CZ20022668A3 - Složený ochranný nátěr pro kovové povrchy - Google Patents

Description

Složený ochranný nátěr pro kovové povrchy

Oblast techniky

Tento vynález se týká ochranných nátěrů pro kovové nátěry, zejména ochranných nátěrů, které udržují přilnavost k takovým kovovým povrchům tvářením zastudena. Tento vynález se rovněž týká zastudenatvářitelným chráněným kovovým povrchům. Tento vynález se navíc týká ještě zastudenatvářitelným kovovým substrátům majícím ochranný nátěr aplikovaný alespoň na jeden jeho rovinný povrch a na výrobní předměty vyráběné z takových sub strátů. Výrobní předměty obsahují např. trubky pro řadu různých koncových aplikací, jakož i drátěné a kabelové produkty.

Dosavadní stav techniky

Kovové povrchy podléhají korozi z různých zdrojů, jako jsou např. vlhkost, vzduch a řada různých chemických sloučenin. Tato náchylnost má tendenci omezovat použití kovů v řadě aplikací včetně sanitárních nebo kanalizačních systémů a průmyslových postupů obsahujících acidícké chemické sloučeniny.

Jeden z prostředků zlepšování korozivní odolnosti kovových povrchů, jako např. vnitřní povrchy kovové trubky, používá betonovou vložku. Tento přístup se setkává s omezeným úspěchem, protože beton postrádá tvorbu pevné vazby k takovým kovovým povrchů. Beton rovněž praská, štěpí se a odtahuje se od kovového povrchu, čímž efektivně ponechává vystavený kov. Jiný přístup je zaměřen na tvorbu kovové trubky z plastického laminovaného ocelového plechu. WCI Steel Company of Warren, Ohio používá tento přístup ve výrobě produktu, který je známý jako Poly-Coat®. Obecně se nejprve laminuje plastický nebo polymerní materiál, jako např. uhlíkovou černí plněný ethylenem/kyselinou akrylovou (EAA) kopolymerní sloučeninou, na povrch vhodného kovu, jako např. tenký ocelový plech. Člověk pak konvertuje laminát na trubku, což způsobuje, že polymerem potažený povrch vytvoří vnitřní trubkou stěnou. Polymerový nátěr má v typickém případě tloušťku nevíce než (0,25 cm).

Patent USA 4,975,138 uvádí způsob výroby požadovaného kovového předmětu. Tento způsob obsahuje tři následné kroky. První připravuje laminát, který obsahuje netvářený kovový substrát vázaný na nepotaženou tkaninu způsobem termoplastické adhezivní vrstvy. Druhý krok tvoří laminát do žádoucího tvaru, přičemž udržuje adhezi mezi substrátem, tkaninou a termoplastickou adhezivní vrstvou.. Konečně poslední aplikuje nátěr přes danou tkaninu. Takové tkaniny mají tendenci ztrácet uniformní tloušťku, alespoň když jsou aplikovány na vnitřní povrchy daného tvaru, jako např. vnitřní povrchy trubek. Aby se zajistila minimální nátěrová tloušťka, člověk typicky používá nadbytek nátěrového materiálu, čímž se zvětšují náklady a možná to ruší s tokovou dynamikou uvnitř dané trubky.

Pat. U.S. 5,3 1 6,606 uvádí způsob tváření polymerem laminované kovové trubky. Způsob začíná ocelovým plechem, který má vytlačenou polymerovou vrstvu EAA kopolymeru a směsi polyethylen/akrylovou kyselinu aplikovanou alespoň na jednu z jejích vrstev. Potažený ocelový plech poté, co prošel profilovým tvářecím nástrojem, aby tvořil kanály a švy, je umístěn do kontaktu s ohřátou polyethylenovou vložkou. Aplikovaný tlak ovlivňuje vazbu mezi ohřátou polyethylenovou vložkou a • 0 *

··

0 0 0

0 · · • · · ·

0 ···

0 ·

0· ·· potaženým ocelovým plechem. Způsob končí tvářením plechu do trubkové sekce.

·· • 0 ♦ · • · • 0

0 0 0 0 0 ocelového

Podstata vynálezu

Prvním aspektem tohoto vynálezu je složený ochranný nátěr pro kovový povrch obsahující:

a. vnitřní adhesivní film pro adhezi nátěru ke kovovému povrchu, přičemž vnitř film obsahuje

1) první vrstvu kopolymerů ethylenu a akrylové kyseliny,

2) druhou vrstvu EAA kopolymerů, přičemž první vrstva přilne ke kovového povrchu a druhá vrstva přilne k první vrstvě;

b. vyztužená vrstva sousedící s druhou vrstvou vnitřního adhezívního filmu a vázaná k němu; a

c. vnější adhezívní film sousedící s vyztuženou vrstvou, přičemž větší vrstva obsahuje:

1) první vrstvu EAA kopolymerů, a

2) druhou vrstvu EAA kopolymerů, přičemž první vrstva přilne k vyztužené vrstvě a druhá vrstva přilne k první vrstvě.

Druhým aspektem tohoto vynálezu je složený ochranný nátěr pro kovový povrch obsahují:

a. vnitřní adhezívní pro přilnutí nátěru ke kovovému povrchu, přičemž vnitřní film obsahuje:

1) první vrstvu hydroxy-fenoxyetherového polymeru, a

2) druhou vrstvu hydroxy-fenoxyetherového polymeru, přičemž první vrstva přilne ke kovovému povrchu a druhá vrstva přilne k prvnímu povrchu;

• · ···· ·· ·* ·· » · · · » · · · » · ··· • · · ·· ··

b. výztužnou vrstvu sousedící s druhou vrstvou vnitřního adhezívního filmu a je k němu vázaná; a

c. vnější adhezívní film sousedící s výztužnou vrstvou, přičemž vnější vrstva obsahuje:

1) první vrstvu hydroxyfenoxyetherového polymeru a

2) druhou vrstvu hydroxy fenoxyetherového polymeru, přičemž první vrstva přilne k výztužné vrstvě a druhá vrstva přilne k první vrstvě.

První vrstva vnějšího adhezívního filmu složených nátěrů buď prvního nebo druhého aspektu má přednostně povrchovou energii, která přesahuje energii druhé vrstvy vnějšího adhezívního filmu. Vystavení první vrstvy koronárnímu výboji, působení plamene nebo některé jiné konvenční povrchové modifikaci poskytuje zvětšení v povrchové energii pro první vrstvu.

V třetím aspektu tento vynález obsahuje zastudenatvářitelný potažený kovový objekt obsahující:

a. kovový substrát;

b. složený ochranný nátěr podle buď jednoho nebo druhé aspektu.

polymerizovatelné

Termín „interpolymer“, jak je zde používán, znamená polymer mající polymerizo váné dva nebo více polymerizo vatelné monomery. Jako talkový, používá kopolymery (často myšlené jako obsahující dva polymerizovatelné monomery), terpolymery (tři polymerizovatelné monomery) monomery.

a tetrapolymery (čtyři Termíny ,,kopolymer“a „interpolymer jsou použity výměnným způsobem během celé aplikace.

• · · · · · ·· · * · · · · « · · * · · ··· ···· · · · • · : ·: :··:·: : .

·..· ·.. ..........

Složený ochranný nátěr podle tohoto vynálezu obsahuje nejméně tři vrstvy. V jednoduchých termínech je nátěr sendvičového typu výztužné vrstvy mezi dvěma adhezívními vrstvami, totiž vnitřním adhezívním filmem a vnější adhezívním filmem.

Vnitřní adhezivní film přednostně obsahuje alespoň dvě vrstvy, první nebo kovovou vrstvu a druhou nebo vnitřní bazickou vrstvu.Kovová přilnavá vrstva uskutečňuje vazbu mezi složeným nátěrem a kovovým substrátem, když se nátěr aplikuje na daný substrát. Kovová adhezivní vrstva v žádoucím případě obsahuje od 10 do 50 %, přednostně od 10 do 30 % a ještě přednostněji od 15 do 25 % celkové tloušťky dané vrstvy filmu. Při pouze dvou vrstvách, druhá vrstva uskutečňuje jakýkoli rozdíl mezi celkovou tloušťkou filmu a tloušťkou kovové adhezivní vrstvy. Je-li to žádoucí, vnitřní základní vrstva může sama obsahovat dvě nebo více vrstev.Kromě toho, ačkoliv první vrstva je nominálně kovovou adhezivní vrstvou, první vrstva se může rovněž vázat k jiným substrátům.

Jak kovová adhesivní tak základní vrstvy vnitřního adhesivního filmu přednostně obsahují kopolymer ethylenu a ethylenicky nenasycenou karboxylovou kyselinu, přednostněji EAA kopolymer. EAA kopolymer přednostně má obsah akrylové kyseliny v rozsahu od 3 do 9 % hmotn. celkové hmotnosti kopolymeru. Karboxylová kyselina, zvláště akrylová kyselina, má obsah mimo tento rozsah, může být použita za předpokladu, že člověk akceptuje variace vlastností, které provázejí takové obsahy. Kromě toho je možno směsi dvou nebo více kopolymerů s lišícími se obsahy karboxylové kyseliny, aniž by se lišily od rozsahu nebo ducha předloženého vynálezu.

··*

Preferované polymery pro použití v první a druhé vrstvě ve vnitřní adhesivním filmu obsahují interpolymery ethylenu a alespoň jeden kopolymerizovatelný komonomer obsahující karboxylovou funkčnost a jejich další deriváty a anhydridy modifikované polyolefiny. Vhodné polymery obsahují interpolymery ethylenu od 1,0 do 50,0 % hmotn. ethylenicky nenasycené karboxylové kyseliny, jako jsou např. akrylová nebo metakrylová kyselina nebo jejich Ci-4 alkylester. Jiné vhodné polymery obsahují homopolymery a interpolymery ethylenu, včetně výše popsaných interpolymerů, modifikovaných reakcí s reaktivním karboxylanhydridem. Stále ještě vhodné polymery obsahují kopolymery ethylenu a karbomonoxidu. Ilustrativní homopolymery obsahují polyethylen s nízkou hustotou (LDPE) a polyethylen s vysokou hustotou (HDPE). Jiné vhodné polymery obsahují hydroxy-fenoxyetherové polymery, k nimž se odkazuje jako termoplastickým epoxy(fenoxy)pryskyřicím. Zvlášť preferované kopolymery obsahují EAA kopolymery, ještě přednostnější EAA kopolymer s akrylovou kyselinou o obsahu až 10 % hmotn., založeno na hmotnosti kopolymeru.

Když je použit v praxi tento vynález k přípravě polymerové vrstvy (polymerových vrstev), preferované hydroxy-fenoxy etherové polymery obsahuj i:

(1) hydroxy-funkční polyethery mající opakující se jednotky reprezentované vzorcem:

I ···· ·· amidické a hydroxymethyl-funkcionalizované polyethery mající opakující se jednotky reprezentované vzorcem:

99 (2)

OH

OCH₂ÍcH₂OAr: I

R

Ix

OH \

-OCH₂(í:CH₂OAr

I

R

4-x ·· 99 • 9 9 * • ♦ · ·

9 999

II

4 9499 (3) hydroxyfunkční poly(ether sulfonamidy) mající opakující se jednotky reprezentované vzorcem:

' OH R² O O R² OH

I I II 1 II I I

OCH₂CCH₂N—S—R-S—NCH₂CCH₂OAr

I II II I

R O O R lila nebo

OH

I • OCH₂CCH₂—N—CH₂CCH₂OArI I

O=S=O R

Illb

Á²

In (4) poly(hydroxy amidethery) mající opakující se jednotky reprezentované nezávisle jakýmkoliv jedním z následujících vzorců:

•η·· ·· ·· ·· · · * · · * .* i ......

» , · ··· · « • · · · · · · ‘

Ο

II

OH Ο

OCH₂CCH₂OAr—NHC—R—CNHAr

I

R

IVa r« ·* • · ♦ · • · • · ·· ·»··

OH 0 O

I II II

OCH₂CCH₂OAr—CNH—R-NHCArIVb or

OH I

OCH₂CCH₂OArCNHAr·

Ř

IVc n

(5) poly(hydroxy ester ethery) mající opakující se reprezentované vzorce:

(5) poly(hydroxyamidethery) mající opakující se reprezentované jakýmkoliv z následujících vzorců:

jednotky jednotky

OH

I

OH

Λ

-OCH₂CCH₂OAr— NHC—R-—CNH—Ar—OCH₂écH₂OAr² I i

R R

In

Via

OH O

I II

OCH₂CCH₂OAr—CNH-RO

II •NHC—ArOH

-OCH₂(!:CH2OArí

I

Vib ·· · 4 ·· ·

4 «4 ** ·♦ « ···♦ ·!·. • 4 » ♦ * * * « » · 4 ί·1 · < · ·

9999

OH Ο ?^Η '

OCH₂CCH₂OAr—CNH-Ar—OCH₂ČCH₂OArí R

Víc (6) poly(hydroxyaminoethery) mající opakující se jednotky reprezentované vzorcem

OH

I och₂cch₂R

OH

I •A—CH₂CCH₂OArR

VII (7) hydroxy-fenoxyether polymery mající opakující se jednotky reprezentované vzorce:

OH

OH

OCH₂CCH₂—X—CH₂CCH₂O—Ar: R R

VIII

In kde každé Ar individuálně reprezentuje divalentní aromatickou jednotku, substituovanou divalentní aromatickou jednotku nebo heteroaromatickou jednotku, nebo kombinaci různých divalentních aromatických jednotek, substituovaných aromatických jednotek nebo heteroaromatických jednotek; R je individuálně vodík nebo monovalentní hydrokarbylová jednotka; každé Ar¹ je divalentní •

• 99 9

Λ9

9 9 « · 9 * 9 9 • 9 9 ·

99

9*

9 9 « · »

9 > · • 9

99

9 9

9 <

» · *

9 9

9999 aromatická jednotka nebo kombinace divalentních aromatických jednotek nesoucích amidickou nebo hydroxymethylskupinu, každá Ar² je stejná nebo různá než Ar a je individuálně divalentní aromatická jednotka, substituovaná aromatická jednotka nebo heteroaromatická jednotka nebo kombinace různých divalentních aromatických jednotek, substituovaných aromatických jednotek nebo heteroaromatických jednotek; R¹ je individuálně převážně hydrokarbylenová jednotka, jako např. divalentní aromatická jednotka, substituovaná divalentní aromatická jednotka, divalentní heteroaromatická jednotka, divalentní alkylenová jednotka, divalentní substituovaná alkylenová jednotka nebo divalentní hetero alky lenová jednotka nebo kombinace takových jednotek; R² je individuálně monovalentní hydrokarbylová jednotka; A je aminová jednotka nebo kombinace různých aminových jednotek; X je amin, aryldioxy, arylendisulfonamido nebo arylendikarboxy jednotky nebo kombinace takových jednotek a A³ je „kardo“ jednotka reprezentovaná jakýmkoliv z následujících vzorců:

• φ · φ ·· · · ·· φφ ·· • φ φ φ φ · φ · · · φφ φφφ φ φφφφφ φ · φφφφ φφ · φφφ • Φ φφ φφ φφ φφ φφφφ

kde Υ je nil, kovalentní vazba, nebo spojovací skupina, kde vhodné spojovací skupiny obsahují, např., kyslíkový atom, sírový atom, karbonylovou skupinu, sulfonylovou skupinu, nebo methylenovou skupinu nebo podobné spojení; n je celé číslo od 10 do 1000; x je 0,01 až 1,0 a y je 0, až 0,5.

Termín „převážně hydrokarbylen“ znamená divalentní radikál, který je převážně uhlovodíkem, ale který podle volby obsahuje ···· ·· ·· ·· ·· ·· ίο ··· ······ ·

ΙΖ ············ · ···· · · · ··· ·· ·· ·· ·· ·· ···· malá množství heteroatomických jednotek, jako jsou kyslík, síra, imino, sulfonyl a sulfoxyl.

Hydroxyfunkční polyethery reprezentované vzorcem I mohou být připraveny např. tím, že se ponechají reagovat diglycidylether nebo kombinace diglycidyletherů s dihydrofenolem nebo kombinací dihydrofenolů s použitím pochodu popsaného v pat. U.S. 5,164,472, ve své úplnosti. Alternativně hydroxyfunkčnípolyethery rezultují z reakce mezi dihydrofenolem nebo kombinace dihydrofenolů a epihalohydrinu, jak je popsáno Reinikingenem, Barnabeem a Halem v Journal of Applied Polymer Science. Volume 7, str. 2135 (1 963).

Příprava amidických a hydroxymethyl funkčních polyetherů reprezentovaných vzorcem II zahrnuje, např. reakci mezi diglycidyl etherem, jako např. diglycidyletherem bisfenolu A a dihydrofenolem majícím zavěšený amido, N-substituované amido a/nebo hydroxy alkylj ednotky, jako např. 2,2-bis(4hydroxyfenyl)acetamid a 3,5-dihydroxybenzamid. Patenty U.S.

5,1 1 5,075 a US 5,2 18,075, oba ve své úplnosti popisují takovou reakci.

Zatímco kopolymery ethylenu a karboxylové kyseliny obecně a EAA kopolymery zvlášť mohou být preferovány, vhodné výsledky mohou být rovněž získány, když jedna nebo obě vrstvy vnitřní adhesivního filmu obsahují nebo zahrnují různý polymer. Takové různé polymery obsahují kopolymer ethy lenu/methakrylo vé (EMAA)kyseliny, epoxy nebo roubovaný olefinový polymer, zejména maleinanhydridem (MAH) roubovaný polyolefin, jako např. polyethylene.

·· ·· ·· · ·· · · · · ·· · ·· ··· · ····· · · ·· ·· ·· ·· ·· >···

Vnější adhezivní film má přednostně stejnou strukturu vrstvy a kompozici jako vnitřní adhezivní film. Přednostněji první vrstva vnějšího adhezívního filmu je modifikována povrchovým zpracováním ke zvýšení adheze na výztužnou vrstvu. Zpracování koronárním výbojem s použitím konvenčního přístroje a provozních parametrů dává uspokojivé výsledky. Plamenová technika nebo jakákoliv jiná technika, které zvětšují povrchovou energii vnějšího adhezívního filmu mohou být použity na místě zpracování koronárním výboj em. Zku šení řemeslníci snadno rozumějí konvenčním přístrojům a provozním parametrům pro takové zpracování nebo techniky.

Vnitřní a vnější adhezivní vrstvy ochranných nátěrů podle tohoto vynálezu mohou obsahovat různá aditiva. Taková aditiva obsahu antiblokovací činidla, antioxidační činidla, pigmenty jako jsou saze nebo UV stabilizátory. Tato aditiva jsou dobře známa v oboru a jsou komerčně dostupná od četných dodavatelů. Když je aditivem pigment, člověk může použít jakýkoliv konvenční prostředek zavádění pigmentu do adhezivní vrstvy, přednostně do základní vrstvy adhezivní vrstvy. Např. člověk může použít koncentrát pigmentu v polymerním nosiči.

Vnitřní a vnější adhezivní vrstvy mohou být tvořeny jakoukoliv technikou známou v oboru. Takové techniky obsahují litou koextruzi a vyfukovací filmové koextruzivní techniky.

Výztužný materiál vhodně obsahuje jakoukoliv tkanou, pletenou nebo netkanou tkaninu. Příklady obsahují tkaninu z přirozených vláken, jako např. bavlny, vlny, umělého hedvábí a celulózy, syntetických polymerních vláken, jako např. arylamidu, polyesteru, polypropylenu, saranu, polystyrenu, ·· · · ·· • · polyamdiu,akrylátu nebo metakrylátu a anorganických vláken, jako např. skleněného vlákna, uhlíku, oceli, hliníku, nerez oceli, keramických nebo hliníkových vláken, připravených jakýmkoliv vhodným tkaním stehováním, všíváním vlasu, vázáním, předením nebo jehel nou technikou. Preferovanou tkaninou je netkaný polyester, kde vlas je produkován jehlovým proražením.

Ochranný nátěr podle tohoto vynálezu obsahuje rovněž nejlepší odolnost proti abrasi. Odolnost proti abrasi ochranného nátěru váží těžce v určování, zda vyhovuje všem výkonovým kritériím. Ochranný nátěr s nízkou abrasivní odolnosti má tendenci sloupnout se z kovového povrchu snadněji rychleji než nátěr s vysokou abrasivní odolností. Jinými slovy nátěr s nízkou abrasivní odolností má tendenci ochabnout rychleji než nátěr s vysokou abrasivní technikou. To vede naopak k vystavení kovového povrchu a následné korozi kovového povrchu. Ochranné nátěry podle tohoto vynálezu poskytují zlepšení abrasivní odolnosti vzhledem ke kovovému zpracování, jako je např. galvanizace nebo aluminizace a organické povlaky, jako jsou např. asfalt a polymerem modifikovaný asfalt. Laboratorní testy, jako např. American Society for Testing and Materials (ASTM) demonstrují toto zlepšení.

Ochranný nátěr podle tohoto vynálezu se ideálně hodí pro ochranu kovových povrchů, jako např. oceli. Ačkoliv se nezamýšlí, aby byl omezen pouze na jeden specifický kovový povrch nebo produkt, hodí se ochranný nátěr unikátně pro použití jako ochranné nátěry pro kovovou trubku, která je tvořena nedílně s polymerovou vložkou. Ochranný nátěr může být použit na místě kombinace vložky z HDPE a koextrudovaného tenkého filmu z kopolymeru EAA a směsi polyethylenu a EAA uvedeného v pat. US. 5,3 16,606.

• 0

0· ·· • · · · ·· ··

Při aplikaci ocelového substrátu, který je pak konvertován na trubku, vizuální kontrola potažené trubky přednostně neodkryje v podstatě žádnou delaminaci mezi složeným ochranným nátěrem a substrátem následujícím tváření trubky nebo jiného předmětu zastudena v úhlu 90°, jak je specifikováno v ASTM 762. Delaminace, je-li přítomna, přednostněji nepřesahuje 10 % specifického povrchu potažené trubky. Delaminace specifického povrchu stále ještě nepřesahuje 5 % a ještě spíše nepřesahuje 2 %:

Pat. US 5,3 16,606, jehož objev uvádí aplikaci koextrudováného tenkého filmu na povrch kovové trubky před tvořícím se zvlněním nebo žebry v kovovém plechu (ocelovém). Relativně silná (ve srovnání s tenkým filmem) vložka z HDPE je aplikována na vložku po vytvoření žeber nebo zvlnění a buď před nebo po šroubovitém vinutí a tvoření ocelového plechu do trubkových sekcí.

Ochranný nátěr podle tohoto vynálezu má tloušťku dostatečnou k ochraně kovového substrátu, jako např. ocelového plechu, před abrasí pro časové období větší než je to, které je k dispozici polymerem modifikovaným asfaltovým nátěrem. Při použití jako báze pro aplikaci dalšího nátěru, jako např. vložka z HDPE, odolnost proti otěru se zvětšuje. Ochranný nátěr podle tohoto vynálezu má vhodně tloušťku alespoň 0,025 cm. Nátěr může být tak tlustý jako 0,076 cm. I když mohou být použity tlustší nátěry, neposkytují žádné značné zvětšení ve výkonu a jednoduše zvětšují náklady na nátěr. Tloušťka žádoucím způsobem spadá do rozsahu od 0,028 do 0,064 cm), přednostně od 0,030 do 0,051 cm). Příkladná výkonnost rezultuje z nátěru tloušťky od 0,033 do 0,038 cm), zejména při tloušťce 0,036 cm.

•·ftft ft· ftft ftftftft • ft · · ftft ft ft ftft • ftft ftftftft ftft « •ft ftftft ······ · · • ftftft ftft · ftftft ·· ftft ftft ftft ft · ftftftft

Ochranný nátěr může být aplikován na jakoukoliv nebo nebo na všechny strany kovového substrátu, přičemž počet potažených stran závisí na žádoucím použití. Po aplikaci ochranné vrstvy(ev) je potažený kovový substrát nebo objekt tvořen do žádoucího tvaru. Nejpreferovaněji je kov ve tvaru plechu a ochranný nátěr neovlivňuje následné vlnicí, ohýbací, protahovací nebo tvářecí operace. Kromě toho takové tvářecí operace preferovaně neovlivňují integritu ochranného nátěru.

Pat. US 4,791,800, jehož důležitá technika uvádí postup tváření profilu ve válcích a zařízení pro výrobu žeber v pásovém materiálu pro výrobu šroubovité trubky. Výsledná trubka má relativně ploché prostory oddělené v podstatě obdélníkovými žebry. Člověk může snadno použít tento postup a zařízení ke konverzi ocelového pásového materiálu, který je potažen na jednom nebo obou hlavních planárních površích ochranným nátěrem podle tohoto vynálezu do šroubovité žebrovité trubky.

Kovový substrát má vhodně tloušťku 1,6 až 2,8 mm. Ochranný nátěr podle tohoto vynálezu pracuje rovněž dost dobře se substráty majícími tloušťku menší než 1,6 mm. Aplikace ochranného nátěru na kovové substráty o tloušťce více než 2,8 mm dává různé výsledky v závislosti na tloušťce substrátu a rozsahu potahovaného substrátu při tváření zastudena nebo deformaci.

Ačkoliv ochranný nátěr může být dostatečný pro mnohé potřeby, lze, je-li to žádoucí, aplikovat jeden nebo více konvenčních materiálů, jako např. polyethylen o vysoké hustotě s použitím konvenčních technik a zařízení, jako jsou rotační odlitky jak je uvedeno v pat. US 4,838,3 17 ve sloupci 11, řádku 62 až sloupci 12, řádku 39, nebo extruze taveného polymeru přes předem • · * · · · • · · « · · · · · · ··· 9 9 9 9 · * ·

9 9 9 9 9·9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 · 999

9 9 9 9 9 9 9 ·· · · · · zpracovaný a vlnitý plech, jak je uvedeno v pat. US 5,3 1 6,606 od sloupce 4, řádku 13 po sloupec 5, řádek 41.Citace jak pat. US

5,3 16,606 tak pat. US 4,838,3 17 jsou sem začleněny pro svou úplnost. Jiné nátěrové materiály obsahují pryskyřičnaté materiály, např. bituminózní nebo asfaltové kompozice včetně těch, jež obsahují přídavné materiály, jako jsou např. minerální agregáty gumové kopolymery, jako blokové polymery, plastifikátory nebo oleje fibrózní plniva; přirozené nebo syntetické laky, nátěry nebo olejové laky či fermeže, plastisol; materiály tvořící reaktivní pryskyřici, epoxidy, polyestery, polyuretany, atd. Je-li žádoucí, mohou být do těchto nátěrů začleněny přídavné materiály jako jsou plniva nebo práškové pevné látky, aby daly povrchové žádoucí vlastnosti, jako jsou odolnost proti oděru, odolnost proti skluzu nebo příslušné složení. Další vhodné nátěry obsahují ty nátěry, jež obsahují portlandský cement a jiné cementové nátěry, např. beton a sádru či omítku. Přednostně nátěrový materiál obsahuje bitumen nebo asfaltový materiál aplikované jako horkou taveninu máčením kompletního vytvořeného materiálu do roztaveného nátěrového materiálu nebo alternativně rozprašováním nátěrového materiálu na něj.

Následující příklady ilustrují, ale v žádném případě neomezují tento vynález. Všechny díly a procentové části jsou založeny na hmotnostech, ledaže není specifikováno jinak. Arabské číslice identifikují příklady (Ex) tohoto vynálezu a písmena abecedy znamenají srovnávací příklady (Comp Ex).

Ex 1

Sendvič o hmotnosti 0,011 kg na 0,84 čtverečný metr o hmotnosti tkané polyesterové tkaniny (přímo 4,4 deníeru na vláknité tkaniny, φφφφ φφ φφ φφ φφ ·· • Φ Φ · ΦΦ Φ Φ 9 1 ΐη 111 1111 ΐ9 ·

Ιο φ φ φ φ φ φ φφφ φφφ φ φφφφ φφ φ φφφ φφ φφ φφ φφ φφ φφφφ

Reemay®“SV“ grade 2004, Xamax Industries, lne.) mezi dvěma oddělenými dvouvrstvými EAA filmovými tkaninami (DAF 625, The Dow Chemical Company), aby tvořil trojtkaninovou složenou strukturu. Každá dvouvrstvá filmová tkanina má tloušťku 0,15 mm se základní vrstvou (85% tloušťka filmové tkaniny) a povrchovou vrstvou (15% tloušťky filmové tkaniny).

Základní vrstva obsahuje 96 hmotn. % EAA kopolymerů (5,5 % hmotn. akrylové kyseliny, založeno na hmotnosti kopolymerů), 2 hmotn. % antiblokového koncentrátu (dioxidu křemíku (SÍO2) v polyethylenovém nosiči o nízké hustotě (LDPE), CN 734, Southwest Chemical), 2 % hmotn. antioxi dantového koncentrátu (85 % hmotn. LDPE, 15 % hmotn. S1O2 a 150 dílů di-tertiarbutyl (para-kresol)) na milion dílů kombinované hmotnosti LDPE a S1O2, CN 734, Southwest Chemical), a 11 hmotn. dílů černého koncentrátu (Soutwest 1000, Southwest Chemical) na 100 hmotnostních dílů EAA kopolymerů, antiblokový koncentrát a antioxidantový koncentrát. Barevný koncentrát obsahuje 62,7 % hmotn. LDPE, 35,0 % hmotn. retortových sazí, 1,8 % hmotn.

tetrakis (methylen 3,5-di-tertiarybutyl-4-hydroxyhydrocinnamate) a 0,5 % hmotn. distearylthiodipropionát, všechny procentové podíly jsou založeny na koncentrátové hmotnosti.

Povrchová vrstva nemá žádný barevný koncentrát, ale jinak má stejné složení jako základní vrstva.

Jedna filmová tkanina , jmenovitě vnější adhezívní film, je podrobena zpracování koronárním výbojem, aby získala zpracovanou povrchovou vrstvu Jiná filmová tkanina, jmenovitě vnitřní adhezívní film, nedostane žádné takové zpracování.

··«* ♦· ·· ·♦ ·· ·· v · · · «· ♦ · · * ··· ···· «Φ · ·· · · · ······ 9 9

9 9 9 9 9 9 ·*« ·· 99 99 99 99 9999

Připravte daný sendvič sestavením tkanin tak, aby polyesterová tkanina byla mezi koronárně zpracovanou povrchovou vrstvou vnějšího adhezívního filmu a základní vrstvou vnitřního adhezívního fi 1 mu.Projděte sendvič nebo trojtkaninovou složenou strukturu mezi ohřátým (160°) párem válců, aby se vytvořil jediný mlýnový válec složeného ochranného nátěru. Pár válců aplikuje tlak na sendvič, aby podpořil vznik složeného nátěru.

Laminujte složený ochranný nátěr na vyčištěný a předem zpracovaný galvanizovaný ocelový plech (2,77 mm), který je předehřát na teplotu 204° s použitím tlaku aplikovaného neoprenovými páry válců (689 kPa). Laminace probíhá s použitím řádkové rychlosti 38,5 m za minutu) a při teplotě 210°C). Zhášejte laminát ve vodní lázni (12,8°C).

Laminát tvářejte za studená do spirálově zvlněné ocelové trubky o průměru 122 cm. Pat. US 4,791,800 začleněný sem ve své úplnosti, pat. US 4,83 8,3 17 a pat.US 5,3 1 6,606, oba sem předem začleněny odkazem, všechny uvádějí přípravu spirálově žebrované zvlněné ocelové trubky.

Vizuální vyšetřování výsledné zastudena tvářené trubky ukazuje, že 99 = nátěru se jeví jako pevně vázané k ocelovému substrátu. Normální mechanické odstraňovači prostředky mají malý vliv na nátěr. Naproti tomu některé konvenční nátěr mají až 90 % delaminace ocelového substrátu a mechanické prostředky snadno odstraňují většinu nátěru.

Ex 2 «•fcfc fc* ·· fcfc fc* ·· • · · fcfc·· fcfcfc fcfcfc fcfcfcfc fcfc · •fc fcfcfc ····♦· fc ♦ fcfcfcfc ·· fc fc«fc •fc fcfc fcfc fcfc fcfc fc··*

Zdvojte Ex 1, ale použijte dvě různé tloušťky tkaniny dvou různých EAA filmů, zmenšete množství barevného koncentrátu na 6 pbw, změňte barvu na šedou, změňte způsob tvorby ochranného nátěru a změňte podmínky laminace. Jedna tkanina EAA filmu má tloušťku 0,20 mm a slouží jako vnitřní adhezivní vrstva.Druhá tkanina EAA filmu má tloušťku 0,10 mm a slouží jako vnější adhezivní filmová vrstva. Koncentrát šedé barvy (Ampacet 19252, Ampacet Corporation) obsahuje 49 % hmotn. LDPE, 49,0 % hmotn. oxidu titaničitého, 1,0 % hmotn. kanálových sazí, 0,6 % hmotn. ultramarínového modrého pigmentu a 0,4 % hmotn. oktadekanové kyseliny, přičemž všechny procentové podíly jsou založeny na hmotnosti koncentrátu.

Místo použití ohřátého páru válců jako v Ex 1, sestavte sendvič, umístěte jej do příklopového lisu a aplikujte tlak (22,727 kg a teplo (204°C) na dobu 1 minuty, abyste podpořili vznik složeného ochranného nátěru.

Laminujte nátěr na čistý a předem zpracovaný galvanizovaný ocelový plech jako v Ex 1, ale zmenšete řádkovou rychlost na 7,6 metrů za minutu a laminační teplotu na 204°C. Laminát zhášejte ve vodní lázni při teplotě 12,8°C.

Tvářejte zastudena jednotlivé žebro obdélníkového tvaru do laminátu s použitím jednotlivého tvářeče profilu ve válcích. Jednotlivý tvářeč profilu ve válcích tvoří rychle obdélníkové tvarované žebro s použitím jednotlivého průchodu skrze jednotlivé tváření profilu ve válcích proti standardní tvářecímu způsobu, který používá násobná tvarovací lisovadla a pomalu tvoří dané žebro.

•000 00 00 «0 00 00 00 0 0 00 0 0 · 0 • 00 0000 00 ·

000 0 00000 0 ·

0000 00 0 000 00 00 00 ·0 00 0000 Vizuální vyšetření rezultující zastudena tvářené trubky ukazuje, že 98 % nátěru se jeví pevně vázané k ocelovému substrátu. Normální mechanické odstraňovači prostředky, jako je škrabka, odstraňují pouze 10 % nátěru.

Ex 3

Zdvojte Ex 2 bezpečně, abyste změnili netkanou polyesterovou tkaninu na 0,014 kg na 0,84 čtverečných metrů (přímo 2,2 denier na vláknité tkaniny, Remay® 2250, Xamax Industries, lne.), a s použitím 6,0 mil (0,15 mm) filmových tkanin jako v EX 1. Vizuální vyšetření rezultujícího zastudena tvářeného laminátu ukazuje stejný výsledek jako v Ex 1.

Ex 4

Zdvojte Ex 3, ale substituujte materiál z nylonové tkaniny (Thermanet®, z Conwed Plastics pro netkanou polyesterovou tkaninu. Vizuální vyšetření výsledného zastudena tvářeného laminátu ukazuje stejné výsledky jako v Ex 1. Povrch laminátu má hrubou texturu, která slepě ukazuje mřížkový vzorek materiálu z nylonové tkaniny.

Podobné výsledky jsou dosažitelné s použitím různých variací kovového substrátu, filmové tkaniny, výztužného materiálu, laminačních podmínek a podmínek tváření zastudena, z nichž všechny jsou zde uvedeny. Kromě toho zastudena tvářené lamináty slouží jako účinné substráty pro aplikaci dalšího nátěru, jako např. polyethylenové vrstvy, s použitím zde popsaných technik.

Claims (2)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Složený ochranný nátěr pro kovový povrch, vyznačující se tím, že obsahuje:

   a. vnitřní adhezívní film pro přilnavost nátěru ke kovovému povrchu, přičemž vnitřní film obsahuje:

   1) první vrstvu kopolymeru ethylenu a akrylové kyseliny, a
2. 2) druhou vrstvu kopolymeru ethylenu a akrylové kyseliny, přičemž první vrstva přilne ke kovovému povrchu a druhá vrstva přilne k první vrstvě;

   b. výztužnou vrstvu sousedící s druhou vrstvou vnitřního adhezívního filmu a je k ní vázanou; a

   c. vnější adhezívní film sousedící s výztužnou vrstvou, přičemž vnější vrstva obsahuje:

   1. první vrstvu kopolymeru ethylenu a akrylové kyseliny, a

   2. druhou vrstvu kopolymeru ethylenu a akrylové kyseliny, přičemž první vrstva přilne k výztužné vrstvě a druhá vrstva přilne k první vrstvě.

   2. Nátěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že první vrstva vnějšího adhezívního filmu je koronárně zpracovaná vrstva.

   3. Nátěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá vrstva každého vnitřního a vnějšího adhezívního filmu obsahuje rovněž barevný koncentrát.

   4. Nátěr podle nároku 3, vyznačující se tím, že barevný koncentrát obsahuje kopolymer ethylenu a akrylové kyseliny, polyethylenu a sazí.

   5. Nátěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že výztužná vrstva obsahuje netkaný materiál.

   6. Nátěr podle nároku 5, vyznačující se tím, že netkaným materiálem je netkaný polyester.

   Μ»· Μ • 4 4 4 44 4 4 « ·

   4·· » * 4 · 4 · 4

   9 9 4 4 · 4 444 4 4 4 4

   4444 44 4 444

   44 44 44 44 9« 4444

   7. Složený ochranný nátěr pro kovový povrch, vyznačující se tím, že obsahuje:

   a. vnitřní adhezívní film pro přilnavost nátěru ke kovovému povrchu, přičemž vnitřní film obsahuje:

   1) první vrstvu hydroxyfenoxyetherového polymeru, a

   2) druhou vrstvu hydroxy-fenoxyetherového polymeru, přičemž první vrstva přilne ke kovovému povrchu a druhá vrstva přilne k první vrstvě;

   b. výztužnou vrstvu sousedící s druhou vrstvou vnitřní adhezívního filmu a k němu vázanou; a

   c. vnější adhezívní film sousedící s výztužnou vrstvou, přičemž vnější vrstva obsahuje:

   1. první vrstvu hydroxy-fenoxyetherového polymeru, a

   2. druhou vrstvu hydroxy-fenoxyetherového polymeru, kde první vrstva přilne k výztužné vrstvě a druhá vrstva přilne k první vrstvě.

   8. Zastudenatvářitelný potažený kovový objekt, vyznačující se tím, že obsahuje

   a. kovový substrát;

   b. složený ochranný nátěr podle nároku 1.

   9. Objekt podle nároku 8, vyznačující se tím, že kovovým substrátem je galvanizovaná ocel.

   10. Objekt podle nároku 8, vyznačující se tím, že kovový substrát má tloušťku 1,6 až 2,8 mm.

   11. Objekt podle nároku 8, vyznačující se tím, že objekt je v podstatě zbaven delaminace mezi složeným ochranným nátěrem a substrátem následujícím tváření zastudena objektu pod úhlem 90°, jak je specifikováno v ASTM 762.

   12. Objekt podle nároku 11, vyznačující se tím, že ne více než 10 % složeného ochranného nátěru delaminuje od substrátu.

   0· 00

   0 0·

   0 0 0

   0 0 0

   0 0 0

   00 ·0«·

   0000 00 • · ·

   10 0 • · 0

   0 0 0 0 00 ··

   13.

   ·· «· • 0 0 · • < · « • · ··· • · ·

   00 00

   Zastudena tvářitelný potažený kovový objekt, vyznačující se tím, že obsahuje:

   a. kovový substrát;

   b. složený ochranný nátěr podle nároku 7.