SE438452B - Forfarande for framstellning av en skyddande och dekorativ beleggning pa ett underlag - Google Patents

Description

7804655-9 bryggbildare, såsom ett aminoharts, varvid härdningssteget utföres efter applicering av beläggningskompositionen på underlaget. En kombination av båda härdningsmekanismerna utnyttjas ofta. Dessa polyesterbaserade kompositioner medför emellertid vissa svårig- heter, särskilt isamband med den sprutapplicering, som normalt tillämpas vid lackering av bilar, I sådana fall då en sådan kompo- sition användes för slutlackeringen av bilen kan det, för att man skall uppnå god utrinning av beläggningen efter appliceringen i avsikt att maximera glansen, erfordras en tillsats av filmbildan- de komponenter med mycket låg molekylvikt. De senare har emeller- tid en tendens att förorsaka en alltför kraftig flytning av kompo- sitionen under sprutningen med åtföljande "gardinbildning". I andra fall, då menterad basbeläggning, i synnerhet en komposition innehållande en polyesterbaserad komposition användes som pig- pigment i form av metallflingor, ovanpå vilken en opigmenterad toppbeläggning appliceras medelst konventionell "wet-on-wet"-teknik. är det ett primärt behov att appliceringen av toppbeläggningen inte skall få basbeläggningen att mjukna och därigenom bryta orientering- en av metallflingorna (varigenom “glamour metallic" eller "flip" effekt uppnås). För att uppfylla detta krav behövs filmbildande material med hög molekylvikt men det är ofta svårt att välja ut lämpliga polyestermaterial, som leder till höga molekylvikter utan åtföljande problem med hög viskositet eller risk för gelatinering under framställningen.

Det har nu visat sig att man kan uppnå förbättringar i sprutappliceringsegenskaperna hos en beläggningskomposition baserad på ett polyesterharts genom att man i kompositionen inför polymer- mikropartiklar av särskild typ.

Uppfinningen avser sålunda ett förfarande för framställ- ning av en ytbeläggning på ett underlag genom att på underlagets yta genom sprutning applicera en beläggningskomposition innefattan- de (A) ett filmbildande polyesterharts utgörande kondensationspro- dukten av en flervärd alkohol och en flervärd karboxylsyra, och eventuellt också en fettsyra härrörande från en naturlig, torkande, halvtorkande eller icke-torkande olja och (B) ett flyktigt, orga- 7804653-9 3 niskt, vätskeformigt utspädningsmedel, vari polyesterhartset (A) är löst, och därefter driva av det flyktiga utspädningsmedlet (B) under bildning av en polymerfilm på ytan och, eventuellt, efter ax drivning av utspädningsmedlet (B) (2) pâ den sålunda erhållna bas- beläggningsfilmen applicera en transparent toppbeläggningskomposi- tion innefattande (E) en filmbildande polymer och (F) en flyktig bärarvätska för polymeren (E) och bilda en toppbeläggningsfilm av nämnda komposition, kännetecknat av att den applicerade beläggning konpositionen även innehåller (C) polymermikropartiklar som är olö liga i och stabilt dispergerade i lösningen av polyesterhartset (A) i utspädningsmedlet (B), i en mängd av minst 3 vikt-% av den sam- manlagda vikten av hartset (A) och mikropartiklarna, vilka mikro- partiklar har en diameter av mellan 0,01 - 10 och utgör disper- sionspolymerisationsprodukten av monomerer i en organisk vätska, i vilken den resulterande polymeren är olöslig, i närvaro av en sterisk stabilisator för mikropartiklarna, som är en segment- eller ymppolymer som i molekylen innehåller en komponent bestå- ende av polymerkedjor som låter sig solvatiseras av den organiska vätskan och en annan komponent som förhållandevis icke solvatiser- bar av nämnda vätska och kan associera sig med mikropartiklarna, och att mikropartiklarna dessutom är associerade med en hjälppoly- mer som är löslig i utspädningsmedlet (B) och även är kompatibel med det filmbildande polyesterhartset (A), förutsatt att, om topp- beläggningskompositionen appliceras som i (2), innehåller kompo- sitionen applicerad i (1) mikropartiklarna (C) i en mängd av minst 10 vikt-% av den sammanlagda vikten av (A) och (C) och dessutom innehåller (D) piqmefltpärtiklär likaledes dispergerade i lösningen av hartset (A) i utspädningsmedlet (C).

Uttrycket filmbildande polyesterharts utgörande kondensaLionsprodukter av en flcrvärd alkohol och flervärd karboxylsyra inkluderar alkydhartser erhållna från sådana ut- gângsmaterial under tillsats av komponenter som bidrar med rester av fettsyror härrörande från naturliga torkande oljor eller halvtorkande oljor och även oljor som saknar lufttork- ningsförmâga. I begreppet innefattas även polyesterhartser utan några rester av naturlig olja. Alla dessa hartser inne- 7304653-9 håller normalt en viss mängd fria hydroxyl- och/eller karboxylgrupper, som är tillgängliga för reaktion med lämpliga bryggbildare, som dis- kuteras närmare nedan. När en bryggbildare användes betraktas denna i föreliggande sammanhang som en del av den filmbildande komponenten (A). i I Lämpliga flervärda alkoholer för framställning av polyester- hartser är etylenglykol, propylenglykol, butylenglykol, l,6-hexylen- dietylenglykol, trietylenglykol, tetraetylen- trimetyloletan, pentaetytritol, glykol, neopentylglykol, glykol, glycerol, trimetylolpropan, dipentaerytritol, tripentaerytritol, hexantríol, oligomerer av styren och allylalkohol (t.ex. under beteckningen "RJ l00") och kondensationsprodukterna av trimetylo] den som försäljes av Monsanto Chemical Company propan med etylenoxid eller propylenoxid (såsom de produkter som på Lämpliga fler- marknaden förekommer under benämningen "Niax"trioler). värda karboxylsyror är bärnstenssyra (eller dess anhydrid), adipin- syra, azehinsyra, sebacínsyra, maleinsyra (eller dess anhydríd), fumar- syra, mukonsyra, ítakonsyra, ftalsyra (eller dess anhydrid), isoftal- trimellitsyra (eller dess anhydrid) och pyromellit- man vill framställa lufttorkande alkyd- syra, tereftalsyra, syra (eller dess anhydríd). När hartser kan man som torkande oljefettsyror exempelvis använda sådana härrörande från línfröolja, sojabönolja, tallolja, dehydratiserad ricinolja, fiskoljor eller träolja. Andra oljefettsyror av halvtorkan- de eller icke torkande typ som kan användas är sådana som härrör från safflorolja, solrosolja och bomullsfröolja. Normalt föredras att olje~ längden på ett sådant alkydharts ej överstiger 50 %. Envärda mättade karboxylsyror kan också ingå för att förläna polyestern viss plastíci~ tet. Dessa syror kan t.ex. vara mättade alífatiska Cu - C20~syror » bensoesyra, p~tertbutylbensoesyra och abetinsyra. Dessa kan i själva verket vara de enda närvarande fettsyrorna i sådana fall då polyester- hartset skall härdas genom efterföljande reaktion mellan kvarvarande hydroxyl- eller karboxylgrupper med en bryggbildare. Vidare kan mono- funktionella hydroxiföreningar ingå för att man bättre skall kunna reglera kedäelängden på polyestern eller för tillhanda hållande av vissa önskvärda kompatibilitetsegenskaper.Monohydroxiföreningar är bensylalkohol, cyklohexylakohol, mättade eller omättade fettalkoholer och kondensationsprodukter av etylenoxid eller propylenoxid med mono* H funktionella alkoholer (t.ex. metoxi-polyetylenglykolen erhållen genom.omsättning av etylenoxid och metanol).

Lämpliga filmbildande polyesterhartser innefattar även Ä 7804653-9 5 "modifierade" alkydhartser, t.ex. styren- eller metakrylmodífierade alkyder, uretanalkyder och epoxialkyder.

Den flyktiga organiska vätskekomponenten (B) i kompositione använd vid förfarandet kan vara vilken som helst av de vätskor elle blandningar av vätskor, som normalt användes som polymerlösningsme- del i beläggningskompositioner, t.ex. aromatiska kolväten såsom toluen och xylen och petroleumfraktioner med olika kokpunktsområden uppvisande signifikant aromathalt, estrar såsom butylacetat, etylen glykoldiacetat och 2-etoxietylacetat, ketoner, såsom aceton och met' isobutylketon samt alkoholer såsom butylalkohol. Den vätska eller bl ning av vätskor som man väljer som utspïdningsmedel (B) beror av polyesterhartsets (A) natur enligt väl kända principer inom den! teknologi, så att hartset skall vara lösligt i utspädningsmedlet.

Polymermikropartiklarna (C) närvarande i kompositionen anvär enligt uppfinningen är polymerpartiklar av kolloidal dimension med en diameter av 0,01 - 10 um, som är olösliga i lösningen av polyeste hartset (A) i utspädningsmedlet (B) och som är stabilt dispergerade däri (i den meningen att de ej undergår flockulering eller aggregati men är dispergerade i detta medium. Olöslighet hos mikropartiklarna kan uppnås genom lämpligt val av sammansättningen på mikropartikelpc meren, d.v.s. polymeren kan vara en polymer, som i sig är olöslig i denna lösning, men företrädesvis uppnås denna eflèkt genom att införa en tillräcklig grad av tvärbindning i en polymer, vilken om den ej v tvärbunden skulle vara löslig i lösningen av polyesterhartset (A) i utspädningsmedlet (B). När olöslíghet av mikropartiklarna uppnås gen tvärbindning föredras att graden av tvärbindning ej bör vara större än vad som erfordras för att göra polymeren olöslig. Olöslighet hos mikropartiklarna i lösningen av polyesterhartset (A) i utspädningsme let (B) kan kontrolleras genom ett särskilt försök. Vid detta försök skakas mikropartiklarna (l viktdel) under 30 minuter med utspädnings medlet (B) (100 viktdelar) och den uppkomna suspensionen centrifuger därefter vid 17000 varv/min under 30 minuter. Den överliggande vätsk fråndekanteras och den kvarvarande polymeren torkas därefter under 30 minuter vid l50°C, varefter dess vikt jämföras med vikten på de ursprungliga mikropartiklarna. Detta försök kan vara svårt att till- lämpa när den specifika vikten på utspädningsmedlet är nära eller större än den specifika vikten på mikropartiklarna men sådana utspäd ningsmedel (t.ex. klorerade lösningsmedel) bör normalt ej användas í kompositioner av ifrågavarande slag. När resultatet av försöket visa 78046 53-9 6 att mikropartiklarna är acceptabelt olösliga i utspädningsmedlet (B), kan man anta att partiklarna kommer att vara åtminstone lika olösliga när polyesterhartset (A) också är närvarande i lösning i utspädnings- medlet. Det kan vara praktiska svårigheter att utföra försöket ifen lösning av pclyesterhartset (A) i utspädningsmedlet (B).

Mikropartikelpolymeren kan vara av olika typ. Den kan t.ex. vara en additionspolymer härrörande från en eller flera eteniskt o- mättade monomerer, i synnerhet kan den vara en polymer eller sampoly- mer av en eller flera alkylestrar av akrylsyra eller metakrylsyra eventuellt tillsammans med andra monomerer såsom vinylacetat, akryl- nitril, styren, akrylsyra eller metakrylsyra. Lämpliga akrylsyra~ och metakrylsyraestrar inkluderar metylmetakrylat, etylmetakrylat, propylmetakrylat, butylmetakrylat, etylakrylat, butylakrylat, och 2-etylhexylakrylat. När man vill att en sådan polymer skall tvärbin- das kan detta uppnås med hjälp av endera av två metoder. Den första består i att man i monomererna, från vilka polymeren framställes, inblandar en mindre mängd av en monomer, som är flerfunktionell med avseende på polymerisationsreaktionen, t.ex. etylenglykoldimetakrylat eller divinylbensen. För det andra kan det ske genom att man i dessa monomerer inblandar mindre mängder av två andra monomerer, som uppbär par av kemiska grupper, som kan fås att reagera med varandra antingen under eller efter polymerisationsreaktionen, såsom epoxi- och karboxyl- grupper (t.ex. glycidylmetakrylat och metakrylsyra), anhydrid och hydroxyl eller isocyanat och hydroxyl. Alternativt kan mikropartiklar~ na bestå av en kondensationspolymer, t.ex. en polyester framställd av någon av ovan beskrivna flervärda alkoholer och flervärda karboxylsy- ror. Dessa polymerer kan om så önskas också vara tvärbundna genom att man tillför material med funktionalitet större än 2 i utgångskomposi- tionen även och i detta fall på grund av den karakteristiskt breda fördelningen av molekylslag bildade vid en kondensationspolymerisa- tion det kan vara svårt att få fram en produkt i vilken samtliga dessa molekylslag är tvärbundna.

Den kemiska sammansättningen och graden av tvärbindning i mikropartikelpolymeren kan vara sådan att den har ett Tg-värde (glas- gummiövergångstemperatur) under rumstemperatur, i vilket fall mikro- partiklarna är gummiartade till sin natur. Alternativt kan den vara sådan att Tg-värdet ligger över rumstemperatur, varvid partiklarna är hårda och glasartade.

Som ovan nämnts är det nödvändigt att de polymera mikropartik- larna är stabilt dispergerade i lösningen av polyesterhartset i 7804653-9 7 det vätskeformiga utspâdningsmedlet. Med "stabilt dispergerade" mena att partiklarna hindras från bildning av flockulat eller aggregat medelst en sterisk barriär omkring partiklarna av polymerkedjor som är solvatiserade av lösningen och sålunda föreligger i kedjeförlängá konfiguration. I detta sammanhang innebär termen "solvatiserad" att ifrågavarande polymerkedjor om de var oberoende molekyler skulle var lösliga i polyesterhartslösningen men eftersom kedjorna är bundna ti mikropartiklarna vid en eller flera punkter utefter sin längd förbli den steriska barriären permanent kopplad till partiklarna. Avsikten är att de stabiliserande polymerkedjorna som användas i varje enskil fall väljes med hänsyn till naturen hos det vätskeformiga utspädning medlet och ifrågavarande filmbildande polyesterharts. I allmänna termer innebär detta att kedjorna skall ha en polaritetsgrad påminna de om den hos utspädningsmedlet och det filmbildande hartset, så att kombinationen av de senare kommer att bli ett lösningsmedel för poly meren, av vilken kedjorna är uppbyggda. I billacker, som föreliggand« uppfinning i första hand berör, är det vätskeformiga utspädningsmedlc konventionellt av relativt hög polaritetsgrad (innehåller t.ex. en avsevärd mängd "stark" ester och ketonlösningsmedel), varigenom de stabiliserande kedjorna på mikropartíklarna vanligen måste ha en sam- maisättning sådan att de är lösliga i denna typ av vätska. Förankrín- gen av de stabiliserande kedjorna till mikropartiklarna diskuteras nedan i samband med metoder för framställning av partiklarna.

Mikropartiklarna kan framställas på ett flertal olika sätt.

Företrädesvis framställas de genom dispersionspolymerisation av mono- merer i en organisk vätska, i vilken den resulterande polymeren är olöslig i närvaro av en sterisk stabilisator för partiklarna. Lämp- liga dispersionspolymerisationsmetoder är väl kända och omfattande beskrivna i litteraturen. Vad beträffar dispersionspolymerisation av eteniskt omättade monomerer såsom akryl- eller metakrylsyraestrar, vinylestrar och styren eller derivat därav sker denna i princip genom polymerisation av monomererna i en inert vätska, i vilken monomererna är lösliga men den resulterande polymeren ej är löslig och i närvaro, löst i vätskan, av ett amfipatiskt stabiliserande medel eller av en polymerprekursor vilken genom samnolymerisation eller ympning med en de] av monomererna in situ kan ge upphov till ett sådant sabiliserinn: medel. Härvid må hänvisas exempelvis till de brittiska patentskrifter- na 941 305, l 052 2Ul, l 122 397 och 1 231 6lH för en allmän beskriv- ning av gällande principer samt till “Dispersion Polymerisation in 7 804653-9 - s Organic Media", K.E.J. Barrett, John Wiley and Sons, 1975). Lämpliga eteniskt omättade monomerer utgör metylmetakrylat, etyl/metakrylat, etylakrylat, butylakrylat, 2-hydroxietylakrylat, styren och vinyltoluen. Vad beträffar butylmetakrylat, vinylacetat, vinylpropionat, särskilt dispenioner av tvärbundna additionspolymerpartiklar kan detta åstadkommas genom att man i de valda monomererna låter ingå par av monomerer innehållande förutom de polymeriserbara omättade grupperna även grupper med förmåga att ingå kemisk reaktion med varandra, t.ex. epoxid- och karboxylgrupper ingående i glycidylmetakrylat och metak- Genom att tillämpa metoderna som särskilt beskrivs i de 288 ocb l 156 D12 erhålles partiklar, rylsyra. brittiska patentskrifterna l 095 i vilka föreligger sådana komplementära grupper, fås att reagera med varandra vilka även om de ej reagerat med varandra i det stadiet, kan och sålunda bilda tvärbindningar vid efterföljande upphettníng av dis- persionen till lämplig förhöjd temperatur. merer kan också framställas i dispersion genom att man tillsätta i mindre mängd av tvärbundna additionspoly- i de monomerer, som undergår dispersionspolymerisationen, en monomer, som är difunktionell med avseende på polymerisationsreak- tionen, såsom etylenglykoldimetakrylat eller divinylbensen.

Bland ovannämnda omättade monomerer är metylmetakrylat ett lämpligt val när man önskar att mikropartiklarna skall ha ett högt När man vill ha mikropartiklar med lågt Tg-värde kan man lämpligare alter- Tg~värde. använda etylakrylat eller vinylacetat men det är ett nativ att sampolymerisera metylmetakrylat med mindre mängder "mjukan- de* monomerer såsom butylakrylat eller butylmetakrylat. Andelen sådan mjukande monomer kan emellertid behöva begränsas då det i annat fall finns risk för att den resulterande sampolymeren kan vara alltför lös- lig även i lågpolära kolväteutspädningsmedel När butylakry för en stabil dispergerín; av de erhållna mikropartiklarna. lat användes som mjukand monomer bör man sålunda inte använda mer än högst 15 vikt-% räknat En del andra mjukande monomerer, såsom på den totala mängden monomer. 2-etoxietylakrylat eller 2-etoxíetylmetakrylat, kan anv ssa monomerer är inte så lätttillgängliga ändas i större halter om så önskas men de som motsvarande lägre alkylestrar. Små andelar sammonomerer uppvisande t.ex.akrylsyra eller metakrylsyra, bör andelen därav överstiga den karboxylgrupper, kan ingå (när mikropartiklarna skall tvärbindas, som används för att uppnå tvärbindning genom Omvänt kan små (extra) mängder ingå. Andra funktionel- I reaktion med en samreak- monomer såsom glycidylmetakrylat). t.ex. glycidylmetakrylat, tiv av en epoxidmonomer, 7804653-5 9 la monomerer såsom hydroxietylakrylat eller akrylamid kan också ingå i mindre mängder i monomererna, av vilka mikropartiklarna framställe Framställningen av dispersioner av kondensationspolymerer beskrives exempelvis i de brittiska patentskrifterna l 373 531, 1 H03 79H och 1 419 199 och metoder att frambringa tvärbundna poly- merpartiklar beskrivas i dessa patentskrifter. De allmänna principer na i samband härmed är desamma som de som ovan omnämnts i samband med addítionspolymerdispersioner men det finns en detaljskillnad, som härrör från att de monomerer som används som utgångsmaterial för -kondensationspolymererna har en högre polär natur. Det är nämligen s att ifrågavarande monomerer vanligen är olösliga i den inerta vätska i vilken polymerisatíonen skall utföras. Följaktligen består det första steget vid dispersionspolymerisationen av monomererna i att bringa dem i ett tillstånd av kolloidal dispersion i den inerta väts antingen som vätska eller som fasta partiklar. I ddïandra steget äger polymerisation av monomererna rum inom dessa samma partiklar. U amfipatiskt stabiliseringsmedel erfordras i varje steg dels för att stabilisera monomerpartiklarna och dels för att stabilisera de bilda< nolymerpartiklarna men i lämpliga fall kan ett enda stabiliseringsmo- del utföra båda dessa funktioner. I stället för att använda ett fär- digt amfipatiskt stabiliseringsmedel kan man använda en lämplig poly- mer precursor, som genom sampolymerisation eller ympning med en del av monomererna som undergår polymerisation kan medföra bildning av ett sådant stabiliseringsmedel in situ. Härvid hänvisas till GB - A - 19487/76.

Lämpliga monomera utgångsmaterial för framställning av de kondensationsnolymeriserade mikropartiklarna är sådana, som är väl kända för användning vid framställning av sådana polymerer genom smäl eller lösningspolymerisationsteknik. Lämpliga material i fallet med polyestermikropartiklar är t.ex. de flervärda alkoholer och flervärda karboxylsyror som nämns ovan i samband med det filmbildande polyester hartset (A). I fallet polyamidmikropartiklar kan som monomera ut- gängsmaterial användas aminosyror, såsom 6-aminokapronsyra eller ll-aminoundekansyra eller motsvarande laktamer och/eller polyaminer, såsom etylendiamin, propylendiamin, hexametylendiamin, dietylentriami trietylentetramin eller tris(aminoety1)metan tillsammans med ovan- nämnda flervärda karboxylsyror. Självfallet måste i fallet med såväl polyester- som polyamidmikropartiklar den blandning, som skall poly- meríseras, innehålla viss mängd av en startmonomer med en funktiona- litet större än 2, då man önskar att mikropartiklarna skall tvär- 7804653-9 10 bindas.

I samtliga ovan beskrivna dispersíonspolymerisatíonsprocesser är det amfípatiska steriska stabiliseringsmedlet en substans, vars I molekyl innehåller en polymerkomponent som låter sig solvatiseras av 2 Å vätskan, i vilken díspersionen är framställd, och en annan komponent, som är relativt osolvatiserbar av denna vätska och med förmåga att samverka med framställda polymerpartíklar. Ett sådant stabiliserings- medel är lösligt i sin helhet i dispersionsvätskan men den resulteran- de lösningen innehåller vanligen såväl enskilda molekyler som micel- lära aggregat av molekyler i jämvikt med varandra. Den typ av stabi- liseringsmedel som föredras för användning i samband med uppfinningen är ett segment- eller ymppolymerisat, som i molekylen innehåller två typer av polymera komponenter, av vilka den ena som ovan nämnts består av polymerkedjor, som kan solvatiseras av dispergeringsvätskan och den andra typen består av polymerkedjor med från den första typen avvikande polarítet och som följaktligen ej låter sig solvatiseras av nämnda vätska men som har förmågan att kunna förankras till polymer- partiklarna. En särskilt användbar form av sådana stabiliseringsmedel är ett ymppolymerisat bestående av en polymer huvudkedja, som utgör de: icke solvatiserbara komponenten eller"förankrings"~komponenten, och ett flertal solvatiserbara polymerkedjor på huvudkedjan. Specifika exempel på sådana ymnpolymerísat är sådana, i vilka huvudkedjan är en akrylpolymerkedja härrörande framför allt från metylmetakrylat och där sidokedjorna är rester av poly(12-hydroxistearínsyra), som lätt låter sig solvatiseras av ett alifatískt kolvätemedíum. Dessa sampoly- merisat kan exempelvis framställas genom att först omsätta poly(l2- nydroxistearinsyra) med glycidylakrylat eller glycidylmetakrylat, varigenom ändstående COOH-grupper i den polymera syran överföras till esterderivat innehållande en polymeriserbar omättad grupp, varefter detta derivat sampolymeriseras med metylmetakrylat eventuellt till- sammans med mindre mängder andra sampolymeriserbara monomerer. Genom att använda akrylsyra eller metakrylsyra som sådana sammonomerer är det möjligt att introducera karboxylgrupper i ymppolymerens huvudked~ fja med den extra fördelen att huvudkedjan därigenom blir mera polär än om den vore sammansatt av enbart metylmetakrylatenheter. Denna ökade polaritet gör att huvudkedjan blir än mindre solvatiserbar av ett icke polärt utspädningsmedel, såsom ett alifatískt kolväte och följaktligen ökar den kraft, varmed den blir förankrad till mikro- partikeln. .......-,.-__.. .__ .f 78Û4653'f 11. Även om man föredrar att framställa polymermikropartiklar- na genom dispersionspolymerisation på ovan beskrivet sätt kan det vara nödvändigt att underkasta de sålunda erhållna partiklarna en ytterligare behandling för att göra dem lämpliga som tillsats i kom positioner använd enligt uppfinningen. Detta kan åstadkommas på föl jande sätt. De mest lämpliga inerta vätskor, i vilka man kan utföra dispersionspolymerisationen, är vätskor med låg polaritet, t.ex. alifatiska eller aromatiska kolväten eller blandningar därav. Anled 'ningen härtill är att sådana vätskor är icke lösningsmedel för huvw delen av polymerer vare sig de är av additions- eller kondensations och medför därför att man kan välja bland största möjliga mängd pol merer eller sampolymerkompositioner med egenskaper; som man önskar att mikropartiklarna skall besitta. Av ovannämnda diskussion framgå: emellertid att steriska stabiliseringsmedel, som är lämpliga för st< bilisering av mikropartiklarna i lâgpolär vätskemiljö inte längre ff mår att effektivt stabilisera dem när de överföres till omgivningen i lösningen av det filmbildande polyesterhartset (A) i vätskeutspäd- ningsmedlet (B). En relevant faktor är att (B) sannozlikt är en rela tivt högpolär vätska när det gäller beredning av billacker och en ar kanske viktigare faktor är att molekylerna (A) nu tävlar med stabi- liseringsmedlets kedjor om utspädningsmedlets solvatiserande verkan.

Följden blir att överförande av mikropartiklarna till den nya miljön leder till destabilisering och flockulering. i En] Int en föredragten utfEï-rinrwfczrzn av uppfinningen förerflåån därför att mikropartiklar framställda genom dispersionspolymerisatio kombineras med en polymer som är löslig i den flyktiga organiska vät kekomponenten (B) i basbeläggningskompositionen och som också är kom patibel med det filmbildande polyesterhartset (A). Denna ytterligare polymer, fortsättningsvis benämnd "hjälp"-polymer,är i huvudsak icke tvärbunden. Man kan anta att när mikropartiklar, med vilka den är associerad, införas i den mera högpolära miljön av lösningen av det filmbildande polyesterhartset (A) i den organiska vätskan (B) blir hjälppolymerens kedjor solvatiserade och övertar åtminstone delvis det ursprungliga amfipatiska stabiliseringsmedlets funktion att hålL mikropartiklarna i deflockulerat, dispergerat tillstånd. Uppfinningar är emellertid på intet sätt begränsad till att ovanstående antagande skulle vara korrekt. Mikropartiklarna bringas lämpligen i associatior med hjälppolymeren genom att följa upp dispersionspolymerisationspro cessen direkt med polymerisationen av den monomer, varav hjälppoly- 7804655-9 i É t 12 meren skall framställas, i det ursprungliga inerta vätskemediet och i närvaro av det ursnrungliga stabiliseringsmedlet.

Hjälppolymeren bör i allmänhet ha en sammansättning sådan att t den är kompatibel med det filmbildande polyesterhartset (A). Monome- Å ren eller monomererna, av vilka hjälppolymeren skall framställas, väljes av fackmannen med detta i åtanke.

Vid införandet av de sålunda behandlade mikropartiklarna i lösningen av polyesterhartset (A) i vätskan (B) kan en del av hjälp- nolymeren vara utlöst av det mera nolära mediet men troligen förblir huvuddelen av hjälnpolymerkedjorna knutna till mikropartiklarna (ehuru nu solvatiserade av mediet), t.ex. på grund av att de har blivit sit- tande fast vid kedjorna av mikropartikelpolymeren under sin bildninf eller som resultat av faktisk ympning på dessa kedjor. Vid behov kan stabiliteten hos de behandlade mikropartiklarna i det mera polära mediet förhïttras genom att säkerställa att kovalenta bindningar ut- vecklas mellan hjälpnolymerens och mikropartíklarnas kedjor. Detta Lan exempelvis åstadkommas genom att införa en omättad karboxylsyra i monomererna, av vilka hjälppolymeren framställes. De sålunda in- förda karboxflgrupperna har förmåga att reagera med epoxidgrupper närvarande i mikropartikelpolymeren till följd av användningen av ett 7 lätt överskott av de senare grupperna i syfte att tvärbinda denna polymer genom reaktion med karboxylgrupper på ovan beskrivet sätt.

Införandet av mikropartiklarna framställda genom dispersions- polvmerisation i beläggningskompositionen kan åstadkommas genom att blanda dispersionen av mikropartiklarna (eventuellt behandlade med hjälppolymer) med en Bsning av det filmbildande polyesterhartset (A) i ett lämpligt utspädningsmedel (B). En annan möjlighet är att separnr, mikropartiklarna från dispersionen, i vilken de har tillverkats, t.ex. genom centrifugering, filtrering eller spraytorkninq och däreftnz blanda mikropartiklarna med en lösning av ett polyesterharts (A) i ett utspädningsmedel (B) såsom tidigare.

Som ett alternativ till att använda dispersionspolymerisatíons- teknik kan polymermikropartiklarna exempelvis framställas genom vat- tenemulsíonspolymerisation av lämpliga omättade monomerer med använd- ning av väl känd teknik. Mikropartiklarna erhållas sedan i form av en stabiliserande dispersion, ur vilken partiklarna sedan kan separera t.ex. genom spraytorkning. För införande i beläggningskompositionen redispergeras därefter mikropartiklarna i lösningen i utspädningsmed- let av det filmbildande polyesterhartset, företrädesvis genom metoder . e. ..._.._._... , 7804655299 13 som förlänar blandningen hög skjuvningsenergi, såsom bearbetning i nrukblandare eller trevalskvarn på analogt sätt som vid dispergerin av ett pigment. För att ytterligare anknyta till pigmentdispergerín kan erforderlig sterisk stabilitet hos mikropartiklarna uppnås på enkelt sätt som följd av en naturlig tendens hos det filmbildande polyesterhartset (som definitionsmässigt solvatiseras av utspädning medlet) att associera sig med partiklarna, t.ex. genom samverkan me polära grupper 1 polyesterhartset ocn 5 mikropartiklarna. Vid fram- ställning av mikropartiklarna genom vattenemulsionspolymerisation k vissa difunktionella omättade föreningar ingå i de polymeriserande jmonomererna i syfte att åstadkomma en tvärhunden polymer, som blir olöslig i lösningen av det filmbildande polyesterhartset (A) i utsp ningsmedlet (B) oavsett det senares natur. Återigen kan det, som i fallet med míkropartiklar framställas genom dispersionspolymerisati vara önskvärt att fortsätta emulsionspolymerisationen med en andra sats av monomer, som ej innehåller något difunktionellt (d.v.s. tvä bindande) material och som leder till en polymer, som är kompatibel med lösningen av polyesterhartset (A) i utspädningsmedlet (B) eller med andra ord att associera med mikropartiklarna en "hjälp"-polymer med samma funktion som beskrivits ovan.

Som ovan nämnts är polymermikropartíklarna (C) närvarande í kompositionen använd enligt uppfinningen i en mänqd av minst tre vikt-% av den sammanlagda vikten av den fílmhildande polymeren (A) och av mikropartiklarna.

Uttrvcket "polymermikropartiklar" täcker i fallet med använ ning av hjälppolymer själva mikropartiklarna jämte den del av hjälp _ polymeren associerad därmed, som ej kan lösas ut ur partiklarna med utspädningsmedlet (B) under betíngelserna vid olöslighetstestet enligt ovan. När kompositionenna avses att användas för framställní av färdiglacker (till skillnad från användning som basbeläggningar av ovannämnt slag) är mängden polymermíkropartiklar företrädesvis 3 - 30 %'av aggregatvikten av den filmbildande polymeren och mikro~ partiklarna.

Kompositionerna använda enligt uppfinningen kan förutom pol esterhartset (A), utspädningsmedlet (B) och polymermikropartiklarna (C) innehålla pigment av konventionellt slag. Sådana pigment kan hålla en storlek av l - 50 um och kan vara av oorganisk natur, som titandioxid, järnoxid, kromoxid, hlykromat eller kolsvart, eller av organisk natur som t.ex. ftalocyaninblâtt, ftalocvaningrönt, karbax violett, antrapyrimidingult, flavantrongult,ísoindo1insult, indantr 7804653-9 14 blått, kinakridonviolett och perylenrött. Av särskilt intresse i samband med uppfinningen är metallpigment bestående av platta flingor av aluminium, koppar, tenn, nickel eller rostfritt stål med vilkas användning man kan upnnå s.k. “glamour metallic" finish, varmed unp- nås ljusreflektionseffekter beroende nå betraktningsvinkeln; Pigmenten kan föreligga i beläggníngskompositionen i en mängd av 2 50 vikt-% av den sammanlagda vikten av allt närvarande filmbildande material.

Termen "pigment" avser att omfatta alla konventionella fyllmedel och utdrygningsmedel såsom talk eller kaolin.

Pigmenten vare sig de är metalliska eller av annat slag kan införas i kompositionen med användning av kända dispergeringsmedel, t.ex. en akrylpolymer som är kompatibel med polyesterhartset (A).

Kompositionen kan vidare innehålla andra kända tillsatser, t.ex. viskositetsreglerare, såsom benton eller cellulosaacetatbutyrat.

Som ovan nämnts kan man vidare tillsätta en bryggbildare för att åstadkomma eller bistå vid härdningen av polyesterhartset (A).

Lämpliga typer av bryggbildare är diisocyanater, diepoxider och i synnerhet aminoplasthartser, d.v.s. kondensat av formaldehyd med kväveföreningar såsom karbamid, melamin, tiokarbamíd eller bensogua- namin , eller lägre alkyletrar av sådana kondensat, i vilka alkyl~ grupperna innehålla 1 - M kolatomer. Särskilt lämpliga är melamin- formaldehydkondensat, i vilka en betydande andel av metylolgrupperna är företrade genom reaktion med butanol. Mängden hryggbildare för att åstadkomma tvärbindning av akrylpolymer eller annan polymer i kom- positionen kan variera inom vida gränser men i allmänhet är ett vikt- förhållande mellan 50:50 och 90:10 polymer till bryggbildare lämpligt.

Den exakt använda proportionen beror av krav som ställes på den slut- liga filmen men en föredragen mängd, som ger en god balans av egen- skaper, är ett viktförhållande mellan 60:40 och 85:15 mellan polymer och bryggbildare. 7 Komposítionen kan också innehålla någon lämplig katalysator för tvärbindningsreaktionen, t.ex. en syrareagerande förening såsom butylmaleat, butylfosfat eller p-toluensulfonsyra. Alternativt kan den erforderliga katalytiska efêkten åstadkommas med karboxylgrupner närvarande i det filmbildande polyesterhartset (A).

Sedan beläggningskompositionen anbringats på underlaget genom sprutning och det flyktiga vätskeutspädningsmedlet förångats och man erhållit en nolymerfilm på ytan kan polyesterhartskomnonenten (A) brinqas till hšrdnine nenom atmosfärisk oxidation eller hringas att _ ...-..._-.._..... .,...._._....... ,._.. ...-..._... _ 7804655-9 15 reagera med en närvarande bryggbildare. Eventuellt kan härd- ningen påskyndas genom upphettning av beläggningen till exem- pelvis en temperatur av upp till 160°C.

Vilken som helst känd sprutteknik kan användas för applicering av kompositionen, såsom sprutning medelst kompri- merad luft, elektrostatisk sprutning, varmsprutning och sprut- ning utan luft och vilken som helst manuell eller automatisk metod är lämplig. Under dessa appliceringsbetingelser erhålles beläggningarna med en utmärkt glans, som besitter fördelar i förhållande till beläggningar av känt slag vad gäller minskad benägenhet till flytning vid applicering, i synnerhet vid skarpa kanter eller hörn på ett underlag med komplicerad form eller ut- plånande av skavmärken i ytan som belägges.

Filmer med en tjocklek av upp till 0,1 mm kan applice- ras utan någon tendens till gardinbildning eller skiktning av närvarande metallpigment.

Alternativet av förfarandet enligt uppfinningen av- ser ett beläggningsförfarande i två steg, vanligen benämnt "base- coat/clear-coat" och med speciell relevans beträffande framställ- ning av ovannämnda "glamour metallic" finish, varvid man först på underlagsytan anbringar en basbeläggning innehållande metall- pigmentet och framställd för att ge maximal "flip" toneffekt, varpå man på denna basbeläggning anbringar en opigmenterad topplack, som ger en hög glans utan att på något sätt modifiera basbelägg- ningens egenskaper.

Förfarandet enligt uppfinningen definieras enligt ovan, varvid metallpigment användes, är av speciellt värde och in- tresse för framställningen av basbeläggningen vid denna typ av applicering.

Polyesterhartserna (A), utspädningsmedlen (B) och polymermikropartiklarna (C) som är lämpliga för användning vid förfarandet är av samma slag som beskrivits tidigare, Pigment- partiklar kan ingå och vara av det slag som beskrivits ovan men förfarandet är som ovan nämnts särskilt relevant när det gäller användning av metallpigment. _- _....._.....__...._._. l 7804653-9 16 Det bör framhållas att en högre maximal andel mikropartiklar anges för användning vid detta förfarande i jämförelse med den tidigare beskrivna metoden. I detta samman- s hang får man ta i beaktande att i en basbeläggningskomposition, särskilt en som innehåller metallpigment krävs en relativt sett strängare kontroll av huruvida materialet rinner under applice- : ringen än hos en komposition avsedd för framställning av en färdig beläggning . .

Den använda mängden mikropartiklar ligger företrädes- vis mellan 10 och 30 vikt-% av den sammanlagda vikten av den filmbildande polymeren (A) och mikropartiklarna.

Eventuellt kan basbeläggningskompositionen dessutom innehålla andra kända tillsatser som till exempel viskositets- reglerare, såsom benton eller cellulosaacetatbutyrat.

Polymerkomponenten (E) i toppbeläggningskompof sitionen kan som regel vara vilken som helst lämplig filmbildande polymer. Den kan sålunda vara ett filmbildande polyesterharts av vilken som helst av de tidigare beskrivna typerna, i vilket fall toppbeläggningskompositionen dessutom kan innehålla bryggbildare.

'Alternativt kan polymeren (E) vara någon känd film- bildande akrylpolymer härrörande till övervägande del från estrar av akrylsyra eller metakrylsyra. Sådana polymerer kan vara av termoplasttyp, i vilket fall i steget för bildandet av den andra polymerfilmen det inte behövs mer än förângning av den flyktiga vätskebäraren. Alternativt kan de vara av härdbar typ, som kräver närvaro av en bryggbildare av liknande typ som ovan nämnts i anslutning till polyesterhartserna och som också kan kräva tillförsel av värme, Till skillnad från polyesterhartset i basbeläggnings- kompositionen kan polymeren (E) i toppbeläggningskompositionen föreligga antingen i lösning eller i stabil dispersion i den i: flyktiga vätskebäraren (F) i kompositionen. i _ __ _ _,_ _. _ J. ___.._v. 7804653-9 17 Vätskebäraren (F) kan sålunda vara antingen ett lös~ ningsmedel eller icke-lösningsmedel för toppbeläggningspoly- meren. När vätskan skall vara ett lösningsmedel kan den vara vilken som helst av de flyktiga organiska vätskor eller bland- ningar därav som tidigare ansetts lämpliga för användning i en komposition innehållande polyesterhartset. När vätskan skall vara ett icke lösningsmedel har den lägre polaritet än i det förra fallet och kan bestå av en eller flera alifatiska kolvät- en, såsom hexan, heptan eller petroleumfraktioner med låg aro- mathalt eventuellt i blandning med vätskor med hög polaritet av cvannämnt slag förutsatt att hela blandningen är ett icke lösningsmedel för toppbeläggningspolymeren. fNär toppbeläggningskompositionen är en polymerdisper- sion är denna i allmänhet en steriskt stabiliserad dispersion, i vilken polymerpartiklarna är stabiliserade med hjälp av ett segment- eller ytpolymerisat, vars ena polymerkomponent är icke solvatiserbar av vätskan och som är associerad med den dispersa polymeren. De välkända principer, enligt vilka sådana dispersioner kan framställas, har omnämnts ovan i anslutning till framställning av mikropartiklarna i basbeläggningskompositionen.

Toppbeläggningskompositionen kan i vissa fall innehålla polymer såväl i lösning som i dispersion. Den lösliga polymeren kan vara en förformad polymer med annan monomersamman- sättning än den dispergerade polymeren, och som till skillnad från den senare är löslig i vätskebäraren (F) och tillsättes som en lösning däri till dispersionen. Den kan alternativt härröra från framställningen av den dispersa polymeren som följd av polymerisa- tion av vissa närvarande monomerer. Den kan vara en polymer, som från början bildats i dispersion men som till skillnad från den huvudsakliga filmbildaren går i lösning när man till den kontinu- erliga fasen av dispersionen sätter andra vätskor med starkare upplösande förmåga än den senare under loppet av framställningen av en lack med erforderliga appliceringsegenskaper.

Toppbeläggningskompositionen är vanligen i huvudsak färglös, så att den av basbeläggningen åstadkomna pigmenteringsef- fekten ej kan modifieras i någon större utsträckning men det kan vissa fall vara 7804653-9 18 önskvärt att åstadkomma en transparent schattering av toppbeläggnings- kompositionen.

I det första steget av förfarandet enligt uppfinningen anbrin- gas basbeläggningskompositionen på ytan av underlaget, som dessför- innan skall ha grundats eller på annat sätt behandlats enligt konven- tionell teknik. De underlag, som är av speciellt intresse i samband med föreliggande uppfinning, är metaller såsom stål eller aluminium, som vanligen användas för framställning av bilkarosser men även andra material såsom glas, keramik, trä och tom: plaster kan användas förut- satt att de är i stånd att motstå de temperaturer, vid vilka slut- härdningen av flerskiktsbeläggningen utföres. Efter applicering av basbeläggningskompositionen bildas en polymerfilm på ytan av underla- get. Eventuellt kan detta åstadkommas genom att utsätta underlaget och den applicerade beläggningen för värme för förångning av det organiska vätskeformiga utspädningsmedlet och det ligger inom upp- finningens ram att använda en upphettningstemperatur tillräckligt hög för att tvärbinda basbeläggningsfilmen i sådana fall när härdning av polyesterhartset kräver sådan behandling. En särskild fördel med föreliggande uppfinning är emellertid att det är tillräckligt med en- dast en kort tids torkning vid eller omkring rumstemperatur, d.v.s. utan att åstadkomma härdning av polyesterhartset, för att säkerställa att toppbeläggningskompositionen kan anbringas till basbeläggnings- film utan att det finns någon tendens för den förra att blanda sig med eller lösa upp den senare på ett sätt, som kan störa den korrekta orienteringen av ett metalliskt pigment, varigenom optimal "flip"- effekt uppnås. En torktid av l -f5 minuter vid en temperatur av 15 - 30°C förhindrar sammanblandning av de två beläggningarna. Samtidigt fuktas basbeläggningsfilmen tillräckligt av toppbeläggningskompositio- nen så att en tillfredsställande vidhäftning mellan beläggningarna ås- tadkommes.

Efter applicering av toppbeläggningskompositionen på basbelägg- ningsfilmen underkastas det belagda underlaget härdning, varvid bas- beläggningen och eventuellt även toppbeläggningen härdas genom själv- oxidation och/eller tvärbindning med hjälp av närvarande bryggbildare.

Denna härdning utföres vid förhöjd temperatur som vid konventionell härdning av härdbara beläggningskompositioner, vanligen vid en tempe- ratur av l00 - lH0°C men vid behov vid lägre temperatur förutsatt att bryggbildarsystemet är tillräckligt reaktivt.

Basbeläggningskompositionen kan anbringas på underlaget med hjälp av någon av de ovan beskrivna slutmetoderna. Toppbeläggnings- "a "- -- -I ,..u.__ _ i1so46sz-9 19 kompositionen kan därefter anbringas med hjälp av konventionell tek- nik, såsom pensling, sprutning, doppning eller sköljning men man för drar sprutapplicering eftersom bäst resultat därigenom uppnås beträf fande glansen på lacken. Användning av basbeläggningskompositionen innehållande såväl polyesterharts som nolymermikronartiklar har Visa sig ge en avsevärt förbättrad möjlighet att reglera orienteringen ho metallpigmenten under sprutappliceringen, så att förbättrad "f1íp"- effekt uppnås.

Uppfinningen belyses nedan i anslutning till utföringsexemne i vilka samtliga angivna delar och procenttal hänför sig till vikten _§§em2el l (A) Alkydhartsfärdigstrykningskomnosition innehållande polymer- mikrogartiklar. (l) Framställning av polymermikropartiklar.

I ett kärl försett med omrörare, termometer och återföres- kondensor satsades följande ingredienser: alifatiskt kolväte (kokpunktsområde Xiëígglëäi 140-156°C, inget aromatinnehåll 20,016 metvlmetakrylat 1,776 metylakrylsyra 0,036 azodiisobutyronitril 0,140 ymppolymerisat som stabilisator (33%-ig lösning)(en1ígt nedan) 0,662 Kärlet och dess innehåll genomspolades med inert gas och temperaturen höjdes därefter till l00°C och hölls där under en timme för framställning av en dispers nolymer. Nedan angivna ingredienser förblandades och inmatades i kärlet i likformig takt under 6 timmar under omrörning och upnhettning vid l00°C: viktdelar metylmetakrvlat §ï:ïF§___ glycidylmetakrylat 0,331 metakrvlsyra 0,331 azo-diisobutyronitril 0,203 dimetylaminoetanol 0,070 vmppolymerisat som stabilisator- lösninq (enl. nedan) 6,810 alifatiskt kolväte (kokp.område 1140 - 156%) 33,165 lÜ0,Û00 viktdel 78046 53-9 20 Tnnehållet i kärlet hölls vid 10000 under ytterligare 3 tim- mar för fullständig omsättning av monomererna till en fin dispersion innehållande olösliga uolymergelmikropartiklar (21 - 22 % av hela dis- persionen) tillsammans med icke tvärhundna polymerpartiklar (23 % av hela dispersionen). ' Ymnpolymerisatet använt som stahilisator erhölls genom att 12-hydroxistearinsyra fick självkondensera till ett syratal av ca. 31 - 34 mg KOH/g (motsvarande en molekylvíkt av 1650 - 1800) och där~ efter reagera med en ekvivalent mängd glycidylmetakrvlat. Den resul- terande omättade estern sampolymeriserades vid ett viktförhållande 2:1 med en blandning av metylmetakrylat och akrylsyra i viktproporLio~ nen 95:5. (2) Modifikation av mikropartiklar med hjälppolymer.

I ett kärl med samma utrustning som beskrivits i steg (a) satsades 63,853 viktdelar av dispersíonen erhållen i steg (a). Dis- persionen upphettades till]l5°C och kärlet genomspolades med inert gas. Nedan angivna ingredienser förblandades och tillfördes med kons- tant hastighet under 3 timmar till det omrörda innehållet i kärlet, varvid temperaturen hölls vid ll5°C: viktdelar metylmetakrylat 3,302 hydroxíetylakrylat 1,906 metakrylsyra 0,096 butylakrylat 3,691 2-etylhexylakrylat 3,812 styren 5,712 azo-diisobutyronitril 0,906 prim-oktyl-merkaptan 0,807 ympsampolymerisat som stabilisator- lösning (enligt (a).) 1,495 Efter avslutad tillsats hölls innehållet i kärlet vid 11500 i ytterligare två timmar för uppnående av fullständig omvandlínr av monomererna och slutligen tillsattes 13,940 viktdelar butylacetat så att den totala satsen uppgick till l00,000delar. Den sålunda erhflš- na disnersionen hade en total halt filmbildamde fast substans av H5 - H6 vikt-% och en halt av olösliga gelnolymermikropartiklar av 27,o - 27,5 vikt-%. (3) Framställning av valsbas Följande ingredienser sammaldes i en kulkvarn: 7804653-9 21 , viktdelar titandioxidpigment 7,8 mellankrom “ 27,8 rödkrom " _ 18,1 dispergeringsharts (49%-ig lösning i xylen) g 29,6 Xylen 16,7 (U) Framställning av färdigstrykningskomposition Följande ingredienser blandades: delar valsbas (enl. (3) ovan) l50:;:_ melamin/formaldehydharts (62 %-ig lösning i butanol) 63,52 alkydhartslösning (enl. nedan) 133,43 polymermikropartikeldispersbn (enl. (2) ovan) 35,H6 dipenten 24,00 butylacetat 8,00 xylen 51,00 Den ovan använda alkydhartslösningen var en 63 %-ig lösning i xylen av ett harts med 34 % oljelängd erhållet genom kondensation av kokosnötolja, trimetylolpropan, glycerol, bensoesyra och ftalsyra- anhydrid i molproportionerna 0,806:3,273:0,l92:0,58l:3,906.

(B) (C) Alkydharts utan innehåll av polymermikropartiklar Följande ingredienser blandades: viktdelar valsbas enligt A(3) ovan l50.3u melamin/formaldehydharts (62 %-ig lösning i butanol) 63,52 alkydhartslösning (enl. A(4) ovan) 157,58 dipenten 24,00 butylacetat 8,00 xylen 51,00 §ppliceríng_av färdigsprutningskomposítion Kompositionerna framställda enligt (A) och (B) ovan applice- rades genom sprutning på vertikalt stående, grundlackerade stålplåiar som var stansade med hål med diametern 6,4 mm på 25 mm avstånd på sådant sätt att filmtjockleken ökade progressivt från överkanten till underkanten på plåten. De applicerade beläggningarna fick stå och förànga under 45 min och upphettades därefter i ugn vid l30°C under 10 minuter. 7804653-9 22 Den filmtjocklek, vid vilken gardinbildninq av Beläggningar- na vid hålens kanter först uppträdde bedömdes. För kompositionen (A) innehållande polymermikropartiklar låg minimifilmtjockleken vid 0,96 mm och för kompositionen (B) saknande mikropartiklar låg minimi- filmtjockleken vid endast 0,61 mm.

Exemnel 2 "Base-coat/clear top-coat”-process med användning av bas- beläggning innehållande polymermikropartíklar.

(A) ' framställning av basbeläggningskomposition Följande ingredienser blandades: viktdelar melaminformaldehydharts (67 %-ig lösning i butanol) 38,00 polymermikropartikel-dispersion (enl. ex. 1, del A(2).) ”sanss alkydhartslösning (enl. nedan) 26,64 dispersion av karbazolviolett (6,1 %ig lösning i xylen) 10,12 dispersion av ftalocyaninblått (9,7 'la-lg lösning i xylen) 20,28 dispersion av kolsvart (l4,2 %-ig lösning i xylen) 2,52 dispersion av aluminiumflingor (35 å-íg pasta i xylen) 8l,0H 2-etoxietylacetat 50,6H butylacetat 35,00 Alkydhartslösningen använd enligt ovan var en 70 %-ig lösning i xylen av ett harts framställt genom kondensatíon av kokosnötolja, trimetylolpropan, glyoerol och ftalsyraanhydrid i molproportionerna l,0=u,o5=o,s;s,1u.

(B) Bestrykningsförfarande 106 delar av basbeläggningskompositionen framställd under (A) tunnades genom tillsats av 87 delar butylacetat till en viskosi- tet av 23,25 sek. i en B.S. B3 cup vid 2500. Den uttunnade lacken applícerades genom sprutning på en grundbestruken metallplåt till en _filmtjocklek av 0,02 mm efter avgång av allt lösningsmedel. Efter en förångningstid av 2 min. vid rumstemperatur överdrogs plåtarna med tvß beläggningar av en härdbar klar akryllackkomposition med en förång- ningsperiod om 2 minuter mellan beläggningarna. Den torra filmtjock- 7804653-9 23 leken av den klara beläggníngen var 0,060 mm. Efter en slutlig för- ângningsperiod av 10 minuter vid rumstemperatur uppvärmdes plåtarna med heläggníngarna i ugn vid 12701 under 30 minuter.

De sålunda erhållna lacköverdraqen företcdde en utmärkt an- blick med en jämnt fördelad aluminíummetalleffekt utan nâgra spår av förflyttning av metallflingor (d.v.s. frånvaro av "skjuvninn").

Den klara toppbeläggningen hade inte sjunkit in i hasbeläggningen och därigenom hade den mycket höga glansen hos den klara topphelägg- ningen på intet sätt påverkats av basheläggningen och ändå förelåg utmärkt bindning mellan skikten i de ugnsuppvärmda plåtarna. Eelägp- ningen uppvisade även en god flexibilitet och fuktbestândighet. eDen klara akrylhartskompositionen använd som toppbeläggninn vid förfarandet enligt ovan bereddes av följande komnonenter: viktdelar butylerat melaminformaldehydharts 60 %-ig lösning i butanol 22,0 dipenten 9,5 butylglvkollat U,5 butanol 2,5 2 %-ig lösning av silikonolja 0,4 icke vattenhaltig dispersion i blandning alifatiskt aromatiskt kolväte av härdbart akrylharts, 42 %-ig lösning 50,0 lösning av härdbart akrylharts, i xylen/ butanol, 50 %-ig lösning 19,8 Kompositionen hade en viskositet av 60 sekunder uppmätt vid ZSOC i en kopp B3 enligt brittisk standard 1733, 1955.

Exemgel 3 Tillvägagángssättet enligt exempel 2 upprepades med skillna~ den att de använda 26,60 delarna alkydhartslösning ersattes med 31,07 delar av en 60 %-ig lösning i xylen av ett alkydharts erhållet genom kondensation av azelainsyra, ftalsyraanhydrid, trimetylolpropan och neopentylglykol i molförhållandena 0,3U6:0,65H:0,369:0,777.

Exemgel E Alkydhartsfärdigatrykningskompositioner innehållande polymer- mikropartiklar i olika viktproportioner.

Tre kompositioner betecknade I, II och III framställdes genom att blanda nedan angivna ingredienser i angivna proportioner: 7804653-9 24 _viktdelar_ , I II III melamin/formaldehydharts ' (62 %-ig lösning i butanol) 60,0 72,5 60,0 vit valsbas innehållande Ti02 113,2 119,2 ll9,? alkydhartslösning (enl. ex. 2) 143,1 107,9 128,2 silikonoljalösning (2 %-ig) 1,2 1,2 1,2 isobutylalkohol 8,0 s ,o s ,n dípenten 20,0 20,0 20,0 xylen 56,0 50,0 33,0 polvmermikropartikeldispersion (enl. exempel 1 del A (2)) 32,9 65,8 - härdbar akrylpolymer (65 %-ig lösning) - - 2?,~ bestämd halt fast substans, % 51,10 50,59 Bugl mikronartikelmängd %iCkü- flyktigt (räknat på icke~flyktiga hartskomponenter) 5 10 0 Grundlackerade mctallplåtar wvrutades med var och en av d.nsa tre kompositioner till en "kil"-beläggning med gradvis avtagande fílmtjocklekar. Varje plåt fick stå vertikalt under H5 minuter och nlacerades därefter i ugn 3 vertikalt läge under 10 minuter vid l30O¶.

Den filmtjocllek, vid vilken "gardinbildning" först inträffade bestäm- des i samtliga fall. Plåten färdigstruken med komposition III upp- visade gardinbildningseffekt vid en filmtjocklek av 60 - 65 um och däröver men plåtar färdigstrukna med komposítionerna I och II uppvisa- de gardinbildningseffekt först vid en filmtjocklek av 75 um och där- över. ßxempel 5 Polyesterfärdigstrykningskomposition innehållande polymer- mikropartiklar med användning av en alternativ bryggbildare.

Följande ingredienser maldes i en kulkvarn: viktdelar: hydroxylgrupphaltig polyester, (hydroxyl- halt 8,1 %, 90%-ig lösning i 2-butoxíetyl- acetat) 17,11 polymermikropartikel-disnersion (enl. ex. 1, del A(2)) 3,39 ru 7804653-9 25 butylacetet 6,20 titandioxid 34,30 Efter malning och uttagande ur kulkvarnen tillsattes följan- de ingredienser: zinkoktoat (innehållande 22 % Zn) 0,80 silikonoljalösning (2 %-ig) 2,00 2-etoxietylacetat 3,10 butylacetat 2,80 Till denna sats saties 15,15 delar av ett ulifatiskt poly~ isocyanat (100 % icke flyktigt innehåll, NCO-halt 23,5 %). Efter omröring sprutades den resulterande kompositionen på en grundad plåt på samma sätt som beskrivits i exempel M och kompositionen fick förånga under 30 minuter och placerades därefter i ugn under 30 minuter vid 80°C.

En likadan komposition framställdes men utan polymermikro~ partiklar. Vid sprutapplicering som i exempel U visade det sig att denna komposition hade avsevärt sämre beständighet mot "gardinbild~ ning" än den tidigare kompositionen innehållande mikropartiklarna.

Exempel 6 Metallisk polyesterfärdigstrykningskomposition med och utan Rolymermikropartiklar.

Följande serie av ingredienser angivna under I resp. II blandades: Víktdelar butylerat melamin/formaldehyd I *__"_'___ II (67 %-ig lösning i butanol) ;š,3 3š:ä dispersion av ftalocyaninblått (9,7 %-ig lösning i xylen) 3,63 3,62 dispersion av ftalocyaningrön- blått (8,65 %-ig lösning xylen) 2,3H 2,31 alkydhartslösning (enl. nedan) 59,83 117,6 butylacetat 20,1 20,1 metyletylketon 20,1 20,1 rinnbefrämjande polymer (10 %-ig lösning i xylen) 0,9 0,9 dipenten 30,0 30,0 modifierad mikropartikel- dispersion (enl. ex. 1A (2)) 77,31 ~ dispersion av aluminium- flingor (20%-ig pasta i xylen) 18,15 1H,Ih xylen ~ ' ?^,“ 78046 53-9 26 Alkydhartset använt i ovanstående komposition var en 70 %-ig lösning i en blandning i viktförhållandet H:l av xylen och isobutanol av_ett harts med 3% % oljelängd erhållet genom kondensation av kokos- nötolja, trimetylolpropan, qlycerol och ftalsyraanhvdrid i molpropor~ tionerna l,0:H,Û5:0,5:5,lH.

Båda kompositionerna I och II hade en viskositet av 33 sek. uppmätt i en B3 cup brittisk standard vid 2500.

Fyra beläggningar av samma komposition anbringades wet-on- wet på grundade metallplåtar och fick stå och förånga under 1 min. mellan varje strykning. Efter en sista 10 minuter lång förångnínvs- neriod placerades plåtarna i ugn vid 1?7°C under 39 minuter.

En kontroll av aluminiumflingpigmentet mot bakgrund av från varo av “skjuvnings"-effekter och svarta kanter i beläggningen visade att kompositionen I var överlägsen kompositionen II.

Claims (10)

7804653-1 ÉÉÉÉHÉKÉÉX

1. Förfarande för framställning av en ytbeläggninq på ett under- lag genom.att (1) på underlagets yta genom sprutning applicera en beläggningskomposition innefattande (A) ett filmbildande polyesterharts utgörande kondensations- produkten av en flervärd alkohol och en flervärd karboxyl- syra, och eventuellt också en fettsyra härrörande från en naturlig, torkande, halvtorkande eller icke-torkande olja och (B) ett flyktigt, organiskt, vätskeformigt utspädninqsmedel, vari polyesterhartset (A) är löst, och därefter driva av det flyktiga utspädninqsmedlet (B) under bildning av en polymerfilm på ytan och, eventuellt, efter avdriv- ning av utspädningsmedlet (B) (2) på den sålunda erhållna bas- beläggningsfilmen applicera en transparent toppbeläogninaskompo- sition innefattande (E) en filmbildande polymer och (F) en flyktig bärarvätska för polymeren (E) och bilda en toppbelägqninusfilm av nämnda komposition, k ä n - n e t e c k n a t av att den i (1) applicerade beläqgningskompo- sitionen även innehåller (C) polymermikropartiklar som är olösliga i och stabilt dis- pergcrado i lösningen av polycsterhartset (A) i utspäd- ningsmedlet (B), i en mängd av minst 3 vikt-% av den sammanlagda vikten av hartset (A) och mikropartiklarna, vilka mikropartiklar har en diameter av mellan 0,01-10/um och utgör dispersionspolymerisationsprodukten av monomerer i_en organisk vätska, i vilken den resulterande polyme- ren är olöslig, i närvaro av en sterisk stabilisator för mikropartiklarna, som är en segment- eller ymppolymer som i molekylen innehåller en komponent bestående av polymer- kedjor som låter sig solvatiseras av den organiska vätskan och en annan komponent som förhållandevis icke solvati- serbar av nämnda vätska och kan associera sig med mikro- partiklarna, och att mikropartiklarna dessutom är associe- rade med en hjälppolymer som är löslig i utspädningsmedlet (B) och även är kompatibel med det filmbildande polyester- hartset (A), 78046 53-9 13 förutsatt att, om toppbeläggningskompositionen appliceras som i (2), innehåller kompositionen applicerad i (1) mikropartiklarna (C) i en mängd av minst 10 vikt-% av den sammanlagda vikten av (A) och (C) och dessutom inne- håller (D) pigmentpartiklar likaledes dispergerade i lösningen av hartset (A) i utspädningsmedlet (C).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att polymermikropartiklarna utgör polymerisationsproöukten av en eller flera eteniskt omättade monomerer.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a_t av att polymermikropartiklarna är polymerisations- eller sampolymeri- sationsprodukten av en eller flera alkylestrar av akrylsyra eller metakrylsyra.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den steriska stabilisatorn är ett ymppolymerisat innefattande en polymer huvudkedja, som ej kan solvatiseras från den organiska vätskan, och ett flertal polymera sidokedjor från huvudkedjan, som kan solvatiseras av den organiska vätskan.

5. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att mikro- partiklarna har kombinerats med hjälnpolymeren genom att följa upp den dispersionspolymerisationsprocess, varigenom mikropartik- larna framställts, omedelbart med polymerisation av ytterligare monomer, av vilken hjälppolymeren erhålles, i det ursprungliga inerta vätskemediet och i närvaro av det ursprungliga stabili- seringsmedlet.

6. Förfarande enligt något av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att polymermikropartiklarna erhållits genom vattenemulsions~ polymerisation av omättad monomer.

7. Förfarande enligt något av krav 1-6, k ä n n e t e c k n a t av att polymerimikropartiklarna (C) är närvarande i en mängd av 3-30 vikt-% av den sammanlagda vikten av den filmbildande poly- meren (A) och mikropartiklarna (C).

8. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att pigmentet är ett metallflingpigment. 7804653-9 9:a

9. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att polymermikropartiklarna (C) förelianer i en mänød av 10-45 vikt-% av den sammanlagda vikten av filmbildande polymer (A) och mikrofiarriklar (C).

10. Förfarande enligt något av krav 1-9, k ä n n e t e c k n a t av att steget (2) utföres Genom att basbeläqaningskompositionen får torka på underlauet under 1-5 minuter vid en temperatur av 15-3o°c.