Композиция для порошкового покрытия

Изобретение относится к композиции для порошкового покрытия, обеспечивающего особый эффект присутствия металла на поверхности подложки, а также к способу для покрытия подложек для внутреннего и наружного применений в области архитектуры и промышленности. Композиция содержит тщательно перемешанные компоненты (А), (В) и (С). Компонент (А) включает 60-99 мас.% смеси, состоящей по меньшей мере из одной полиэфирной смолы и по меньшей мере из одной (мет)акрилатной смолы. Компонент (В) состоит из 0-30 мас.% по меньшей мере одного сшивающего агента. Компонент (С) состоит из 0,01-40 мас.% по меньшей мере одного пигмента. Компоненты (А), (В) и (С) выбирают таким образом, чтобы композиция обеспечивала низкую матовость отверждаемого покрытия в диапазоне от 1 до 20 единиц блеска при рассмотрении нанесенного покрытия под углом 60° согласно стандарту DIN 67530 (ISO2813). Одновременно с этим поверхностная структура отверждаемого покрытия должна иметь значение интегрального коэффициента 1 более 8,00Е+00, измеренного с помощью анализа Фурье для механической профилометрии. Композиция для порошкового покрытия делает возможным формирование требуемого специального эффекта присутствия металла на покрываемой поверхности, который соответствует эффекту присутствия металла, полученному в результате использования анодированного алюминия. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.

 

Область техники

Изобретение направлено на получение композиции для порошкового покрытия, накладываемого на поверхности подложек и обеспечивающего особый эффект присутствия металла на поверхности подложки, а также на способ покрытия подложек для внутреннего и наружного применений в области архитектуры и промышленности.

Уровень техники

В области архитектуры, а также для промышленного и декоративного применения все чаще и чаще используются такие материалы, как алюминий, магний и хромоникелевая сталь. Обычно для обеспечения особого превосходного эффекта эти металлы следует подготовить к применению посредством специальной отделки их поверхностей.

В частности, изготовленные из алюминия строительные детали или элементы обычно подвергаются отделочной обработке посредством так называемого «химического процесса анодирования». Химический процесс анодирования представляет собой электрохимический процесс, в результате которого алюминиевая поверхность превращается в поверхность из окиси алюминия. Полученная в результате окись алюминия крепко сцепляется с алюминиевой основой, и такой эффект обеспечивает прекрасную прочность, коррозийную стойкость, сопротивление атмосферному воздействию и светостойкость поверхности. Представляется возможной покраска полученной в результате оксидной пленки с помощью органических пигментов. Хотя химический процесс анодирования и обеспечивает получение требуемых свойств алюминиевых поверхностей, при его проведении требуется применение сильных кислот и оснований, что, вследствие этого, влечет за собой опасность для окружающих и приводит к получению ненужных отходов. В дополнение к этому данный химический процесс может способствовать появлению на металлической поверхности нежелательных монохромных частиц и привести к ее разрушению при растяжении в результате возникновения поверхностных трещин. К тому же для подготовки поверхности потребуется ее тщательная доводка и полировка.

Альтернативой химическому процессу анодирования является покрытие поверхностей особыми предназначенными для наложения порошковыми смесями. Эти порошковые смеси могут обеспечить такие особые эффекты присутствия металла на отверждаемом покрытии, как изменение цвета, перламутровый эффект, флуоресценцию. Для получения таких покрытий, как правило, используются металлические пигменты. В W0 03/033172 описана двухкомпонентная система нанесения порошкового покрытия, обеспечивающая окраску, которая придает поверхности цветовой и металлический оттенок, посредством чего первый компонент системы нанесения порошкового покрытия содержит пигменты цветового и металлического оттенков и формирует покрытие основания поверхности, а второй компонент системы нанесения покрытия не содержит цветовых пигментов и формирует прозрачное покрытие.

Композиции для порошкового покрытия, обеспечивающие такой эффект присутствия металла, могут создавать оттенок, который мало соответствует требуемому по причине анодирования алюминия, и, к тому же, они могут привести к неудовлетворительному выравниванию поверхности в сочетании с так называемым эффектом «кожицы апельсина». Помимо этого, полученные в результате нанесения таких композиций покрытия следует защитить, как минимум, вторым слоем, например, прозрачным слоем покрытия, но такой подход не будет оценен положительно с точки зрения производительности производственной линии.

Существует необходимость в нанесении покрытий, основанных на предназначенных для покрытия порошковых композициях, которые обеспечивают получение требуемого особого эффекта присутствия металла, удовлетворяющего прекрасно сформированным оттенкам поверхности, достигнутым в результате известного химического процесса анодирования (далее называемого «особым эффектом присутствия металла»), и соответствуют таким требованиям нанесения покрытий в области архитектуры, как безупречный внешний вид и гладкость поверхности. Кроме того, с помощью однослойного нанесения композиции для порошкового покрытия необходимо обеспечить получение требуемых свойств такого покрытия.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает получение композиции для порошкового покрытия, состоящей из тщательно перемешанной смеси, включающей

(A) 60-99 мас.% смеси, состоящей по меньшей мере из одной полиэфирной смолы и по меньшей мере из одной (мет)акрилатной смолы,

(B) 0-30 мас.% по меньшей мере одного сшивающего агента и (С) 0,01-40 мас.% по меньшей мере одного пигмента,

где компоненты (А), (В) и (С) выбирают таким образом, чтобы композиция для порошкового покрытия обеспечивала матовость отверждаемого покрытия в диапазоне от 1 до 20 единиц блеска при рассмотрении нанесенного покрытия под углом 60° согласно стандарту DIN 67530 (ISO2813) и одновременно с этим поверхностная структура отверждаемого покрытия имела значение интегрального коэффициента 1 более 8,00Е+00, измеренного с помощью анализа Фурье для механической профилометрии, при этом массовый % берется относительно общей массы порошковой композиции для нанесения покрытия.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению делает возможным обеспечение требуемого специального эффекта присутствия металла на покрываемой поверхности, который соответствует эффекту присутствия металла, полученному в результате использования анодированного алюминия. Представляется возможным нанесение однослойного покрытия подложки, обеспечивающего получение безупречного внешнего вида и достижение гладкости отверждаемого покрытия, формирование крепкого сцепления с загрунтованными или не загрунтованными поверхностями подложек, а также получение прекрасной прочности, коррозийной стойкости, сопротивления атмосферному воздействию и светостойкости такого отверждаемого покрытия.

Подробное описание изобретения

Технические характеристики и преимущества настоящего изобретения после прочтения нижеследующего подробного описания легче понять тем специалистам, которые обладают обычной квалификацией в предметной области. Следует принимать во внимание тот факт, что те определенные свойства изобретения, которые для ясности описаны выше и ниже в контексте отдельных вариантов исполнения изобретения, могут также быть получены комбинированно в одном изобретении. И наоборот, различные технические характеристики изобретения, которые для краткости описаны в контексте отдельного варианта изобретения, также могут быть получены отдельно или в виде любой комбинации, являющейся частью более широкой комбинации. Помимо этого ссылки на единственное число также могут охватывать и множественное число, если не оговорено другое.

Незначительные колебания в сторону увеличения и уменьшения пределов для установленных диапазонов можно использовать с целью достижения по существу тех же самых результатов, что и при помощи значений, находящихся в пределах таких диапазонов. К тому же выявление этих диапазонов предназначено для формирования непрерывного диапазона, охватывающего любое значение в пределах между его минимумом и максимумом.

Все патенты, заявки на патенты и публикации, на которые осуществляется ссылка в данной работе, полностью учитываются такой ссылкой.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению обеспечивает формирование покрытий, которые характеризуются уровнем матовости в диапазоне от 1 до 20 единиц, предпочтительно, в диапазоне от 1 до 15 единиц блеска под углом 60°.

Блеск измеряется при рассмотрении поверхности под углом 60° в соответствии со стандартом DIN 67530 (IS02813). Как правило, блеск можно отрегулировать в диапазоне от 1 до 130 единиц блеска; обычно низкий уровень блеска соответствует диапазону от 1 до 30 единиц блеска, а средний уровень - диапазону от 30 до 70 единиц блеска соответственно.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению обеспечивает нанесение отверждаемых покрытий с поверхностной структурой, которая характеризуется значением интегрального коэффициента 1 в диапазоне, превышающем 8,00Е+00, предпочтительно, от 1,00Е+01 до 5,00Е+01, особо предпочтительно, от 1,00Е+01 до 1,40Е+01, и измеренном с помощью анализа Фурье для механической профилометрии.

Согласно данному изобретению анализ Фурье для механической профилометрии представляет собой анализ поверхностной структуры, осуществляемый с помощью контрольно-измерительного прибора Хоммеля (Hommel, Германия), известного специалисту, квалифицированному в предметной области, с помощью которого осуществляется регистрация профилей поверхности с использованием расстояния сканирования, равного 15 мм. В соответствии со стандартом DIN EN 10049 и согласно среднему значению шероховатости Ra оценка измерений механического профиля предоставляет комплексную информацию о поверхностной структуре. Для достижения малого расстояния между двумя линейными сканированиями образец перемещается на стенде точного позиционирования. Для проведения различия между шероховатостью и профилем волнистости применительно к сканированию на расстояние 15 мм используется пороговая длина волны, равная 2,5 мм.

Квадратная степень амплитуд (интенсивность, измеренная в мкм2) для вычисленных синусоидальных и косинусоидальных волн, представляющих профиль поверхности, вычерчивается относительно соответствующего волнового числа (обратной длины волны). Интегральный коэффициент 1 представляет собой сумму квадратов амплитуд в диапазоне длин волн от 1 до 10 мм.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению содержит в качества компонента (А) смесь, включающую по меньшей мере одну полиэфирную смолу и по меньшей мере одну (мет)акрилатную смолу.

Термин «метакрилат» соответственно предназначен для обозначения акриловый и/или (мет)акрилатный.

Применимые полиэфиры могут быть насыщенными и ненасыщенными. Они могут быть получены традиционным образом за счет реакции многоосновных карбоновых кислот и ангидридов и/или сложных эфиров с полиспиртами так, как, например, описано в работе Д. А. Бэйтса (D.A. Bates), «Наука о порошковых покрытиях» (The Science of Powder Coatings), тома 1 и 2, издательство Gardiner House, Лондон, 1990 год. Ненасыщенные полиэфиры могут быть «сшиты» с помощью свободнорадикальной полимеризации и представлять собой такие преполимеры, как полимеры и олигомеры, содержащие одну или несколько полимеризующихся и свободнорадикальных двойных олефиновых связей.

Примерами применимых многоосновных карбоновых кислот, ангидридов и/или сложных эфиров, представленных в этой работе, являются малеиновая, фумаровая, малоновая, адипиновая, 1,4-циклогександикарбоновая, изофталевая, терефталевая, акриловая кислоты и их ангидридная форма или их смеси. Примерами применимых спиртов являются бензиловый спирт, бутандиол, гександиол, диэтиленгликоль, пентаэритрит, неопентилгликоль пропиленгликоль и их смеси.

Можно использовать смеси полиэфиров, содержащих карбоксильные и гидроксильные группы. В соответствии с изобретением карбоксифункционализированные полиэфиры

характеризуются кислотным числом, изменяющимся от 10 до 200 мг КОН на грамм смолы, а карбоксифункционализированные полиэфиры характеризуются числом ОН, изменяющимся от 10 до 200 мг КОН на грамм смолы.

Предпочтительным является применение сложных

карбоксифункционализированных полиэфиров.

Применимые (мет)акрилатные смолы представляют собой такие ненасыщенные смолы, как, например, сополимеры, созданные на основе алкилметакрилатов с добавлением глицидилметакрилатов и олефиновых мономеров; такие смолы с функциональными группами, как полиэфирметакрилаты, эпоксиметакрилаты, уретановые метакрилаты и глицидилметакрилаты.

Предпочтительным является применение глицидилметакрилатов.

Полиэфиры и (мет)акриловые смолы компонента (А) характеризуются температурой стеклования Тg в диапазоне, например, от 35 до 80°С, где Тg определяется посредством дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

Среднечисловой молекулярный вес Мn полиэфиров и (мет)акрилатных смол изменяется в диапазоне, например, от 2000 до 15000, причем Мn определяется или должен определяться с помощью гельпроникающей хроматографии (метод ГПХ; где в качестве неподвижной фазы выступает полистирол, «перекрестно сшитый» дивинилбензолом, а в качестве жидкой фазы - тетрагидрофуран согласно стандартам на полистирол).

Также пригодны к употреблению полиэфиры с кристаллической и/или полукристаллической структурой и (мет)акрилатные смолы, Тm (температура плавления) которых находится в диапазоне, например, от 50 до 150°С (для проверки), определенном с помощью метода ДСК.

Полиэфиры и (мет)акрилатные смолы также могут включать смолы с самообразованными поперечными молекулярными связями, которые содержат «поперечно сшитые» функциональные группы и известны специалисту, квалифицированному в предметной области.

Вышеупомянутые полиэфиры и (мет)акрилатные смолы выбираются таким образом, чтобы композиция для порошкового покрытия обеспечивала матовость отверждаемого покрытия в диапазоне от 1 до 20 единиц блеска при рассмотрении его поверхности под углом 60° согласно стандарту DIN 67530 (ISO2813) и одновременно с этим формировала поверхностную структуру отверждаемого покрытия, описываемую значением интегрального коэффициента 1 в диапазоне, превышающем 8,00Е+00 и измеренном с помощью анализа Фурье для механической профилометрии.

В соответствии с изобретением входящий в композицию для нанесения покрытия сшивающий агент (В) может содержать обычные отвердители, применимые для полиэфиров и (мет)акрилатных смол, которые известны специалисту, квалифицированному в предметной области. Примерами являются циклоалифатические, алифатические или ароматические полиизоцианаты; такие содержащие эпоксидные группы сшивающие агенты, как, например, триглицидил изоцианурат (ТГИЦ); полимеры глицидиловых эфиров на основе диэтиленгликоля; (мет)акрилатные сополимеры с глицидиловыми функциональными группами и сшивающие агенты, содержащие аминные, амидные, (мет)акрилатные и/или гидроксильные группы, а также виниловые эфиры. К тому же пригодны к употреблению и такие традиционные сшивающие агенты, как отвердители на основе дициандиамида, отвердители на основе карбоновой кислоты или фенольные отвердители.

Предпочтительным является применение сшивающих агентов, содержащих аминные, амидные и/или гидроксильные группы в диапазоне от 0,1 до 10 мас.%, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 5 мас.%, определяемом на основании общего веса предназначенной для покрытия порошковой композиции согласно данному изобретению.

Композиция покрытия согласно изобретению содержит в качестве компонента (С) по меньшей мере один пигмент в диапазоне от 0,1 до 40 мас.%, предпочтительно, в диапазоне от 0,1 до 30 мас.% и, более предпочтительно, в диапазоне от 0,1 до 10 мас.%. Пигмент может быть прозрачным и/или одним из передающих цвет пигментов, которыми являются любые традиционные пигменты органического и/или неорганического происхождения, известные специалисту, квалифицированному в предметной области, и совместно с компонентами (А) и (В) согласно изобретению, выбранные для получения покрытий с требуемым уровнем блеска и поверхностной структурой, что означает достижение особого эффекта присутствия металла, измеренного с помощью анализа Фурье для механической профилометрии.

Примерами передающих цвет пигментов неорганического или органического происхождения могут быть двуокись титана тонкого размола, сажа, азопигменты и/или пигменты на основе фталоцианина, окиси железа, металлические пигменты, например, отслаивающиеся и неотслаивающиеся металлические пигменты на основе серебра, меди, алюминия, алюминиевых чешуек и/или частиц, покрытых и/или инкапсулированных веществом неорганического и/или органического происхождения, и/или фрагменты слюды и/или цветные пигменты неорганического и/или органического происхождения. Нанесение отслаивающихся пигментов ориентировано параллельно поверхности пленки покрытия, а не отслаивающиеся пигменты плотно соединяются с вяжущей частью для нанесения краски. Особо предпочтительным является использование по меньшей мере одного металлического пигмента в диапазоне от 0,1 до 10 мас.%, предпочтительно, в диапазоне от 0,1 до 5 мас.% и, особо предпочтительно, в диапазоне от 0,5 до 3 мас.%, определяемом на основании общего веса предназначенной для покрытия порошковой композиции согласно данному изобретению.

Примерами алюминиевого пигмента является алюминиевый порошок Standard® PCS производства компании Eckart, алюминиевый порошок Blitz® производства компании Benda-Lutz, примерами пигментов на основе слюды являются пигменты Iriodin® производства компании Merck и Exterior Mearlin® производства компании Engelhard.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению в качестве добавочных компонентов может содержать составляющие, традиционно используемые в технологии нанесения порошковых покрытий, такие как добавки и уплотнители, известные специалисту, квалифицированному в предметной области. Эти составляющие применяются в обычных количествах, известных специалисту, квалифицированному в предметной области, например, в диапазоне от 0,01 до 40 мас.%, предпочтительно, от 0,01 до 25 мас.%, определяемом на основании общего веса предназначенной для покрытия порошковой композиции.

Например, добавки являются дегазирующими вспомогательными средствами, агентами для регулирования расхода, матирующими средствами, текстурирующими средствами, наполнителями (разбавителями), фотоинициаторами, катализаторами и красящими веществами. В порошковые смеси, предназначенные для нанесения покрытий, также могут быть добавлены соединения антимикробного действия. Примерами пригодных к употреблению наполнителей служат двуокись кремния, силикат алюминия, сульфат бария и карбонат кальция. К тому же предпочтительно использовать те композиции для порошкового покрытия, которые не содержат наполнителей.

Реакция «сшивания» может быть дополнительно ускорена присутствием в композиции для порошкового покрытия согласно изобретению катализаторов, известных по операции теплового образования поперечных межмолекулярных связей. Такими катализаторами, например, являются хлористое олово, фосфиды, имидазолы, амины и амиды. Их можно применять, например, в количествах от 0,02 до 3 мас.% на основании общего веса предназначенной для покрытия порошковой композиции.

Для запуска свободнорадикальной полимеризации порошковые композиции для покрытия поверхности могут содержать фотоинициаторы. К применимым фотоинициаторам относятся, к примеру, те вещества, которые поглощают излучение в диапазоне длин волн от 190 до 600 нм. К примерам фотоинициаторов для свободнорадикальных систем вулканизации относятся бензойная смола и ее производные, ацетофенон и его производные, бензофенон и его производные, тиоксантон и его производные, антрахинон, органические фосфорные соединения, такие как, например, окиси ацил-алкилфосфина. Фотоинициаторы используются, например, в количествах от 0 до 7 мас.%, определяемых на основании общего веса предназначенной для покрытия порошковой композиции.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению может быть получена с помощью традиционных производственных методов, используемых в индустрии изготовления порошковых покрытий, таких как, например, технологические процессы экструзии и/или измельчения.

Например, компоненты (А), (В) и (С) изобретения и добавочные компоненты, используемые в композиции для порошкового покрытия, могут быть смешаны вместе и затем подогреты до температуры плавления такой смеси, после чего выполняется экструзия полученной расплавленной смеси. Затем полученный в результате экструзии материал охлаждается на охлаждающих роликах, разбивается на части и после этого измельчается до прошедших окончательную отделку частиц покрытия, которые можно классифицировать по требуемой зернистости, например, по среднему размеру частиц, измеряемому в пределах от 10 до 200 мкм (предпочтительным является размер от 20 до 60 мкм).

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению также может быть получена с помощью распыления сверхкритических растворов, применения технологических процессов «неводного диспергирования» (НВД) или процесса атомизации сверхзвуковой стоячей волной.

В случае использования металлических пигментов в композиции компонента (С) ингредиенты композиции для порошкового покрытия согласно данному изобретению могут быть обработаны, к примеру, сначала без участия в процессе такой обработки металлических пигментов. В таких случаях металлические пигменты могут быть обработаны вместе с окончательно подготовленными частицами покрытия. Например, компоненты (А), (В) и (С) изобретения и добавочные компоненты, используемые в композиции для порошкового покрытия, за исключением металлических пигментов компонента (С), могут быть смешаны вместе и затем подогреты до температуры плавления такой смеси, после чего выполняется экструзия полученной расплавленной смеси. Затем экструдированный материал охлаждается на охлаждающих роликах, разбивается на части и после этого измельчается до прошедших окончательную отделку частиц покрытия. Металлические пигменты компонента (С) затем подвергаются сухому перемешиванию вместе с прошедшими окончательную отделку частицами порошкового покрытия.

Кроме того, пигменты компонента (В), в частности, металлические пигменты, могут быть обработаны после экструзии и размельчения вместе с прошедшими окончательную отделку частицами порошкового покрытия с помощью так называемого процесса «связывания». В частности, это означает, что пигменты связываются с частицами порошкового покрытия с помощью ударного плавления. Например, компоненты (А), (В) и (С) изобретения и добавочные компоненты, используемые в композиции для порошкового покрытия, за исключением металлических пигментов компонента (С), могут быть смешаны вместе и затем подогреты до температуры плавления такой смеси, после чего выполняется экструзия полученной расплавленной смеси. Затем экструдированный материал охлаждается на охлаждающих роликах, разбивается на части и после этого измельчается до прошедших окончательную отделку частиц покрытия. Металлические пигменты компонента (С) затем сцепляются с прошедшими окончательную отделку частицами порошкового покрытия. Для этой цели пигменты могут быть смешаны с частицами порошкового покрытия. Во время смешивания отдельные частицы порошкового покрытия обрабатываются до размягчения их поверхности так, чтобы пигменты прилипали к ним и однородно сцеплялись с поверхностью частиц порошкового покрытия. Размягчение поверхности частиц порошкового покрытия можно выполнить с помощью тепловой обработки частиц до некоторой температуры, например, до температуры стеклования смеси Тg, которая изменяется в диапазоне, например, от 40 до 70°С. После охлаждения смеси выбор требуемой зернистости полученных в результате частиц может быть продолжен с помощью операции просеивания до формирования, например, среднего размера частиц в пределах от 10 до 200 мкм.

Желательна возможность включения пигментов компонента (В) в композицию порошкового покрытия с помощью вышеуказанного процесса связывания.

Следовательно, изобретение также касается и способа получения композиции для порошкового покрытия.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению может быть нанесена на поверхность с помощью, например, электростатического распыления, распыления в результате трения, термического или газопламенного напыления или применением методов вихревого напыления, все из которых известны специалистам, квалифицированным в предметной области.

Композиции для покрытия поверхности могут наноситься, к примеру, на металлические и неметаллические подложки, такие как бумага, дерево, пластмасса, а также на волокнистые упрочненные пластмассовые детали, стекло и керамику одним слоем или в качестве слоя покрытия сборной многослойной пленочной структуры.

В частности, композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению может наноситься на металлические подложки, например, алюминиевые, например алюминиевые профили, алюминиевые сплавы, оконные рамы.

Композиция для порошкового покрытия согласно данному изобретению также может быть использована для достижения высокой скорости наложения слоя, например, на металл, дерево, бумагу и пленку, к примеру, в процессе нанесения покрытия на катушку со скоростью, например, приблизительно>30 м/мин, в пределах диапазона изменения этой скорости, к примеру, от 30 до 50 м/мин.

В определенных применениях подложка, на которую следует нанести покрытие, может быть предварительно подогрета до наложения на ее поверхность порошковой смеси и после выполнения этой операции либо разогрета или оставлена в прежнем состоянии.

Например, на различных этапах нагревания для этого, как правило, используется газ, однако, также известны и другие методы, например, использование сверхвысокочастотных волн, инфракрасного излучения или излучения в ближней инфракрасной области.

Композиции для порошкового покрытия согласно данному изобретению могут быть нанесены непосредственно на поверхность подложки или, например, на грунтовочный слой, представленный в виде жидкости или порошка. Композиции для порошкового покрытия согласно данному изобретению могут также накладываться в качестве основания слоя покрытия при использовании системы многослойного покрытия так, как представляется известным специалисту, квалифицированному в предметной области. Представляется возможным наложение прозрачного слоя покрытия поверх данного основания слоя покрытия.

Следовательно, данное изобретение также имеет отношение к способу нанесения покрытий на подложки, осуществляемому с помощью наложения композиции для порошкового покрытия, полученного в соответствии с изобретением, в качестве по меньшей мере одного слоя покрытия с последующей вулканизацией нанесенного слоя (слоев) порошкового покрытия.

Наложенный и расплавленный слой порошкового покрытия может быть вулканизирован с помощью тепловой энергии. Например, такой слой может быть подвергнут конвекционному, газовому и/или радиационному нагреву с помощью, например, инфракрасного излучения (ИИ) и/или ближнего инфракрасного излучения (БИИ) так, как известно в предметной области, до температур, например, в диапазоне от 80°С до 280°С, предпочтительно, в диапазоне от 120°С до 200°С (целевая температура для каждого случая).

Предназначенная для нанесения порошковая смесь также может быть вулканизирована с помощью излучения высокой энергии, известного квалифицированному специалисту. Ультрафиолетовое (УФ) излучение или излучение пучком электронов можно использовать в качестве средства излучения высокой энергии. Предпочтительным является использование ультрафиолетового излучения. Облучение может выполняться в непрерывном или дискретном режиме.

Также можно использовать двойную вулканизацию. Двойная вулканизация означает такой способ вулканизации композиции для нанесения порошкового покрытия согласно данному изобретению, когда наложенную композицию можно вулканизировать, например, как с помощью ультрафиолетового излучения, так и посредством применения способов тепловой вулканизации, известных квалифицированному специалисту.

Следовательно, изобретение также касается и производства изделия, изготовленного по способу нанесения покрытий на поверхности подложек за счет наложения на нее композиции для порошкового покрытия согласно данному изобретению и последующей вулканизации нанесенного слоя.

Далее настоящее изобретение определяется в следующих Примерах. Следует понимать, что данные примеры предоставлены только для иллюстративности.

Примеры

Пример 1

Производство и нанесение на поверхность композиции для порошкового покрытия Композиция для порошкового покрытия готовится в соответствии со следующей Рецептурой 1:

Компонент Массовый процент, мас.%
Ненасыщенная полиэфирная смола (кислотное число >30 мг КОН/г, Тg>60°С) 53,7
Полиакриловая смола с глицидиловыми функциональными группами (эквивалентный вес эпоксидной группы >600 г) 19
Сшивающий агент (гидроксиалкиламид) 1,6
Двуокись титана 24, 4
Агент для регулирования расхода 1,0
Агент дегазирования 0,3

Ингредиенты Рецептуры 1 перемешиваются вместе и выдавливаются из экструдера PR 46 (производства компании Buss AG) при температуре 120°С. Затем полученная перемешиванием при расплавлении композиция охлаждается, и изготовленный таким образом материал измельчается до размера частиц значения D50, которое соответствует распределению зернистости в диапазоне 30-40 мкм.

Металлические пигменты согласно изобретению сцепляются с полученными в результате операции размельчения частицами из Рецептуры 1 с помощью следующего общего процесса: некоторое количество частиц порошка, полученного по Рецептуре 1, загружается в турбо-миксер (например, турбо-миксер производства компании PLAS МЕС) и в процессе высокоскоростного перемешивания подогревается до температуры 57°С. Затем добавляются слюдяные пигменты, что приводит к составлению следующей Рецептуры 2:

Рецептура 2

Компонент Массовый процент, мас.%
Рецептура 1 97,5
Слюдяной пигмент А 2
Слюдяной пигмент В 0,5

По истечении периода перемешивания продолжительностью 3-4 минуты смесь охлаждается до температуры приблизительно 25-26°С, а для составления Рецептуры 2 полученные в результате частицы просеваются через сито с размером ячейки 150 мкм.

Окончательная композиция для порошкового покрытия наносится на алюминиевый профиль с помощью устройства коронного разряда (производства компании ITW Gema) до образования пленки толщиной 80 мкм. И, наконец, покрытие вулканизируется в конвекционной сушильной камере при температуре 200°С в течение 10 минут.

Пример 2

Тестирование отверждаемого покрытия (см. таблицу)

Результаты тестирования отверждаемого покрытия, полученного в соответствии с изобретением
Характеристика Значение
Блеск (при рассмотрении под углом 60° согласно стандарту ISO 2813) 10
Уровень сцепления G0
Испытание на изгиб (стандарт EN ISO 1519), оправка размером 5 мм Проход
Испытание на удар >2,5 Н·м
Ускоренное испытание на устойчивость к атмосферным условиям (500 часов, прибор QUV-B, 313 нм) Сохранение блеска >50% DE <1,5
Поверхностная структура поверхности (интегральный коэффициент 1, измеренный с помощью анализа Фурье для механической профилометрии) 1,30Е+01 (диапазон длин волн 1-10 мм)

На Фиг.1 показан блеск покрытия согласно Примеру 1 в сравнении с поверхностью, подготовленной с помощью химического процесса анодирования, и со стандартным порошковым покрытием (основываясь на композиции для порошкового покрытия, содержащей металлические пигменты, согласно ее ближайшему аналогу).

На Фиг.2 показана поверхностная структура, измеренная с помощью анализа Фурье для механической профилометрии применительно к покрытию, сформированному согласно Примеру 1, в сравнении со стандартным порошковым покрытием (основываясь на композиции для порошкового покрытия, содержащей металлические пигменты и изготовленной в соответствии с ее ближайшим аналогом).

1. Композиция для порошкового покрытия, состоящая из тщательно перемешанной смеси, включающей
(A) 60-99 мас.% смеси, состоящей по меньшей мере из одной полиэфирной смолы и по меньшей мере из одной (мет)акрилатной смолы,
(B) 0-30 мас.% по меньшей мере одного сшивающего агента и
(C) 0,01-40 мас.% по меньшей мере одного пигмента, где компоненты (А), (В) и (С) выбирают таким образом, чтобы композиция для порошкового покрытия обеспечивала матовость отверждаемого покрытия от 1 до 20 единиц блеска при рассмотрении нанесенного покрытия под углом 60° согласно стандарту DIN 67530 (ISO2813) и одновременно с этим поверхностная структура отверждаемого покрытия имела значение интегрального коэффициента 1 более 8,00Е+00, измеренного с помощью анализа Фурье для механической профилометрии, и где % берется относительно общей массы композиции для порошкового покрытия,
при этом средний размер частиц композиции для порошкового покрытия составляет 10-200 мкм, предпочтительно 20-60 мкм.

2. Композиция по п.1, в которой поверхностная структура отверждаемого покрытия характеризуется значением интегрального коэффициента 1 от 1,00Е+01 до 1,40Е+01, измеренного с помощью анализа Фурье для механической профилометрии.

3. Композиция по п.1 или 2, в которой в качестве компонента (А) используется смесь по меньшей мере одного карбоксифункционализированного полиэфира и по меньшей мере одной (мет)акрилатной смолы.

4. Композиция по п.1 или 2, в которой используется по меньшей мере один сшивающий агент в количестве 0,1-10 мас.%.

5. Композиция по п.1 или 2, в которой используется по меньшей мере один металлический пигмент в количестве 0,1-5 мас.%.

6. Композиция по п.1 или 2, в которой используется по меньшей мере один металлический пигмент в количестве 0,5-3 мас.%.

7. Способ получения композиции для порошкового покрытия по пп.1-6, включающий стадии (а) совместного перемешивания компонентов (А), (В) и (С), а также дополнительных компонентов, применяемых в композиции для нанесения покрытия, (b) нагревания перемешиваемых компонентов до температуры, необходимой для расплавления смеси, (с) экструзии расплавленной смеси и (d) охлаждения, размола и измельчения с получением частиц конечного порошкового покрытия.

8. Способ получения композиции для порошкового покрытия по пп.1-6, включающий стадии (а) совместного перемешивания компонентов (А), (В) и (С), а также дополнительных компонентов, применяемых в композиции для нанесения покрытия, за исключением металлических пигментов компонента (С), (b) нагревания перемешиваемых компонентов до температуры, необходимой для расплавления смеси, (с) экструзии расплавленной смеси, (d) охлаждения, размола и измельчения с получением частиц конечного порошкового покрытия и (е) сухого перемешивания металлических пигментов компонента (С) с частицами конечного порошкового покрытия.

9. Способ получения композиции для порошкового покрытия по пп.1-6, включающий стадии (а) совместного перемешивания компонентов (А), (В) и (С), а также дополнительных компонентов, применяемых в композиции для нанесения покрытия, за исключением металлических пигментов компонента (С), (b) нагревания перемешиваемых компонентов до температуры, необходимой для расплавления смеси, (с) экструзии расплавленной смеси, (d) охлаждения, размола и измельчения с получением частиц конечного порошкового покрытия и (е) связывания металлических пигментов компонента (С) с частицами конечного порошкового покрытия посредством ударного сплавления.

10. Способ нанесения порошкового покрытия на подложку путем нанесения композиции для порошкового покрытия по пп.1-6 на поверхность подложки и отверждения покрытия.

11. Подложка с нанесенным покрытием, полученная с помощью способа по п.10.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу нанесения порошкового покрытия на поверхность алюминиевых подложек, предусматривающему создание специального эффекта на поверхности алюминиевой подложки для внутренних и внешних применений в архитектуре и промышленности.
Изобретение относится к получению порошкового покрытия. .

Изобретение относится к отражающим поверхностям, покрытым, по меньшей мере, частично слоем прозрачного окрашенного покрытия, имеющего множество цветовых оттенков, причем прозрачное окрашенное покрытие нанесено из композиции покрытия, содержащей заключенные в полимер придающие цвет частицы, при этом толщина покрытия колеблется в широких пределах.
Изобретение относится к водоразбавляемой смеси (мет)акриловых сополимеров, которая используется в качестве связующего при получении пленочных покрытий с хорошим блеском.
Изобретение относится к покрытию с повышенной стойкостью к царапанию. .
Изобретение относится к сухой краске в виде частиц для применения в получении смешанных красок для покрывающих композиций. .
Изобретение относится к порошковой композиции для покрытий с регулируемым глянцем, пригодной для покрытия рулонов подстилающих поверхностей. .

Изобретение относится к способу получения модифицированного неорганического кислородсодержащего зернистого материала. .

Изобретение относится к композициям для закрепления обмоточных изделий, в частности электрических обмоток в электрическом оборудовании, которые обеспечивают отличные пропитывающие свойства, а также хорошую электрическую изоляцию и теплопроводность.

Изобретение относится к композициям для закрепления обмоточных изделий, в частности электрических обмоток в электрическом оборудовании, которые обеспечивают отличные пропитывающие свойства, а также хорошую электрическую изоляцию и теплопроводность.
Изобретение относится к получению порошкового покрытия. .

Изобретение относится к отверждающим агентам для высушивания на воздухе алкидных смол, покрывающих составов, таких как краска, лак, морилка, типографские краски и линолеумные напольные покрытия.

Изобретение относится к композиции электроосаждаемого покрытия и субстрату с покрытием из композиции электроосаждаемого покрытия. .

Изобретение относится к пигментным составам, пригодным для использования в качестве подмешиваемых пигментов. .

Изобретение относится к композициям для экстремальных сред, применяемым в сельском хозяйстве, косметологии, быту. .
Изобретение относится к водоразбавляемой смеси (мет)акриловых сополимеров, которая используется в качестве связующего при получении пленочных покрытий с хорошим блеском.

Изобретение относится к композиции для порошкового покрытия, обеспечивающего особый эффект присутствия металла на поверхности подложки, а также к способу для покрытия подложек для внутреннего и наружного применений в области архитектуры и промышленности

Наверх