NO319406B1 - Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater - Google Patents
Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater Download PDFInfo
- Publication number
- NO319406B1 NO319406B1 NO20003463A NO20003463A NO319406B1 NO 319406 B1 NO319406 B1 NO 319406B1 NO 20003463 A NO20003463 A NO 20003463A NO 20003463 A NO20003463 A NO 20003463A NO 319406 B1 NO319406 B1 NO 319406B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- varnish
- coating
- rolled metal
- metal substrate
- particles
- Prior art date
Links
- 239000002966 varnish Substances 0.000 title claims description 102
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 45
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 54
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 37
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 claims description 15
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 12
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 8
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 4
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 claims description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 239000004923 Acrylic lacquer Substances 0.000 description 1
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N Caprylic acid Natural products CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013504 M-O-M Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000286209 Phasianidae Species 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004972 Polyurethane varnish Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N benzyl(trichloro)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CC1=CC=CC=C1 GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N n-hexanoic acid Natural products CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound CCCO[Ti](OCCC)(OCCC)OCCC HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000006120 scratch resistant coating Substances 0.000 description 1
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/66—Additives characterised by particle size
- C09D7/67—Particle size smaller than 100 nm
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31678—Of metal
Description
Foreliggende oppfinnelse angår et metallsubstrat av aluminium eller stål beskyttet med et sjikt av modifisert organisk lakk, samt en anvendelse av en organisk basert lakk til båndlakkering av valset aluminium eller stål.
Bakgrunn
Ved anodiserirtg av aluminium dannes det en meget hard og ripebestandig overflate av aluminiumoksid. Prosessen har imidlertid flere klare begrensninger. Det er begrensninger i hvilke aluminiumlegeringer som kan anodiseres. Når mangan er et legeringselement som blir inkorporert i aluminiumoksidet, misfarges det transparente oksidet og blir brunfarget. Ved høye konsentrasjoner av silisium blir oksidet gråfarget og fargeintensiteten avhenger av elementenes konsentrasjon. Videre er det lav produktivitet i kontinuerlige anodiseringslinjer. Linjehastigheten for tykke oksidsjikt, ca. 20 nm, er ca. 5-10 ml min, mens kontinuerlig lakkering av bånd varierer i hastighet fra 50 - 200 ml min.
Anodisert aluminium har svært begrenset bøybarhet fordi oksidet sprekker opp selv ved store bøyeradier. I dag fører det til at det blir mest anodisert ferdig knekte eller bøyde moduler. Denne type detaljer må anodiseres i stykkanlegg som har dårligere produktivitet enn de kontinuerlige linjene.
Et belegg av annen type er kjent fra PCT patentsøknad (PCT/NO98/00301) bestående av lakker produsert fra en blanding av 2 polymerer hvor den første er produsert ved kondensasjonspolymerisasjon av fenol og formaldehyd, og den andre av en varmeherdende aminopolymer. Belegget oppnår en micro hardhet på 40 Kp/mm2 ved en last på 8,2 g i 30 sekunder ved 25° C. Dette lakksystemet har en klar gulfarge og værbestandigheten av systemet er dårlig på grunn av fenolinnholdet i polymeren.
Det eksisterer således et behov for harde og ripebestandige belegg som kan påføres kontinuerlig og uten anodiseringsprosessens ulemper.
Det er tidligere kjent å fremstille belegg i form av lakker som i herdet form er rent organiske, og som har den fordel eller det særtrekk fremfor lakker med uorganisk innhold, at de som klarlakker kan fremstilles med betydelig blankere overflater. Det er imidlertid en ulempe ved disse lakker at deres slitestyrke ikke er spesielt god, fordi de ikke kan tilsettes konvensjonelle fyllstoffer som kan endre lakk- og beleggutseende.
Fra SE patentsøknad nr. 9603174-5 (KompoPigment Ltd.) er det kjent å fremstille vannbaserte malinger og lakker med et innhold av polymerer, hvor man for å bedre malingens eller lakkens slitestyrke tilsetter partikler av Si02, hvilke partikler har en størrelse opp til 150 nm, fortrinnsvis
bare 100 nm, i et vektinnhold på inntil 65% av tørrvekten til dispersjonen.
Fra EP Al 0 555 052 er det kjent en flytende blanding som omfatter en akrylmonomer, silikapartikler og minst en initiator for ultrafiolett herding av nevnte blanding, samt en komponent til å hemme nedbrytning av blandingen gjennom ultrafiolett stråling. Silikapartiklene i nevnte
i blanding kan typisk være av størrelsesorden 15-30 nm. Formålet med blandingen er å fremstille gjennomsiktige, organisk baserte belegg som skal være slitesterke og værbestandige. Dette patentet er imidlertid begrenset til ett organisk system, nemlig akryl, som i utgangspunktet er en blanding av en monomer med silikapartikler, og ikke en organisk harpiks.
Det er verdt å merke seg at malinger og lakker som er vannbasert, er dispersjoner av den aktuelle
I polymer som etter fjerning av løsningsmidlet (egentlig dispersjonsmidlet) danner det beskyttende sjikt. Det vil si at polymeren foreligger ikke i egentlig løsning. Når vannet fordamper og polymeren avsettes på en overflate, skal de mange små polymerpartikler "flyte sammen" og danne en sammenhengende, beskyttende flate. Selv om dette skjer i en utstrekning som er god nok for mange formål, er vannbaserte lakker og malinger fortsatt langt mindre beskyttende enn organisk
i baserte lakker og løsningsmidler, hvor polymerene før bruk foreligger helt løst, og ved herding/ tørking danner et kontinuerlig beskyttende sjikt med utgangspunkt i de enkelte molekyler av polymeren.
På grunn av den ovennevnte forskjell av kjemisk art mellom vannbaserte og organisk baserte lakker og malinger, kan man ikke uten videre overføre en slik metode som beskrevet i det ovennevnte
l svenske patent, til lakker som er basert på organiske løsningsmidler.
Det er kjent å tilsette uorganiske partikler med en størrelse over flere mikrometer til vannbaserte eller organisk baserte lakksystemer (såkalte fyllstoffer eller pigmenter). Denne modifiseringen kan påvirke/ forbedre slitasjeegenskapene noe, men brukes mer for å endre utseende (som for eksempel fargen) eller for å øke vekten til lakken.
Det finnes således ingen kjent metode for beskyttelse av flater av aluminium og stål, spesielt valset aluminium og stål, som oppfyller alle krav til slitestyrke etc. og som samtidig er enkel og rask å påføre.
Formål
Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en egnet beskyttende belegg for valsede meta)(substrater av aluminium, aluminiumslegeringer og stål, hvilket belegg skal være hardt, slitesterkt, værbestandig, glatt, blankt og uten egenfarge.
Det er under dette et avledet mål å tilveiebringe en lakk eller en metode for å modifisere slitasjeegenskapene til eksisterende, klare, organiske lakksystemer uten å endre de øvrige egenskapene som for eksempel klarhet og blankhet.
Oppfinnelse
Oppfinnelsen går ut på et valset metallsubstrat av aluminium, aluminiumlegeringer eller stål med et i sjikt av en organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk, og er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken til krav 1.
Foretrukne utførelsesformer av metallsubstratet ifølge oppfinnelsen fremgår av kravene 2-7.
Oppfinnelsen angår videre ut på å anvende en organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk med stor slitestyrke, som angitt i krav 8.
► Foretrukne utførelsesformer av anvendelsen ifølge oppfinnelsen fremgår av kravene 9-12.
Oppfinnelsens kjerne kan sies å innebære at man for båndlakkering av valsede flater av aluminium eller stål, anvender en lakk av den generelle type som tidligere beskrevet, i hvilken lakk man har sørget for å etablere uorganiske polymerpartikler av nanostørrelse, det vil si med en partikkelstørrelse hovedsakelig i området 1-100 nm. En slik etablering av partikler er imidlertid
i ikke noe man bare uten videre kan "tilsette" i form av ferdige partikler, etableringen kan derimot skje gjennom en eller flere alternative metoder hvor partiklene dannes gjennom kjemiske reaksjoner som finner sted in situ eller straks før tilsetting til lakkens basiskomponent. Det finnes 2 prinsipielt ulike fremstillingsmetoder for slike lakker, i det følgende omtalt som modell 1 og modell 2, som i det følgende kort er gjengitt for fullstendighets skyld, selv om de fremgangsmåtetekniske i aspekter ved fremstillingen ikke utgjør en del av den foreliggende oppfinnelse, men fremgår av
samtidig innlevert norsk patentsøknad nr. 2000 3462 (PCT/NOOl/00/00287).
Et viktig poeng er at partikler av den type og den størrelse som oppfinnelsen gjelder, ikke foreligger bare som diskrete partikler i en lakkmatrise. Partiklene danner i stedet et eget uorganisk/ organisk nettverk i tillegg til lakkens organiske nettverk. Disse to nettverkene kan foreligge side om side uavhengige av hverandre, eller de kan i større eller mindre grad være forbundet med hverandre gjennom kryssbindinger. Graden av nettverkdannelse er i noen grad avhengig også av hvilken av de tre fremstillingsmodellene som benyttes, samt av partikkelstørrelsen, og kan ikke forutsies fullstendig på teoretisk grunnlag. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til bestemte grader av nettverkdannelse eller noen bestemt mekanisme for dannelse av slike nettverk. Når det i det følgende omtales "partikler" i lakken eller i belegget, så omfatter dette også nærvær at et slikt ytterligere nettverk i den ferdig herdede lakken.
Det er verdt å merke seg at lakken eller belegget ifølge oppfinnelsen, beholder sin klare, blanke og glatte overflate til tross for at slike partikler som nevnt over inkluderes. Dette er såvidt oppfinneren kjenner til, helt nytt i sammenheng med organisk baserte lakker.
En lakk egnet til metallsubstratet og anvendelsen ifølge oppfinnelsen, kan fremstilles ved en første fremgangsmåte, heretter betegnet modell 1, hvor man først lager en partikkeldispersjon (sol) ved
I delvis hydrolyse av en eller flere uorganiske polymerforbindelser av den art som ovenfor er angitt. Man benytter for dette et løsningsmiddel som er kompatibelt med løsningsmiddelet i den lakk man ønsker å modifisere. Først deretter tilsettes nevnte sol, som på dette tidspunkt inneholder nanopartikler av ønsket type, til basislakken. Det er foretrukket i tillegg å overflatemodifisere partiklene gjennom en behandling som kan omfatte adsorpsjon av polymerer, reaksjon med et silan, ) et zirkonat, et zirkoaluminat, et orthotitanat, et aluminat eller en kombinasjon av slike behandlingsmåter.
Rent kjemisk er det 2 trinn i fremstilling av soler fra de metallorganiske forbindelser ifølge enkelte utførelsesformer, modell 1 og 2, av oppfinnelsen. Man starter ut ifra en løsning inneholdende monomerforbtndelser med formel M(OR), eller R'-M(OR)n. I formelen M(OR), er M et metallion i og R en organisk gruppe valgt blant alkyl, alkenyl, aryl eller kombinasjoner av slike med 1 til 8 karbonatomer. I formelen R^Mf^OR),,, er R' = R eller R' =R-X der X er en organisk gruppe som for eksempel amin, karboksyl eller isocyanat. Det er foretrukket at R er en enkel alkyl med 1-4 karbonatomer. Indeksen n er et heltall fra 1 til 6, avhengig av valensen til metallionet.
Det første trinnet er hydrolyse av metallalkoksidet, hvor alkoksidligander er erstattet av
i hydroksylgrupper:
=M-OR + H-OH - =M-OH + ROH
Det andre trinnet er kondensasjon, hvor hydroksylgrupper enten kan reagere med hydroksy- eller alkoksogrupper som er fra andre metatlsentre, og danne M-O-M bindinger og forholdsvis vann eller alkohol:
Reaksjonsforløpet blir prinsipielt det samme som her angitt også om man starter med forbindelsen R'-M(OR)n, idet gruppen R' ikke deltar i hydrolyse eller kondensasjons-reaksjonene.
Den resulterende løsningen består av uorganiske polymerpartikler dispergert i et løsningsmiddel.
Lakken egnet til metallsubstratet og anvendelsen ifølge oppfinnelsen, kan fremstilles ved en annen variant, heretter betegnet modell 2, I henhold til denne fremstillingsvariant tilsettes en eksisterende, kommersiell klarlakk en regulert mengde av uorganiske forbindelser av den type som ovenfor er nevnt. For å få in situ dannelse av partikler som holder seg innenfor ønsket størrelse, må det etableres kjemiske betingelser som gjør at man får riktig balanse mellom kinetikken til to
i reaksjoner som begge er ønsket, nemlig en kondensasjonsreaksjon og en hydrolysereaksjon. Mens kondensasjonsreaksjonen sørger for at monomer (enkelt-) molekyler danner kjeder (polymeriserer), sørger hydrolysereaksjonen for at polykrystallinske eller oxohydroksid-utfelling dannes i kontakt med lakkens komponenter. Et gunstig valg av den riktige metallorganiske forbindelsen, kombinert med bytting av alkoksid-grupper med sterke ligander, vil bremse hydrolysereaksjoner i forhold til
i kondensasjonsreaksjoner, hvilket fører til at nevnte kjeder ikke blir for lange, men holder seg innenfor et område som i denne beskrivelse blir generelt betegnet som oligomere. I praksis vil dette si at partiklene ofte ikke blir større enn noen få nm, mest typisk mindre enn 10 nm. Det er foretrukket at partiklene er mindre enn 30 nm fordi det sikrer at lakken forblir klar.
Det er på samme måte som for modell 1 foretrukket i tillegg å overflatemodifisere partiklene gjennom en behandling som kan omfatte adsorpsjon av polymerer, reaksjon med et silan, et zirkonat, et zirkoaluminat, et orthotitanat, et aluminat eller en kombinasjon av slike behandlingsmåter.
Felles for de tro nevnte utførelsesformer/ varianter, er at man kan ta utgangspunkt i eksisterende lakker, fortrinnsvis blanke klarlakker, basert på organiske løsningsmidler, og endre egenskapene til i disse gjennom en behandling med uorganiske polymerpartikler, slik at man i den resulterende lakken får inkorporert partikler av nanostørrelse. Disse partiklene vil som nevnt danne et tredimensjonalt nettverk som kommer i tillegg til lakkens eget organiske nettverk, og som bidrar til å gi lakken overlegen slitestyrke i forhold til kjente organisk baserte lakker. Det ytterligere nettverk omfattende de uorganiske polymerpartikler kan være uavhengig av, eller delvis bundet til lakkens organiske nettverk.
Med tilsats av regulert mengde uorganiske polymerpartikler, menes det en mengde som er tilstrekkelig til at partiklene er i stand til å danne et slik nettverk som her beskrevet. Mengden som kreves vil måtte bestemmes i det enkelte tilfelle i avhengighet av partikkelstørrelse, partikkeltype og lakktype. Generelt vil mengden uorganiske partikler ligge innenfor et intervall fra 0,5 til 50 vektprosent, regnet i forhold til mengde av den aktuelle lakk. Ved konsentrasjoner ned mot eller under den nevnte nedre grense, vil partiklene i liten grad være i stand til å danne et nettverk som bedrer slitasjeegenskapene til lakken. Ved konsentrasjoner over den nevnte øvre grense, er det risiko for at partiklene vil påvirke lakkens utseende på uønsket måte, slik at den ikke lenger fremtrer som så blank, glatt og fargeløs som før tilsetningen.
Metallionet M ifølge oppfinnelsen kan være valgt blant en rekke metaller, så som zirkon, aluminium, titan, silisium, magnesium, krom, mangan jern, kobolt og en rekke andre. Det er gjennom forsøk funnet at forbindelser hvor metallionet utgjøres av zirkon, aluminium, titan og silisium er meget godt egnet, og disse representerer således foretrukne varianter av metallionet
i ifølge oppfinnelsen. Den organiske delen R av molekylet utgjøres av en alkyl, en alkenyl, en aryl eller en kombinasjon av disse grupper, av praktiske grunner begrenset i størrelse til omfattende maksimalt 8 karbonatomer. Det er imidlertid foretrukket at R ikke har flere enn 4 karbonatomer, og mer foretrukket at det er en enkel alkyl som metyl, etyl, propyl eller bu ty I.
Mange ulike organiske lakktyper egnet for formålet, og typen bestemmes i stor grad av
I applikasjonsområdet. Således kan det tas utgangspunkt i akryllakker, epoksylakker, polyesterlakker, polyuretanlakker, polyamidimidlakker og polykarbonatlakker, for å nevne de viktigste.
I det følgende er oppfinnelsen belyst gjennom noen testeksempler for flere av fremgangsmåte-variantene ifølge oppfinnelsen. Det er ikke eksemplifisert anvendelser på flater av stål, men det skal i bemerkes at disse prinsipielt kan sidestilles med eksemplene vist for aluminium, selv om heftegenskapene, hardhetsegenskapene etc. er noe forskjellige for disse materialer.
Eksempel I.
En kommersiell klar epoksylakk VS 150 fra Valspar, USA ble modifisert etter modell 2 og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
i Epoksylakken var en én-komponentlakk som inneholder både harpiksen og en kryssbinder.
Modifiseringen: 20 ml. av en blanding av 61 g tetraetoksi-ortosilan (TEOS) fra Sigma Aldrich, Sveits, 200 g butanol og 121 g aluminium sek-b ut oksid fra Sigma Aldrich, Sveits ble tilsatt dråpevis med ca. 2 sek mellom hver dråpe, til 40 ml lakk under kraftig omrøring (800 opm). Hele operasjonen varte ca. 40 min.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 250°C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 8 pim.
Testing: Stitasjeegenskapene ble testet ved hjelp av en hardhetspenn av type Eriksen, Tyskland. Metoden består av å lage et riss med hardhetspennen. Kraften som ble benyttet ble styrt av en fjær. Hardhetsverdien som er relatert til kraften, leses på hardhetspennen. Parallelle målinger viste at kraften på platen belagt med den modifiserte lakken var over 1 N, mens kraften målt på den ikke
modifiserte lakken var under 0,2 N.
Eksempel 2.
En kommersiell klar akryllakk (SZ-006 fra Rhenania, Tyskland) ble modifisert etter modell 2 og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
■ Akryllakken var en én-komponentlakk som inneholder både harpiksen og kryssbinderen.
Modifiseringen: 4,7 g av tetraisopropyl orthotitanat fra Sigma Aldrich, Sveits ble tilsatt 12,9 g metakrylsyre under omrøring. Etter 15 min. omrøring ble den tilsatt 26,4 g lakk under omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at
i temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241 °C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 8 ^m.
Testing:
SI itasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Mach ine fra Eyre/Biceri - apparat. Den ene lakkerte platen ble spent fast på apparatet. En bomullstolpe er festet på den bevegelige delen, og plassert på den lakkerte platen med en konstant vekt på 588 g (3X load), og apparatet satt på. Antall omdreininger ble tellet (automatisk). Etter 20 omdreininger ble overflaten til platen metatlisert og observert.. Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 2 og den ikke modifiserte lakken på 3.
Klarhet.
Lakken/ belegget var optisk klart. Klarheten til belegg kan kvantifiseres ved å måle glansen (RD/20). Glansen til den modifiserte lakken hadde en verdi på 1793 som var sammenlignbar med glansen til den umodifiserte lakken (1773).
Eksempel 3.
Den samme kommersielle lakken som i eksempel 2 ble modifisert etter modell 1 og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
Modifiseringen: 11,34 g av en alkoholatløsning av titan propoksid fra Sigma Aldrich, Sveits ble tilsatt 7,74 g heksansyre under omrøring. Deretter ble det tilsatt 1 g destillert vann under omrøring. Etter 15 min. omrøring av denne solen, ble 10 g sol tilsatt 0,165 g y-aminopropyl trietoksysilan tilsatt under omrøring. 1 g blandingen tilsettes deretter 10 g lakk under omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at
i temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241 °C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 8 nm.
Kararkterisering og testing:
Partikkelstørrelsen i solen.
Partikkelstørrelsen i solen ble målt ved hjelp av lyssprednings prinsippet. Et kommersielt
l instrument, "Zetasizer 3" fra Malvern, UK, brukes til bestemmelse av størrelses fordeling. Størrelsesfordelingen var skarp og den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen var 5 nm.
Slitasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 588 g (3X load). Antall riper på delen som var påført den ikke modifiserte lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 2 og den ikke modifiserte lakken på 3.
Klarhet.
Lakken/ belegget var optisk klart. Klarheten til lakk/ belegg kan kvantifiseres ved å måle diffus transmisjon. Dette gjøres eksempelvis ved å benytte en klar glassplate som substrat for lakken/ belegget. Først måles diffus transmisjon på glassplaten. Deretter blir lakken/ belegget påført på glassplaten, og diffus transmisjon måles på nytt. Endring i diffus transmisjon etter påføring av lakken/ belegget vil være et godt mål på klarheten til lakken/ belegget (forutsatt at ikke grensesjiktet mellom lakk/ belegg og glassplaten bidrar nevneverdig til spredning av lyset). Målingene ble gjort med et apparat i henhold til DIN 5036 standarden.
Diffus transmisjon for den klare glassplate ble målt til 0,5%. Den ikke modifiserte lakken ble påført glassplaten (lakktykkelse 5 um). Etter påføring ble diffus transmisjon målt til 1,5%. Diffus transmisjon for den modifiserte lakken ble målt under 6%.
Eksempel 4.
Den samme kommersielle lakken som i eksempel 2 ble modifisert etter modell 1 og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
Modifiseringen: 4,7 g tetraisopropyl orthotitanat fra Sigma Aldrich, Sveits ble tilsatt 15,3 g pentansyre under omrøring. Deretter ble det tilsatt 0,45 g destillert vann under omrøring. Etter 15 min. omrøring av denne solen, ble 10 g sol tilsatt 10 g lakk under omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
i (stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241 °C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 8 jwm.
Karakterisering og testing:
Partikkelstørrelsen i solen.
i Partikkelstørrelsen i solen ble målt ved hjelp Zetasizer 3 fra Malvern, UK. Størrelsesfordelingen var skarp og den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen var 3 nm.
S1 itasj eegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 980 g (5X load). Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 3 og den ikke modifiserte lakken på 6..
Klarhet.
Lakken/ belegget var optisk klart. Klarheten til belegg kan kvantifiseres ved å måle glansen (RD/20). Glansen til den modifiserte lakken hadde en verdi på 1693 som var sammenlignbar med glansen til den umodifiserte lakken (1773).
Eksempel 5.
Den samme kommersielle lakken som i eksempel 2 ble modifisert etter modell 1, og anvendt til lakkering av aluminiumsplater.
Modifisering: 60 g av y-aminopropyltrietoksysillan (y-APS) ble tilsatt 13,2 g DBG og 15,18 g destillert vann. Solen er rørt i 12 timer under sakte omrøring. 5 g av solen ble deretter tilsatt 1 g lakk under sakte omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241 °C. Platen ble
deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 7 fxm.
Testing:
Slitasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet ved hjelp av en "taber abraser" etter ISO standard D 4060-95.
i Metoden består i å slite den lakkerte flaten med et gummihjul som roterer på prøven. Antall omdreininger registreres automatisk (1000 omdreininger), og kraften reguleres med en kjent vekt (500 g). Platene veies før og etter testen. Vekttapet målt på platen belagt med den ikke modifiserte lakken var 12,37 mg, mens vekttapet på platen med den modifiserte lakken var på 1,22 mg.
Slitasjeegenskapene ble også testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra
l Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 980 g (5X load).. Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 1 og den ikke modifiserte lakken på 6.
Eksempel 6.
> Den samme kommersielle lakken som i eksempel 2 ble modifisert etter modell 1, og anvendt til lakkering av aluminiumsplater.
Modifisering: 100 g av en kommersiell silikasol fra Nissan Chemicals, Japan, er tilsatt 22,4 g y-APS under sakte omrøring i 15 minutter. 10,2 g av den modifiserte solen ble deretter tilsatt en blanding av 3,3 g y-APS og 1,5 g DBG under sakte omrøring. 5,1 g av den nye blandingen tilsettes i I g lakk under sakte omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241 °C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 7 nm.
Testing:
Slitasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 588 g (3X load). Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 1 og den ikke modifiserte lakken på 3.Tabellene herunder oppsummerer hvilke typer lakk som er brukt, og resultater fra de forskjellige hardhetstester og blankhetstester.
Resultatene fra de forskjellige testene viser at lakksystemer med stor slitestyrke er oppnådd etter modifisering etter de tre varianter av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og at lakkens blankhet opprettholdes.
Det skal bemerkes at foreliggende oppfinnelse i stor grad er vinklet mot modifisering av eksisterende, kommersielle lakker, men ikke utelukkende er begrenset til stike. Det er selvsagt intet i veien for å anvende oppfinnelsens ide med andre lakker, for eksempel spesielle lakker som ikke tidligere har vært i kommersiell omsetning eller nyutviklede lakker som i seg selv kan utgjøre selvstendige oppfinnelser, etc.
Videre er det for enkelhets skyld beskrevet slik at modifiseringen alltid skjer på en ferdig produsert lakk. I en kommersiell situasjon kan det godt være mer hensiktsmessig å foreta modifiseringen som introduserer nanopartiklene ifølge oppfinnelsen, som et annet trinn i fremstillingsprosessen enn det helt siste.
Enn videre er det beskrevet slik som at lakken etc. alltid tilsettes en mengde partikler som svarer til et aktuelt bruksbehov. Det er imidlertid intet i veten for å tilsette høyere konsentrasjoner av partikler enn hva bruksbehovet er, slik at brukeren umiddelbart før bruk fortynner det aktuelle konsentrat med standard lakk etc. av samme rype ned til den ønskede konsentrasjon, som også kan variere med slitasjebelastning, underlagsmateriale etc.
; Endelig er det i tilknytning til fremgangsmåten for fremstilling av lakk i henhold til oppfinnelsen beskrevet to alternative metoder som i utgangspunktet fremtrer som gjensidig utelukkende, slik at hvis man velger modell 1, velger man samtidig bort modell 2 for den aktuelle applikasjon. Dette er ikke riktig, idet det er fullt mulig å kombinere de to modeller. Det er således mulig å benytte et system hvor det både tilsettes uorganiske partikler gjennom partikkeldispersjon i henhold til
i oppfinnelsens modell 1 og samtidig gjennom in situ dannelse i lakken i henhold til oppfinnelsens modell 2.
Disse ovennevnte variasjoner ligger alle innenfor oppfinnelsens ramme, liksom enhver annen fagmessig tilpasning som måtte gjøres for å tillempe oppfinnelsens ide til aktuelle bruksbehov.
Claims (12)
1. Valset metallsubstrat av aluminium, aluminiumslegeringer eller stål med et sjikt eller belegg av en organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk,
karakterisert ved at lakken eller belegget er fremstilt ved en prosess som omfatter følgende trinn: -først tilberedes en sol (partikkeldispersjon) gjennom partiell hydrolyse av en løsning inneholdende en eller flere uorganiske monomer-forbindelser valgt blant følgende grupper: i) M(OR)„ eller ii) R'-M(OR)n, hvor M er et metallion, og R en organisk gruppe valgt blant alkyl, alkenyl, aryl eller kombinasjoner av slike grupper med 1 til 8 karbonatomer, R' = R eller R-X, hvor X er en organisk gruppe som for eksempel amin, karboksyl eller isocyanat, og n er et heltall fra 1 til 6, hvoretter nevnte sol blandes med basislakken slik at de dannede uorganiske polymerpartikler blir dispergert med en partikkelstørrelse i området 1-100 nm, idet nevnte partikler gjennom en kondensasjons-prosess er i stand til å danne et tredimensjonalt nettverk som er uavhengig av nettverket til den aktuelle lakken.
2. Valset metallsubstrat av aluminium, aluminiumslegeringer eller stål med et sjikt eller belegg av en organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk,
karakterisert ved at lakken eller belegget er fremstilt ved en prosess som omfatter følgende trinn: en regulert mengde av en løsning av uorganiske monomer-forbindelser tilsettes til en basislakk, idet nevnte uorganiske monomer-forbindelser valgt blant følgende grupper: i) M(OR)„ eller ii) R'-M(OR)„, hvor M er et metallion, og R en organisk gruppe valgt blant alkyl, alkenyl, aryl eller kombinasjoner av slike grupper med 1 til 8 karbonatomer, R' = R eller R-X, hvor X er en organisk gruppe som for eksempel amin, karboksyl eller isocyanat, og n er et heltall fra 1 til 6, slik at disse forbindelser er i stand til å undergå en kombinasjon av en hydrolysereaksjon og en kondensasjonsreaksjon under in- situ dannelse av et tredimensjonalt nettverk som er uavhengig av nettverket til den aktuelle lakken, idet kinetikken til den kombinerte hydrolyse- og kondensasjonsreaksjon reguleres slik at de uorganiske polymerpartikler som dannes er i området for oligomere, det vil si i hovedsak med en partikkelstørrelse i området 1-100 nm.
3. Valset metallsubstrat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,
karakterisert ved at partiklene overflatemodifiseres gjennom en behandling som omfatter adsorpsjon av polymerer, reaksjon med et silan, et zirkonat, et zirkoaluminat, et orthotitanat, et aluminat eller en kombinasjon av slike behandlingsmåter.
4. Valset metallsubstrat som angitt i kravene 1- 2,
karakterisert ved at R er en gruppe med inntil 4 karbonatomer, spesielt metyl, etyl, propyl, butyl eller en kombinasjon av disse gruppene.
5. Valset metallsubstrat som angitt i kravene 1- 2,
karakterisert ved at metallionet M er valgt fra gruppen bestående av zirkon, aluminium, titan, silisium eller kombinasjoner av disse.
6. Valset metallsubstrat som angitt i krav 1,
karakterisert ved at nevnte uorganiske polymerpartikler har en størrelse mindre enn 30 nm.
7. Valset metallsubstrat som angitt i krav 1,
karakterisert ved at de uorganiske polymerpartikler er til stede i ikke herdet lakk i en mengde av 0,5 - 50 vekt-%.
8. Anvendelse av organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk med stor slitestyrke, omfattende en regulert mengde av uorganiske polymerpartikler med partikkelstørrelse i hovedsak i området 1-100 nm som inngår i et tredimensjonalt nettverk uavhengig av nettverket til den aktuelle lakken, idet partiklene er reaksjonsprodukter fremkommet ved hydrolyse og kondensasjonsreakson av monomerforbindelser valgt blant følgende grupper: i) M(OR)„, eller ii) R'-M(OR)„,
hvor M er et metallion, og R en organisk gruppe valgt blant alkyl, alkenyl, aryl eller kombinasjoner av slike med 1 til 8 karbonatomer, R' = R eller R-X, hvor X er en organisk gruppe som for eksempel amin, karboksyl eller isocyanat, og n er et heltall fra 1 tit 6, som beskyttende overflatebelegg på flater av aluminium eller stål, fortrinnsvis valset aluminium eller stål.
9. Anvendelse som angitt i krav 8 idet metallionet M er zirkon, aluminium, titan, silisium eller en kombinasjon av disse.
10. Anvendelse som angitt i krav 8 idet R fortrinnsvis er en gruppe med inntil 4 karbonatomer, spesielt metyl, etyl, propyl, butyl eller en kombinasjon av disse gruppene.
11. Anvendelse som angitt i krav 8 idet nevnte uorganiske polymerpartikler har en størrelse mindre enn 30 nm.
12. Anvendelse som angitt i krav 8 idet de uorganiske polymerpartikler er til stede i en mengde av 0,5 - 50 vekt-% regnet av ikke herdet lakk.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20003463A NO319406B1 (no) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater |
| PCT/NO2001/000288 WO2002008344A2 (en) | 2000-07-05 | 2001-07-05 | Rolled metal substrate coated with organic based varnish, and method for applying such varnish to surfaces of rolled metal |
| US10/311,337 US20030186067A1 (en) | 2000-07-05 | 2001-07-05 | Rolled metal substrate coated with organic based varnish, and method for applying such varnish to surfaces of rolled metal |
| CA002414993A CA2414993A1 (en) | 2000-07-05 | 2001-07-05 | Rolled metal substrate coated with organic based varnish, and method for applying such varnish to surfaces of rolled metal |
| AU2001292446A AU2001292446A1 (en) | 2000-07-05 | 2001-07-05 | Rolled metal substrate coated with organic based varnish, and method for applying such varnish to surfaces of rolled metal |
| JP2002514238A JP2004508459A (ja) | 2000-07-05 | 2001-07-05 | 有機ベースのワニスでコートした圧延金属基板、およびそのようなワニスを圧延金属の表面に塗布するための方法 |
| EP01972806A EP1297081A2 (en) | 2000-07-05 | 2001-07-05 | Rolled metal substrate coated with organic based varnish, and method for applying such varnish to surfaces of rolled metal |
| ZA200300060A ZA200300060B (en) | 2000-07-05 | 2003-01-03 | Rolled metal substrate coated with organic based varnish and method for applying such varnish to surfaces of rolled metal. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20003463A NO319406B1 (no) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20003463D0 NO20003463D0 (no) | 2000-07-05 |
| NO20003463L NO20003463L (no) | 2002-01-07 |
| NO319406B1 true NO319406B1 (no) | 2005-08-08 |
Family
ID=19911351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20003463A NO319406B1 (no) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030186067A1 (no) |
| EP (1) | EP1297081A2 (no) |
| JP (1) | JP2004508459A (no) |
| AU (1) | AU2001292446A1 (no) |
| CA (1) | CA2414993A1 (no) |
| NO (1) | NO319406B1 (no) |
| WO (1) | WO2002008344A2 (no) |
| ZA (1) | ZA200300060B (no) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10213756A1 (de) * | 2002-03-26 | 2003-10-09 | Behr Gmbh & Co | Kreislauf oder Komponente hiervon für ein Kühlmittel |
| SE528890C2 (sv) * | 2005-02-17 | 2007-03-06 | Sandvik Intellectual Property | Metallsubstrat, artikel och förfarande |
| GB0912201D0 (en) | 2009-07-14 | 2009-08-26 | Imerys Minerals Ltd | Coating compositions |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3751856T3 (de) * | 1986-10-03 | 2001-04-19 | Ppg Ind Ohio Inc | Organisch-anorganisches Hybridpolymer |
| DE3834773A1 (de) * | 1988-10-12 | 1990-04-19 | Fraunhofer Ges Forschung | Teilchenfoermige polykondensate, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung |
| DE4337643C1 (de) * | 1993-11-04 | 1995-08-03 | Rwe Dea Ag | Verfahren zur Herstellung von in Wasser dispergierbaren Tonerdehydraten böhmitischer Struktur und Verwendung derselben |
| US5493005A (en) * | 1995-02-21 | 1996-02-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Hydroxy-pendent benzoxazole copolymers |
| US5580819A (en) * | 1995-03-22 | 1996-12-03 | Ppg Industries, Inc. | Coating composition, process for producing antireflective coatings, and coated articles |
| DE19540623A1 (de) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Kompositmaterialien mit hohem Grenzflächenanteil und dadurch erhältliche Kompositmaterialien |
| DE19543204C2 (de) * | 1995-11-20 | 1997-09-18 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von nanodispersem Titandioxid und seine Verwendung |
| US6280838B1 (en) * | 1997-01-10 | 2001-08-28 | U. S. Philips Corporation | Optical element, a display device provided with said optical element, and a method of manufacturing the optical element |
| DE19721600A1 (de) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Hoechst Ag | Nanoporöse interpenetrierende organisch-anorganische Netzwerke |
| WO1999064504A1 (de) * | 1998-06-05 | 1999-12-16 | Cabot Corporation | Nanoporöse interpenetrierende organisch-anorganische netzwerke |
| DE19909877A1 (de) * | 1999-03-06 | 2000-09-07 | Basf Coatings Ag | Sol-Gel-Überzug für einschichtige oder mehrschichtige Lackierungen |
| DE19924644A1 (de) * | 1999-05-28 | 2000-11-30 | Argotec Lacksysteme Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Nanopartikel enthaltenden Mediums, insbesondere Lackes |
| DE19931204A1 (de) * | 1999-07-07 | 2001-01-18 | Rwe Dea Ag | Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln dispergierbaren Metalloxiden |
-
2000
- 2000-07-05 NO NO20003463A patent/NO319406B1/no unknown
-
2001
- 2001-07-05 CA CA002414993A patent/CA2414993A1/en not_active Abandoned
- 2001-07-05 WO PCT/NO2001/000288 patent/WO2002008344A2/en active Application Filing
- 2001-07-05 EP EP01972806A patent/EP1297081A2/en not_active Withdrawn
- 2001-07-05 US US10/311,337 patent/US20030186067A1/en not_active Abandoned
- 2001-07-05 JP JP2002514238A patent/JP2004508459A/ja active Pending
- 2001-07-05 AU AU2001292446A patent/AU2001292446A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-01-03 ZA ZA200300060A patent/ZA200300060B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA200300060B (en) | 2003-07-22 |
| NO20003463L (no) | 2002-01-07 |
| AU2001292446A1 (en) | 2002-02-05 |
| NO20003463D0 (no) | 2000-07-05 |
| JP2004508459A (ja) | 2004-03-18 |
| WO2002008344A3 (en) | 2002-04-11 |
| US20030186067A1 (en) | 2003-10-02 |
| WO2002008344A2 (en) | 2002-01-31 |
| EP1297081A2 (en) | 2003-04-02 |
| CA2414993A1 (en) | 2002-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102395637A (zh) | 光学制品用底涂剂组合物和光学制品 | |
| CN102227309B (zh) | 涂装金属材料和其制造方法 | |
| CN102449072B (zh) | 有机硅氧烷树脂组合物及其层叠体 | |
| CN102471640B (zh) | 一种涂层剂用表面调整剂 | |
| CN101511948B (zh) | 珍珠光泽颜料 | |
| CN102533098B (zh) | 透明被膜形成用涂布液及带该透明被膜的基材 | |
| CN101935454A (zh) | 层叠体 | |
| JP2011514255A (ja) | 高耐摩耗性の乗り物用塗料の製造方法、乗り物用塗料、およびその使用 | |
| TW201002438A (en) | Coil coating method | |
| CA2184839A1 (en) | Waterborne coating compositions having improved smoothness | |
| US10570310B2 (en) | Optical article comprising a hard coat, and production method | |
| WO2017053190A1 (en) | Reduced point of sale bases for multi-finish paint line and methods for same | |
| CN105524549A (zh) | 活性能量辐射可固化的有机硅涂料组合物和涂覆制品 | |
| KR101856395B1 (ko) | Uv-경화성 코팅 조성물 및 이를 사용하는 방법 | |
| CN113372807B (zh) | 一种持续耐摩擦的紫外光固化防雾涂料组合物及其涂层的制备 | |
| JPS6121761A (ja) | メタリツク仕上げ方法 | |
| WO2015076314A1 (ja) | クリヤーコート組成物 | |
| TW201843260A (zh) | 塗料組成物 | |
| NO319406B1 (no) | Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater | |
| CN101528846A (zh) | 无机-有机混合组合物及其用途 | |
| NO319405B1 (no) | Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme | |
| JP2002327150A (ja) | 塗料組成物及び塗装物品 | |
| US20030162874A1 (en) | Organic based varnish or gelcoat, methods for its manufacture and use, and substrate comprising such varnish or gelcoat | |
| KR100511392B1 (ko) | 난반사 도료 조성물 | |
| JP2800258B2 (ja) | コーテイング組成物及びコーテイング方法 |