крайней мере, 40 мас.% доли пигментов образовано, по крайней мере, одним алюминиевым пластинчатым пигментом и/или, по крайней мере, одним интерференционным пластинчатым пигментом C и часть, по крайней мере, 20 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм. Если в композиции A для нанесения покрытия отношение по массе между такой долей пигментов и твердыми компонентами смолы соблюдается равным от 0,2 до 0,5:1, то становится возможным проникновение УФ-света в количестве, соответствующем только пропусканию УФ, равному менее чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и менее чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм, через структуру двухслойного покрытия, нанесенную из композиций A и B для нанесения покрытия, и в каждом случае становится возможным достижение желаемого цветового оттенка многослойного покрытия, которое впоследствии покрыто прозрачным покрытием; то есть, учитывая наличие данной композиции B для нанесения покрытия и обладая информацией о требуемом цветовом оттенке и предписанных толщинах пленки для композиций A и B для нанесения покрытия, специалист в данной области может выбрать композицию доли пигментов и массовое отношение пигмент/связующий для композиции A для нанесения покрытия в пределах соответствующих диапазонов, предписанных выше.
Пропускание УФ может быть измерено таким образом, что соответствующая кроющая структура, нанесенная из композиций A и B для нанесения покрытия, нанесена на прозрачную для УФ-света подложку, например на пластину кварцевого стекла, и пропускание УФ измеряют в соответствующем диапазоне длин волн, используя соответствующую непокрытую, прозрачную для УФ-света подложку в качестве сравнения.
Доля пигментов композиций A для нанесения покрытия может включать один или несколько алюминиевых пластинчатых пигментов, имеющих толщину пластин от 200 до 500 нм. Если композиция A для нанесения покрытия содержит один или несколько алюминиевых пластинчатых пигментов, имеющих толщину пластин от 200 до 500 нм, то часть, по крайней мере, 20 мас.% данных пигментов присутствует в диапазоне относительно малого размера частиц, то есть средний диаметр частиц равен от 6 до 15 мкм. Другими словами, от 20 до 100 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента может состоять из только одного или нескольких различных типов алюминиевых пластинчатых пигментов, причем каждый имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм. Оставшиеся от 0 до 80 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеют больший средний диаметр частиц, предпочтительно от 17 до 25 мкм, или сформулировав иначе, данные от 0 до 80 мас.% состоят из только одного или нескольких различных типов алюминиевых пластинчатых пигментов, причем каждый имеет больший средний диаметр частиц, равный предпочтительно от 17 до 25 мкм. Термин “средний диаметр частиц” относится к величинам d50, определенным лазерной дифракцией (50% частиц имеют диаметр частиц больше и 50% частиц имеют диаметр частиц меньше среднего диаметра частиц), которые могут быть найдены, например, в технической документации производителей алюминиевых пластинчатых пигментов. Алюминиевые пластинчатые пигменты представляют собой, в частности, алюминиевые пластинчатые пигменты листового или предпочтительно нелистового типа, которые являются стандартными в крашении и нанесении покрытий и известны специалисту в данной области; алюминиевые пластинчатые пигменты могут быть пассивированы, например, способом, известным как фосфатирование (обработка производными фосфорной кислоты и/или фосфоновой кислоты), хромированием или нанесением покрытия кремниево-кислородной сетки. Они могут также представлять собой окрашенные алюминиевые пластинчатые пигменты, такие как алюминиевые микропластинки, покрытые оксидом железа или оксидом алюминия.
Известны нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, пассивированные фосфатированием. Примерами коммерчески доступных нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов, пассивированных фосфатированием, являются нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, продаваемые фирмой Eckart-Werke под названием “STAPA Hydrolac®”.
Известны нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, пассивированные хромированием. Примерами коммерчески доступных нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов, пассивированных хромированием, являются нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, продаваемые фирмой Eckart-Werke под названием “STAPA Hydrolux®”.
Также известны нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, покрытые кремниево-кислородной сеткой, и известно их производство, например, из WO 99/57204,
патента США 5332767 и из работы A. Kiehl and K. Greiwe, Encapsulated aluminum pigments, Progress in Organic Coatings 37 (1999), pp. 179-183. Поверхность нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов содержит нанесенное покрытие кремниево-кислородной сетки. Кремниево-кислородная сетка может быть связана с поверхностью нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов ковалентными связями.
Термин “нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, покрытые кремниево-кислородной сеткой” включает в себя в соответствии с вышеприведенными объяснениями как нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты с покрытием чисто неорганической кремниево-кислородной сетки, так и нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты с покрытием кремниево-кислородной сетки, модифицированной соответствующими органическими группами или полимер-модифицированной.
Примерами коммерчески доступных нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов, покрытых кремниево-кислородной сеткой, являются нелистовые алюминиевые пластинчатые пигменты, продаваемые фирмой Eckart-Werke под названием “STAPA IL Hydrolan®” и продаваемые фирмой Schlenk под названием “Aquamet® CP”.
Доля пигментов композиций A для нанесения покрытия может включать, по крайней мере, один интерференционный пластинчатый пигмент C, выбранный из группы, состоящей из пластинчатых пигментов оксида алюминия с металлооксидным покрытием, пластинчатых пигментов диоксида кремния с металлооксидным покрытием и пластинчатых слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием. Металлооксидное покрытие пластинчатых пигментов представляет собой, в частности, слои оксида титана, железа и/или хрома. Интерференционные пластинчатые пигменты C известны специалисту в данной области как пигменты специального эффекта, стандартные в крашении и нанесении покрытий. Средние диаметры частиц, то есть величины d50, которые определяют лазерной дифракцией, интерференционных пластинчатых пигментов C равны, например, от 8 до 22 мкм.
Доля пигментов композиций A для нанесения покрытия может включать один или несколько сажевых пигментов. Они представляют собой черные пигменты на основе сажи, стандартные в крашении и нанесении покрытий и известные специалисту в данной области. Примеры коммерчески доступных сажевых пигментов включают Russ FW 200 производства Degussa или Raven 5000 или Raven 410 D производства Columbian Carbon.
Доля пигментов композиций A для нанесения покрытия может включать один или несколько пигментов, отличных от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов C и сажевых пигментов. Примеры включают сообщающие специальные эффекты пигменты, отличные от вышеупомянутых пигментов, и также неорганические или органические белые, окрашенные или черные пигменты, такие как, например, графитовые пигменты, сообщающие специальные эффекты, оксид железа в виде чешуек, жидкокристаллические пигменты, диоксид титана, пигменты оксида железа, азопигменты, фталоцианиновые пигменты, хинакридоновые пигменты, пирролопирроловые пигменты и периленовые пигменты.
Как объяснено выше, выбор конкретной доли пигментов композиции A для нанесения покрытия для данной композиции B для нанесения покрытия зависит от желаемого цветового оттенка и толщин пленки, предписанных для композиций A и B для нанесения покрытия. Ниже приведены три примера предпочтительных долей пигментов композиции A для нанесения покрытия как функции сопутствующих композиций B для нанесения покрытия, каждая из которых имеет отношение к особой группе проблематичных цветовых оттенков.
1) Сочетание композиции A для нанесения покрытия с композицией B для нанесения покрытия, имеющей светлый металлический цветовой оттенок, причем доля пигментов композиции A для нанесения покрытия состоит из от 50 до 90 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину от 200 до 500 нм, от 0 до 40 мас.%, по крайней мере, одного интерференционного пластинчатого пигмента C, от 0 до 5 мас.%, по крайней мере, одного сажевого пигмента и от 5 до 20 мас.%, по крайней мере, одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов C и сажевых пигментов, причем сумма мас.% равна 100 мас.% и часть, по крайней мере, 20 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм.
2) Сочетание композиции A для нанесения покрытия с композицией B для нанесения покрытия, имеющей серебристый цветовой оттенок, причем доля пигментов композиции A для нанесения покрытия состоит из от 80 до 100 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину от 200 до 500 нм, от 0 до 10 мас.%, по крайней мере, одного интерференционного пластинчатого пигмента C, от 0 до 5 мас.%, по крайней мере, одного сажевого пигмента и от 0 до 5 мас.%, по крайней мере, одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов C и сажевых пигментов, причем сумма мас.% равна 100 мас.% и часть по крайней мере 20 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм.
3) Сочетание композиции A для нанесения покрытия с композицией B для нанесения покрытия, имеющей цветовой оттенок со специальным эффектом с большой долей слюдяных пигментов в доле пигментов, причем доля пигментов композиции A для нанесения покрытия состоит из от 0 до 20 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину от 200 до 500 нм, от 40 до 80 мас.%, по крайней мере, одного интерференционного пластинчатого пигмента C, от 0 до 15 мас.%, по крайней мере, одного сажевого пигмента и от 0 до 40 мас.%, по крайней мере, одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов C и сажевых пигментов, причем сумма мас.% равна 100 мас.% и часть, по крайней мере, 20 мас.%, по крайней мере, одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм.
Способ по изобретению обычно применяют для нанесения покрытия на подложки последовательно согласно плану получения цветового оттенка, включающему несколько, например, от 10 до 15 цветовых оттенков, то есть используют соответствующее число композиций B для нанесения покрытия или различных цветов. Однако нет необходимости применять такое же число окрашенных различными пигментами композиций A для нанесения покрытия; предпочтительнее, достаточным обычно является меньшее число, например единственная композиция или несколько большее их число, например от 2 до 4 окрашенных различными пигментами композиций A для нанесения покрытия.
Композиции A для нанесения покрытия также могут содержать наполнители, например, в количестве от 0 до менее чем 20 мас.% в расчете на сумму доли пигментов и наполнителей. Наполнители не составляют часть доли пигментов композиций A для нанесения покрытия. Примерами являются сульфат бария, каолин, тальк, диоксид кремния, слоистые силикаты и любые смеси данных наполнителей.
За исключением алюминиевых пластинчатых пигментов и интерференционных пластинчатых пигментов C, а также необязательных дополнительных придающих специальный эффект пигментов, другие пигменты, которые необязательно содержатся в доли пигментов, обычно являются размолотыми. Помол может быть осуществлен в стандартных установках, известных специалисту в данной области. Обычно помол имеет место в среде части связующего или в специальных смолах для помола (пастообразные смолы). Затем рецептуру доводят до завершения добавлением оставшейся части связующего или пастообразной смолы.
Алюминиевые пластинчатые пигменты, интерференционные пластинчатые пигменты C и необязательные дополнительные придающие специальный эффект пигменты не размалывают, но обычно с самого начала вводят в виде коммерчески доступной пасты, необязательно, в сочетании с предпочтительно смешиваемыми с водой органическими растворителями и, необязательно, добавками, а затем смешивают со связующим или связующими. Алюминиевые пластинчатые пигменты, интерференционные пластинчатые пигменты C и необязательные дополнительные придающие специальный эффект пигменты в порошкообразной форме могут быть сначала обработаны предпочтительно смешиваемыми с водой органическими растворителями и необязательными добавками для получения пасты.
Водосодержание композиции A для нанесения покрытия составляет, например, от 60 до 82 мас.%.
Водные композиции A для нанесения покрытия могут содержать стандартные растворители, например, в количестве от 0 до 20 мас.%. Примерами таких растворителей являются спирты, например пропанол, бутанол, гексанол; простые или сложные эфиры гликоля, например ди-C1-C6-алкиловый простой эфир диэтиленгликоля, ди-C1-C6-алкиловый простой эфир дипропиленгликоля, этоксипропанол, монобутиловый эфир этиленгликоля; гликоли, например этиленгликоль и/или пропиленгликоль, и их ди- или тримеры; N-алкилпирролидон, такой как, например, N-метилпирролидон; кетоны, такие как метилэтилкетон, ацетон, циклогексанон; ароматические или алифатические углеводороды, например, толуол, ксилол или линейные или разветвленные алифатические C6-C12-углеводороды.
Водные композиции A для нанесения покрытия могут содержать стандартные добавки в стандартных количествах, например, от 0,1 до 5 мас.%, где проценты относятся к содержащимся в них сухим веществам. Примерами являются пеногасители, смачиватели, активаторы склеивания, катализаторы, выравниватели, предотвращающие рябизну агенты, загустители и обеспечивающие светостойкость стабилизаторы, например поглотители УФ и/или соединения на основе HALS (HALS - обеспечивающие светостойкость стабилизаторы на основе стерически нагруженных аминов). Если композиции A для нанесения покрытия содержат обеспечивающие светостойкость стабилизаторы, то это никоим образом не означает, что исключительно данные стабилизаторы ответственны за то, что УФ-свет способен проникать через структуру покрытия, выполненную из композиций A и B для нанесения покрытия, только в соответствии с пропусканием УФ, составляющим менее чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и составляющим менее чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм. Данный эффект, наоборот, и это особенно касается его продолжительности, достигнут за счет доли пигментов композиции A для нанесения покрытия.
Композиции B для нанесения покрытия представляют собой покрытия на водной основе, такие как стандартные покрытия, используемые при изготовлении двухслойных покрытий автомобильных кузовов и деталей автомобильных кузовов типа основное покрытие/прозрачное покрытие. Водные композиции B для нанесения покрытия также для краткости названы в настоящем описании и формуле изобретения как композиции B для нанесения покрытия или как покрытия B на водной основе.
Основные покрытия B на водной основе содержат твердые компоненты в количестве, например, от 10 до 40 мас.%, предпочтительно от 15 до 30 мас.%. Массовое отношение доли пигментов к твердым компонентам смолы составляет, например, от 0,05:1 до 0,6:1. Кроме воды, доли твердых компонентов смолы, которая включает связующий(е), необязательно пастообразную(ые) смолу(ы) и необязательно сшивающий(е) агент(ы), пигмент(ы), необязательно наполнитель(и) и необязательно органический(е) растворитель(и), они также в общем содержат стандартную(ые) добавку(и).
Основные покрытия B на водной основе содержат ионно- и/или неионно-стабилизированные связующие системы. Они предпочтительно являются анионно- и/или неионно-стабилизированными. Анионная стабилизация предпочтительно достигается, по крайней мере, частичной нейтрализацией карбоксильных групп в связующем, тогда как неионная стабилизация предпочтительно достигается за счет латеральных или терминальных полиэтиленоксидных звеньев в связующем. Основные покрытия B на водной основе могут быть физически высыхающими или сшиваемы за счет образования ковалентных связей. Основные покрытия B на водной основе, сшиваемые за счет образования ковалентных связей, могут представлять собой самосшиваемые системы или системы, сшиваемые под внешним воздействием.
Основные покрытия B на водной основе содержат один или несколько стандартных пленкообразующих связующих. Они могут также необязательно содержать сшивающие агенты, если связующие не являются самосшиваемыми или физически высыхающими. Примерами пленкообразующих связующих, которые могут быть использованы, являются стандартные сложные полиэфиры, полиуретаны, (мет)акриловые сополимерные или гибридные смолы, являющиеся производными данных классов смол. Выбор необязательно содержащихся сшивающих агентов зависит известным специалисту в данной области образом от функциональности связующих, то есть сшивающие агенты выбраны таким образом, что они обнаруживают реакционную функциональность, комплементарную функциональности связующих. Примерами таких комплементарных функциональностей между связующим и сшивающим агентом являются: карбоксил/эпокси, гидроксил/метилоловый простой эфир и/или метилол (метилоловый простой эфир и/или метилол, предпочтительно, как сшиваемые группы аминопластных смол, в частности меламиновых смол).
Основные покрытия B на водной основе содержат стандартные пигменты, например придающие специальный эффект пигменты и/или пигменты, выбранные из белых, окрашенных или черных пигментов.
Примерами придающих специальный эффект пигментов являются стандартные пигменты, которые сообщают покрытию свойство резко изменять цвет и/или яркость в зависимости от угла наблюдения, такие как нелистовые металлические пигменты, например, из алюминия, меди или других металлов, интерференционные пигменты, такие как, например, пигменты из покрытых металлоксидным покрытием металлов, например, покрытый оксидом железа алюминий, покрытая слюда, такая как, например, покрытая диоксидом титана слюда, графитовые сообщающие эффект пигменты, оксид железа в форме чешуек, жидкокристаллические пигменты, пигменты из оксида алюминия с нанесенным покрытием, пигменты из диоксида кремния с нанесенным покрытием.
Примерами белых, окрашенных и черных пигментов являются стандартные неорганические или органические пигменты, известные специалисту в данной области, такие как, например, диоксид титана, пигменты оксида железа, сажа, азопигменты, фталоцианиновые пигменты, хинакридоновые пигменты, пирролопирроловые пигменты и периленовые пигменты.
Основные покрытия B на водной основе представляют собой, в частности, покрытия, имеющие проблематичные цветовые оттенки, то есть композиции B для нанесения покрытия, которые отличаются тем, что УФ-свет, отвечающий пропусканию УФ более чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и/или более чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм, может проникать через структуру двухслойного покрытия, состоящую из слоя толщиной 10 мкм, нанесенного из смеси, полученной при массовом отношении твердых компонентов смолы 1,5 частей по массе композиции B для нанесения покрытия к 1 части по массе тримерного гександиизоцианата-полиизоцианата (гександиизоцианата-изоцианурата), и из слоя толщиной 5 мкм, нанесенного из самой композиции B для нанесения покрытия.
Другими словами, основные покрытия B на водной основе с проблематичными цветовыми оттенками имеют такие низкие уровни окрашивания пигментами (массовое отношение доли пигментов к доле твердых компонентов) и/или такие доли пигментов, что в силу типа и соотношения составляющих пигментов, УФ-свет, отвечающий пропусканию УФ более чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и/или более чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм, может проникать через структуру двухслойного покрытия, состоящую из слоя толщиной 10 мкм, нанесенного из смеси, полученной при массовом отношении твердых компонентов смолы 1,5 частей по массе композиции B для нанесения покрытия к 1 части по массе тримерного гександиизоцианата-полиизоцианата (гександиизоцианата-изоцианурата), и из слоя толщиной 5 мкм, нанесенного из самой композиции B для нанесения покрытия.
Desmodur® N 3600 от Байер представляет собой коммерчески доступный тримерный гександиизоцианат-полиизоцианат, который может быть использован, например, в вышеупомянутом контексте.
Композиции B для нанесения покрытия с проблематичными цветовыми оттенками соответственно имеют весьма низкие уровни окрашивания пигментами и/или долей пигментов и не содержат пигменты, которые эффективно уменьшают пропускание УФ, или содержат весьма малые их количества. Такие основные покрытия B на водной основе с проблематичными цветовыми оттенками могут быть найдены среди основных покрытий B на водной основе как с единственными цветовыми оттенками, так и с придающими специальный эффект цветовыми оттенками. Примеры могут быть, в частности, найдены среди основных покрытий B на водной основе с темно-синими единственными цветовыми оттенками на основе фталоцианиновых пигментов и среди основных покрытий B на водной основе с придающими специальный эффект цветовыми оттенками, например с темно-синими металлическими цветовыми оттенками или светлыми металлическими цветовыми оттенками, такими как, в частности, серебристые цветовые оттенки, и среди основных покрытий B на водной основе с придающими специальный эффект цветовыми оттенками, содержащих повышенные количества, например 50 мас.% и более слюдяных пигментов (придающие специальный эффект пигменты на основе покрытой, в частности покрытой оксидом металла, слюды) в доле пигментов. Композиции B для нанесения покрытия со светлыми металлическими цветовыми оттенками или с серебристыми цветовыми оттенками, как специфической подгруппой светлых металлических цветовых оттенков, представляют собой композиции для нанесения покрытия, являясь нанесенными с толщиной непрозрачной пленки и покрытыми прозрачным покрытием толщиной 35 мкм, обнаруживают яркость L* (по системе CIEL*a*b*, Промышленный стандарт Германии DIN 6174), измеренную при угле освещения 45 градусов к перпендикуляру и угле наблюдения 15 градусов до зеркального отражения, равного, по крайней мере, 80 единицам. Специалисту в данной области будет ясно, и на это не будет специально указано, что прозрачное покрытие, использованное при применении способа по изобретению, следует использовать в данном случае.
Упомянутое выше измерение пропускания УФ может быть проведено таким образом, что двухслойное покрытие, состоящее из слоя толщиной 10 мкм, нанесенного из смеси, полученной при массовом отношении твердых компонентов смолы 1,5 частей по массе композиции B для нанесения покрытия к 1 части по массе тримерного гександиизоцианата-полиизоцианата (гександиизоцианата-изоцианурата), и из слоя толщиной 5 мкм, нанесенного из самой композиции B для нанесения покрытия, нанесено на прозрачную для УФ-света подложку, например на пластину кварцевого стекла, и пропускание УФ измеряют в соответствующем диапазоне длин волн, используя соответствующую непокрытую, прозрачную для УФ-света подложку в качестве сравнения.
Композиции B для нанесения покрытия также могут содержать наполнители, например, в количестве от 0 до 30 мас.% относительно к доле твердых компонентов смолы. Наполнители не составляют часть доли пигментов композиций B для нанесения покрытия. Примерами являются сульфат бария, каолин, тальк, диоксид кремния, слоистые силикаты и любые смеси данных наполнителей.
Придающие специальный эффект пигменты обычно первоначально вводят в виде стандартной коммерческой водной или неводной пасты, необязательно, в сочетании с предпочтительно разбавляемыми водой органическими растворителями и добавками, и затем смешивают с водным связующим. Порошкообразные придающие специальный эффект пигменты могут быть сначала обработаны предпочтительно разбавляемыми водой органическими растворителями и, необязательно, добавками для получения пасты.
Белые, окрашенные или черные пигменты и/или наполнители могут быть, например, размолоты в части водного связующего. Помол предпочтительно также может иметь место в специальной водной пастообразной смоле. Помол может быть осуществлен в стандартных установках, известных специалисту в данной области. Затем рецептуру доводят до завершения добавлением оставшейся части водного связующего или водной пастообразной смолы.
Композиции B для нанесения покрытия могут содержать стандартные добавки в стандартных количествах, например от 0,1 до 5 мас.%, где проценты относятся к содержащимся в них сухим веществам. Примерами являются пеногасители, смачиватели, активаторы склеивания, катализаторы, выравниватели, предотвращающие рябизну агенты, загустители и обеспечивающие светостойкость стабилизаторы, например поглотители УФ и/или соединения на основе HALS (HALS - обеспечивающие светостойкость стабилизаторы на основе стерически нагруженных аминов). Если композиции B для нанесения покрытия содержат обеспечивающие светостойкость стабилизаторы, то это никоим образом не означает, что исключительно данные стабилизаторы ответственны за то, что УФ-свет способен проникать через структуру покрытия, сформированную из композиций A и B для нанесения покрытия, только в соответствии с пропусканием УФ, составляющим менее чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и составляющим менее чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм. Данный эффект, наоборот, и это особенно касается его продолжительности, достигнут за счет доли пигментов композиции A для нанесения покрытия.
Водосодержание композиций B для нанесения покрытия составляет, например, от 60 до 90 мас.%.
Композиции B для нанесения покрытия могут содержать стандартные растворители, например, в количестве предпочтительно менее чем 20 мас.%, особенно предпочтительно, менее чем 15 мас.%. Они представляют собой стандартные растворители для покрытий, которые могут быть введены, например, со связующими или добавлены отдельно. Примерами таких растворителей являются спирты, например пропанол, бутанол, гексанол; простые или сложные эфиры гликоля, например ди-C1-C6-алкиловый простой эфир диэтиленгликоля, ди-C1-C6-алкиловый простой эфир дипропиленгликоля, этоксипропанол, монобутиловый эфир этиленгликоля; гликоли, например этиленгликоль и/или пропиленгликоль, и их ди- или тримеры; N-алкилпирролидон, такой как, например, N-метилпирролидон; кетоны, такие как метилэтилкетон, ацетон, циклогексанон; ароматические или алифатические углеводороды, например толуол, ксилол или линейные или разветвленные алифатические C6-C12-углеводороды.
На технологической стадии 1) способа по изобретению на EDC-загрунтованные подложки нанесено покрытие распылением водной композиции A для нанесения покрытия так, что толщина его пленки в сухом состоянии составляет от 8 до 20 мкм. Нанесение предпочтительно осуществлено высокоскоростным центробежным распылением в электростатическом поле.
Затем, предпочтительно после непродолжительной фазы отгона летучих фракций, например, длительностью от 30 секунд до 5 минут при температуре воздуха от 20 до 25°C, водную композицию B для нанесения покрытия наносят распылением в ходе технологической стадии 2) способа по изобретению так, что толщина пленки в сухом состоянии ниже его черной/белой непрозрачности и составляет от 5 до 10 мкм. Данное нанесение распылением представляет собой предпочтительно нанесение способом пневматического распыления. Необходимо отметить, что в любом случае композиция B для нанесения покрытия, нанесенная на стадии 2) способа по изобретению отличается от композиции A для нанесения покрытия, нанесенной на стадии 1). Это различие определяется, по крайней мере, тем, что доли пигментов рассматриваемых композиций A и B для нанесения покрытия отличаются своими композициями.
За нанесением распылением композиции B для нанесения покрытия предпочтительно также следует непродолжительная фаза отгона летучих фракций, например, длительностью от 30 секунд до 10 минут при температуре воздуха от 20 до 100°C, после которой прозрачное покрытие наносят в ходе технологической стадии 3) способа по изобретению так, что толщина его пленки в сухом состоянии составляет, например, от 20 до 60 мкм.
Все известные прозрачные покрытия в принципе подходят для использования в качестве данного прозрачного покрытия. Подходящими прозрачными покрытиями являются как содержащие растворитель однокомпонентные (1-компонентные), так и двухкомпонентные (2-компонентные) прозрачные покрытия, разбавляемые водой 1-компонентные или 2-компонентные прозрачные покрытия, порошковые прозрачные покрытия или водные взвеси порошковых прозрачных покрытий.
После необязательной фазы сплавления двухслойное покрытие, нанесенное из композиций A и B для нанесения покрытия, и слой прозрачного покрытия совместно отверждают на стадии 4) способа по изобретению, например, термическим отверждением, например, при температуре объекта от 80 до 160°C. Слой прозрачного покрытия может обеспечивать дополнительную защиту от УФ; однако даже если слой прозрачного покрытия не обладал бы свойствами поглощать УФ, УФ-свет мог бы проникать через кроющую структуру, сформированную из композиций A, B для нанесения покрытия и прозрачного покрытия, к EDC-грунтовке только в соответствии с пропусканием УФ менее чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и менее чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм.
Нижеследующие примеры иллюстрируют изобретение.
ПРИМЕРЫ
Пример 1 (Получение полиизоцианатной композиции 1):
Смешивали 30 pbw (частей по массе) N-метилпирролидона, 46 pbw гидрофильного алифатического полиизоцианата на основе гексаметилендиизоцианата с NCO-числом, равным 17,4, и 24 pbw Desmodur® N 3600 от Байер (тримеризованный гексаметилендиизоцианат с NCO-числом, равным 23).
Пример 2 (Получение полиизоцианатной композиции 2):
Смешивали 30 pbw N-метилпирролидона и 70 pbw Desmodur® N 3600 от Байер.
Пример 3 (Получение кроющего агента A1):
100 pbw следующей композиции смешивали с 10 pbw полиизоцианатной композиции 1:
10,4 pbw твердых компонентов смолы (5,2 pbw сложной полиэфирной полиуретановой смолы, 2,1 pbw сложной полиэфирной акрилатной смолы, 1,2 части по массе полиуретановой смолы, 1,9 pbw гексаметоксиметилмеламина; гидроксильное число твердых компонентов смолы 40,8 мг KOH/г)
2,8 pbw слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием (2,4 pbw Iriodin® SW 9221 Rutile Fine Blue от Мерк; 0,4 pbw EXT Merlin Lumina® Turquoise T303D от Mearl-Engelhard)
0,4 pbw PALIOGENBLAU® L 6480 от BASF
0,1 pbw HELIOGENBLAU® L 6930 от BASF
0,6 pbw HOSTAPERMROSA® L E от Clariant
0,4 pbw PALIOGENBLAU® L 6385 от BASF
0,5 pbw сажи FW 200 от Degussa
1,0 часть по массе талька
0,2 pbw диметилэтаноламина
0,5 pbw противовспенивателя
0,6 pbw загустителя на основе полиакриловой кислоты
0,8 pbw полипропиленгликоля 400
12,4 pbw органических растворителей (6,5 pbw монобутилового простого эфира этиленгликоля, 0,8 pbw моногексилового простого эфира этиленгликоля, 0,6 pbw N-метилпирролидона, 1,5 pbw н-бутанола, 2,5 pbw н-пропанола, 0,5 pbw Shellsol T)
69,3 pbw воды.
Пример 4 (Получение кроющего агента B1):
Получали основное покрытие B1 на основе воды следующей композиции:
10,2 pbw твердых компонентов смолы (5,2 pbw сложной полиэфирной полиуретановой смолы, 2,1 pbw сложной полиэфирной акрилатной смолы, 1,0 часть по массе полиуретановой смолы, 1,9 pbw гексаметоксиметилмеламина; гидроксильное число твердых компонентов смолы 40,8 мг KOH/г)
2,8 pbw слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием (2,4 pbw Iriodin® SW 9221 Rutile Fine Blue от Мерк; 0,4 pbw EXT Merlin Lumina® Turquoise T303D от Mearl-Engelhard)
0,3 pbw PALIOGENBLAU® L 6480 от BASF
0,1 pbw HELIOGENBLAU® L 6930 от BASF
0,5 pbw HOSTAPERMROSA® L E от Clariant
0,3 pbw PALIOGENBLAU® L 6385 от BASF
0,1 pbw сажи FW 200F от Degussa
1,0 часть по массе талька
0,2 pbw диметилэтаноламина
0,5 pbw противовспенивателя
0,6 pbw загустителя на основе полиакриловой кислоты
0,8 pbw полипропиленгликоля 400
12,4 pbw органических растворителей (6,5 pbw монобутилового простого эфира этиленгликоля, 0,8 pbw моногексилового простого эфира этиленгликоля, 0,6 pbw N-метилпирролидона, 1,5 pbw н-бутанола, 2,5 pbw н-пропанола, 0,5 pbw Shellsol T)
70,2 pbw воды.
Пример 5 (Получение кроющего агента B1'):
100 pbw основного покрытия B1 на основе воды смешивали с 10 pbw полиизоцианатной композиции 1.
Пример 6 (Получение кроющего агента B1''):
100 pbw основного покрытия B1 на основе воды смешивали с 9,7 pbw полиизоцианатной композиции 2.
Пример 7 (Получение кроющего агента A2):
100 pbw следующей композиции смешивали с 10 pbw полиизоцианатной композиции 1:
12,2 pbw твердых компонентов смолы (5,9 pbw сложной полиэфирной полиуретановой смолы, 6,3 pbw сложной полиэфирной акрилатной смолы; гидроксильное число твердых компонентов смолы 38,5 мг KOH/г)
4,1 pbw нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов (2,1 pbw Stapa Hydrolac® WH66NL, нелистовой алюминиевый пластинчатый пигмент с толщиной микропластинок от 200 до 300 нм и средним диаметром частиц 14 мкм, 2,0 pbw Stapa Hydrolac® WHH 44668, нелистовой алюминиевый пластинчатый пигмент с толщиной микропластинок от 200 до 300 нм и средним диаметром частиц 18 мкм; Hydrolac®, алюминиевые пластинчатые пигменты от Eckart)
0,2 pbw диметилэтаноламина
0,5 pbw противовспенивателя
0,6 pbw загустителя на основе полиакриловой кислоты
1,2 pbw полипропиленгликоля 400
12,8 pbw органических растворителей (7,3 pbw монобутилового простого эфира этиленгликоля, 0,8 pbw N-метилпирролидона, 2,3 pbw н-бутанола, 2,4 pbw н-пропанола)
68,4 pbw воды.
Пример 8 (Получение кроющего агента B2):
Получали серебристое основное покрытие B2 на основе воды следующей композиции:
12,2 pbw твердых компонентов смолы (5,9 pbw сложной полиэфирной полиуретановой смолы, 6,3 pbw сложной полиэфирной акрилатной смолы; гидроксильное число твердых компонентов смолы 38,5 мг KOH/г)
4,1 pbw нелистовых алюминиевых пластинчатых пигментов (1,6 pbw Stapa Hydrolac® WHH 2154, нелистовой алюминиевый пластинчатый пигмент с толщиной микропластинок от 300 до 500 нм и средним диаметром частиц 19 мкм; 1,5 pbw Stapa Hydrolac® WHH 2156, нелистовой алюминиевый пластинчатый пигмент с толщиной микропластинок от 300 до 500 нм и средним диаметром частиц 16 мкм; 1,0 pbw Stapa Hydrolac® WHH 44668, нелистовой алюминиевый пластинчатый пигмент с толщиной микропластинок от 200 до 300 нм и средним диаметром частиц 18 мкм Hydrolac®, алюминиевые пластинчатые пигменты от Eckart)
0,2 pbw диметилэтаноламина
0,5 pbw противовспенивателя
0,6 pbw загустителя на основе полиакриловой кислоты
1,2 pbw полипропиленгликоля 400
12,8 pbw органических растворителей (7,3 pbw монобутилового простого эфира этиленгликоля, 0,8 pbw N-метилпирролидона, 2,3 pbw н-бутанола, 2,4 pbw н-пропанола)
68,4 pbw воды.
Пример 9 (Получение кроющего агента B2'):
100 pbw основного покрытия B2 на основе воды смешивали с 10 pbw полиизоцианатной композиции 1.
Пример 10 (Получение кроющего агента B2''):
100 pbw основного покрытия B2 на основе воды смешивали с 11,6 pbw полиизоцианатной композиции 2.
Пример 11 (Измерение пропускания УФ кроющими структурами):
a) Кроющие агенты A1, B1' и B1'' соответственно, каждый, наносили на пластину из кварцевого стекла способом высокоскоростного центробежного распыления в электростатическом поле.
Через 2 минуты отгона летучих фракций при комнатной температуре основное покрытие B1 на основе воды наносили пневматическим распылением в каждом случае с толщиной пленки ниже ее черной/белой укрывистостью, удаляли летучие фракции в течение 5 минут при 70°C и термически отверждали в течение 15 минут при 140°C. Затем пропускание УФ-пластинок из кварцевого стекла, покрытых данным способом структурами двухслойного покрытия, определяли фотометрически (непокрытые пластинки из кварцевого стекла располагались на траектории луча сравнения; УФ-излучение падало на покрытую сторону).
Подобные эксперименты проводили с кроющими агентами A2, B2' и B2'', соответственно, в каждом случае в сочетании с основным покрытием B2 на основе воды.
Результаты приведены в Таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| Кроющая структура с толщиной слоя в мкм | Пропускание УФ в диапазоне длин волн | |
| от 280 до 380 нм | от 380 до 400 нм | |
| 10 мкм A1 + 5 мкм B1 (по изобретению) | 0-0,01% (хорошо, ниже 0,1%) | 0,01-0,15% (хорошо, ниже 0,5%) |
| 10 мкм B1' + 5 мкм B1 (пример сравнения) | 0-0,2% | 0,2-1,2% |
| 10 мкм B1'' + 5 мкм B1 | 0-0,2% | 0,2-1,3% |
| 10 мкм A2 + 5 мкм B2 (по изобретению) | 0-0,09% (хорошо, ниже 0,1%) | 0,09-0,16% (хорошо, ниже 0,5%) |
| 10 мкм B2' + 5 мкм B2 (пример сравнения) | 0-0,5% | 0,5-0,6% |
| 10 мкм B2'' + 5 мкм B2 | 0-0,5% | 0,5-0,6% |
1. Способ изготовления многослойных покрытий, включающий последовательные стадии, на которых
1) наносят слой покрытия толщиной от 8 до 20 мкм из водной композиции А для нанесения покрытия на подложку, покрытую EDC-грунтовкой,
2) наносят слой основного покрытия из водной композиции В для нанесения покрытия с толщиной пленки ниже ее черной/белой непрозрачности от 5 до 10 мкм на нанесенный на предыдущей стадии слой покрытия,
3) наносят слой прозрачного покрытия на слой основного покрытия,
4) осуществляют совместное отверждение слоев трех покрытий,
в котором композиции А и В для нанесения покрытия отличаются друг от друга, причем композиция А для нанесения покрытия имеет отношение по массе доли пигментов к твердым компонентам смолы от 0,2 до 0,5:1, причем доля пигментов состоит из от 0 до 100 мас.%, по меньшей мере одного алюминиевого пластинчатого пигмента, имеющего толщину пластин от 200 до 500 нм, от 0 до 90 мас.%, по меньшей мере одного интерференционного пластинчатого пигмента С, выбранного из группы, состоящей из пластинчатых пигментов оксида алюминия с металлооксидным покрытием, пластинчатых пигментов диоксида кремния с металлооксидным покрытием и пластинчатых слюдяных пигментов с металлооксидным покрытием, от 0 до 15 мас.%, по меньшей мере одного сажевого пигмента и от 0 до 60 мас.% по меньшей мере одного пигмента, отличного от алюминиевых пластинчатых пигментов, интерференционных пластинчатых пигментов С и сажевых пигментов, причем сумма мас.% равна 100 мас.%, причем по меньшей мере 40 мас.% доли пигментов образовано по меньшей мере одним алюминиевым пластинчатым пигментом и/или по меньшей мере одним интерференционным пластинчатым пигментом С и часть, по меньшей мере 20 мас.%, по меньшей мере одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеет средний диаметр частиц от 6 до 15 мкм.
2. Способ по п.1, в котором суммарная толщина покрытия для двухслойных покрытий, изготовленных из композиций А и В для нанесения покрытия, составляет от 15 до 30 мкм.
3. Способ по пп.1 или 2, в котором твердые компоненты композиции А для нанесения покрытия включают полиуретановую смолу и/или являются сшиваемыми за счет образования уретановых групп.
4. Способ по пп.1 или 2, в котором оставшиеся от 0 до 80 мас.% по меньшей мере одного алюминиевого пластинчатого пигмента имеют средний диаметр частиц от 17 до 25 мкм.
5. Способ по пп.1 или 2, в котором композиции В для нанесения покрытия отличаются тем, что УФ-свет, отвечающий пропусканию УФ более чем 0,1% в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм и/или более чем 0,5% в диапазоне длин волн от 380 до 400 нм, может проникать через структуру двухслойного покрытия, состоящую из слоя толщиной 10 мкм, нанесенного из смеси, полученной при массовом отношении твердых компонентов смолы 1,5 частей по массе композиции В для нанесения покрытия к 1 части по массе тримерного гександиизоцианата-полиизоцианата, и из слоя толщиной 5 мкм, нанесенного из самой композиции В для нанесения покрытия.
6. Способ по пп.1 или 2, в котором подложка с нанесенной EDC-грунтовкой выбрана из группы, состоящей из автомобильных кузовов и частей кузовов.
7. Подложка, покрытая многослойным покрытием, изготовленным по способу по любому из предшествующих пунктов.
