ITMI20081483A1 - Rivestimenti compositi trasparenti-colorati che usano rivestimenti trasparenti induribili a uv. - Google Patents

Rivestimenti compositi trasparenti-colorati che usano rivestimenti trasparenti induribili a uv.

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ITMI20081483A1
ITMI20081483A1 IT001483A ITMI20081483A ITMI20081483A1 IT MI20081483 A1 ITMI20081483 A1 IT MI20081483A1 IT 001483 A IT001483 A IT 001483A IT MI20081483 A ITMI20081483 A IT MI20081483A IT MI20081483 A1 ITMI20081483 A1 IT MI20081483A1
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IT
Italy
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allyl groups
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polymer
coat layer
isocyanate
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IT001483A
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Marco Pracilio
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Ppg Ind Ohio Inc
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/6715—Unsaturated monofunctional alcohols or amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
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    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

"RIVESTIMENTI COMPOSITI TRASPARENTI-COLORATI CHE USANO RIVESTIMENTI TRASPARENTI INDURIBILI A UV"
D E S C R I Z IO N E
La presente invenzione riguarda procedimenti per formare rivestimenti compositi trasparenti-colorati su substrati e i substrati rivestiti. Più in particolare, l'invenzione riguarda tali procedimenti e substrati rivestiti in cui il rivestimento trasparente è induribile con radiazione.
Nell'industria automobilistica, vengono utilizzati estesamente rivestimenti a strati multipli che contengono un rivestimento di base colorato e un rivestimento di sommità o finitura trasparente. Per applicazioni di rifinitura di automobili, tali rivestimenti dovrebbero essere induribili a temperatura ambiente. Di conseguenza, i poliisocianati sono gli agenti di indurimento scelti poiché sono estremamente reattivi con resine contenenti idrogeno attivo come ad esempio poliestere polioli e polimeri acrilici contenenti ossidrile a temperatura ambiente. Tuttavia, i poliisocianati non sono ecologici e gli applicatori dovrebbero utilizzare una maschera per la respirazione quando spruzzano composizioni di poliisocianato.
Composizioni induribili con luce ultravioletta (UV) sono pure state utilizzate in rivestimenti induribili a temperatura ambiente. Le composizioni per la maggior parte sono terminate da acrilato. Tuttavia, l'ossigeno inibisce l'indurimento di queste composizioni e per indurire queste composizioni si utilizza spesso radiazione UV ad alta energia (regione UVB-UVC). Radiazione UV ad alta energia è pericolosa e si devono utilizzare apparecchi speciali per proteggere il personale circostante. Pertanto, esiste la necessità di un rivestimento trasparente in un rivestimento trasparente-colorato composito che superi i problemi menzionati sopra.
La presente invenzione fornisce un processo per formare un rivestimento a strati multipli su un substrato comprendente:
(a) formare uno strato di rivestimento di base su un substrato; (b) formare uno strato di rivestimento di sommità o finitura trasparente sullo strato di rivestimento di base depositando una composizione di rivestimento di sommità induribile a radiazione sullo strato di rivestimento di base, in cui lo strato di rivestimento di sommità comprende un polimero con gruppi allile attaccati;
(c) esporre la composizione di rivestimento di sommità a radiazione ultravioletta per indurire il rivestimento di sommità.
I rivestimenti di base utilizzati nell'invenzione sono rivestimenti di base convenzionali usati per applicazioni di rifinitura di automobili. Possono essere sistemi a base di solvente organico o a base acquosa. Tipicamente i rivestimenti di base contengono convenzionali agenti di legame di asciugatura fisica e/o di reticolazione chimica, pigmenti colorati inorganici e/o organici e/o pigmenti che producono effetti speciali come ad esempio pigmenti metallici o quelli che danno un lustro perlaceo, nonché altre sostanze ausiliari che sono usuali in tali rivestimenti, come catalizzatori, agenti di reologia o agenti anti-formazione di crateri. Questi rivestimenti di base vengono applicati a substrati o direttamente oppure vengono applicati a substrati pre-rivestiti. Prima dell'applicazione del rivestimento di base, i substrati possono essere ad esempio dotati di strati convenzionali di aggrappante, riempitivo e intermedio come è usuale nell'industria di rifinitura delle automobili. Parti metalliche o di plastica sono adatte come substrati.
Prima del rivestimento con composizioni induribili a radiazione, lo strato di rivestimento di base viene asciugato in condizioni tali da fare evaporare le sostanze volatili. L'asciugatura dello strato di rivestimento di base può essere effettuata alla temperatura ambiente o a temperatura di fino a 50°C.
Dopo l'applicazione e l'asciugatura del rivestimento di base, la composizione induribile a radiazione viene applicata allo strato di rivestimento di base.
La composizione del rivestimento trasparente induribile a radiazione contiene una composizione resinosa induribile a UV che viene preparata facendo reagire un polimero contenente ossidrile con un composto di allile con funzionalità a isocianato.
Esempi di polimeri contenenti ossidrile adatti sono polimeri acrilici contenenti ossidrile e polimeri di poliestere contenenti ossidrile.
Poliesteri o poliestere polioli contenenti ossidrile possono essere preparati mediante poliesterificazione di un acido policarbossilico organico o sua anidride con polioli organici e/o un epossido. Solitamente, gli acidi policarbossilici e polioli sono acidi dibasici alifatici o aromatici e sono preferiti i materiali alifatici compresi cicloalifatici.
I dioli, che sono solitamente impiegati nel produrre il poliestere comprendono alchilen glicoli, come ad esempio etilen glicole, neopentil glicole e altri glicoli come Bisfenolo A idrogenato, cicloesandiolo, cicloesandimetanolo, caprolattondiolo, ad esempio, il prodotto di reazione di epsilon-caprolattone ed etilen glicole, bisfenoli idróssi-alchilati, polietere glicoli, ad esempio, poli (ossitetrametilen)glicole e simili. Polioli di funzionalità superiore possono pure essere utilizzati. Esempi comprendono trimetilolpropano, trimetiloletano, pentaeritritolo e simili, nonché polioli con peso molecolare maggiore come quelli prodotti mediante ossialchilazione di polioli a peso molecolare minore.
II componente acido del poliestere consiste principalmente di acidi carbossilici monomerici o anidridi con 2-18 atomi di carbonio per molecola. Fra gli acidi che sono utili vi sono l'acido ftalico, acido isoftalico, acido tereftalico, acido tetraidroftalico, acido esaidroftalico, acido adipico, acido azelaico, acido sebacico, acido maleico, acido glutarrico, acido clorendico, acido tetracloroftalico, acido decanoico, acido dodecanoico, e altri acidi dicarbossilici di tipi vari. Il poliestere può comprendere quantità minori di acidi monobasici come ad esempio acido benzoico, acido stearico, acido acetico, acido idrossistearico e acido oleico. Inoltre, si possono anche impiegare acidi policarbossilici superiori come ad esempio acido trimellitico e acido tricarballilico. Sebbene qui sopra siano indicati acidi, si deve comprendere che si possono utilizzare al posto dell'acido anidridi di quegli acidi che formano le anidridi. Inoltre, esteri di alchile inferiore di acidi come ad esempio dimetil glutarrato e dimetil tereftalato possono essere usati.
Oltre i poliestere polioli formati da acidi polibasici e polioli, si possono impiegare anche poliesteri tipo polilattone. Questi prodotti vengono formati dalla reazione di un lattone come ad esempio epsilon-caprolattone e un poliolo.
Polimeri acrilici o polioli acrilici contenenti idrossi possono anche essere utilizzati in qualità di polimero o componente di poliolo polimerico contenenti ossidrile. Tra i polimeri acrilici vi sono copolimeri di monomeri vinilici contenenti idrossi come ad esempio idrossialchil acrilato e metacrilato con 2-6 atomi di carbonio nel gruppo alchile e altri materiali copolimerizzabili etilenicamente insaturi come ad esempio alchil acrilati e metacrilati. Esempi di idrossialchil acrilati e metacrilati adatti sono esteri dell'acido acrilico e dell'acido metacrilico di etilen glicole e propilen glicole. Pure utili sono anche esteri e/o ammidi contenenti idrossi di acidi insaturi come ad esempio acido maleico, acido fumarico, acido itaconico e simili. Esempi di alchil acrilati e metacrilati sono lauril metacrilato, 2-etilesil metacrilato e nbutil acrilato.
Oltre agli acrilati e metacrilati, altri monomeri copolimerizzabili che possono essere copolimerizzati con idrossialchil acrilati e metacrilati sono materiali etilenicamente insaturi quali idrocarburi monoolefinici e di diolefinici, idrocarburi monoolefinici e diolefinici alogenati, esteri insaturi di acidi organici e inorganici, ammidi ed esteri di acidi insaturi, nitrili ed acidi insaturi e simili. Esempi di tali monomeri comprendono stirene, 1,3-butadiene, acrilammide, acrilonitrile, alfa-metil stirene, alfa-metil clorostirene, vinil butirrato, vinil acetato, allil cloruro, divinil benzene, diallil itaconato, triallil cianurato e loro miscele. Solitamente, questi altri materiali etilenicamente insaturi vengono usati in miscela con gli acrilati e metacrilati menzionati sopra.
I composti allilici a funzionalità isocianato tipicamente aventi uno o più gruppi uretano possono essere preparati per reazione degli isocianati, in particolare diisocianati, con alcoli etilenicamente insaturi in quantità molari appropriate per fornire una predominanza dei composti etilenicamente insaturi a funzionalità monoisocianato .
Esempi di allil alcool preferiti sono allil alcool, allil alcool alcossilato come ad esempio allil alcool propossilato, allil etere di alcool poliidrici come ad esempio monoallil etere di etilen glicole e alcool con funzionalità allilica maggiore come ad esempio 2-4 gruppi allile per molecola come ad esempio diallil eteri di trimetilolpropano e triallil etere di pentaeritritolo.
Isocianati utili nella preparazione di composti insaturi di allile con funzionalità isocianato aventi uno o più gruppi uretano dell'invenzione sono qualsiasi dei di- o poliisocianati noti che, quando fatti reagire con l'alcool, formano un composto etilenicamente insaturo con funzionalità isocianato che ha predominanza di funzionalità monoisocianato. Esempi degli isocianati comprendono poliisocianati e diisocianati noti nella tecnica come ad esempio difenilmetano diisocianato, 1,6-esametilen diisocianato e 3,5-toluen diisocianato. Di- e poliisocianati preferiti hanno reattività differente provocata ad esempio da ostacolo sterico. Esempi di isocianati preferiti comprendono 2,4-toluen diisocianatoM miscele di toluen diisocianati aventi una maggioranza di specie che hanno attività differente come ad esempio l'80 percento di 2,4-toluen diisocianato e 20 percento di 2,6-toluen diisocianato in peso; e maggiormente preferito isoforon diisocianato. Derivati di tali poliisocianati come ad esempio isocianurati e biureti possono pure essere usati. Preferibilmente, il poliisocianato è alifatico o cicloalifatico ,
Le temperature usate nella preparazione dei composti insaturi allilici a funzionalità isocianato aventi uno o piu gruppi uretano dipendono dai reagenti specifici. Tipicamente la reazione ha luogo a fra 0°C e 120°C, preferibilmente fra 20°C e 90°C, e più preferibilmente fra 25°C e 75°C.
Le quantità di alcool alili insaturi e poliisocianati che sono tipicamente usati sono in un rapporto fra equivalenti di alcool ed equivalenti di isocianato compreso fa 0,8:2,0 e 1,2:2,0, preferibilmente fra 1,0:2,0 e 1,05:2,0.
Il polimero con ìnsaturazione allilica pendente ha preferibilmente un peso equivalente di 550-10.400 per quanto riguarda la funzionalità allile.
Oltre al polimero con insaturazione allile pendente, possono essere presenti diluenti reattivi, cioè monomeri liquidi polimerizzabili reattivi. I diluenti reattivi sono in generale utilizzati in quantità comprese fra l'l% e il 25%, preferibilmente fra il 5% e il 20%, con riferimento al peso totale del prepolimero e diluente reattivo. I diluenti reattivi possono essere monoinsaturi, diinsaturi o poliinsaturi. Esempi di diluenti reattivi monoinsaturi sono: esteri dell'acido (met)acrilico, acido maleico e loro semiesteri, vinil acetato, vinil eteri, vinil uree sostituite, stirene, vinil toluene. Esempi di diluenti reattivi diinsaturi sono: di (met)acrilati come ad esempio alchilen glicol di(met)acrilato, polietilen glicol di (met)acrilato, 1,3-butandiol di(met)acrilato, vinil (met)acrilato, allil(met)acrilato, divinil benzene, dipropilen glicol di(met)acrilato, esandiolo di (met)acrilato. Esempi di diluenti reattivi poliinsaturi sono: glicerolo, tri(met)acrilato, trimetìlolpropano tri(met)acrilato, pentaeritritol tri(met)acrilato, pentaeritritol tetra(met)acrilato. Diluenti reattivi possono essere utilizzati da soli o in miscela. Diacrilati come ad esempio dipropilen glicole diacrilato, tripropilen glicole diacrilato e/o esandiol diacrilato sono preferibilmente utilizzati come diluenti reattivi .
La composizione del rivestimento trasparente può contenere un fotoiniziatore. Fotoiniziatori adatti sono ad esempio quelli che assorbono nell'intervallo di lunghezze d'onda compreso tra 180 e 420 nm.
Esempi di fotoiniziatori per sistemi di indurimento a radicali liberi sono benzoina e derivati di benzoina, acetofenone, e derivati di acetofenone, come, ad esempio, 2,2-diacetossiacetofenone, benzofenone e derivati di benzofenone, tioxantone e derivati di tioxantone, antrachinone, 1-benzoilcicloesanolo, composti di organofosforo come ad esempio, ossidi di acil fosfina. I fotoìniziatori sono utilizzati in quantità di ad esempio dallo 0,1% al 7% in peso, preferibilmente dallo 0,5% al 5% in peso con riferimento alla somma dei prepolimeri polimerizzabili mediante iniziazione a radicali liberi, diluenti reattivi e fotoiniziatori. I fotoiniziatori possono essere utilizzati da soli o in combinazione. Inoltre, componenti sinergici, ad esempio ammine terziarie, possono essere ulteriormente usati.
I rivestimenti trasparenti induribili a UV che sono utilizzabili nel processo dell'invenzione possono essere con formulazione priva di solventi. Il loro contenuto di solidi è quindi il 100% in peso. Gli agenti di superficie possono tuttavia contenere anche solventi organici. I solventi sono solventi convenzionali utilizzati nella tecnologia dei rivestimenti. Questi possono avere origine nella preparazione del prodotto di reazione resinoso oppure essere aggiunti separatamente. Esempi di tali solventi sono alcool monoidrici o poliidrici, ad esempio, propanolo, butanolo, esanolo; glicol eteri o glicol esteri, ad esempio butil glicole, butil diglicole, dialchil etere di dietilen glicole, dialchil etere di dipropilen glicole, etilen glicol acetato, butil glicol acetato, butil diglicol acetato, esteri, come ad esempio, butil acetato, isobutil acetato, amil acetato, glicoli, come ad esempio etilen glicole, propilen glicole e loro oligomeri, alchil pirrolidoni, ad esempio, N-metilpirrolidone nonché ketoni come ad esempio, metil etil ketone, acetone, cicloesanone; idrocarburi aromatici o alifatici, ad esempio toluene, xilene o idrocarburi C6-C12alifatici a catena lineare o ramificata. Tipicamente, il contenuto di solidi di resina di composizioni induribili agli UV sarà compreso tra 50 e 100, preferibilmente fra 70 e 100 percento in peso.
L'applicazione della composizione induribile a radiazione può essere compiuta mediante procedimenti di applicazione spray convenzionali come ad esempio, spruzzatura ad aria compressa, spruzzatura senza aria, rotazione ad alta velocità e applicazione spray elettrostatica.
L'applicazione viene compiuta in modo tale che si ottengono spessori di strato essiccati preferibilmente di 10-80 micron, e in particolare di 30-60 micron. L'applicazione del rivestimento trasparente può essere opzionalmente effettuata in diversi strati.
La composizione induribile a UV viene indurita mediante esposizione a radiazione UV. Quando si utilizzano diverse applicazioni, la composizione può essere indurita dopo ciascuna applicazione o solamente dopo l'applicazione finale. Fonti di radiazione preferite sono fonti di radiazione UV che hanno emissioni nella lunghezza d'onda compresa tra 200 e 400 nanometri, più preferibilmente con un rapporto fra contenuto UV-B e UV-A di 1:1 o meno, preferibilmente 0,2:1 o meno. La radiazione sostanzialmente non ha nessun contenuto UV-C. La radiazione UV-A è una qualsiasi radiazione che cade nell'intervallo di 320-400 nm di lunghezza d'onda, la radiazione UV-B è una qualsiasi radiazione che cade nell’intervallo di lunghezze d'onda di 280-320 nm, e la radiazione UV-C è una qualsiasi radiazione che cade nell'intervallo di lunghezze d'onda di 100-280 nm.
La radiazione può essere fornita mediante qualsiasi lampada UV adatta come ad esempio emettitori a mercurio a bassa pressione, tubi a scarica dei gas, come ad esempio lampade allo xeno a bassa pressione e tubi a luce nera.
Preferibilmente, il rivestimento trasparente viene esposto a radiazione UV per un periodo compreso tra 30 secondi e 10 minuti, preferibilmente fra 1 e 5 minuti.
La disposizione della fonte di radiazione è nota in linea di principio e può essere regolata per adattarsi alle condizioni del pezzo in lavorazione e dei parametri di processo.
Ad esempio, il pezzo può essere irradiato completamente oppure si può utilizzare una cortina di radiazione che si sposta in relazione al pezzo in lavorazione. In aggiunta, con l'uso di un dispositivo automatico, si può far passare una sorgente di radiazione puntiforme o a macchia sul substrato per iniziare il processo di reticolazione. Al fine di ottenere una reazione di reticolazione su tutti i lati del pezzo, è anche possibile il movimento del substrato di fronte alle fonti di radiazione attorno ad assi longitudinali o trasversali.
La distanza della sorgente di radiazione può essere fissa oppure può essere adattata ad un valore desiderato a seconda della forma del substrato. Le distanze delle fonti di radiazione dalla superficie di rivestimento umida preferibilmente sono comprese nell'intervallo fra 2 e 30 cm e in particolare fra 10 e 20 cm.
Il processo secondo l'invenzione può essere vantaggiosamente utilizzato nel rivestimento di rifinitura di automobili in particolare per il rivestimento di rifinitura di parti di automobili, aree danneggiate piuttosto piccole e riparazioni puntiformi o a macchia.
L'invenzione viene spiegata con riferimento agli Esempi che seguono.
ESEMPI
ESEMPIO 1 Preparazione_ di_ addotto. di_ ΗΩΩ_ contenente_ gruppi allile
Isoforone diisocianato (IPDI) (194 g), catalizzatore di dibutil stagno dilaurato (0,4 g) e butil acetato (70 g) sono stati caricati in un reattore dotato di agitatore, ingresso di azoto, termometro e imbuto di addizione. Diallil etere di trimetilolpropano 90 (206 g) è stato aggiunto sotto agitazione in un'ora.
Butil acetato (30 g) è quindi stato aggiunto per risciacquare. La miscela di reazione è stata lasciata compiere un'esoterma, è stata raffreddata e quindi riscaldata a 70°C e tenuta a questa temperatura finché il contenuto di NCO del 2%-3% era costante. Il prodotto era trasparente ed aveva l'80% di solidi.
Preparazione di polimero con gruppi allile pendenti
In un reattore adatto dotato di agitatore, ingresso di azoto e termometro sono stati caricati un polimero acrilico contenente ossidrile (599 g), catalizzatore di dibutil stagno dilaurato (0,27 g) e si è riscaldato fino a 65°C. L'addotto di NCO come descritto sopra (388 g) è stato aggiunto gradualmente al reattore a 65°C in un'ora sotto agitazione.
Butil acetato (30 g) è stato quindi aggiunto per risciacquare. Il contenuto del reattore è stato riscaldato a 75°C e tenuto a 75°C finché %NC0 = 0. Il prodotto era trasparente, con il 70% di solidi e la viscosità Gardner era nell'intervallo Z-Z2.
Il polimero acrilico contenente idrossi ha un contenuto di solidi di resina del 65% in MIBK/Xilene è stato preparato dai monomeri seguenti: stirene, idrossipropil metacrilato, butil metacrilato, isobornil metacrilato, Ione M 210, acido acrilico e glicidil neodeconato in conformità con la procedura descritta in generale nel Brevetto U.S. 5.965.670, Esempio A. Il polimero aveva Mn di circa 3500 e un numero ossidrile di 150 basato su solidi di resina.
ESEMPIO 2 Preparazione.di resina poliestere
Un reattore dotato di agitatore, unità di controllo di temperatura per il riscaldamento, cortina di azoto, colonna impaccata, è stato caricato con trimetilol propano (205 g), neopentil glicol (292 g), e anidride ftalica (569 g).
Il reattore è stato riscaldato a 200°C~210°C e tenuto a tale temperatura finché il valore acido = 9-11. La miscela di reazione è stata raffreddata a 100°C e diluita con butil acetato (399 g). Il prodotto era trasparente, aveva il 70% di solidi, la viscosità Gardner è compresa in Y-Z e il numero ossidrile era 150 (basato su solidi di resina).
Preparazione di addotto di NCO contenente gruppi allile Isoforone diisocianato (IPDI) (521 g) e catalizzatore di dibutil stagno dilaurato (0,45 g) sono stati caricati in un reattore dotato di aggiustatore, ingresso di azoto, termometro e un imbuto di addizione. Il reattore è stato riscaldato a 60°C. Triallil etere di pentaeritritolo (598 g) è stato gradualmente aggiunto al reattore a 60<D>C in un'ora sotto agitazione. Butil acetato (280 g) è stato quindi aggiunto e la carica del reattore è stata tenuta a 60°C finché si ottenevano viscosità Gardner B-C e contenuto di NCO costante di 5,7%-5,9%.
Il prodotto era trasparente, aveva l'80% di solidi e la viscosità Gardner è compresa in C-D.
Preparazione d.i polimero con qruppjLallile pendenti
La resina poliestere e il catalizzatore di dibutil stagno dilaurato (0,35 g) sono stati caricati in un reattore dotato di agitatore, ingresso di azoto, termometro.
La carica del reattore è stata riscaldata a 70°C e l'addotto di NCO (584 g) è stato gradualmente aggiunto al reattore a 80°C in un'ora sotto agitazione. Butil acetato (84 g) è stato quindi aggiunto per risciacquare. La reazione ha continuato a 70°C finché la viscosità Gardner è Z2-Z3 e %NCO = 0. Il prodotto era trasparente e aveva il 70% dei solidi.
ESEMPIO 3 Preparazione di addotti di NCO_ contenente_ gruppi allile
Isocianurato di 1,6-esametilen diisocianato (303 g) (DESMODUR N 3600 da BAYER), catalizzatore di dibutil stagno dilaurato (0,55 g) e butil acetato (185 g) sono stati caricati in un reattore dotato di agitazione, ingresso di azoto, termometro e imbuto di addizione. Diallil etere di trimetìlolpropano (257 g) è stato aggiunto in un'ora sotto agitazione. Butil acetato (55 g) è stato aggiunto per risciacquare. La miscela di reazione è stata lasciata compiere un esorterma, è stata raffreddata e quindi riscaldata a 70°C e tenuta a questa temperatura finché il contenuto di NCO di 2%-3% era costante. La resina è stata scaricata dal reattore a 50°C. Il prodotto era trasparente e aveva il 70% di solidi.
Preparazione di polimero,con gruppi allile pendenti
In un reattore adatto dotato di agitatore, ingresso di azoto e termometro è stata caricata la resina acrilica dell'Esempio 1 (283 g) e la si è riscaldata a 65<D>C.
L'addotto di NCO (517 g) è stato gradualmente aggiunto al reattore a 65°C su un'ora sotto agitazione. Il contenuto del reattore è stato riscaldato a 75°C, e tenuto a 75°C finché %NCO = 0. La resina è stata scaricata dal reattore a 50°C. Il prodotto era trasparente, aveva il 72% di solidi e viscosità Gardner Z-Zl.
ESEMPIO 4 (Comparativo)
Preparazione di prepolimero NCO
DESMODUR N 3600 (222 g), catalizzatore di dibutil stagno dilaurato (0,22 g) e butil acetato (80,34 g) vengono caricati in un reattore dotato di agitatore, ingresso di azoto, termometro e imbuto di addizione. Monometil etere di propilen glicole (99,13 g) è stato aggiunto in un'ora sotto agitazione. La miscela di reazione è stata riscaldata finché la reazione esoterma continuava a 70°C finché si otteneva %NC0 9%-10%. La miscela di reazione è stata raffreddata a 50°C e caricata dal reattore. Il prodotto era trasparente e aveva l'80% di solidi.
Preparazione di polimero di rivestimento.trasparente .UV
In un reattore adatto dotato di agitatore, ingresso di azoto e termometro si è caricato il polimero acrilico dell'Esempio 1 (615 g) e si è riscaldato a 65°C.
Il prepolimero di NCO (292 g) è stato aggiunto gradualmente al reattore a 65°C in un'ora sotto agitazione. Il contenuto del reattore è stato trattato a 75°C, la reazione continua a 75°C finché %NC0 = 0.
Butil acetato (55 g) è stato aggiunto per risciacquare. La miscela di reazione è stata lasciata raggiungere 1'esoterma, raffreddata ed è stata quindi riscaldata a 70°C e tenuta a questa temperatura finché il contenuto di NCO del 2%-3% era costante. La resina è stata scaricata dal reattore a 50°C. Il prodotto era trasparente e aveva il 70% di solidi.
RIVESTIMENTI
Composizioni di rivestimento induribile a UV sono state preparate dai polimeri contenenti gruppi allile pendenti degli Esempi da 1 a 3, e il polimero senza gruppi allile dell'Esempio di confronto 4. Le composizioni di rivestimento sono state formulate con gli ingredienti seguenti.
<1>Resina di uretano acrilato da CYTECH
<2>Diluente reattivo di esa-acrilato di penta-eritritolo da CYTECH
<3>Mercaptano tetra-funzionale come spazzatore di ossigeno da BRUNO BOCH
<1>Foto-iniziatore da LAMBERTI
<5>Butil acetato.
Le composizioni di rivestimento preparate come descritto sopra sono state applicate a spruzzo su un rivestimento di base metallico a base di acqua indurita da PPG Industries come Envirobase FIA 647, sono state esposte ad un flash di 5 minuti a temperatura ambiente e quindi sono state esposte ad una lampada UV da 400 watt per 5 minuti ad una distanza di 20 cm dalla lampada; i rivestimenti trasparenti induriti avevano le proprietà seguenti.
Esempio 1
Nessuna adesività osservata dopo indurimento a UV. Dopo 24 ore, la durezza persoz era 69, e la lucentezza a 60° era 95.
Esempio 2
Nessuna adesività osservata dopo indurimento a UV. Dopo 24 ore, la durezza persoz era 51, e la lucentezza a 60° era 98.
Esempio 3
Nessuna adesività osservata dopo indurimento a UV. Dopo 24 ore, la durezza persoz era 76, e la lucentezza a 60° era 95.
Esempio 4
Appiccicoso senza resistenza a metil etil ketone.
L'invenzione è ora esposta nelle rivendicazioni seguenti.

Claims (13)

  1. R IV E N D ICA Z IO N I 1. Processo per formare un rivestimento a strati multipli su un substrato comprendente: (a) formare uno strato di rivestimento di base su un substrato; (b) formare uno strato di rivestimento di sommità trasparente sullo strato di rivestimento di base depositando una composizione di rivestimento di sommità induribile a radiazione sullo strato di rivestimento di base, in cui lo strato di rivestimento di sommità comprende un polimero con gruppi allile pendenti; (c) esporre la composizione di rivestimento di sommità a radiazione ultravioletta per indurire il rivestimento di sommità.
  2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui lo strato di rivestimento di base viene depositato da una composizione di rivestimento di base a base di acqua oppure di solvente organico.
  3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il polimero è un polimero di (met)acrilato oppure un poliestere privo di olio.
  4. 4. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui i gruppi allile pendenti sono incorporati nel polimero mediante reazione di un composto di isocianato contenente gruppi allile con gruppi idrogeno attivi associati al polimero.
  5. 5. Processo secondo la rivendicazione 4, in cui 1'isocianato contenente gruppi allile viene preparato mediante reazione di un poliisocianato con un composto contenente idrogeno attivo contenente gruppi allile.
  6. 6. Processo secondo la rivendicazione 4, in cui 1'isocianato contenente gruppi allile è monofunzionale rispetto all<1>isocianato.
  7. 7. Processo secondo la rivendicazione 4, in cui 1'isocianato contenente gruppi allile è polifunzionale rispetto ai gruppi allile.
  8. 8. Processo secondo la rivendicazione 4, in cui 1*isocianato contenente gruppi allile contiene 2-4 gruppi allile per molecola.
  9. 9. Processo secondo la rivendicazione 4, in cui 1'isocianato contenente gruppi allile viene preparato facendo reagire un diisocianato con un alcool contenente 2 o più gruppi allile per molecola, in cui preferibilmente l'alcool viene scelto da trimetilolpropan dialliletere e pentaeritritol trialliletere.
  10. 10. Processo secondo la rivendicazione 5, in cui il poliisocianato è un composto alifatico, compreso un poliisocianato cicloalifatico, in cui preferibilmente il poliisocianato è scelto da isoforn diisocianato e 1,6-esametilen diisocianato compresi i loro derivati di isocianurato e biureto.
  11. 11. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il polimero con gruppi allile pendenti ha un peso equivalente compreso fra 550 e 10.400 per quanto riguarda la funzionalità allile.
  12. 12. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il rivestimento di sommità è esposto a radiazione ultravioletta nell'intervallo di lunghezza d'onda di 200-400 nanometri, in cui preferibilmente il rapporto fra contenuto di UV-B e contenuto di UV-A della radiazione è 1:1 o meno.
  13. 13. Substrato rivestito ricoperto in conformità con i processi delle rivendicazioni da 1 a 17.
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