CS248039B2 - Basic substance suitable for production of the multilayer protective and/or decorative coat - Google Patents

Basic substance suitable for production of the multilayer protective and/or decorative coat Download PDF

Info

Publication number
CS248039B2
CS248039B2 CS832540A CS254083A CS248039B2 CS 248039 B2 CS248039 B2 CS 248039B2 CS 832540 A CS832540 A CS 832540A CS 254083 A CS254083 A CS 254083A CS 248039 B2 CS248039 B2 CS 248039B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
parts
coating
dispersion
polymer
matrix
Prior art date
Application number
CS832540A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Alan J Backhouse
Original Assignee
Ici Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CS812823A external-priority patent/CS226427B2/en
Application filed by Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of CS248039B2 publication Critical patent/CS248039B2/en

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Základová smota vhodná pro výrobu několikavrstvého ochranného a/nebo dekoračního povlaku na povrchu substrátu, zahrnující filmotvornou látku, těkavé kapalné prostředí pro tuto filmotvornou látku a částice pigmentu dispergované v tomto prostředí, která se vyznačuje tím, že systém filmotvorné látky a těkavého kapalného prostředí je tvořen disperzí zesíťovaných mikročástic z akrylových adičních polymerů ve vodném prostředí, které mají průměr v rozmezí od 0,01 do 10 ,um, jsou nerozpustné v použitém vodném prostředí a jsou stálé vůči hrubé fiokulaci, přičemž tato disperze má pseudoplastický nebo thixotropní charakter. Základová hmota podle vynálezu má význam zejména pro výrobu tzv. metalýz. V tomto případě obsahuje základová hmota kovový pigment, například hliníkové vločky. Jako krycí povlakové hmoty se může použít buď hmoty na rozpouštědlové, nebo vodné bázi. Výsledné povlaky mají stejnou kvalitu povrchu a metalýzového efektu, tzv. „flipu“, jako· povlaky vyrobené z povlakových hmot na plně rozpouštědlové bázi.Primer pitch suitable for multi-layer production protective and / or decorative a coating on the substrate surface, including a film former, a volatile liquid medium for this film former and particles pigment dispersed in this medium, which is characterized by the film-forming system and volatile liquid media it consists of a dispersion of crosslinked microparticles from acrylic addition polymers aqueous medium having a diameter in the range from 0.01 to 10 µm are insoluble in the used aqueous medium and are stable with respect to coarse fiokulation, wherein the dispersion it has a pseudoplastic or thixotropic character. The matrix of the invention is of importance especially for the production of so-called metallic. IN in this case it contains the base material a metallic pigment, such as aluminum flakes. It may be used as a covering coating material either solvent or aqueous masses basis. The resulting coatings are of the same quality surface and metallic effect, called "flip", as coatings made of coating fully solvent-based materials.

Description

Vynález se týká základové hmoty použitelné při aplikaci ochranných a dekorativních povlaků na povrchy, zejména na povrch automobilových karosérií.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a base material useful in applying protective and decorative coatings to surfaces, in particular to automotive body surfaces.

Zejména v automobilovém průmyslu je dobře známé použití povlakových hmot, obsahujících kokové pigmenty. Tyto tzv. „metalízy“ vykazují různou odrazivost světla v závislosti na úhlu pozorování. Aby se dosáhlo nejvyšší míry tohoto účinku, tzv. „flipu“, je zapotřebí věnovat velkou pozornost složení povlakové hmoty, a to jak řilmotvorné pryskyřice, tak kapalného prostředí. Může být obtížné navrhnout jedinou hmotu, která by splňovala shora uvedený požadavek a která by zároveň vykazovala vysoký stupeň lesku po dohotovení, jaký je obvykle u automobilů požadován. Z tohoto důvodu byl jako jeden z postupů navržených pro výrobu metalýzových povlaků navržen postup zahrnující aplikaci dvou povlaků.Especially in the automotive industry it is well known to use coating compositions containing coke pigments. These so-called "metallic paints" show different light reflectance depending on the viewing angle. In order to achieve the highest degree of this effect, the so-called "flip", great attention must be paid to the composition of the coating composition, both the resin-forming resin and the liquid medium. It may be difficult to design a single mass that meets the above requirement and at the same time exhibits a high degree of gloss after finishing, as is typically required for automobiles. For this reason, a process involving the application of two coatings has been proposed as one of the processes proposed for the production of metallic coatings.

První povlak, který se aplikuje stříkáním na povrch substrátu je základní povlak obsahující kovový pigment. Tento povlak má takové složení, aby se dosáhlo optimálního flipu. Přes základní povlak se opět stříkáním aplikuje nepigmentovaný vrchní povlak, kterým se dosáhne požadovaného' stupně lesku, aniž by se jakkoli modifikovaly charakteristické vlastnosti základního povlaku.The first coating to be applied by spraying onto the surface of the substrate is a metallic pigment containing primer. This coating is formulated to provide an optimum flip. A non-pigmented topcoat is again sprayed over the base coat to achieve the desired degree of gloss without modifying in any way the characteristics of the base coat.

Základním kritériem pro tíspěšný dvouvrstvý mětalýzový systém skládající se ze základní vrstvy a čiré krycí vrstvy je, že povlak základního filmu musí být schopen odolávat rozpouštědlům obsaženým ve hmotě, ze které se vytváří čirý krycí film, při aplikaci krycího povlaku. Je to důležité proto, aby se zabránilo porušení rozdělení kovového pigmentu a tím zhoršení flipu. Je navíc vysoce žádoucí, aby měl základní povlak tuto vlastnost bez toho, že by se musel podrobovat dlouhému intermediárnímu sušení nebo vytvrzování.The basic criterion for a successful two-layer metallysis system consisting of a base layer and a clear coating is that the base film coating must be able to withstand the solvents contained in the clear coating film forming material when the coating is applied. This is important in order to avoid breaking the metal pigment distribution and thus deteriorating the flip. In addition, it is highly desirable that the base coat has this property without having to undergo long intermediate drying or curing.

U známých systémů základní povlak, čirý povlak, u kterých je jak základová povlaková hmota, tak krycí povlaková hmota na bázi rozpouštědel, se tohoto požadavku ve většině případů dosahuje za použití přísady schopné dodat čerstvě vytvořenému základnímu filmu gelovitý charakter. Jako této přísady se používalo převážně acetobutyrátu celulózy. Přechodu mezi relativně nízkou viskozitou, kterou musí mít základová povlaková hmota ve stříkací pistoli a tímto gelovitým charakterem se napomáhá tím, že kapalné ředidlo obsažené v této hmotě obsahuje těkavé složky, které se přednostně vypaří během cesty ze stříkací pistole na substrát.In known base coat systems, a clear coat in which both the base coat and the solvent-based cover coat, this requirement is achieved in most cases using an additive capable of imparting a gel-like character to the freshly formed base film. Cellulose acetobutyrate was used predominantly as this additive. The transition between the relatively low viscosity that the primer coating composition must have in the spray gun and this gel-like character is aided by the liquid diluent contained therein containing volatile components that preferentially evaporate during travel from the spray gun to the substrate.

S ohledem na snahu zabránit znečišťování atmosféry byl v nedávných létech soustředěn značný zájem na povlakové hmoty, ve kterých se jako ředidla používá místo organických ředidel vody. Pro použití v automobilovém průmyslu byl navržen značný počet takových hmot. Až dosud však nebylo možno s úspěchem používat hmot na bázi vodných kompozic jako základové hmoty v systémech základních povlak/čirý povlak. Jedním z faktorů, který má tendenci bránit dosažení tohoto cíle, Je fakt, že je nesmírně obtížhé regulovaným způsobem efektivně odpařit ředidlo ze základové povlakové hmoty mezi stříkací pistolí a substrátem, s výjimkou velmi nákladné regulace vlhkosti v prostředí, ve kterém se stříkání provádí. Nyní se s překvapením zjistilo, že lze získat uspokojivé povlakové hmoty na vodné bázi založené na vodné disperzi zesilovaného polymerního mikrogelu.In recent years, in order to prevent atmospheric pollution, considerable interest has been focused on coating compositions in which water is used as a diluent. A large number of such compositions have been proposed for use in the automotive industry. Until now, however, it has not been possible to successfully use aqueous compositions based on primers / clear coat systems. One factor that tends to hinder this achievement is the fact that it is extremely difficult to effectively evaporate the solvent from the primer between the spray gun and the substrate in a controlled manner, with the exception of the very costly humidity control in the spraying environment. It has now surprisingly been found that satisfactory aqueous-based coating compositions based on an aqueous dispersion of crosslinked polymeric microgel can be obtained.

Předmětem vynálezu je základová hmota vhodná pro výrobu několikavrstvého ochranného a/nebo dekoračního povlaku na povrchu substrátu, zahrnující filmotvornou látku, těkavé kapalné prostředí pro tuto filmotvornou látku a částice pigmentu dispergované v tomto prostředí, vyznačující se tím, že systém filmotvorné látky a těkavého kapalného prostředí zahrnuje disperzi zesilovaných mikročástic z akrylových adičních polymerů ve vodném prostředí, které mají průměr v rozmezí od 0,01 do 10 μπι, jsou nerozpustné v použitém vodném prostředí a jsou stálé vůči hrubé flokulaci, přičemž tato disperze má pseudoplastický nebo thixotropní charakter.The present invention provides a primer suitable for producing a multi-layered protective and / or decorative coating on a substrate surface comprising a film former, a volatile liquid medium therefor and pigment particles dispersed therein, characterized in that the film former and volatile liquid medium system. includes a dispersion of cross-linked acrylic addition polymer particles in an aqueous medium having a diameter in the range of 0.01 to 10 μπι, insoluble in the aqueous medium used and stable to coarse flocculation, the dispersion having a pseudoplastic or thixotropic character.

Zesíťované polymerní mikročástice mohou být tvořeny různými typy polymeru. Obzvláštní význam mají při tomto použití akrylové adiční polymery odvozené od jednoho nebo více alkylesterů kyseliny akrylové nebo methakrylové, popřípadě jejich směsí s jinými ethylenicky nenasycenými monomery. Vhodnými estery kyseliny akrylové nebo methakrylové jsou methylmethakrylát, ethylmethakrylát, propylmethakrylát, butylmethakrylát, ethylakrylát, butylakrylát a 2-ethylhexylakrylát. Jako jiné vhodné kopolymerovatelné monomery lze uvést vinylacetát, vinylpropionát, akrylonitril, styren a vinyltoluen. Poněvadž polymer má být zesíťovaný, může se k monomerům, ze kterých se polymer připravuje, přidat menší množství monomeru, který je polyfunkční, vzhledem k polymeraci, například ethylenglykoldimethakrylátu, allylmethakrylátu nebo· divinylbenzenu. Alternativně se k těmto monomerům mohou přidat menší množství dvou dalších monomerů nesoucích dvojice chemických skupin, které se spolu mohou nechat zreagovat buď během polymerace, nebo po ní. Jako příklady takových dvojic vzájemně reaktivních skupin lze uvést epoxyskupinu a karboxyskupinu (například systém glycidylmethakrylát — kyselina methakrylová), anhydridovou skupinu ia hydroxyskupinu nebo isokyanátovou skupinu a hydroxyskupinu.Crosslinked polymer microparticles can be formed of different types of polymer. Of particular interest in this application are acrylic addition polymers derived from one or more alkyl esters of acrylic or methacrylic acid, or mixtures thereof with other ethylenically unsaturated monomers. Suitable esters of acrylic or methacrylic acid are methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. Other suitable copolymerizable monomers include vinyl acetate, vinyl propionate, acrylonitrile, styrene, and vinyltoluene. Since the polymer is to be crosslinked, a minor amount of monomer which is polyfunctional due to polymerization, for example ethylene glycol dimethacrylate, allyl methacrylate or divinylbenzene, may be added to the monomers from which the polymer is prepared. Alternatively, minor amounts of two additional monomers bearing pairs of chemical groups may be added to these monomers, which may be reacted together either during or after the polymerization. Examples of such pairs of mutually reactive groups include an epoxy group and a carboxy group (for example, a glycidyl methacrylate-methacrylic acid system), an anhydride group and a hydroxy group or an isocyanate group and a hydroxy group.

Chemické složení a stupeň zesíťování polymeru mikročástic mohou být takové, že polymer má teplotu přechodu ze skelného do kaučukovitého stavu Tg buď nižší, než je teplota místnosti, v tomto případě mají částice kaučukovitý charakter, nebo vyšší, než je teplota místnosti, pak jsou částice tvrdé a sklovité.The chemical composition and degree of cross-linking of the microparticulate polymer may be such that the polymer has a glass transition temperature Tg of either below room temperature, in which case the particles are rubbery, or higher than room temperature, then the particles are hard and glassy.

Jak již bylo uvedeno, je třeba, aby byly polymerní mikročástice dispergovány v základové hmotě ve stavu, který je stálý vůči hrubé flokulaci, tj. ve stavu, kdy i při nízkém obsahu pevných látek obsahuje disperze jen málo agregátů většího počtu částic, pokud vůbec obsahuje nějaké takové agregáty. To však nevylučuje možnost mírného stupně flokulace částic, zejména při vyšším obsahu pevných látek. Tohoto stavu lze dosáhnout například sterickou stabilizací, tj. tím, že se okolo částic vytvoří hradba řetězců jiného polymeru, které jsou solvatovány vodným prostředím povlakové hmoty. Tyto řetězce proto mají rozvinutou konfiguraci. Pod označením „solvatovaný“ se v tomto kontextu rozumí, že by tyto polymerní řetězce byly skutečně rozpustné v uvedeném vodném prostředí, kdyby tvořily nezávislé molekuly. Poněvadž jsou však tyto řetězce na jednom nebo více místech připojeny k mikročásticím, zůstává sterická bariéra permanentně připojena k mikročásticím. Sféricky stabilizované polymerní mikročástice se účelně mohou připravovat způsobem disperzní polymerace příslušných monomerů ve vodném prostředí v přítomnosti sférického stabilizátoru. Stabilizátor má amfipatickou povahu, tj. obsahuje v molekule dvě základní ipolymerní složky s odlišnými vlastnostmi: jednu složku tvoří polymerní řetězec, který je solvatován vodným prostředím a druhou tvoří polymerní řetězec, který tímto prostředím solvatován není a v důsledku toho se zakotví na polymerních mikročásticích, které jsou podle definice nerozpustné ve vodném prostředí. Vhodné postupy disperzní polymerace jsou popsány v publikované britské patentové přihlášce firmy ICI číslo 2 039 497A. Vodné prostředí, ve kterém se polymerace provádí se skládá z vody smíšené s těkavým organickým ko-rozpouštědlem.As already mentioned, the polymeric microparticles need to be dispersed in the matrix in a state that is stable to coarse flocculation, i.e. in a state where, even at low solids content, the dispersion contains few aggregates of a plurality of particles, if any some such aggregates. However, this does not exclude the possibility of a slight degree of flocculation of the particles, particularly at higher solids content. This can be achieved, for example, by steric stabilization, i.e., by forming a wall of chains of another polymer that are solvated by the aqueous medium of the coating composition around the particles. Therefore, these strings have an advanced configuration. The term "solvated" in this context means that these polymer chains would actually be soluble in said aqueous medium if they formed independent molecules. However, since these chains are attached to the microparticles at one or more sites, the steric barrier remains permanently attached to the microparticles. The spherically stabilized polymer microparticles may conveniently be prepared by a process of dispersed polymerization of the respective monomers in an aqueous medium in the presence of a spherical stabilizer. The stabilizer is amphipathic in nature, i.e. it contains two basic ipolymer components with different properties in the molecule: one component is a polymer chain which is solvated by an aqueous medium and the other a polymer chain which is not solvated by this medium and consequently anchored on the polymeric microparticles. which by definition are insoluble in aqueous media. Suitable dispersion polymerization processes are described in British Patent Application Publication No. ICI No. 2,039,497A. The aqueous medium in which the polymerization is carried out consists of water mixed with a volatile organic co-solvent.

Směs vody a ko-rozpouštědla je schopná rozpustit monomery, ze kterých by většina nebo všechny byly v samotné vodě v podstatě nerozpustné. Tyto postupy zahrnují přídavný požadavek, že se má polymerace provádět při teplotě, která je alespoň o 10 stupňů Celsia vyšší, než je teplota sklovatění polymeru, který má vzniknout a dále požadavek, že v žádném okamžiku nemá být v systému přítomna separátní fáze monomeru. Amfipatický sterický stabilizátor se k polymerační směsi může přidat jako předem vytvořená látka, nebo se může vytvořit in sítu během polymerace z polymeru, který je rozpustný ve vodném prostředí a který je schopen kopolymerovat s některým z polymerovaných monomerů, nebo který po odštěpení vodíku může podléhat roubované kopolymeraci s některým z polymerovaných monomerů. Sterický stabilizované disperze mikročástic, které se získají těmito postupy jsou velmi vhodné pro výrobu základových hmot používaných podle vynálezu, poněvadž z nich lze oddělit organické ko-rozpouštědlo destilací, aniž by se zhoršila stabilita disperzní fáze, za vzniku produktu, ve kterém je spojitá fáze tvořena výhradně vodou.The mixture of water and co-solvent is capable of dissolving monomers, most or all of which would be substantially insoluble in water alone. These include the additional requirement that the polymerization be carried out at a temperature that is at least 10 degrees Celsius higher than the glass temperature of the polymer to be formed, and the requirement that no separate monomer phase should be present in the system at any time. The amphipathic steric stabilizer may be added to the polymerization mixture as a preformed substance, or may be formed in situ during polymerization from an aqueous-soluble polymer that is capable of copolymerizing with one of the polymerized monomers, or which may be grafted after hydrogen elimination. copolymerization with one of the polymerized monomers. The sterically stabilized dispersions of microparticles obtained by these processes are very suitable for the production of the base materials used according to the invention, since the organic co-solvent can be separated from them by distillation without compromising the stability of the dispersed phase to form a continuous phase product. exclusively with water.

Alternativně se může disperze polymerních mikročástic získat vodnou emulzní polymerací vhodných monomerů. V tomto případě se dosahuje stability vůči flokulaci tím, že jsou na částicích přítomny elektricky nabité látky odvozené od vodorozpustné ionogenní povrchově aktivní látky a/nebo od vodorozpustného ionizovatelného iniciátoru polymerace. Takové polymerační postupy jsou obšírně popsány v literatuře.Alternatively, the dispersion of polymeric microparticles can be obtained by aqueous emulsion polymerization of suitable monomers. In this case, stability to flocculation is achieved by having electrically charged substances derived from a water-soluble ionogenic surfactant and / or a water-soluble ionizable polymerization initiator present on the particles. Such polymerization processes are extensively described in the literature.

Polymerní mikročástice lze dále vyrobit způsobem nevodné disperzní polymerace monomerů, po kterém se výsledný polymer převede do vodného prostředí. Takový postup je popsán v publikované britské patentové přihlášce firmy ICI č. 2 006 229A. V prvním stupni tohoto postupu se vytvoří stericky stabilizované disperze v nevodné kapalině polymeru, který je nerozpustný jak v této nevodné kapalině, tak ve vodě, za použití kteréhokoli z postupů, které jsou pro výrobu takových disperzí známé, ve druhém stupni se v takto získané disperzi polymeruje v přítomnosti sférického stabilizátoru jeden nebo více monomerů, ze kterých může vzniknout druhý polymer, který je sám o sobě rozpustný v požadovaném vodném prostředí při vhodné hodnotě pH a nakonec se výsledné složené polymerní mikročástice převedou z nevodného prostředí do vodného prostředí.Further, the polymeric microparticles can be produced by a non-aqueous dispersion monomer polymerization process, after which the resulting polymer is transferred to an aqueous medium. Such a procedure is described in British Patent Application Publication No. ICI No. 2,006,229A. In a first step of this process, a sterically stabilized dispersion is formed in a non-aqueous liquid of a polymer which is insoluble in both the non-aqueous liquid and water, using any of the processes known for making such dispersions, in a second step polymerizes in the presence of a spherical stabilizer one or more monomers from which a second polymer may be formed which is itself soluble in the desired aqueous medium at a suitable pH and finally the resulting composite polymer microparticles are transferred from the non-aqueous medium to the aqueous medium.

Shora uvedená diskuse je zaměřena na případ, kdy se zesíťované polymerní mikročástice skládají z adičních polymerů, které jsou nejvhodnějším typem polymeru pro tento účel. Je však rovněž možné, aby byly mikročástice vytvořeny z polymeru kondenzačního typu, například z polýesteru připraveného z vícemocného alkoholu a vícesytné kyseliny. Vhodnými vícemocnými alkoholy jsou ethylenglykol, ipropylenglykol, butylenglykol, 1,6-hexylenglykol, neopentylglykol, diethylenglykol, triethylenglykol, tetraethylenglykol, glycerol, trimethylopropan, trimethylolethan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, hexantritol, oligoméry styrenu a allylalkoholu (například výrobek firmy Mansanto Chemical Company „RJ 100“), kondenzační produkty trimethylolpropanu s ethylenoxidem nebo propylenoxidem (jako jsou obchodně dostupné výrobky označované jako „Niax“ tritoly). Vhodnými polykarboxylovými kyselinami jsou kyselina jantarová (nebo její anhydrid j, kyselina adipová, kyselina azelainová, kyselina sebaková, kyselina maleinová (nebo její anhydrid), kyselina fumarová, kyselina mukonová, kyselina itakonová, kyselí248039 na ftalová (nebo její anhydrid), kyselina isoftalová, kyselina tereftalová, kyselina trimelitová (nebo jeí anhydrid) a kyselina pyrornelitová (nebo její anhydrid). Zesilováni polykondenzátů se dosahuje tím, že se do výchozí reakční směsi přidají látky s vyšší funkčností než 2, i když v tomto případě může být obtížné zajistit, aby všechny molekuly byly skutečně zesilovány. Je tomu tak proto, že molekuly vzniklé při polykondenzaci jsou charakteristické širokou distribucí molekulových hmotností ve srovnání s molekulami adičních polymerů.The above discussion is directed to the case where the crosslinked polymer microparticles consist of addition polymers, which are the most suitable type of polymer for this purpose. However, it is also possible for the microparticles to be formed from a condensation type polymer, for example a polyester prepared from a polyhydric alcohol and a polybasic acid. Suitable polyhydric alcohols are ethylene glycol, ipropylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, glycerol, trimethylopropane, trimethylolethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, styreneerythritol, hexaneerythritol, hexaneerythritol, RJ 100 '), the condensation products of trimethylolpropane with ethylene oxide or propylene oxide (such as the commercially available products referred to as "Niax" tritols). Suitable polycarboxylic acids are succinic acid (or its anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid (or its anhydride), fumaric acid, muconic acid, itaconic acid, acid 248039 to phthalic acid (or its anhydride), isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid (or anhydride) and pyrornellitic acid (or anhydride thereof) The polycondensates are amplified by adding substances with a higher functionality than 2 to the initial reaction mixture, although in this case it may be difficult to ensure that This is because the polycondensation molecules are characterized by a broad molecular weight distribution compared to the addition polymer molecules.

Metody, které byly uvedeny shora pro výrobu polymerních mikročástic polymeraci monomerů adičního typu ve vodném prostředí obvykle nejsou aplikovatelné na monomery kondenzačního typu, poněvadž voda má na kondenzační reakci inhibiční účinek. Mikročástice kondenzačních polymerů lze však snadno vyrobit disperzní polymeraci v nevodném prostředí postupy popsanými v britských patentech firmy ICI č. 1 373 531, 1 403 794 a 1 419 199. V těchto patentech je uveden i popis výroby zesilovaných mikročástic. Tyto mikročástice lze pak podrobit v disperzi v nevodném prostředí druhému polymeračnímu stupni, prováděnému postupem popsaným ve zveřejněné britské patentové přihlášce č. 2 006 229A citované shora, po kterém se mikročástice převedou do zvoleného vodného prostředí.The methods outlined above for the production of polymeric microparticles by polymerizing addition type monomers in an aqueous medium are generally not applicable to condensation type monomers, since water has an inhibitory effect on the condensation reaction. However, microparticles of condensation polymers can be readily prepared by non-aqueous dispersion polymerization according to the methods described in British Patents ICI Nos. 1,373,531, 1,440,794 and 1,419,199. These patents also disclose the production of crosslinked microparticles. These microparticles can then be dispersed in a non-aqueous medium by a second polymerization step, as described in British Patent Application Publication No. 2,006,229A cited above, after which the microparticles are transferred to a selected aqueous medium.

Pod pojmem „vodné prostředí“ se zde rozumí buď samotná voda, nebo voda ve směsi s organickou kapalinou mísitelnou s vodou, jako s methanolem. Vodné prostředí může rovněž obsahovat vodorozpustné látky přidané za účelem nastavení pH základové hmoty, jak je to podrobněji popsáno dále.The term "aqueous medium" refers to either water alone or water mixed with a water-miscible organic liquid, such as methanol. The aqueous medium may also contain water-soluble substances added to adjust the pH of the matrix, as described in more detail below.

Pigmentové částice, které jsou podle shora uvedené definice dispergovány ve vodném prostředí základové hmoty mohou mít velikost v rozmezí od 1 do 50 μΐη a může se jednat o jakékoli pigmenty běžně používané v povlakových hmotách pro povrchovou úpravu substrátů, jako jsou anorganické pigmenty, například oxid titaničitý, oxid železitý, o-xid chromitý, chroman olovnatý a saze, organické pigmenty, například ftalocyaninová modř a ftalocyninová zeleň, karhazolová violeť, anthrapyrimidinová žluť, ftavanthronová žluť, isoindolinová žluť, indathronová modř, chinakridonová violeť a perylenové červeně. Pro účely vynálezu se pod pojem pigment zahrnují rovněž běžná plniva a nastavovadla, jako je mastek nebo kaolin.The pigment particles dispersed in the aqueous matrix of the matrix as defined above may have a size in the range of 1 to 50 μΐη and may be any of the pigments commonly used in coating compositions for substrates, such as inorganic pigments such as titanium dioxide ferric oxide, chromium oxide, lead chromate and carbon black, organic pigments such as phthalocyanine blue and phthalocynin green, carhazole violet, anthrapyrimidine yellow, phthavanthrone yellow, isoindoline yellow, indathron blue, quinacridone purple and pith. For the purposes of the invention, the term pigment also includes conventional fillers and extenders such as talc or kaolin.

Vynález má obzvláštní význam v případě základových hmot, obsahujících jako pigment kovové vločky, kterých se používá pro výrobu zářivě kovových povlaků, tzv. metalýz, hlavně na povrchu autokarosérií. Vhodnými kovovými pigmenty jsou zejména hliníkové vločky a vločky z měděného bronzu. Vynález však nabízí výhody i při lakování na stálé odstíny, jak je to podrobněji uvedeno dále. Obecně lze do základových hmot přidat pigmenty jakéhokoli druhu v množství od 2 do 100 °/o, vztaženo na celkovou hmotnost hmoty. Používá-li se pigmentace kovovými pigmenty, je jejich množství přednostně v rozmezí od 5 do 30 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost hmoty.The invention is of particular importance in the case of primers containing metallic flakes as pigment, which are used for the production of bright metallic coatings, the so-called metalyses, mainly on the surface of car bodies. Particularly suitable metal pigments are aluminum flakes and copper bronze flakes. However, the invention also offers advantages when painting in permanent shades, as discussed in more detail below. Generally, pigments of any kind can be added to the matrix in an amount of from 2 to 100%, based on the total mass of the mass. When pigmenting with metallic pigments is used, their amount is preferably in the range of 5 to 30% by weight, based on the total weight of the mass.

Tyto pigmenty, ať již jsou kovové nebo jiné, se mohou vmísit do základových hmot za použití známých dispergátorů pro pigmenty, které se hodí pro použití ve vodných systémech.These pigments, whether metallic or otherwise, can be blended into the matrix using known pigment dispersants which are suitable for use in aqueous systems.

Přítomnost zesíťovaných polymerních mikročástic v základové povlakové hmotě uděluje filmu z této hmoty požadovanou schopnost vydržet následující aplikaci krycí povlakové hmoty, aniž by došlo k porušení filmu nebo pigmentace, zejména pigmentace kovovými pigmenty. Bez použití těchto mikročástic nelze vyrobit vyhovující systém základová hmota/čirý povlak.The presence of the crosslinked polymeric microparticles in the primer coatings confers the desired ability of the film of the latter to withstand subsequent application of the coating coatings without disturbing the film or pigmentation, especially pigmentation by metallic pigments. Without the use of these microparticles, a satisfactory matrix / clear coating system cannot be produced.

Kromě této základní vlastností je rovněž žádoucí, aby měla disperze nerozpustných mikročástic pseudoplastický nebo thixotropický charakter. Tím se rozumí, že zdánlivá viskozita disperze je různá podle stupně střihového namáhání, jakému je disperze vystavena, zejména, že zdánlivá viskozita za podmínek nízkého střihového namáhání je vyšší než při vysokém střihovém namáhání. Změna viskozity, ke které dojde při změně aplikovaného střihového namáhání může být okamžitá nebo může vyžadovat konečný časový interval, který je však nicméně v rozmezí času viskozitního měření. Důvod, proč se vyžaduje, aby měla disperze, na jejíž bázi je základová hmota založena, tento charakter, je nejzřejmější na případu, kdy hmota obsahuje jako pigment kovové vločky. V takovém případě je žádoucí, aby celková koncentrace přítomných netěkavých pevných látek byla poměrně malá. Tím je možno po aplikaci na substrát a během sušení dosáhnout značného smrštění základního filmu, což má za následek správnou orientaci kovových vloček a dosažení optimálního flip-účinku. Když se však má základová hmota nanášet na substrát stříkáním, je potřeba, aby měla dostatečně nízkou viskozitu zaručující účinné rozprášení v stříkací pistoli. Přitom však jakmile hmota dopadne na substrát, má být její viskozita dostatečně vysoká, aby nedocházelo k jejímu stékání, tvorbě záclon nebo nerovnoměrnému rozdělení a nerovnoměrné orientaci kovových vloček i přes to, že ztráta vody a jiných rozpouštědel odpařením mezi stříkací pistolí a substrátem je jen nízká (v. důsledku vysoké vlhkosti okolí).In addition to this essential property, it is also desirable that the dispersion of insoluble microparticles be of a pseudoplastic or thixotropic nature. It is to be understood that the apparent viscosity of the dispersion varies according to the degree of shear stress to which the dispersion is exposed, in particular that the apparent viscosity under low shear conditions is higher than at high shear. The change in viscosity that occurs when the shear applied is changed may be immediate or may require a finite time interval, but is within the viscosity measurement time range. The reason why the dispersion on which the matrix is based is required to have this character is most evident in the case where the matrix contains metallic flakes as pigment. In such a case, it is desirable that the total concentration of non-volatile solids present be relatively small. As a result, a substantial shrinkage of the base film can be achieved after application to the substrate and during drying, which results in the correct orientation of the metal flakes and an optimum flip effect. However, when the primer is to be applied to the substrate by spraying, it needs to have a sufficiently low viscosity to ensure efficient spraying in the spray gun. However, as soon as the mass hits the substrate, its viscosity should be high enough to prevent run-off, curtains or uneven distribution and uneven orientation of the metal flakes, even though the loss of water and other solvents by evaporation between the spray gun and the substrate is low (due to high ambient humidity).

Tyto pseudoplastické vlastnosti se často dokumentují uváděním hodnot zdánlivé viskozity η a v Pa.s při zvolené rychlosti střihového namáhání D[s-1]. V případě základových hmot s kovovými pigmenty používaných podle vynálezu, má být tato hodno248039 ta ya při obsahu netěkavých pevných látek pod 30 % hmotnostních, přednostně nižší než 0,05 Pa . s při rychlosti střihového namáhání D = 10 000 s-1 s více než 2 Pa . s při hodnotě D — 1 s ’1. Ještě výhodnější je, když má základová hmota hodnotu 77a nižší než 0,025 Pa . s při D = 10 000 s-1 a více než 4 Pa. s při D '== 1,0 s1. V případě základových hmot vybarvených na trvalé odstíny pomocí pigmentů jiných než jsou kovové vločky je přednostní hodnota 73a, opět při obsahu pevných látek pod 30 °/o nižší než 0 1 Pa . s při D =- 10 000 s_] a více než 1,0 Pa . s při D = 1,0 s_1. Je však v povaze pseudoplastického nebo thioxotropického chování, že Je nelze plně a přesně definovat několika zvolenými daty viskoziía/střihové napětí. Mnoho závisí na skutečně použité metodě měření viskozity. Shora uvedené hodnoty proto nelze považovat za přísné hranice, které je třeba dodržovat, aby se dosáhlo vhodných účinků podle vynálezu. Jedná se spíše o přibližné vodítko a odborník v tomto oboru může pomocí jednoduchých praktických zkoušek snadno určit, zda určitá disperze nebo z ní vyrobená základová hmota má dostatečný stupeň pseudoplasticity nebo thioxotropie.These pseudoplastic properties are often documented by reporting the apparent viscosity values η a in Pa.s at the selected shear rate D [s -1 ]. In the case of the metallic pigment base materials used according to the invention, this value should be 248039 t and y with a non-volatile solids content below 30% by weight, preferably less than 0.05 Pa. s at shear rate D = 10 000 s- 1 s more than 2 Pa. s at D - 1 s - 1 . Even more preferably, the matrix has a value of 77a less than 0.025 Pa. s at D = 10,000 s -1 and more than 4 Pa. s at D '== 1.0 s 1 . In the case of primers dyed to permanent shades with pigments other than metal flakes, the preferred value is 73a, again at a solids content below 30 ° / 0 below 0 Pa. s at D = - 10,000 s -1] and more than 1.0 Pa. s at D = 1.0 s- 1 . However, it is in the nature of pseudoplastic or thioxotropic behavior that it is not possible to fully and accurately define several selected viscosity / shear stress data. Much depends on the viscosity measurement method actually used. Therefore, the above values cannot be considered as strict limits to be observed in order to achieve the appropriate effects of the invention. Rather, this is an approximate guide and one of ordinary skill in the art can readily determine whether a particular dispersion or a matrix thereof produced has a sufficient degree of pseudoplasticity or thioxotropy.

Existují různé způsoby, kterými lze základové disperzi propůjčit pseudoplastický nebo thioxotropický charakter. V některých případech nejsou zapotřebí žádná speciální opatření. Tak tomu může být například v tom případě, kdy byly mikročástice připraveny shora uvedeným postupem popsaným v publikované britské patentové přihlášce číslo 2 006 229A. Při tomto postupu se nejprve vyrobí vlastní polymerní mikročástice disperzní polymerací vhodných monomerů v nevodném prostředí a pak se provede polymerace dalších monomerů, kterou se vyrobí druhý v podstatě nezesilovaný polymer, který má hydrofilní charakter, což znamená, že je při vhodném pH inherentně rozpustný ve vodném prostředí, ve kterém má být výsledná disperze vytvořena.There are various ways in which the base dispersion can be given a pseudoplastic or thioxotropic character. In some cases, no special measures are required. This may be the case, for example, when the microparticles were prepared as described above in British Patent Application Publication No. 2,006,229A. In this process, the polymeric microparticles are first prepared by dispersing polymerization of suitable monomers in a non-aqueous medium and then polymerizing other monomers to produce a second substantially non-crosslinked polymer having hydrophilic character, which means that it is inherently soluble in aqueous solution at a suitable pH. the environment in which the resulting dispersion is to be formed.

Ve skutečnosti se však ne všechen druhý polymer rozpustí ve vodném prostředí, když se produkt získaný dvoustupňovou polymerací v .nevodném prostředí do vodného prostředí převede. Značná část druhého polymeru zůstane asociována s polymerními mikročásticemi a mikročástice jsou tím stabilizovány v disperzi ve vodném prostředí. Tento asociovaný polymer může současně vodné disperzi dodávat pseudoplastické nebo thioxotropické vlastnosti. Dalšími monomery, které se hodí pro druhý stupeň polymerace jsou například hydroxyalkylestery kyseliny akrylové nebo methakrylové, monoester kyseliny akrylové nebo methakrylové a polyglykolu, jako polyethylenglykolu, monovinylether takového polyglykolu, nebo vinylpyrrolidon, popřípadě ve směsi s menšími množstvími nehydrofilních monomerů, jako je methylmethakrylát, butylakrylát, vinylacetát nebo styren.In fact, not all of the second polymer dissolves in the aqueous medium when the product obtained by the two-step polymerization in the non-aqueous medium is transferred to the aqueous medium. Much of the second polymer remains associated with the polymeric microparticles, and the microparticles are thereby stabilized in dispersion in an aqueous medium. This associated polymer can simultaneously impart pseudoplastic or thioxotropic properties to the aqueous dispersion. Other monomers suitable for the second stage of polymerization are, for example, hydroxyalkyl esters of acrylic or methacrylic acid, monoesters of acrylic or methacrylic acid and polyglycol, such as polyethylene glycol, monovinyl ether of such polyglycol, or vinylpyrrolidone, optionally in admixture with minor amounts of nonhydrophilic butylacrylate monomers , vinyl acetate or styrene.

Alternativně nebo přídavně se požadované rozpustnosti ve vodném prostředí může dosáhnout tím, že se jako hlavní monomerní složky použije esteru akrylového typu obsahujícího zásadité skupiny, například ďimethylaminoethylmethakrylátu nebo diethylamlnoethylmethakrylátu. Tyto skupiny se pak převedou na solné skupiny reakcí s vhodnou kyselinou, například kyselinou mléčnou, rozpuštěnou ve vodném prostředí. Druhý polymer může být dále odvozen od komonomerů obsahujících podstatné množství polymerovatelné karboxylové kyseliny, jako kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové, a v tom případě může být tento polymer rozpustný ve vodném prostředí obsahujícím rozpuštěnou bázi, jako dimethylaminoethanol. Obecně může tedy mít druhý polymer neiontový, aniontový nebo kationtový charakter.Alternatively or additionally, the desired aqueous solubility may be achieved by using an acrylic ester containing basic groups, such as dimethylaminoethyl methacrylate or diethylaminoethyl methacrylate as the major monomer component. These groups are then converted to salt groups by reaction with a suitable acid, for example lactic acid, dissolved in an aqueous medium. The second polymer may further be derived from comonomers comprising a substantial amount of a polymerizable carboxylic acid, such as acrylic acid or methacrylic acid, in which case the polymer may be soluble in an aqueous medium containing a dissolved base, such as dimethylaminoethanol. Thus, in general, the second polymer may be nonionic, anionic or cationic in nature.

V případě, že byly polymerní mikročástice vyrobeny známým postupem vodné emulzní polymerace může se druhý polymer inherentně rozpustný ve vodě vyrobit další polymerací ve stejném vodném prostředí a v přítomnosti mikročástic. Jako monomerů se přitom používá monomerů schopných poskytnout polymer, který obsahuje kyselé solitvorné skupiny, které mohou polymeru propůjčit rozpustnost ve vodě. Vhodnými monomery jsou tedy polymerovatelné karboxylové kyseliny, jako je kyselina akrylová nebo methakrylová, popřípadě spolu s menšími podíly nehydrofilních monomerů, jako je methylmethakrylát a rovněž hydrofilních monomerů, které poskytují ve vodě nerozpustné homopolymery, například hydroxyethylmethakrylátu s hydroxypropylmethakrylátu.When the polymeric microparticles have been produced by a known aqueous emulsion polymerization process, the second inherently water-soluble polymer can be produced by further polymerization in the same aqueous medium and in the presence of microparticles. The monomers used are monomers capable of providing a polymer which contains acidic salt-forming groups which can impart water solubility to the polymer. Thus, suitable monomers are polymerizable carboxylic acids such as acrylic or methacrylic acid, optionally together with minor proportions of non-hydrophilic monomers, such as methyl methacrylate, as well as hydrophilic monomers, which provide water-insoluble homopolymers, for example hydroxyethyl methacrylate with hydroxypropyl methacrylate.

V případě, že byly polymerní mikročástice vyrobeny postupem disperzní polymerace ve vodném prostředí popsaným ve shora citované publikované britské přihlášce číslo 2 039 497A, může se druhý ve vodě rozpustný polymer účelně vytvořit další polymerací ve stejném prostředí. Vhodnými monomery jsou přitom monomery uvedené v předcházejícím odstavci a rovněž bazické monomery, jako je dimethylaminoethylmethakrylát, ze kterých mohou vzniknout vodorozpustné soli.If the polymeric microparticles have been produced by the aqueous dispersion polymerization process described in the above-cited British Patent Application No. 2,039,497A, the second water-soluble polymer may conveniently be formed by further polymerization in the same medium. Suitable monomers are those mentioned in the preceding paragraph and also basic monomers, such as dimethylaminoethyl methacrylate, from which water-soluble salts can be formed.

Ne všechny ve vodě rozpustné polymery vyrobené in sítu v přítomnosti mikročástic kteroukoli ze shora popsaných metod mohou základovým povlakovým hmotám dodat požadované pseudoplastické vlastnosti. Ke vhodnému složení polymeru lze dospět jednoduchým zkoušením, při kterém se například měří viskozita při zvolených rychlostech střihového namáhání, nebo při kterém se hmoty skutečně aplikují na substrát.Not all water-soluble polymers produced in situ in the presence of microparticles by any of the methods described above can impart the desired pseudoplastic properties to the primer coatings. A suitable polymer composition can be obtained by simple testing in which, for example, the viscosity is measured at selected shear rates, or in which the compositions are actually applied to the substrate.

Místo toho, aby se vhodný ve vodě rozpustný polymer připravoval in šitu, může se tento polymer přidat jako předem vytvořená separátní složka k vodné disperzi mikročástic. Vhodné jsou takové polymery, kte248039 ré po rozpuštění ve vodném prostředí i při nízké koncentraci, způsobují značné zvýšení viskozity hmoty. Tak například se může přidat jedno nebo více zahuštovadel, která jsou dobře známá a kterých se používá v povlakových hmotách na bázi vodných polymerních latexů. Ne všechna zahustovadla se však hodí k tomuto účelu, poněvadž některá z nich nejsou schopna dodat potřebné pseudoplastické vlastnosti hmotám, ke kterým jsou přidány. Na druhé straně některá zahustovadla, která, když jsou sama rozpuštěna ve vodném prostředí tyto vlastnosti nemají, mohou tyto vlastnosti dodat disperzi mikročástic, prostřednictvím interakcí mezi nimi a mikročásticemi (například prostřednictvím vodíkových můstků nebo interakcí polárních skupin). Jedním z obchodně dostupných zahuštovadel, které se projevilo jako velmi vhodné je „Acrysol“ ASE 60 (Rohm and Hass).Instead of preparing a suitable water-soluble polymer in situ, the polymer may be added as a preformed separate component to the aqueous dispersion of microparticles. Suitable polymers are those which, when dissolved in an aqueous medium even at low concentrations, cause a significant increase in the viscosity of the mass. For example, one or more thickeners which are well known and used in aqueous polymer latex based coatings may be added. However, not all thickeners are suitable for this purpose since some of them are unable to impart the necessary pseudoplastic properties to the materials to which they are added. On the other hand, some thickeners which, when dissolved by themselves in an aqueous medium, do not possess these properties, can impart these properties to the dispersion of microparticles, through interactions between them and microparticles (for example, via hydrogen bridges or polar group interactions). One commercially available thickener which has proven to be very suitable is the "Acrysol" ASE 60 (Rohm and Hass).

Ze shora uvedeného sice vyplývá, že jakýkoli inherentně vodorozpustný polymer, který je asociován s polymerními částicemi, nebo který je přidán k disperzi mikročástic za účelem dodání pseudoplastických nebo tliioxotropických vlastností disperzi, musí být svou povahou nezesilovaný; takový polymer však může být nicméně, je-li to žádoucí, polymer síťovatelného typu. To znamená, že může obsahovat chemicky reaktivní skupiny, prostřednictvím kterých může být zesíťován do aplikaci základové hmoty s přednostně též krycí povlakové hmoty. Síťování může popřípadě probíhat za pomoci přidaného sítovadla. Polymer tedy může obsahovat, jak již bylo ukázáno, hydroxylové nebo karboxylové skupiny odvozené od monomerů nesoucích tyto skupiny a těchto skupin lze využít k následnému zesíťován! za použití aminopryskyřice, například methylovaného melaminoformaldehydového kondenzátu, který je rozpustný ve vodném prostředí.It follows from the foregoing that any inherently water-soluble polymer that is associated with the polymer particles or which is added to the microparticle dispersion to impart pseudoplastic or thiioxotropic properties to the dispersion must be non-crosslinked in nature; however, such a polymer may, if desired, be of the crosslinkable type. That is, it may contain chemically reactive groups by means of which it may be crosslinked to the application of the base material, preferably also the topcoat. Optionally, the crosslinking may be carried out by means of an added crosslinker. Thus, as already shown, the polymer may contain hydroxyl or carboxyl groups derived from monomers bearing these groups and these groups may be used for subsequent crosslinking. using an amino resin such as a methylated melamine-formaldehyde condensate that is soluble in an aqueous medium.

Z uvedeného popisu vyplývá, že základová povlaková hmota se může skládat výhradně z polymerních mikročástic, částic pigmentu, vodného prostředí, ve kterém jsou Obě skupiny částic dispergovány a inherentně vodorozpustného polymeru, který uděluje hmotě pseudoplastické vlastnosti. Je tomu sice tak, ale mnohem výhodnější je, když hmota obsahuje rovněž filmotvorný polymer, který je rozpustný ve vodném prostředí. Přítomnost filmotvorného polymeru zajistí, že po aplikaci základové hmoty na substrát a vypaření vodného prostředí je na substrátu přítomna látka, která může koaleskovat a vyplnit dutiny mezi mikročásticemi, za vzniku koherentního dostatečně integrovaného filmu ve druhém stupni způsobu podle vynálezu. Tuto funkci může ve skutečnosti splňovat část inherentně vodorozpustného polymeru, který je ve hmotě přítomen proto, aby jí dodal pseudoplastické nebo thioxotropické vlastnosti. S ohledern na to, že množství takového poly12 meru potřebné k tomuto účelu je obvykle nízké může být vhodné doplnit jej jednou nebo více jinými ve vodě rozpustnými filmotvornými látkami, které se ke hmotě přidají. Tyto látky mohou být popřípadě chemicky reaktivní vůči již přítomným složkám. Hmota tedy může obsahovat oligonierní látky, které lze po aplikaci hmoty převést na vysokomolekulární produkty, ale které samy o sobě významně nepřispívají k viskozitě hmoty před aplikací. Jako příklady těchto látek lze uvést dioly s nízkou těkavostí jako je 2-ethyl-l,3-hexandiol, nízkomolekulární propylenglykoly, nízkomolekulární adukty ethylenoxidu s dvojmocnými nebo trojmocnými alkoholy, jako neopentylglykolem, bisfenolem A, cyklohexandimethanolem, glycerolem a trimethylolpropanem ,/S-hydroxyalkylamidy, jako N.N.N^NMetrakis- (,/3-hydroxyethyljadipamid a cyklické amidy a estery, jako je ε-kaprolaktam a ε-kaprolakton. Pokud tyto látky nejsou dost rozpustné v čisté vodě, měly by být rozpustné ve vodném prostředí, obsahujícím vodu spolu s organickou kapalinou, která je mísitelná s vodou. Každou z těchto oligomerních látek lze převést na vysokomolekulární polymer po aplikaci základové hmoty na substrát, a to tak, že se jejich hydroxylové skupiny nebo jiné reaktivní skupiny využijí k tvorbě spojovacích vazeb za použití polyfunkčního reakčního činidla, které je ve hmotě rovněž přítomno. K tomuto účelu se hodí zejména aminopryskyřice rozpustné ve vodném prostředí hmoty, zejména melaminofonnaldehydové kondenzáty, jako jsou hexa(alkoxymethyl)melaminy a jejich nízkomolekulární kondenzáty.It follows from the foregoing description that the primer coating composition may consist solely of polymeric microparticles, pigment particles, an aqueous medium in which both groups of particles are dispersed, and an inherently water-soluble polymer that imparts pseudoplastic properties to the mass. This is true, but it is much more preferred that the composition also comprises a film-forming polymer which is soluble in an aqueous medium. The presence of the film-forming polymer ensures that after application of the matrix to the substrate and evaporation of the aqueous medium, a substance is present on the substrate that can coalesce and fill the voids between the microparticles to form a coherent sufficiently integrated film in the second step of the process. In fact, part of the inherently water-soluble polymer that is present in the mass to impart pseudoplastic or thioxotropic properties can fulfill this function. Considering that the amount of such poly12mer required for this purpose is usually low, it may be appropriate to supplement it with one or more other water-soluble film forming agents which are added to the mass. These substances may optionally be chemically reactive with the components already present. Thus, the composition may contain oligonieric substances which, upon application of the composition, can be converted to high molecular weight products, but which in themselves do not significantly contribute to the viscosity of the composition prior to application. Examples of these are low volatility diols such as 2-ethyl-1,3-hexanediol, low molecular weight propylene glycols, low molecular weight adducts of ethylene oxide with divalent or trivalent alcohols such as neopentyl glycol, bisphenol A, cyclohexanedimethanol, glycerol and trimethylolpropane such as NNN2 NMetrakis- (β-hydroxyethyl) adipamide and cyclic amides and esters such as ε-caprolactam and ε-caprolactone. If these are not sufficiently soluble in pure water, they should be soluble in an aqueous medium containing Each of these oligomeric substances can be converted to a high molecular weight polymer by applying the matrix to the substrate by utilizing their hydroxyl groups or other reactive groups to form linkages using a polyfunctional reagent, which is also present in the matter in particular, aqueous resins which are soluble in the aqueous medium of the mass, in particular melamine-monoaldehyde condensates, such as hexa (alkoxymethyl) melamines and their low molecular weight condensates.

Místo toho, aby základová povlaková hmota obsahovala složky, ze kterých se po její aplikaci na substrát vytvoří filmotvorný polymer, může obsahovat předem vytvořený ve vodě rozpustný akrylový polymer, který hmotě neuděluje pseudoplastické vlastnosti nebo může obsahovat v disperzi částice nezesíťovaného polymeru, které jsou stabilizovány podobným způsobem, jako přítomné zesítované mikročástice. Každá z těchto alternativních složek může popřípadě obsahovat funkční skupiny, jako hydroxyskuj)iny, prostřednictvím kterých může být po aplikaci hmoty na substrát zesíťována za použití sítovadla, například aminopryskyřice.Instead of containing the constituents of the film-forming polymer when applied to the substrate, the primer may comprise a preformed water-soluble acrylic polymer that does not impart pseudoplastic properties to the mass, or may contain dispersed particles of a non-crosslinked polymer that are stabilized by a similar in a manner such as crosslinked microparticles present. Each of these alternative components may optionally contain functional groups, such as hydroxylic acids, through which, after application of the mass to the substrate, it may be crosslinked using a crosslinker, for example an amino resin.

Vzájemné poměry množství různých složek základové hmoty mohou kolísat v širokých mezích a optimální poměry každého Individuálního systému se často nejlépe určí experimentálně, ale nicméně lze uvést některé obecné zásady, které mohou sloužit jako vodítko. V úvahu je třeba vzít zejména fakt, že když je množství polymerních mikročástic příliš vysoké v poměru k ostatním filmotvorným látkám přítomným ve hmotě, neobsahuje hmota dostatečné množství látky pro vyplnění mezer mezi rnikro248039 částicemi. V takovém případě má po následující aplikaci čirého krycího povlaku krycí povlaková hmota tendenci klesat (propadat se) do mezer základního filmu, což tná za následek ztrátu lesku. Když je na druhé straně obsah mikročástic příliš nízký, nemusí částice dodat základnímu filmu požadovaný stupeň odolnosti proti napadení rozpouštědlem obsaženým v čiré krycí povlakové hmotě. V určitém rozsahu lze nižší množství mikročástic kompenzovat v tomto směru tím, že se základní film nechá déle zasychat před aplikací čiré krycí vrstvy, ale tím se zmenšuje jedna z hlavních výhod, které se mají získat při způsobu podle vynálezu. Uspokojivý obsah mikročástic je obvykle v rozmezí od 5 do 80 % hmot., vztaženo na celkový obsah netěkavých látek v základové hmotě.The proportions of the amounts of the various constituents of the matrix may vary within wide limits, and the optimum proportions of each individual system are often best determined experimentally, but some general principles may serve as a guide. Particular consideration should be given to the fact that when the amount of polymeric microparticles is too high in relation to the other film-forming substances present in the mass, the mass does not contain sufficient material to fill the gaps between the particles. In such a case, following the application of the clear coating, the coating has a tendency to fall (drop) into the gaps of the base film, resulting in a loss of gloss. On the other hand, if the microparticle content is too low, the particles may not impart the desired degree of resistance to attack by the solvent contained in the clear coating coating to the base film. To some extent, a lower amount of microparticles can be compensated in this direction by allowing the base film to dry for longer before applying the clear coating, but thereby reducing one of the main advantages to be obtained in the process of the invention. The satisfactory microparticle content is usually in the range of from 5 to 80% by weight based on the total non-volatile content of the matrix.

Optimální obsah mikročástic však do určité míry závisí na tom, zda je pigment přítomný v základové hmotě kovový nebo nekovový. U hmot obsahujících kovové pigmenty. je přednostní rozmezí obsahu mikročástic 40 až 75 % hmot., vztaženo na shora uvedený základ. Za použití běžných stálobarevných pigmentů je přednostní rozmezí obsahu mikročástic poněkud nižší, tj. 10 až 50 % hmot., vztaženo na shora uvedený základ, poněvadž pro dosažení vhodné neprůhlednosti při dostatečně malé tloušťce filmu je zapotřebí obvykle použít vyšších množstvích těchto pigmentů. Snížením množství mikročástic se lze vyhnout příliš vysokému objemovému zlomku celkového množství dispergovaných látek, který by mohl mít za následek vznik porézního základního filmu. Při aplikaci krycího průhledného povlaku na takový porézní film by mohlo docházet k zatékání (vsakování) krycí povlakové hmoty do základního povlaku, které má za následek špatný lesk krycího filmu.However, the optimum microparticle content depends to some extent on whether the pigment present in the matrix is metallic or non-metallic. For materials containing metallic pigments. a microparticle content range of 40 to 75% by weight based on the above base is preferred. Using conventional color fast pigments, the preferred microparticle content range is somewhat lower, i.e. 10 to 50% by weight based on the aforementioned base, since higher amounts of these pigments are usually required to achieve a suitable opacity at a sufficiently low film thickness. By reducing the amount of microparticles, too high a volume fraction of the total amount of dispersed substances that could result in the formation of a porous base film can be avoided. Applying the opaque transparent coating to such a porous film could cause the coating coating to leak into the base coating, resulting in poor gloss of the cover film.

Pokud se týče zahušťovadla nebo druhého polymeru, který dodává hmotě pseudo'plastické vlastnosti, může se jako vodítko obecně konstatovat, že jejich množství v základní hmotě může kolísat v rozmezí od 0,3 do 50 % hmot., vztaženo na celkový obsah netěkavých látek ve hmotě. Množství jiných filmotvorných látek přítomných ve hmotě může být v rozmezí od 0 do 30 % hmot. a když je přítomno síťovadlo, jako aminokryskyřice, jeho množství může rovněž být až 30 % hmot., vztaženo na celkový obsah netěkavých látek v základové hmotě. Základová hmota může kromě toho popřípadě obsahovat katalyzátor zesíťovám, které má proběhnout po aplikaci hmoty na substrát. Tímto katalyzátorem může být ve vodě rozpustná kyselá sloučenina, jako kyselina p-toluensulfonová, kyselina orthofosforečná, kyselina maleinová nebo jiná silná karboxylová kyselina, jako například kyselina tetrachlorftalová. Místo kyseliny se může použít též za tepla nestálé soli takové kyseliny s těkavým aminem.As regards the thickener or second polymer which imparts pseudo-plastic properties to the mass, it can generally be stated as a guide that their amount in the matrix may vary from 0.3 to 50% by weight, based on the total non-volatile matter content of the matter. The amount of other film-forming agents present in the mass may range from 0 to 30% by weight. and when a cross-linking agent such as an amino resin is present, the amount may also be up to 30% by weight based on the total non-volatile content of the matrix. In addition, the matrix may optionally contain a catalyst by crosslinking to be carried out after application of the matrix to the substrate. The catalyst may be a water-soluble acidic compound such as p-toluenesulfonic acid, orthophosphoric acid, maleic acid or other strong carboxylic acid such as tetrachlorophthalic acid. Instead of the acid, the volatile amine volatile salts of such acids can also be used.

Základové povlakové hmoty podle vynálezu se hodí pro použití při způsobu výroby několikavrstvého ochranného a/nebo dekorativního povlaku na povrchu substrátu, který je předmětem čs. patentu č. 226 427. Podrobnosti vztahující se k aplikaci základové hmoty na substrát a dalšímu zpracování naneseného filmu jsou uvedeny v tomto patentu.The base coatings according to the invention are suitable for use in a process for the production of a multi-layered protective and / or decorative coating on the surface of the substrate, which is the subject of U.S. Pat. No. 226,427. Details relating to the application of a primer to the substrate and further processing of the deposited film are set forth in this patent.

Vzhledem k tomu, že základové hmoty podle vynálezu jsou hmotami na vodné bázi, mají výhodu v tom, že odstraňují nebo značně snižují nevýhody spojené se znečišťováním atmosféry, které jsou vlastní hmotám na rozpouštědlové bázi. Jejich hlavní význam spočívá v tom, že pro jejich zasychání postačuje krátká doba po aplikaci na substrát a přesto se dosáhne toho, že při nanášení krycího povlaku na základní film nevzniká žádná tendence k míšení základního povlaku s krycím povlakem nebo k rozpouštění základního filmu krycím povlakem. Pokud se základových hmot podle vynálezu používá při výrobě tzv. metalýz, dosáhne se těchto výhod, aniž by byla obětována dobrá orientace kovových pigmentů. V případě tzv. trvalých odstínů podléhá základní film v mnohem menším rozsahu efektu označovanému jako „puchýřkování“ ve srovnání s povlaky na vodné bázi, které neobsahují polymerní mikročástice.Since the base compositions of the present invention are aqueous based compositions, they have the advantage of eliminating or substantially reducing the disadvantages associated with atmospheric pollution inherent in solvent based compositions. Their main significance is that a short time after application to the substrate suffices to dry them, yet it is achieved that there is no tendency to mix the base coat with the topcoat or to dissolve the base film with the topcoat when applying the topcoat to the base film. If the inventive bases are used in the production of so-called metallics, these advantages are achieved without sacrificing the good orientation of the metal pigments. In the case of so-called permanent shades, the base film undergoes, to a much lesser extent, the effect known as 'blistering' as compared to water-based coatings that do not contain polymeric microparticles.

Vynález je blíže objasněn následujícími příklady, ve kterých jsou díly a procenta vždy míněny jako díly a procenta hmotnostní. Příklady mají pouze ilustrativní charakter, ale rozsah vynálezu v žádném směru neomezují. Hodnoty zdánlivé viskozity >ja základních hmot byly v příkladech určovány za použití dvou různých přístrojů. Hodnoty -qa při rychlosti střihového namáhání 10 000 s_1 byly měřeny za použití viskozimetru s kuželem a destičkou modifikovaného tak, aby s ním bylo možno měřit viskozitu v rozsahu od 0 do 0,2 Pa. s při uvedené rychlosti střihového namáhání. Tento přístroj je popsán v Journal of the Oil and Colour Chemists1 Association, červenec 1966, v článku od C. H. Monka a vyrábí ho firma Research Equipment (London) Limited.The invention is illustrated by the following examples in which parts and percentages are always intended to be parts and percentages by weight. The examples are illustrative only, but do not limit the scope of the invention in any way. The apparent viscosity values of > base masses were determined in the examples using two different instruments. The values of -qa at a shear rate of 10,000 s -1 were measured using a cone and plate viscometer modified to measure viscosity in the range of 0 to 0.2 Pa. s at the specified shear rate. This apparatus is described in the CH Monk Journal of the Oil and Color Chemists 1 Association, July 1966, and is manufactured by Research Equipment (London) Limited.

Hodnoty r,a při rychlosti střihového namáhání 1,0 s“1 byly měřeny za použití viskozimetru se soustředným válcem, „Theomat 30“ s „A“ pohárkem a závažím. Každý vzorek byl podroben rychlosti střihového namáhání 660 s_1, dokud nebylo dosaženo konstantní hodnoty napětí ve střihu a ihned nato byla rychlost střihového namáhání změněna na 1,0 s_1, bylo změřeno napětí ve střihu a z těchto dat byla vypočtena viskozita. Zařízení „Rheomat 30“ vyrábí firma Contraves AG v Zurichu.The r, a values at shear rate of 1.0 s -1 were measured using a concentric cylinder viscometer, "Theomat 30" with an "A" cup and a weight. Each sample was subjected to a shear rate of 660 s -1 until a constant shear stress was reached, and immediately thereafter, the shear rate was changed to 1.0 s -1 , the shear stress was measured and the viscosity was calculated from these data. The Rheomat 30 is manufactured by Contraves AG in Zurich.

PřikladlHe did

A.AND.

Příprava disperze polymerních mikročástic v alifatickém uhlovodíkuPreparation of dispersion of polymer microparticles in aliphatic hydrocarbon

Do reaktoru, vybaveného míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a zařízením pro dávkování monomeru do vraceného destilátu, se předloží 35,429 dílu heptanu. Heptan se zahřeje k varu pod zpětným chladičem (95 až 96 °C) a přidá se směs následujících složek:A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a monomer feed device for the returned distillate was charged with 35.429 parts of heptane. The heptane was heated to reflux (95-96 ° C) and a mixture of the following ingredients was added:

methylmethakrylát 5,425 dílu , azodiisobutyronitril 0,420 dílu roubovaný kopolymer jako stabilizátor (33% roztok popsaný dále] 1,984 dílumethyl methacrylate 5.425 parts, azodiisobutyronitrile 0.420 parts graft copolymer stabilizer (33% solution described below) 1.984 parts

Obsah reaktoru se 30 minut udržuje při teplotě refluxu, aby vznikla ,,násadová“ disperze polymeru a pak se začne do vraceného destilátu přidávat následující směs složek. Směs se přidává stálou rychlostí po dobu 3 hodin.The reactor contents are maintained at reflux temperature for 30 minutes to form a " seeded " polymer dispersion and then the following mixture of components is added to the returned distillate. The mixture was added at a constant rate for 3 hours.

methylmethakrylát 25,000 dílu allylmethakrylát 0,7751 dílu azodiisobutyronitril 0,338 dílu roubovaný kopolymer jako stabilizátor (33% roztok popsaný dále) 5,316 dílumethyl methacrylate 25,000 parts allyl methacrylate 0.775 1 part azodiisobutyronitrile 0.338 parts graft copolymer stabilizer (33% solution described below) 5.316 parts

Po skončení dávkování se obsah reaktoru další hodinu udržuje při teplotě refluxu, přidá se 12,874 dílu heptanu a směs se znovu zahřeje na refluxní teplotu. Do vraceného destilátu se po dobu 1 hodiny stálou rychlostí uvádí předem utvořená směs tohoto složení:After the addition was complete, the reactor contents were maintained at reflux for an additional hour, 12.874 parts of heptane were added and the mixture was again heated to reflux. A preformed mixture of the following composition is introduced into the returning distillate for 1 hour at a constant rate:

methylmethakrylát methyl methacrylate 3,883 3,883 dílu part butylakrylát butyl acrylate 3,066 3,066 dílu part hydroxyethylakrylát hydroxyethyl acrylate 2,044 2,044 dílu part kyselina akrylová acrylic acid 1,226 1,226 dílu part azodiisobutyronitril azodiisobutyronitrile 0,071 0.071 dílu part roubovaný kopolymer jako stabili- graft copolymer as a stabi- zátor (33% roztok popsaný (33% solution described) dále) further) 2,149 2,149 dílu part

Po přidání celého množství této směsi se reakční směs udržuje ještě 1 hodinu při teplotě refluxu. Získá se stálá disperze zesíťovaných polymerních mikročástic, která má celkový obsah netěkavých pevných látek 43,5 až 44,5 % a obsah netěkavých pevných látek nerozpustných v žádném polárním rozpouštědle (tzv. obsah gelu] 34,5 až 35 %.After the entire amount of this mixture was added, the reaction mixture was kept at reflux temperature for 1 hour. A stable dispersion of crosslinked polymeric microparticles is obtained having a total non-volatile solids content of 43.5 to 44.5% and a non-volatile solids content insoluble in any polar solvent (so-called gel content) of 34.5 to 35%.

Roubovaný kopolymerní stabilizátor použitý při shora uvedeném postupu se připraví takto: 12-hydroxystearová kyselina se autokondenzuje do hodnoty kyselosti asi 31 až 34 mg KOH/g (což odpovídá molekulové hmotnosti 1 650 až 1 800 J a pak se nechá reagovat s ekvivalentním množstvím glycidylmethakrylátu. Výsledný nenasycený ester se kopolymeruje v hmotnostním poměru 2 :1 se směsí methylmethakrylátu a kyseliny akrylové v hmotnostním poměru 95 : 5. Kopolymeru se použije ve formě 33% roztoku ve směsi ethylacetátu (11,60 %}, toluenu (14,44 %], alifatického uhlovodíku o teplotě varu 98 až· 122 °C (61,29 %) a alifatického uhlovodíku o teplotě varu 138 až 165 °C (12,67 %).The graft copolymer stabilizer used in the above process was prepared as follows: 12-hydroxystearic acid was autocondensed to an acid value of about 31-34 mg KOH / g (equivalent to a molecular weight of 1650 to 1800 J) and then treated with an equivalent amount of glycidyl methacrylate. The resulting unsaturated ester was copolymerized in a 2: 1 weight ratio with a 95: 5 weight ratio of methyl methacrylate and acrylic acid. The copolymer was used as a 33% solution in ethyl acetate (11.60%), toluene (14.44%), aliphatic hydrocarbon boiling point 98-122 ° C (61.29%); and aliphatic hydrocarbon boiling point 138-165 ° C (12.67%).

B.B.

Převedení polymerních mikročástic do disperze ve vodném prostředíConversion of polymeric microparticles into an aqueous dispersion

Do reaktoru vybaveného míchadlem, teploměrem a zařízením pro odstraňování těkavého rozpouštědla destilací se uvede demineralizovaná voda 72,308 dílu butoxyethanol 10,332 dílu dimethylaminoethanol 0,,529 díluTo a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a device for removing the volatile solvent by distillation is charged demineralized water 72.308 parts butoxyethanol 10.332 parts dimethylaminoethanol 0.552 parts

Obsah reaktoru se zahřeje na 100 °C a do rpaktoru se začne uvádět 46,497 dílu disperze mikročástic ze stupně A takovou rychlostí, aby se heptan obsažený v disperzi odstraňoval destilací, aniž by se významně koncentroval v reaktoru. Doba potřebná pro tuto· operaci je asi 2 hodiny. Přitom se oddělí 29 až 30 dílů destilátu skládajícího se hlavně z heptanu a určitého množství vody.The reactor contents were heated to 100 ° C and 46.497 parts of the microparticle dispersion from step A were introduced into the reactor at a rate such that the heptane contained in the dispersion was removed by distillation without significant concentration in the reactor. The time required for this operation is about 2 hours. 29 to 30 parts of a distillate consisting mainly of heptane and some water are separated.

Jako produkt se získá stálá vodná disperze polymerních mikročástic, která má obsah netěkavých pevných látek 20 až 22 % a pH 7,2 až 7,5.The product obtained is a stable aqueous dispersion of polymeric microparticles having a nonvolatile solids content of 20-22% and a pH of 7.2-7.5.

C.C.

Příprava koncentrátu hliníkového pigmentuPreparation of aluminum pigment concentrate

Do míchané mísící nádoby se uvede hliníková pasta (obsah kovu %J 5,8 dílu butoxyethanol 2,9 díluAn aluminum paste (metal content% J 5.8 parts butoxyethanol 2.9 parts) was introduced into a stirred mixing vessel

Složky se spolu míchají po dobu 15 minut, pak se stálou rychlostí po dobu 30 minut přidává 2,9 dílu butoxyethanolu a směs se pak dále míchá po dobu 1 hodiny. Pak se přidá 4;84 dílu hexamethoxymethylmelaminu, v míchání se pokračuje další hodinu, dále se přidá 1,93 dílu hexamethoxymethylmelaminu a 0,97 dílu butoxyethanolu a směs se ještě hodinu míchá.The ingredients were mixed together for 15 minutes, then 2.9 parts of butoxyethanol were added at a steady rate for 30 minutes, and the mixture was further stirred for 1 hour. Then 4 ; 84 parts of hexamethoxymethylmelamine, stirring was continued for an additional hour, 1.93 parts of hexamethoxymethylmelamine and 0.97 parts of butoxyethanol were added, and the mixture was stirred for an additional hour.

D.D.

Příprava základové povlakové hmotyPreparation of the base coat

Po dobu 1 hodiny se spolu míchají následující složky hliníkový koncentrát ze stupně C 19,34 dílu disperze mikročástic ze stupně B 79,61 dílu hexamethoxymethylmelamin 0,46 dílu dimethylaminoethanolová sůl kyseliny p-toluensulfonové, 10% roztok v demineralizované vodě 3,47 díluThe following components are mixed together for 1 hour: aluminum concentrate from Step C 19.34 parts of microparticle dispersion from Step B 79.61 parts of hexamethoxymethylmelamine 0.46 parts of dimethylaminoethanol salt of p-toluenesulfonic acid, 10% solution in demineralized water 3.47 parts

Takto získaná základová hmota má tyto vlastnosti:The base material thus obtained has the following characteristics:

Obsah pevných látek:Solids content:

27,2 %27.2%

Zdánlivá viskozita -zja:Apparent viscosity -zja:

0;35 Pa . s při rychlosti střihového namáhání D 1 s_l 0 ; 35 Pa. s at a shear rate D 1 _l

-0,006 Pa . s při rychlosti střihového namáhání D —- 10 000 s'1 -0,006 Pa. s at shear rate D — 10,000 s -1

Příprava akrylového polymeru pro čirou krycí vrstvuPreparation of acrylic polymer for clear coating

Do reaktoru vybaveného míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem se uvede xylen 22,260 dílu aromatický uhlovodík o teplotě varu 190 až 210 °C 10 000 díluIn a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser, 22.260 parts xylene aromatic hydrocarbon boiling point 190 to 210 ° C 10,000 parts was charged.

Směs se zahřeje na teplotu zpětného toku (142 až 146 °C) a v průběhu 3 hodin se k ní přidá předem vytvořená směs tohoto složení:The mixture is heated to reflux (142-146 ° C) and a preformed mixture of the following composition is added over 3 hours:

styren ethylakrylát 2-ethylhexylakrylát hydroxyethylakrylát kyselina akrylová kumenhydroperoxidstyrene ethyl acrylate 2-ethylhexyl acrylate hydroxyethyl acrylate acrylic acid cumene hydroperoxide

21,49 dílu21,49 díl

4,51 dílu4.51 part

13,75 dílu 10.05 dílu 0,49 dílu 1,41 dílu13.75 parts 10.05 parts 0.49 parts 1.41 parts

Reakční složky se udržují při teplotě refluxu další 2 hodiny a pak se přidá isobutylalkohol xylenThe reactants were maintained at reflux for a further 2 hours and then isobutyl alcohol xylene was added

12,72 dílu 3,32 dílu12.72 parts 3.32 parts

Získá se čirý roztok polymeru, který má obsah pevných látek 50 %.A clear polymer solution is obtained having a solids content of 50%.

F.F.

Příprava čiré krycí povlakové hmoty na rozpouštědlové báziPreparation of a clear solvent-based coating material

Smísí se spolu tyto složky:The following components shall be mixed together:

roztok polymeru ze stupně E 53,3 dílu butylová me lamini ormaldehydová pryskyřice ve formě 67% roztoku v butanolu 26,5 dílu dipenten 5,0 dílu polymer zlepšující tokové vlastnosti ve formě 10% roztoku v xylenu 0,1 dílu isobutylalkohol 2,0 dílu xylen 13 1 dílupolymer solution from step E 53.3 parts butyl melamine ormaldehyde resin in the form of 67% solution in butanol 26.5 parts dipentene 5.0 parts polymer improving flow properties in the form of 10% solution in xylene 0.1 part isobutyl alcohol 2.0 part xylene 13 1 part

Získá se čirý roztok s obsahem pevných látek 44,4 %. Jeho viskozita je 40 s (britská norma pohárek B4 při 25 °C).A clear solution is obtained with a solids content of 44.4%. Its viscosity is 40 s (British standard cup B4 at 25 ° C).

G.G.

Aplikace základové povlakové hmoty a čiré krycí povlakové hmoty na substrátApplication of the base coat and clear coat to the substrate

Kovová deska se opatří vrstvou podkladové hmoty (primer), pak vyrovnávacím povlakem, pak se stříkáním aplikují dva povlaky základové hmoty obsahující kovový pigment popsané ve stupni D (hmoty se používají bez dalšího ředění) při teplotě 22°C a relativní vlhkosti 39 %. Mezi oběma nanášeními se nechá první povlak 2 minuty zasychat. Rychlost přívodu hmoty do stříkací pistole je 400 ml/min.The metal plate is coated with primer, then leveled, then sprayed with two coatings of the metallic pigment described in Step D (used without further dilution) at 22 ° C and 39% RH. Between the two coatings, allow the first coat to dry for 2 minutes. The feed rate to the spray gun is 400 ml / min.

Po nenasení druhého povlaku základní hmoty se deska ofukuje při 25 °C vzduchem a pak se na ni nanesou dva povlaky čiré krycí hmoty popsané ve stupni F. (Čirá krycí povlaková hmota se před aplikací zředí xylenem na viskozitu 45 a podle britské normy za použití pohárku B 3 při 25 °C, J Druhý krycí povlak se nanáší na vlhký první povlak; mezi oběma nanášeními se nechá první povlak zasychat jen 2 minuty. Po závěrečném tříminutovém zasychání se deska 30 minut vypaluje při 125 až 130 CC.After not applying the second base coat, the board is blown at 25 ° C with air and then two clear coatings as described in step F are applied. (The clear coat is diluted with xylene to viscosity 45 and according to British Standard using a cup before application. B 3 at 25 ° C, J The second top coat is applied to the wet first coat, allowing the first coat to dry for only 2 minutes between the two coatings, and after a final three minute drying period, the board is baked at 125-130 ° C for 30 minutes.

Výsledný stříbřitý povlak kovového vzhledu má výborný „flip“, orientace pigmentu je dobrá a povlak se na vzhled vyrovná povlakům s nejvyšším stupněm flipu, vyrobeným za použití povlakových systémů plně na rozpouštědlové bázi. Lesk a adheze mezi povlaky je dobrá a nedochází k žádnému zatékání (propadání) čiré povlakové hmoty do základního povlaku.The resulting silvery metallic coating has an excellent flip, pigment orientation is good, and the coating will look like the highest flip coatings made using fully solvent-based coating systems. The gloss and adhesion between coatings is good and there is no leakage of the clear coating composition into the base coat.

Příklad 2Example 2

Kovová deska se opatří vrstvou podkladové hmoty (primer), pak vyrovnávacím povlakem, pak se stříkáním aplikují dva povlaky základové hmoty obsahující kovový pigment popsané ve stupni D příkladu 1 (hmoty se používá bez dalšího ředění) při teplotě 25 °C a relativní vlhkosti 58 %. Mezi oběma nanášeními se nechá první povlak 2 minuty zasychat. Rychlost přívodu hmoty clo stříhací pistole je 400 ml/min.The metal plate is coated with primer, then leveled, then sprayed with two coatings of the metallic pigment described in Step D of Example 1 (used without further dilution) at 25 ° C and 58% RH . Between the two coatings, allow the first coat to dry for 2 minutes. The feed rate of the duty of the cutting gun is 400 ml / min.

Po nanesení druhého povlaku základové hmoty se deska 10 minut suší při 35 až 42 stupních Celsia a pak se na ni nanesou dva povlaky čiré krycí hmoty popsané ve stupni F příkladu 1. (Clrá krycí povlaková hmota se před aplikací zředí xylenem na viskozitu 45 s podle britské normy za použití pohárku B3 při 25 C,C.) Druhý krycí povlak se nanáší na vlhký první povlak; mezi oběma nanášeními se nechá první povlak zasychat jen 2 minuty. Po závěrečném tříminutovém zasychání se deska 30 minut vypaluje při 125 až 130 CC.After applying the second base coat, the board is dried at 35 to 42 degrees Celsius for 10 minutes and then two clear coatings described in step F of Example 1 are applied. (The clear coat is diluted with xylene to a viscosity of 45 sec before application. British Standards using cup B3 at 25 C, C.) The second overcoat is applied to the wet first overcoat; between the two coatings, the first coat is allowed to dry only for 2 minutes. After the final three minutes of drying, the plate is baked at 125 to 130 ° C for 30 minutes.

Takto získaný povlak má stejně výborné vlastnosti jako povlak popsaný v příkladuThe coating thus obtained has the same excellent properties as the coating described in the example

1.1.

P ř í k 1 a d 3Example 1 a d 3

A.AND.

Příprava vodné disperze polymernich mikročásticPreparation of an aqueous dispersion of polymeric microparticles

Připraví se tyto směsi látek:The following mixtures of substances are prepared:

(1) směs monomerů(1) monomer mixture

methylmethakrylát methyl methacrylate 18,350 18,350 dílu part allylmethakrylát allylmethacrylate 1,340 1,340 dílu part styren styrene 4.700 4.700 dílu part butylakrylát butyl acrylate 18,800 18,800 dílu part kyselina methakrylová methacrylic acid 1,410 1,410 dílu part primární oktylmerkaptan primary octylmercaptan 0,159 0.159 dílu part amonná sůl sulfátu aduktu ammonium salt of adduct sulfate nonylfenolu a 5 molů nonylphenol and 5 moles ethylenoxidu ethylene oxide 0,185 0.185 dílu part

(2) roztok iniciátoru persulfát amonný 0,130 dílu deraineralizovaná voda 4,010 dílu (3) roztok povrchově aktivní látky methylmethakrylát 20,000 dílu amonná sůl sulfátu aduktu nonylfenolu a 5 molů ethylenoxidu 20,000 dílu(2) ammonium persulfate initiator solution 0.130 parts de-mineralized water 4,010 parts (3) methyl methacrylate surfactant solution 20,000 parts nonylphenol adduct sulfate salt and 5 moles ethylene oxide 20,000 parts

Do reaktoru vybaveného míchadlem, teploměrem. zpětným chladičem a zařízením pro regulované uvádění dvou separátních kapalných vsázek se uvede:To a reactor equipped with a stirrer, a thermometer. a reflux condenser and a device for the controlled introduction of two separate liquid feedstocks shall be declared:

deraineralizovaná voda 47,641 dílu roztok povrchově aktivní látky (3) 0,100 díluderaineralized water 47.641 parts surfactant solution (3) 0.100 parts

Vsázka se zahřeje na 80 až 85 °C, pak se přidá 2 000 dílů monomerní směsi (1) a vzniklá směs se 15 minut udržuje při 80 až 85 °C. Pak se přidá 1,068 dílu roztoku iniciátoru (2) a reakční směs se udržuje 20 minut při stejné teplotě. Pak se stálou rychlostí během 5 hodin přidá:The batch is heated to 80 to 85 ° C, then 2000 parts of monomer mixture (1) are added and the mixture is maintained at 80 to 85 ° C for 15 minutes. Then, 1.068 parts of the initiator solution (2) is added and the reaction mixture is kept at the same temperature for 20 minutes. Then, at constant speed, add within 5 hours:

monomerní směs (1) 42,944 dílu hydroxysopropylmethakrylát 2,350 dílumonomer mixture (1) 42.944 parts hydroxysopropyl methacrylate 2.350 parts

Během té samé pětihodinové periody se do reaktoru odděleně konstantní rychlostí uvádí 3,672 dílu roztoku iniciátoru. Reakční směs se udržuje 1 hodinu při 80 až 83 °C a pak se ochladí na teplotu místnosti. Získá se stálá vodná disperze zesilovaných polymerních mikročástic. Disperze obsahuje 49 6 % pevných látek a obsah netěkávých pevných látek nerozpustných v žádném organickém rozpouštědle je 44,5 %.During the same five-hour period, 3.672 parts of the initiator solution were fed separately into the reactor at a constant rate. The reaction mixture is kept at 80-83 ° C for 1 hour and then cooled to room temperature. A stable aqueous dispersion of crosslinked polymeric microparticles is obtained. The dispersion contained 49.6% solids and the content of non-volatile solids insoluble in any organic solvent was 44.5%.

B.B.

Příprava základové povlakové hmotyPreparation of the base coat

Směs (4JThe mixture (4J

2,563 dílu obchodně dostupného zahušťovadla známého pod označením Acrysol ASE 60 (Rohm and Hass Co.) se míchá s dostatečným množstvím 25% roztoku dimethylaminoethanolu v demineralizované vodě, aby se hodnota pH upravila na 7,65. Pak se přidá další demineralizovaná voda, aby směs měla celkem hmotnost 23,956 dílu.2.563 parts of a commercially available thickener known as Acrysol ASE 60 (Rohm and Hass Co.) was mixed with a sufficient amount of a 25% solution of dimethylaminoethanol in demineralized water to adjust the pH to 7.65. Additional demineralized water was then added to give a total weight of 23.956 parts.

Směs (5jMixture (5j

Směs 29,299 dílu disperze mikročástic ze stupně A a 18,614 dílu demineralizované vody se upraví na pH 7,65 přídavkem dostatečného množství 25% roztoku dimethylaminoethanolu v demineralizované vodě. Pak se do vzniklé směsi vmíchá 23,956 dílu směsi (4) připravené shora popsaným způsobem.A mixture of 29.299 parts of the microparticle dispersion from step A and 18.614 parts of demineralized water was adjusted to pH 7.65 by the addition of a sufficient 25% solution of dimethylaminoethanol in demineralized water. Then 23.956 parts of the mixture (4) prepared as described above are mixed into the resulting mixture.

Do běžícího mixéru se uvede:The running mixer shall be filled with:

aluminiová pasta (obsah kovu 65 %) 3,133 dílualuminum paste (metal content 65%) 3.133 parts

2-butoxyethanol 15,193 dílu2-butoxyethanol 15,193 parts

Vsázka se míchá po dobu 15 minut, pak se přidá:The batch is stirred for 15 minutes, then:

hexamethoxymethylmelamin 3,696 dílu polypropylenglykol (střední molekulová hmotnost 400) 2,464 dílu a v míchání se pokračuje další hodinu. Pak se přidá směs (5) 71,869 dílu demineralizovaná voda 1,623 dílu a směs se míchá ještě další hodinu. Takto získaná základová hmota má tyto vlastnosti:hexamethoxymethylmelamine 3,696 parts polypropylene glycol (average molecular weight 400) 2,464 parts and stirring was continued for an additional hour. Then a mixture of (5) 71.869 parts demineralized water 1.623 parts was added and the mixture was stirred for an additional hour. The base material thus obtained has the following characteristics:

obsah pevných látek:solids content:

205 procenta205 percent

Zdánlivá viskozita -qa:Apparent viscosity -qa:

3,46 Pa. s při rychlosti střihového namáhání D = 1 s1 0,042 Pa . s D — 10 000 s“1 3.46 Pa. s at shear rate D = 1 s 1 0.042 Pa. with D - 10 000 s “ 1

C.C.

Příprava akrylového polymeru pro čirou krycí povlakovou hmotuPreparation of acrylic polymer for clear coating material

Do reaktoru vybaveného míchadlem, teploměrem a zpětným chladičem se uvede 42,20 dílu isopropylalkoholu. Isopropylalkohol se zahřeje na teplotu zpětného toku (84°C) a pak se k němu přidá stálou rychlostí v průběhu 3 hodin následující směs látek:A reactor equipped with a stirrer, a thermometer, and a reflux condenser was charged with 42.20 parts of isopropyl alcohol. Isopropyl alcohol is heated to reflux (84 ° C) and then the following mixture of substances is added at a constant rate over 3 hours:

methylmethakrylát methyl methacrylate 19,85 19.85 dílu part butylakrylát butyl acrylate 24,80 24.80 dílu part hydroxyethylmethakrylát hydroxyethyl methacrylate 2,48 2.48 dílu part kyselina akrylová acrylic acid 2,48 2.48 dílu part isopropylalkohol isopropyl alcohol 7,45 7.45 dílu part benzylperoxid (60% pasta v benzyl peroxide (60% paste in dimethylf talátu) dimethylf talátu) 0,64 0.64 dílu part Reakční složky ss udržují The reactants maintain DC další 2 ho another 2 ho diny diny

při teplotě zpětného toku. Získá se roztok polymeru obsahující 50 c/o pevných látek. Z roztoku se přímou destilací odstraní 28,87 dílu isopropylalkoholu a ke zbytku se za míchání přidá 1,86 dílu dimethylaminoethanolu a pak 80,35 dílu demineralizované vody. V destilaci azeotropické směsi isopropylalkohclu a vody se pak pokračuje až do dosažení teploty 96 až 98 °C, a destilát se nahradí přídavkem demineralizované vody. Celkové množství odděleného destilátu je 118,83 dílu a celkové množství dodatečně přidané demineralizované vody je 114,65 dílu. Získá se vodný roztok akrylového polymeru obsahující 33,5 % pevných látek.at reflux temperature. Give a polymer solution of 50 c / o solids. 28.87 parts of isopropyl alcohol are removed from the solution by direct distillation and 1.86 parts of dimethylaminoethanol are added to the residue with stirring, followed by 80.35 parts of demineralized water. Distillation of the azeotropic mixture of isopropyl alcohol and water is then continued until a temperature of 96-98 ° C is reached, and the distillate is replaced by the addition of demineralized water. The total amount of separated distillate is 118.83 parts and the total amount of additionally added demineralized water is 114.65 parts. An aqueous acrylic polymer solution was obtained containing 33.5% solids.

D.D.

Příprava čiré povlakové krycí hmoty na vodné bázi.Preparation of a clear, water-based coating material.

Smísí se spolu tyto látky: roztok polymeru ze shora uvedeného stupně C 75,16 dílu hexamethoxymethylmelamin 6,29 dílu butoxyethanol 12,26 dílu demineralizovrná voda 5,50 dílu dimethylaminoethanolová sůl kyseliny p-toluensulfonové (pH 7,6) 0,79 díluThe following are mixed together: polymer solution from step C 75.16 parts hexamethoxymethylmelamine 6.29 parts butoxyethanol 12.26 parts demineralizing water 5.50 parts dimethylaminoethanol salt p-toluenesulfonic acid (pH 7.6) 0.79 parts

Takto získaná čirá povlaková hmota obsahuje 31,5 % pevných látek a má viskozitu 0,05 Pa . s.The clear coating composition thus obtained contains 31.5% solids and has a viscosity of 0.05 Pa. with.

E.E.

Aplikace základové povlakové hmoty a čiré krycí povlakové hmoty na substrátApplication of the base coat and clear coat to the substrate

Kovová deska se preparuje podkladovou hmotou (primerem), pak se nanese vyrovnávací povlak a pak se nastříkají tři povlaky základové povlakové hmoty s kovovým pigmentem popsané ve stupni B. Povlakové hmoty se používá bez dalšího ředění a nástřik se provádí při teplotě 25 ‘C a relativní vlhkosti 51 °/o. Druhý povlak se nanáší za 1 minutu po nanesení prvního povlaku, rychlost přívodu hmoty do stříkací pistole je 400 ml/min.The metal plate is prepared with a primer, then a leveling coating is applied and then three coatings of the metallic pigment base coat described in step B are sprayed on. The coatings are used without further dilution and sprayed at 25 ° C and relative temperature. humidity 51 ° / o. The second coating is applied 1 minute after application of the first coating, the feed rate to the spray gun being 400 ml / min.

Po nanesení třetího povlaku základové hmoty se deska 10 minut suší při 35 až 42 CC. Pak se nanesou tři povlaky čiré krycí povlakové hmoty popsané ve stupni D. Povlaky se aplikují bez. mezizaschnutí do vlhkého předchozího povlaku, poněvadž mezi jed22 notlivými nánosy je prodleva 2 minuty a po třetím nánosu je prodleva 3 minuty. Pak se deska nejprve zahřívá na 70 CC a nakonec se 30 minut vypaluje při 150 CC.After the third base coat is applied, the board is dried for 10 minutes at 35-42 ° C. Then, three coatings of the clearcoat described in step D are applied. The coatings are applied without. intermediate drying into the wet prior coating, since there is a delay of 2 minutes between the individual coatings, and after a third coat, a delay of 3 minutes. Then the plate is first heated to 70 ° C and finally fired at 150 ° C for 30 minutes.

Výsledný povlak má výborný „flip“, orientace pigmentu je dobrá a povlak se na vzhled vyrovná povlakům s nejvyšším stupněm flípu vyrobeným za použití povlakových systémů plně na rozpouštědlové bázi. Lesk a adheze mezi povlaky je dobrá a nedochází k žádnému zatékání (propadání) čiré povlakové hmoty do základního povlaku.The resulting coating has an excellent flip, the pigment orientation is good, and the coating will look like a coating with the highest degree of flip made using fully solvent-based coating systems. The gloss and adhesion between coatings is good and there is no leakage of the clear coating composition into the base coat.

Příklad 4Example 4

A.AND.

Příprava vodné disperze polymerních mikročásticPreparation of an aqueous dispersion of polymeric microparticles

Do reaktoru vybaveného míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a zařízením pro regulované uvádění dvou oddělených kapalných vsázek se uvedeA reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a device for the controlled introduction of two separate liquid charges is charged with:

demineralizovaná voda demineralized water 28,030 dílu 28,030 díl a pak předem připravená směs and then the preformed mixture obsahující containing methylmethakrylát amoniovou sůl sulfátu aduktu methyl methacrylate ammonium salt of adduct sulfate 0,029 dílu 0,029 díl nonylfenolu a 5 molů ethylenoxidu nonylphenol and 5 moles of ethylene oxide 0,029 dílu 0,029 díl Obsah reaktoru se za míchání The contents of the reactor are stirred zahřívá na warms up to 80 až 85 °C a přidá se předem směs těchto složek: 80 to 85 ° C and a mixture of the following components is added beforehand: připravená ready butylakrylátu butyl acrylate 0,069 dílu 0,069 díl methylmethakrylátu methyl methacrylate 0,069 dílu 0,069 díl

Reakční směs se udržuje při 80 až 85 °C po dobu 15 minut a pak se k ní přidá směs demineralizovaná vody 0,67 dílu persíranu amonného 0,021 díluThe reaction mixture is maintained at 80-85 ° C for 15 minutes and then a demineralized water mixture of 0.67 parts ammonium persulfate 0.021 parts is added.

Obsah reaktoru se dalších 20 minut udržuje při 80 až 85 °C a pak se do reaktoru stálou rychlostí po dobu 3 hodin uvádí předem připravená směs butylakrylátu 10,75® dílu methylmethakrylátu 10,189 dílu allylmethakrylátu 0,686 dílu amoniové soli sulfátu aduktu nonylfenolu a 5 molů ethylenoxidu 0,081 díluThe reactor contents were maintained at 80-85 ° C for a further 20 minutes and then a pre-prepared mixture of butyl acrylate of 10.75 parts by weight of methyl methacrylate, 10.189 parts of allyl methacrylate, 0.686 parts of ammonium salt of nonylphenol adduct and 5 moles of ethylene oxide was added. part

Během stejného tříhodinového období se do reaktoru současně stálou rychlostí uvádí roztok 0,037 dílu persíranu amonného v 4,985 dílu demineralizované vody.A solution of 0.037 parts of ammonium persulfate in 4.985 parts of demineralized water was simultaneously introduced into the reactor at a constant rate over the same three-hour period.

Po skončení přidávání obou shora uvedených vsázek se obsah reaktoru 1 hodinu udržuje při 80 až 85 °C. Pak se přidá 34,716 dílu demineralizoviané vody, teplota se upraví zpět na 80 až 8'5 °C a ke směsi se v průběhu 1 hodiny stálou rychlostí přidává následující předem připravená směs:After the addition of the above two batches, the reactor contents were maintained at 80-85 ° C for 1 hour. Then 34.716 parts of demineralized water are added, the temperature is brought back to 80 to 85 ° C, and the following preformed mixture is added to the mixture at a constant rate over 1 hour:

kyselina methakrylová methacrylic acid 0,950 0,950 dílu part butylakrylát butyl acrylate 2,035 2,035 dílu part hydroxyethylakrylát hydroxyethyl acrylate 1,357 1,357 dílu part methylmethakrylát methyl methacrylate 0,950 0,950 dílu part amoniová sůl sulfátu aduktu ammonium salt of adduct sulfate nonylfenolu a 5 molů nonylphenol and 5 moles ethylenoxidu ethylene oxide 0,028 0,028 dílu part

Během stejného jednohodinového období se současně do reaktoru stálou rychlostí uvádí též roztok 0,019 dílu persíranu amonného a 0,016 dílu boritanu sodného v 0,59 dílu demineralizované vody.A solution of 0.019 parts of ammonium persulfate and 0.016 parts of sodium borate in 0.59 parts of demineralized water was also fed into the reactor at a constant rate over the same one hour period.

Po skončení přidávání obou shora uvedených vsázek se teplota reakční směsi ještě hodinu udržuje na 80 až 85 °C. Pak se směs rychle ochladí. Získá se stálá vodná disperze polymerních mikročástic. Disperze má celkový obsah netěkavých pevných látek 30 °/o a obsah netěkavých pevných látek nerozpustných v organických rozpouštědlech je 27 °/o.After addition of the above two batches, the temperature of the reaction mixture was maintained at 80-85 ° C for an additional hour. The mixture was then cooled rapidly. A stable aqueous dispersion of polymeric microparticles is obtained. The dispersion has a total non-volatile solids content of 30% and a non-volatile solids content insoluble in organic solvents of 27%.

B.B.

Příprava základové povlakové hmotyPreparation of the base coat

Hodnota pH disperze získané ve stupni A se přídavkem dimethylaminoethanolu upraví na 8,0 a 54,15 dílu této disperze se uvede do mixéru. Pak se do mixéru v dále uvedeném pořadí přidají tyto látky:The pH of the dispersion obtained in Step A is adjusted to 8.0 by addition of dimethylaminoethanol and 54.15 parts of this dispersion are introduced into a mixer. The following substances are then added to the blender in the following order:

demineralizovaná voda 18,91 dílu butoxyethanol 8,12 dílu koncentrát aluminiového pigmentu popsaný v příkladu 1 (C) 18,02 díludemineralized water 18.91 parts butoxyethanol 8.12 parts aluminum pigment concentrate described in Example 1 (C) 18.02 parts

Směs se míchá 1 hodinu. Získá se základová hmota s těmito vlastnostmi:The mixture was stirred for 1 hour. A primer is obtained with the following properties:

Obsah pevných látek:Solids content:

25,8 procenta25.8 percent

Zdánlivá viskozita Tja:Apparent viscosity Tja:

0,20 Pa. s při rychlosti střihového namáhání D -- 1 s-1 0.20 Pa. s at shear rate D - 1 s -1

0,02 Pa. s při rychlosti střihového namáhání D = 10 000 s-1 0,02 Pa. s at shear rate D = 10,000 s -1

c.C.

Aplikace základové hmoty a čiré povlakové hmoty na substrátApplication of primer and clear coating to substrate

Na kovovou desku preparovanou podkladovou hmotou (primerem) a vyrovnávacím povlakem se nastříkají dva nánosy základové hmoty obsahující kovový pigment popsané ve stupni B (bez dalšího ředění) při teplotě 22 °,C a relativní vlhkosti 39 %. Ja24 ko krycí povlaková hmota se pak nanese hmota popsaná ve stupni F příkladu 1. Postup nanášení jak základové hmoty, tak čiré krycí povlakové hmoty je jinak totožný s postupem popsaným v příkladu 1 stupni G.Two primers containing the metallic pigment described in step B (without further dilution) at 22 ° C and a relative humidity of 39% are sprayed onto the metal plate prepared with the primer and the leveling coating. The coating composition described in step F of Example 1 is then applied as the coating material. The procedure for applying both the primer and the clear coating material is otherwise identical to that described in Example 1, step G.

Dosažené výsledky jsou podobné jako výsledky dosažené v příkladu 1 stupni G. Srovnávací příklad AThe results obtained are similar to those obtained in Example 1, step G. Comparative Example A

A.AND.

Příprava stříbřité kovové základové hmoty bez mikročásticPreparation of silvery metal base without microparticles

Do mixéru se za míchání uvede:The blender is mixed with stirring:

aluminiová pasta (obsah kovu 65 % j 6,0 dílualuminum paste (metal content 65% j 6.0 part

2-butoxyethanol 18,7 dílu2-butoxyethanol 18.7 parts

Vsázka se míchá po dobu 30 minut, pak se přidá hexamethoxymethylmelamin 4,3 dílu polypropylenglykol (střední molekulová hmotnostThe batch is stirred for 30 minutes, then hexamethoxymethylmelamine (4.3 parts) polypropylene glycol (average molecular weight) is added.

400) 2,9 dílu a směs se dále míchá po dobu 1 hodiny. Pak se za míchání v průběhu 30 minut přidá400) 2.9 parts and the mixture was further stirred for 1 hour. It is then added with stirring over 30 minutes

51,2 dílu vodné disperze akrylového polymeru s obsahem pevných látek 33,5 %, připravené způsobem popsaným v dále uvedeném příkladu 5 C a pak 16,9 dílu deminerálizované vody.51.2 parts of an aqueous acrylic polymer dispersion having a solids content of 33.5%, prepared as described in Example 5C below, and then 16.9 parts of demineralized water.

Uvedeným způsobem se získá základová hmota, která má stejný poměr pigmentu k pojivu, stejný poměr hexamethoxymethylmelaminu k celkovému obsahu netěkavých látek a velmi podobnou hodnotu zdánlivé viskozity ηβ při D = 10 000 s_1 (0,03 Pa.s) jako je hodnota uvedená pro základovou hmotu vyrobenou postupem podle vynálezu popsaný v příkladu 1. Zdánlivá viskozita povlakové hmoty neobsahující mikročástice při vysoké rychlosti střihového namáhání ukazuje, že se hmota hodí pro sprejové nanášení na substrát. Její zdánlivá viskozita při malé rychlosti střihového namáhání D = = 1 s_1 je však pouze asi 0,1 Pa.s, což ukazuje, že hmota má slabé pseudoplastické nebo thioxotropické vlastnosti.In this way, a matrix is obtained having the same pigment to binder ratio, the same ratio of hexamethoxymethylmelamine to total nonvolatiles and a very similar apparent viscosity value ηβ at D = 10,000 s -1 (0.03 Pa.s) as stated for The matrix of the present invention described in Example 1. The apparent viscosity of the microparticle-free coating composition at high shear rates indicates that the composition is suitable for spray application to a substrate. The apparent viscosity at low shear rate D = 1 sec _1 is only about 0.1 Pa · s, indicating that the material has a weak pseudoplastic or thixotropic properties.

Základová hmota se nanese na desku a na základní nános se aplikuje čirá krycí vrstva akrylové hmoty způsobem popsaným v příkladu 1G. Složení čirého krycího povlaku odpovídá složení uvedenému v příkladu IE a F. Stříbřitý metalýzový povlak, který se takto získá má velmi nízký „flip“ a jsou na něm patrny stopy nehomogenního rozdělení a orientace pigmentu. Během vypalování se navíc na povlaku tvoří puchýřky.The primer is applied to the slab and a clear acrylic overcoat is applied to the primer as described in Example 1G. The composition of the clear opaque coating corresponds to that of Example IE and F. The silvery metallic coating thus obtained has a very low " flip " and shows traces of inhomogeneous pigment distribution and orientation. In addition, blisters form on the coating during firing.

Příklady 1 až 4 ilustrovaly aplikaci způsobu podle vynálezu při výrobě metalýzo248039 vých povlaků. Následující příklad ilustruje jeho aplikaci na povlaky pigmentované běžnými stálobarevnými pigmenty.Examples 1-4 illustrate the application of the method of the invention in the production of metallic coating 248039 coatings. The following example illustrates its application to coatings pigmented with conventional colourfast pigments.

P ř í k 1 a d 5Example 1 a d 5

A.AND.

Příprava třeného základu bílého pigmentuPreparation of the white pigment friction base

V kulovém mlýně se po dobu 16 hodin spolu melou tyto složky:In a ball mill, the following ingredients are ground for 16 hours:

oxid titaničitý, jako pigment 31,3 dílutitanium dioxide, as a pigment of 31.3 parts

2-butoxyethanol 18,9 dílu demineralizovaná voda 18,9 dílu dimethylaminoethanol 0,2 dílu hexamethoxymethylmelamin 7,7 dílu2-butoxyethanol 18.9 parts demineralized water 18.9 parts dimethylaminoethanol 0.2 parts hexamethoxymethylmelamine 7.7 parts

Výsledný třený základ, který má velikost částic pod 0,5 μΐη se pak zředí 11,6 dílu 2-butoxyethanolu a 11,6 dílu demineralizované vody.The resulting friction base having a particle size below 0.5 μΐη is then diluted with 11.6 parts of 2-butoxyethanol and 11.6 parts of demineralized water.

B.B.

Příprava třeného základu modrého pigmentuPreparation of friction base of blue pigment

V kulovém mlýně se po dobu 16 hodin spolu melou tyto přísady:The following ingredients are milled together in a ball mill for 16 hours:

ftalocyaninový modrý pigment 12,9 díluphthalocyanine blue pigment 12.9 parts

2-hutoxyethanol 23,8 dílu demineralizovaná voda 23,8 dílu dimethylaminoethanol 0,2 dílu hexamethoxymethylmelamin 9,7 dílu2-hutoxyethanol 23.8 parts demineralized water 23.8 parts dimethylaminoethanol 0.2 parts hexamethoxymethylmelamine 9.7 parts

Výsledný třený základ, který má velikost částic pod 0,5 ,«m, se pak zředí 14,8 dílu 2-butoxyethanolu a 14,8 dílu demineralizované vody.The resulting friction base having a particle size below 0.5 µm is then diluted with 14.8 parts of 2-butoxyethanol and 14.8 parts of demineralized water.

C.C.

Příprava vodného roztoku akrylového polymeruPreparation of an aqueous solution of acrylic polymer

Smísí se spolu následující složky:The following ingredients are mixed together:

methylmethakrylát 19,9 dílu butylakrylát 24,8 dílu hydroxyeťhylmethakrylát 2,5 dílu kyselina akrylová 2,5 dílu isopropylalkohol 7 4 dílu benzoylperoxid 0,7 dílumethyl methacrylate 19.9 parts butyl acrylate 24.8 parts hydroxyethyl methacrylate 2.5 parts acrylic acid 2.5 parts isopropyl alcohol 7 4 parts benzoyl peroxide 0.7 parts

Směs 15,0 dílu shora uvedené směsi aMixture 15.0 parts of the above mixture a

42,2 dílu isopropylalkoholu se uvede do baňky vybavené míchadlem, teploměrem, zpětným chladičem a zařízením pro přidávání kapalné vsázky regulovanou rychlostí. Obsah baňky se zahřeje na teplotu zpětného toku (84°C) a zbytek shora uvedené směsi (42,8 dílu) se do baňky uvádí v průběhu 3 hodin stálou rychlostí. Reakční směs se vaří další 2 hodiny pod zpětným chladičem, čímž se získá roztok polymeru obsahující 5!l,0 % pevných látek. K roztoku se pak přidá 1,8 dílu dimethylaminoethanolu, směs se znovu zahřeje na teplotu zpětného toku, zpětný chladič se přestaví na sestupný a během 10 hodin se oddestiluje celkem 33 dílů destilátu a přidá se 85,0 dílu demineralizované vody. Vodný roztok akrylového polymeru, který se nakonec získá, obsahuje 33,5 % pevných látek.42.2 parts of isopropyl alcohol are introduced into a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a rate-controlled liquid addition device. The contents of the flask are heated to reflux (84 ° C) and the remainder of the above mixture (42.8 parts) is introduced into the flask at a constant rate over 3 hours. The reaction mixture was refluxed for a further 2 hours to give a polymer solution containing 5.0% solids. 1.8 parts of dimethylaminoethanol are then added to the solution, the mixture is again heated to reflux, the reflux condenser is made to descending, and a total of 33 parts of distillate are distilled off within 10 hours and 85.0 parts of demineralized water are added. The aqueous acrylic polymer solution finally obtained contains 33.5% solids.

D.D.

Příprava modré základové hmotyPreparation of blue primer

V uvedeném pořadí se smísí následující složky:The following components are mixed in the following order:

třený základ bílého pigmentu popsaný v odstavci A 52,25 dílu třený základ modrého pigmentu popsaný v odstavci B 8,39 dílu disperze mikročástic popsaná v příkladu 1 B 14,62 dílu roztok akrylového polymeru popsaný v odstavci G 24,33 díluwhite pigment fraction described in paragraph A 52.25 parts blue pigment fraction described in paragraph B 8.39 parts microparticle dispersion described in Example 1 B 14.62 parts acrylic polymer solution described in paragraph G 24.33 parts

10% vodný roztok kyseliny p-toluensulfonové neutralizovaný na pH 7,6 přídavkem dimethylaminoethanolu 0,41 dílu10% aqueous solution of p-toluenesulfonic acid neutralized to pH 7.6 by addition of dimethylaminoethanol 0.41 parts

Výsledná základová povlaková hmota má viskozitu 1,6 Pa . s při rychlosti střihového naniáhání 1 s“1 a 0,053 Pa. s při rychlosti střihového namáhání 10 000 s_1.The resulting primer has a viscosity of 1.6 Pa. s at a shear rate of 1 s -1 and 0.053 Pa. s at a shear rate of 10,000 s -1 .

E.E.

Aplikace základové povlakové hmoty a čiré krycí povlakové hmoty na substrátApplication of the base coat and clear coat to the substrate

Kovová deska se opatří podkladovým povlakem primeru, povlakem vyrovnávací hmoty a dvěma nánosy modré základové hmoty popsané v odstavci D. Modrá povlaková hmota použitá bez dalšího ředění se na povrch stříká při teplotě 22 °C a relativní vlhkosti 39 %, přičemž mezi oběma nánosy je prodleva 2 minut. Po aplikaci druhého nánosu základové hmoty se deska ofukuje vzduchem o teplotě 25 °C a pak se aplikují dva nánosy krycí čiré povlakové hmoty popsané v příkladu 1 F. Čirá krycí povlaková hmota se před nástřikem zředí xylenem na viskozitu 45 s měřenou podle britské normy v pohárku B 3 při 25 °C. Druhý nános krycí povlakové hmoty se aplikuje na ještě vlhký první nános, poněvadž prodleva mezi prvním a druhým nanášením je 2 minuty. Po aplikaci druhého nánosu se nechá povlak 3 minuty zasychat a pak se deska vypaluje 30 minut při 125 až 130 °C.The metal plate is coated with a primer primer, a leveling compound and two coats of the blue primer described in paragraph D. The blue coats used without further dilution are sprayed onto the surface at 22 ° C and 39% relative humidity, with a lag between the two coats. 2 minutes. After application of the second primer, the board is blown with air at 25 ° C and then two coatings of the clearcoat described in Example 1F are applied. The clearcoat is diluted with xylene to a viscosity of 45 s measured according to British Standard in a cup before spraying. B 3 at 25 ° C. A second coating of the coating is applied to the still wet first coating, since the delay between the first and second application is 2 minutes. After application of the second coating, the coating is allowed to dry for 3 minutes and then the plate is baked for 30 minutes at 125 to 130 ° C.

Výsledný povlak má dobrou opacitu a lesk a nedochází k zatékání čiré povlakové hmoty do základního filmu.The resulting coating has good opacity and gloss, and no clear coating material flows into the base film.

Srovnávací příklad BComparative example

A.AND.

Příprava modré základové povlakové hmoty neobsahující polymerní mikročásticePreparation of a blue primer without polymer microparticles

V uvedeném pořadí se spolu smísí tyto složky:The following components shall be mixed together, in that order:

třený základ bílého pigmentu popsaný v příkladu 5 A 54,8 dílu třený základ modrého pigmentu popsaný v příkladu 5 B 8,8 dílu hexametoxymethylmelamin 0,3 dílu roztok akrylového polymeru popsaný v příkladu 5 C 35,7 díluwhite pigment friction described in Example 5 A 54.8 parts blue pigment friction described in Example 5 B 8.8 parts hexamethoxymethylmelamine 0.3 part acrylic polymer solution described in Example 5 C 35.7 parts

101% vodný roztok kyseliny p-toluensulfonové neutralizovaný na pH 7,6 přídavkem dimethylaminoethanolu 0,4 dílu101% aqueous solution of p-toluenesulfonic acid neutralized to pH 7.6 by addition of dimethylaminoethanol 0.4 part

Výsledná základová hmota má viskozitu 0,1 Pa . s při rychlosti střihového namáhání 1 s-1 a 0,083 Pa.s při rychlosti střihového namáhání 10 000 s_1, tj. má velmi slabý pseudoplastický či thioxotropický charakter.The resulting matrix has a viscosity of 0.1 Pa. s at a shear rate 1 s -1 and 0.083 Pa.s at a shear rate of 10 000 s _1, i.e. it has a very slight pseudoplastic or thixotropic character.

B.B.

Aplikace základové povlakové hmoty a čiré povlakové hmoty na substrátApplication of the base coat and clear coat to the substrate

Opakuje se postup popsaný v příkladu 5 E s tím rozdílem, že se místo základové hmoty popsané v příkladu 5 D použije základové hmoty popsané ve shora uvedeném odstavci A. V tomto případě je pozorováno značné puchýrkování základního povlaku, tj. vzduch stržený do základního povlaku se oddělí ve formě bublinek, které deformují povrch filmu a poškozují jeho hladký vzhled. Kromě toho je nutno použít delší prodlevy než 3 minuty mezi aplikací druhého nánosu základové hmoty a prvního nánosu čiré krycí hmoty, poněvadž jinak čirá povlaková hmota narušuje základní film, což má škodlivý vliv na výsledný vzhled desky.The procedure of Example 5E is repeated except that the primer described in paragraph A above is used in place of the primer described in Example 5. In this case, significant blistering of the base coat is observed, i.e. air entrained in the base coat. separates in the form of bubbles that deform the surface of the film and damage its smooth appearance. In addition, a delay of more than 3 minutes must be used between the application of the second coat of primer and the first coat of clearcoat, since otherwise the clear coating composition disrupts the base film, which has a detrimental effect on the final appearance of the board.

Claims (5)

1. Základová hmota vhodná pro výrobu několikavrstvého ochranného a/nebo dekoračního povlaku na povrchu substrátu, zahrnující filmotvornou látku, těkavé kapalné prostředí pro tuto filmotvornou látku a částice pigmentu dispergované v tomto prostředí, vyznačující se tím, že systém filmotvorné látky a těkavého kapalného prostředí zahrnuje disperzi zesíťovaných mikročástic z akrylových adičních polymerů ve vodném prostředí, které mají průměr v rozmezí od 0,01 do 10 ^m, jsou nerozpustné v použitém vodném prostředí a jsou stálé vůči hrubé flokulaci, přičemž tato disperze má pseudoplastický nebo thixotropní charakter.A matrix suitable for producing a multi-layered protective and / or decorative coating on a substrate surface, comprising a film former, a volatile liquid medium therefor and pigment particles dispersed therein, characterized in that the film former and volatile liquid medium system comprises The dispersion of the crosslinked microparticles of acrylic addition polymers in an aqueous medium having a diameter ranging from 0.01 to 10 µm is insoluble in the aqueous medium used and is stable to coarse flocculation, the dispersion having a pseudoplastic or thixotropic character. 2. Základová hmota podle bodu 1, vyznačující se tím, že polymerní mikročástice jsou vytvořeny z akrylových adičních polymerů, odvozených zejména od jednoho noYNÁLEZU bo více alkylesterů kyseliny akrylové nebo methakrylové.A matrix according to claim 1, characterized in that the polymeric microparticles are formed from acrylic addition polymers derived in particular from one or more alkyl esters of acrylic or methacrylic acid. 3. Základová hmota podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že obsahuje kovový pigment, má obsah netěkavých pevných látek nižší než 30 % hmot. a má zdánlivou viskozitu pod 0,05 Pa. s při rychlosti střihového namáhání 10 000 s_1 a více než 2 Pa. . s při rychlosti střihového namáhání 1 s-1.3. The matrix according to claim 1, wherein said matrix comprises a metal pigment and has a non-volatile solids content of less than 30% by weight. and has an apparent viscosity below 0.05 Pa. s at a shear rate of 10,000 s -1 and more than 2 Pa. . s at a shear rate of 1 s -1 . 4. Základová hmota podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že obsahuje jiný než kovový pigment, má obsah netěkavých pevných látek pod 30 % hmot. a má zdánlivou viskozitu pod 0,1 Pa . s při rychlosti střihového namáhání 10 000 s_1 a více než 0,5 Pa. . s při rychlosti střihového namáhání 1 s_1.4. The matrix of any one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises a non-metallic pigment, having a non-volatile solids content below 30% by weight. and has an apparent viscosity below 0.1 Pa. s at a shear rate of 10,000 s -1 and more than 0.5 Pa. . s at a shear rate 1 sec _1. 5. Základová hmota podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje 5 až 80 % hmot. polymerních mikročástic, vztaženo na celkový obsah netěkavých látek ve hmotě.5. A matrix according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises from 5 to 80% by weight. % of polymeric microparticles, based on the total non-volatile matter content of the mass.
CS832540A 1980-04-14 1983-04-08 Basic substance suitable for production of the multilayer protective and/or decorative coat CS248039B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8012199 1980-04-14
CS812823A CS226427B2 (en) 1980-04-14 1981-04-14 Method of manufacturing multilayer decorative and/or protective coatings on substrate surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS248039B2 true CS248039B2 (en) 1987-01-15

Family

ID=25745690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS832540A CS248039B2 (en) 1980-04-14 1983-04-08 Basic substance suitable for production of the multilayer protective and/or decorative coat

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS248039B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0038127B1 (en) Multi-layer coating process involving use of aqueous basecoat composition containing crosslinked polymer microparticles and having a pseudoplastic or thixotropic character
EP0080840B1 (en) A process for the production of a multilayer protective and/or decorative coating upon a surface of a substrate
CA1225551A (en) Coating process
CA1270704A (en) Multilayer coating having a clear top coat formed on a color base coat and method of forming the same
CA1283584C (en) Method of forming metallic coatings
US5830928A (en) Waterborne coating compositions
CA1126101A (en) Spray coating process
US5212273A (en) Crosslinked polymeric microparticles; their method of preparation and use in coating compositions
US3843571A (en) Glamour powder coating composition containing at least two different colored powders and reflective flakes
US4358510A (en) Metallic painting
JP2680294B2 (en) Overcoat protection-and / or method of making decorative coatings
CA1126103A (en) Coating process
CS248039B2 (en) Basic substance suitable for production of the multilayer protective and/or decorative coat
US20010024694A1 (en) Method of forming metallic coating films
KR850000445B1 (en) How to Form a Multilayer Cover
CS209893B2 (en) Method of forming the multilayer protective and for decorative coatings
JPS6346113B2 (en)
EP0415606A2 (en) Polymer microparticle and coating composition containing the same
JPS60144374A (en) Metallic base paint
JPH044078A (en) Production of coated film