SE438453B - Sett att framstella en skyddande och dekorativ flerskiktsbeleggning pa ett underlag samt komposition for genomforande av settet - Google Patents

Description

78046 55-4 tid produktionsschemat genom att sprutningsoperationen avbryts av en behandling i ugn. Mera önskvärt vore om man kunde få bas- beläggningen att torka på endast några minuter under normala sprutboxbetingelser så att denna beläggning ej kommer att på- verkas när toppbeläggningen appliceras.

För tvåskikts "metallic"-lacker för bilar på basis av lösningar av akrylpolymerer i flyktiga organiska lösningsmedel har man för att uppnå ovannämnda syfte föreslagit användning av en basbeläggning bestående av en pigmenterad lösning av en akryl- polymer innehållande en cellulosaester, t.ex. cellullosaacetat- butyrat, och som toppbeläggning en opigmenterad lösning av en härdbar akrylsampolymer tillsammans med en bryggbildare för sam- polymeren. Basbeläggningen anbringas på underlaget och toppbe- läggningen anbringas därefter utan någon mellanliggande härdning av basbeläggningen och en slutlig ugnsbehandling utföres för att härda toppbeläggningen.- Det har nu visat sig att man kan anbringa den klara toppbeläggningen på den pigmenterade basbeläggningen i en två- skiktslack på ett tillfredsställande sätt utan att nödvändigtvis behöva ta till mellanliggande härdning om den i basbeläggningen närvarande polymeren försättes med olösliga polymermikropartiklar.

Enligt uppfinningen tillhandahålles sålunda ett sätt att frambringa en skyddande och/eller dekorativ flerskiktsbelägg- ning på ytan av ett underlag, innefattande stegen att man (1) på ytan anbringar en basbeläggningskompositon inne- fattande (A) en filmbildande polymer vald bland polymerer av en eller flera eteniskt omättade monomerer och cellulosa- estrar, (B) ett flyktigt organiskt vätskeformigt utspädnings- medel, i vilket polymeren är löst, (C) pigmentpartiklar dispergerade i lösningen av den filmbildande polymeren i det vätskeformiga utspädnings- medlet, (2) formar en polymerfilm på ytan av kompositionen anbringad i steg (1), 7804655-4 (3) på den sålunda erhållna basbeläggningsfllmen anbringar en transparent toppbeläggningskomposition innefattande (E) en härdbar filmbildande akrylpolymer och (F) en flyktig vätskebärare för polymeren, och (4) formar en andra polymerfilm på basbeläggningsfilmen av kompositionen anbringad i steg (3), kännetecknad av att basbeläggningskompositionen dessutom innehåller (F) polymermikropartiklar, som är olösliga i och stabilt disperge- rade i lösningen av den filmbildande polymeren i det vätskeformiga utspädningsmedlet, i en mängd av minst 10 vikt-%, räknat på den sammanlagda vikten av filmbildande polymer och mikropartiklar, vilka mikropartiklar har en diameter av mellan 0,01 - 10 fm och utgör dispersionspolymerisationsprodukten 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 ymppolymor som i molekylen innehåller en komponent be- oLående av polymerkedjor som är solvatiserbara av den organiska valsknn, och vn annan komponent bestående av polymerkedjor av annan polaritet som ej är solvatiserbara av nämnda vätska och som har förmågan att kunna förankras till polymermikropartiklarna, och att pigmentpart1klarna (C) är närvarande i en mängd av mellan 2 - 100 vikt-%, räknat på den sammanlagda vikten av filmbildande poly- mer och mikropartiklar.

Den filmbildande polymerkomponenten (A) i basbeläggnings- kompositionen använd i steget (1) kan vara en akryladditionspolymer, som har en etablerad användning för framställning av beläggningar inom bilindustrin, d.v.s. polymerer eller sampolymerer av en eller flera alkylestrar av akrylsyra eller metakrylsyra eventuellt till- sanmans med andra eteniskt omättade monomerer. Dessa polymerer kan vara av antingen termoplasttyp eller av typen härdbar plast. Lämp- liga akrylestrar för dessa polymerer utgör metylmetakrylat, etyl- metakrylat, propylmetakrylat, butylmetakrylat, etylakrylat, butyl- akrylat och 2-etylhexylakrylat. Lämpliga därmed sampolymeriserbara monomerer utgör vinylacetat, vinylpropionat, akrylnitril, styren och vinyltoluen. När polymeren skall vara av härdbar typ kan som 7804655-4 ytterligare monomerer ingå akrylsyra, metakrylsyra, hydroxietyl- akrylat, hydroxietylmetakrylat, 2-hydroxipropylakrylat, 2-hydroxi- propylmetakrylat, N-(alkoximetyl)-akrylamider och N-(alkoximetyl)- metakrylamider, varvid alkoxigruppen exempelvis kan vara en butoxigrupp, glycidyldogdatoch glycidylmetakrylat. Basbelägg- ningskompositionen kan i sådana fall även innehålla en brygg- bildare, säsom ett diisocynat, en diepoxid eller i synnerhet ett kväveharts, d.v.s. ett kondensat av formaldehyd med en kväve- haltig förening såsom karbamid, tiokarbamid, melamin eller benso- guanamin, eller en lägre alkyleter av ett sådant kondensat, i vilken alkylgruppen innehåller 1 - 4 kolatomer. Särskilt lämp- liga bryggbildare är melaminformaldehydkondensat, i vilka huvud- parten av metylolgrupperna är företrade genom reaktion med butanol.

För ovan givna allmänna definition av uppfinningen gäller att när bryggbildare finns närvarande betraktas denna som en del av den filmbildande polymeren (A).

Basbeläggningskompositionen kan innehålla en lämplig katalysator för tvärbindningsreaktionen mellan akrylpolymeren och bryggbildaren, t.ex. en syrareagerande förening, såsom butyl- maleat, butylfosfat eller p-toluensulfonsyra. Alternativt kan den katalytiska effekten åstadkommas genom införande av fria syragrup- per i akrylpolymerer t.ex. med användning av akrylsyra eller met- akrylsyra som sammonomerer vid framställningen av polymeren.

Akrylpolymeren kan framställas genom lösningspolymerisa- tion av monomererna i närvaro av lämpliga katalysatorer eller initiatorer såsom organiska peroxider eller azoföreningar, t.ex. bensoylperoxid eller azodiisobutyronitril. Polymerisationen kan utföras i samma organiska vätska som utgör utspädningskomponenten (B) i basbeläggningskompositionen eller i en vätska, som utgör del av detta utspädningsmedel. Alternativt kan akrylpolymeren framställas i ett separat steg (t.ex. genom emulsionspolymerisa- tion) och därefter lösas i en lämplig organisk vätska.

Andra lämpliga typer av polymerer härrörande från eteniskt omättade monomerer är vinylsampolymerer, d.v.s. sam- polymerer av vinylestrar av oorganiska eller organiska syror, t.ex. vinylklorid, vinylacetat och vinylpropionat. Sampolymererna 78046 55-4 Uï kan eventuellt vara partiellt hydrolyserade och innehålla vinyl- alkoholenheter. Som exempel på sådana sampolymerer må nämnas en sampolymer innehållande 91 vikt-% vinylklorid, 6 vikt-% vinyl- alkohol och 3 vikt-% vinylacetat försåld av Union Carbide Corpora- tion under beteckningen “Vinylite VAGH".

I stället för en polymer härrörande från eteniskt omättade monomerer kan polymerkomponenten (A) i basbeläggnings- kompositionen vara en cellulosaester, såsom cellulosaacetat- butyrat eller cellulosanitrat. Särskilt må nämnas den kvalitet av cellulosaacetatbutyrat, som tillhandahâlles av Eastman Kodak Company under beteckningen "EAB 531-1" och som håller en acetyl- halt av 3 % och en butyrylhalt av 50 % och en viskositet av 1 - 2 sekunder uppmätt enligt ASTM metod D-1343154T.

Den flyktiga organiska vätskekomponenten (B) i bas- beläggningskompositionen kan vara vilken som helst vätska eller blandning av vätskor som normalt användes som polymerlösnings- medel i beläggningskompositioner, t.ex. alifatiska kolväten så- som hexan och heptan, aromatiska kolväten såsom toluon och xylcn och petroleumfraktioner med olika kokpunktsområden med till över- vägande del alifatiskt innehåll men även en stor del aromater, estrar såsom butylacetat, etylenglykoldiacetat och 2-etoxietyl- acetat, ketoner såsom aceton och metylisobutylketon och alkoholer såsom butylalkohol. Den vätska eller blandning av vätskor som väljes som utspädningsmedel (B) beror av den filmbildande polyme- rens (A) natur i enlighet med inom ifrågavarande teknik kända principer så att polymeren blir löslig i utspädningsmedlet.

Polymermikropartiklarna (F) i basbeläggningskomposi- tionen äršßlymerpartiklar med kolloidal dimension uppvisande en diameter av 0,01 - 10 , företrädesvis 0,1 ~ 5 Pm. Den polymer, varav mikropartiklarna är uppbyggda, måste vara olöslig i lösningen av polymeren (A) i det vätskeformiga utspädningsmedlet (B). Denna olöslighet kan uppnås genom lämpligt val av sammansättningen på mikropartikelpolymeren_ Polymeren kan sålunda vara en polymer, som i sig själv är olös_ 7804655-4 T att man i polymeren introduce polymer om den ej vore tvärbu polymeren (A) i utspädningsme larna uppnås genom tvärbindni än vad som är nödvändigt för tiklarna är olösliga i lösnin (B) kan kon del) unde efter suspensionen centrif trolleras medelst var nuter. Den överliggande vätsk mer torkas under 30 minuter v med de ursprungliga mikropart tillämpa i sådana fall då den ligger nära eller är större än larna men sådana utspädningsm mer normalt ej i bruk i kompo sultatet av försöken visar at liga i utspädningsmedlet (B minstone lika olösliga när po vara praktiska svårigheter at meren (A) i utspädningsmedlet Mikropartikelpolym L.ex. vara en akryladditionsp âV bildande polymerkomponenten (A skall vara tvärbunden kan det toder. Antingen kan man i mo föra en mindre mängd av en mon seende på polymerisationsreak mängder av två andra monomere sationsreaktionen, såsom epox cidylmetakrylat och metakrylsy isocyanat- och hydroxylgruppe stå av en kondensationspolyme -_-_...._..__.__.._....____ ___.._..-..__._ _. , _ _ ___... ___- lig i polymerlösningen men för r 30 minuter skakas med utspädningsmedlet (B) (10 ) k samma monomerer som beskriv 6 eträdesvis kan olösligheten uppnås genom rar en viss grad av tvärbindning, vilken nden skulle vara löslig i lösningen avi dlet (B). När olöslighet hos mikropartik- ng bör tvärbindningsgraden ej vara högre att få polymeren olöslig. Att mikropar- gen av polymeren (A) i utspädningsmedlot försök, varvid mikropartiklarna (l vikt- 0 viktdelar), ugerar vid 17.000 varv/minut under 30 mi- an fråndekanteras och kvarvarande poly- id 1500 C, varefter dess vikt jämföres iklarnas. Detta försök kan vara svårt att specifika vikten på utspädningsmedlet den specifika vikten hos mikropartik- edel (t.ex. klorerade lösningsmedel) kom- sitioner av ifrågavarande slag. När re- t mikropartiklarna är acceptabelt olös- an man utgå ifrån att partiklarna är åt- lymeren (A) också är närvarande. Det kan t utföra försöket med lösningen av po (B). eren kan vara av olika typer. D olymer härrörande från en eller flera till den film- ly- en kan its ovan i anslutning ). När man vill att en sådan polymer ta uppnås med endera av två allmänna me- nomererna, varav polymeren härrör, in- omer, som är flerfunktionell med av- tionen, t.ex. etylenglykoldimetakrylat eller divinylbensen, eller kan man i dessa monomerer införa mindre r, som uppbär par av kemiska grupper, som kan fås att reagera med varandra antingen under eller efter polymeri- i- och karboxylgrupper (som t.ex. i gly- ra), anhydrid- och hydroxylgrupper eller r. Alternativt kan mikropartiklarna be- r, t.ex. en polyester framställd av en 7804655-4 flervärd alkohol och en flervärd karboxylsyra. Lämpliga flervärda al- koholer är etylenglykol, propylenglykol, butylenglykol, l,6-hexylen- glykol, neopentylglykol, dietylenglykol, trietylenglykol, tetraetylen- glykol, glycerol, trimetylolpropan, trimetyloletan, pentaerytritol, dipentaerytritol, tripentaerytritol, hexantriol, oligomerer av styren och allylalkohol, (t.ex. en produkt försåld av Monsanto Chemical Company under beteckningen "RJl00") och kondensationsprodukterna av lrimolylolpropan och vtylunoxid eller prupylvnoxid (t.cx. nroduktur försâlda under benämningen "Niax"-trioler). Lämpliga flervärda karb- oxylsyror är bärnstenssyra (eller dess anhydrid), adipinsyra, azelain- syra, sebacinsyra, maleinsyra (eller dess anhydrid), fumarsyra, mukon- syra, itakonsyra, ftalsyra, (eller dess anhydrid), isoftalsyra, tereftalsyra, trimellitsyra (eller dess anhydrid) och pyromellitsyra (eller dess anhydrid). Dessa polymerer kan eventuellt tvärbindas ge- nom tillsats av material med större funktionalitet än två i utgångs- kompositionen även om i detta fall på grund av den karakteristiskt breda fördelningen av molekylslag bildade vid en kondensationspolyme- risation det kan vara svårt att få till stånd att samtliga dessa mo- lekylslag i själva verket är tvärbundna.

Den kemiska sammansättningen och graden av tvärbindning hos mikropartikelpolymeren kan vara sådan att den har ett Tg-värde (glas-gummiövergängstemperatur) under rumstemperatur, i vilket fall mikropartiklarna är av gummiartad natur. Alternativt kan den vara så- dan att Tg-värdet ligger över rumstemperatur och då är partiklarna hårda och glasartade.

Som redan nämnts är det nödvändigt att polymermikropartik- larna är stabilt dispergerade i lösningen av den filmbildande polyme- ren i det vätskeformiga utspädningsmedlet. Med "stabilt dispergerad" menas att partiklarna hindras från flockulering eller aggregatbild- ning med hjälp av ett steriskt hinder omkring partiklarna av polymer- kedjor, som är solvatiserade av lösningen och sålunda föreligger i kedjeförlängd konfiguration. I detta sammanhang innebär uttrycket "solvatiserad" att polymerkedjorna ifråga, om de vore oberoende mole- kyler, skulle vara lösliga i den filmbildande polymerlösningen men ge- nom att kedjorna är bundna till mikropartiklarna vid en eller flera punkter utefter sin längd, förblir det steriska hindret permanent knu- tet till partiklarna. 7804655-4 De stabiliserande polymerkedjor, som användes i varje en- skilt fall, väljes naturligtvis med hänsyn till det vätskeformiga ut- spädningsmedlet och den filmbildande polymerens natur. Allmänt sett innebär detta att kedjorna bör ha en polaritets grad av samma storleks- ordning som utspädningsmedlet och den filmbildande polymeren, så att kombinationen av de senare blir ett lösningsmedel för polymeren, varav kedjorna är uppbyggda. Eftersom i tvåskiktslacker för bilar, som före- liggande uppfinning i första hand är inriktad på, det vätskeformiga utspädningsmedlet vanligen har relativt hög polaritetsgrad (innehål- lande t.ex. en avsevärd andel "stark" ester och ketonlösningsmedel) följer att de stabiliserande kedjorna på mikropartiklarna vanligen måste ha en sammansättning sådan att de i sig själva är lösliga i den typen av vätska.

Tekniken att förankra de stabiliserande kedjorna till mik- ropartiklarna diskuteras nedan i anslutning till metoder för fram- ställning av partiklarna.

Polymermikropartiklarna kan framställas på flera olika sätt. Företrädesvis framställas de genom dispersionspolymerisation av monomerer 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 be- skrivna i litteraturen. Vad sålunda beträffar dispersionspolymerisa- tion av eteniskt omättade monomerer, såsom akrylsyra- eller metakryl- syraestrar, vinylestrar och styren eller derivat därav, består tekni- ken huvudsakligen i polymerisation av monomererna i en inert vätska, i vilken monomererna är lösliga men den resulterande polymeren ej är löslig, i närvaro av ett i vätskan löst, amfipatiskt stabiliserings- vmedel eller en polymer prekursor, vilken genom sampolymerisation eller ympning med en del av monomererna in situ kan ge ett sådant stabilise- ringsmedel. Härvid hänvisas t.ex. till de brittiska patentskrifterna 941 305, l 052 241, 1 122 397 och l 231 614 för en allmän beskriv- ning av ifrågavarande principer samt till "Dispersion Polymerisation in Organic Media", av K.E.J. Barrett (John Wiley and Sons, l975).

Lämpliga eteniskt omättade monomerer inkluderar metylmet- akrylat, etylmetakrylat, butylmetakrylat, etylakrylat, butylakrylat, 2-hydroxietylakrylat, vinylacetat, vinylpropionat, styren och vinyl- toluen. Framställningen särskilt av dispersioner av tvärbundna addi- 7804655-4 F tionspolymerpartiklar kan utföras genom att i de valda monomererna in- föra par av monomerer innehållande (förutom de polymeriserbara omätta- de grupperna) grupper med förmåga att ingå kemisk reaktion med var- andra, t.ex. epoxid- och karboxylgrupper ingående i glycidylmetakrylat och metakrylsyra. Genom att exempelvis följa tillvägagångssättet be- skrivet i de brittiska patentskrifterna l 095 288 och l 156 0l2 erhål- las partiklar, i vilka sådana komplementära grupper föreligga, vilka även om de ej reagerat med varandra i detta skede kan fås att reagera med varandra och på så sätt bilda tvärbindningar vid efterföljande upphettning av dispersicnen till lämpligt förhöjd temperatur. Tvär- bundna additionspolymerer kan också framställas i dispersion genom att i monomererna, som undergår dispersionspolymerisation, införa en mind- re mängd av en monomer, som är difunktionell med avseende på polymeri- sationsreaktionen, såsom etylenglykoldimetakrylat eller divinylbensen.

Av ovannämnda omättade monomerer är metylmetakrylat ett lämpligt val när man vill att polymermikropartiklarna skall ha högt Tg-värde. När man vill att mikropartiklarna skall haflågt Tg-värde kan man använda etylakrylat eller vinylacetat men ett lämpligare alterna- tiv kan vara att sampolymorisera metylmetakrylat och mindre mängder "mjukande" monomerer, såsom butylakrylat eller butylmetakrylat. ïan föredrar emellertid att dessa mjukande monomerer ej utgör mer än 15 vikt-% av den totala halten monomerer, då i annat fall risk förelig- ger för att den resulterande polymeren kan vara alltför löslig till och med i lågpolära kolväteutspädningsmedel och dispersionspolymerisa- tionen leda till en stabil dispersion av mikropartiklar. Vissa andra mjukande monomerer, såsom 2-etoxietylakrylat eller 2-etoxietylmet- akrylat, kan användas i mängder större än 15 vikt-% men dessa är ej så lättillgängliga. som motsvarande lägre alkylestrar.

Små mängder sammonomerer innehållande karboxylgrupper, t.ex. akrylsyra eller metakrylsyra, kan ingå (när mikropartiklarna skall vara tvärbundna bör dessa mängder överstiga de, som användas för att uppnå tvärbindning genom reaktion med en samreaktiv monomer, så- som glycidylmetakrylat). Omvänt kan små (ytterligare) mängder av en epoxidmonomer ingå, t.ex. glycidylmetakrylat. Andra funktionella mo- nomerer, såsom hydroxietylakrylat eller akrylamid, kan också ingå i mindre mängder i monomererna, av vilka mikropartiklarna framställas. 78046 55s4 10 F Framställningen av dispersioner av kondensationspolymerer beskrivs t.ex. i de brittiska patentskrifterna l 373 531, l 403 794 och l 419 199 och metoder för framställning av tvärbundna polymerpar- tiklar beskrivas även i dessa publikationer. De allmänna principerna är här desamma som ovan gällde för additionspolymerdispersioner men det föreligger en detaljskillnad härrörande från den vanligen mera hög- polära naturen hos monomererna i utgângsmaterialen, av vilka konden- sationspolymerer framställas. Det är nämligen så att ifrågavarande monomerer vanligen är olösliga i den inerta vätska, i vilken polymeri- sationen skall utföras. Följaktligen består det första steget vid dis- persionspolymnrisationen av monomcrorna i att bringa dem i ett till- stånd av kolloidal dispersion i den inerta vätskan antingen som vätska eller som fasta partiklar. I det andra steget äger polymerisation av monomererna rum inom dessa samma partiklar. Ett amfipatiskt stabilise- ringsmedel kräves i varje steg dels för att stabilisera monomerpartik- larna och dels för att stabilisera de bildade polymerpartiklarna men i lämpliga fall kan ett enda stabiliseringsmedel återfinnas, som ut- för båda dessa funktioner. I stället för att använda ett förformat amfipatiskt stabiliseringsmedel vid detta förfarande kan man använda en lämplig polymer prekursor, som genom sampolymerisation elleräymp- ning med en del av monomererna som skall polymeriseras, kan ge ett sådant stabiliseringsmedel in situ.

Lämpliga monomora utgångsmaterial för framställning av kon- densationspolymermikropartiklar är sådana som är av väl känt slag för användning vid framställning av sådana polymerer genom smält- eller lösningspolymerisationsteknik. Lämpliga material i fallet med poly- estermikropartiklar är t.ex. flervärda alkoholer och flervärda karb- oxylsyror av ovan nämnt slag. I fallet med polyamidmikropartiklar ut- göras lämpliga monomerutgångsmaterial av aminosyror, såsom 6-amino- kapronsyra eller ll-aminoundekansyra eller motsvarande laktamer och/eller polyaminer, såsom etylendiamin, propylendiamin, hexametylen- diamin, dietylentriamin, trietylentetramin eller tris(aminometyl)metan tillsammans med ovannämnda flervärda karboxylsyror. I fallet med såväl polyester- som polyamidmikropartiklar måste naturligtvis den bland- ning som skall polymeriseras innehålla viss andel av en utgångsmonomor, som har en funktionalitet större än 2, när man vill att mikropartik- larna skall tvärbindas. .-.._._...__._.._.___-,__, ._ 78046 55-4 ll vid samtliga ovan beskrivna dispersionspolymerisations- processer är det amfipatiska stabiliseringsmedlet en substans, vars molekyl innehåller en polymerkomponent, som är solvatiserbar av väts- kan, i vilken dispersionen utföres, och en annan komponent, som är för- hållandevis icke solvatiserbar av denna vätska men som kan bringas till association med de bildade polymerpartiklarna. Ett sådant stabi- liseringsmedel är lösligt i sin helhet i dispersionsvätskan men den resulterande lösningen innehåller vanligen såväl enskilda molekyler som micellära aggregat av molekyler i jämvikt med varandra. Den typ av stabiliseringsmedel som företrädesvis användes i samband med uppfin- ningen är ett segment- eller ymppolymerisat innehållande två typer av polymerkomponenter, där den ena typen som ovan nämnts består av polymer- kedjor, som är solvatiserbara av dispersionsvätskan och den andra ty- pen består av polymerkedjor med annan polaritet än den första typen och som följaktligen ej låter sig solvatiseras av vätskan men som kan förankras till polymennikropartiklarna .

En särskilt användbar typ av sådana stabiliseringsmedel är en ymppolymer innefattande en polymer huvudkedja, som utgör den icke solvatiserbara komponenten eller "förankrings"-komponenten, och ett flertal solvatiserbara polymerkedjor på huvudkedjan. Exempel på sådana ymppolymerer utgör de, i vilka huvudkedjan är en akrylpolymerkedja härrörande till övervägande del från metylmetakrylat och sidokedjorna är rester av poly(12-hydroxistearinsyra), som lätt solvatiseras av ett alifatiskt kolvätemedium. Dessa sampolymerer kan exempelvis erhål- las genom att först omsätta poly(12-hydroxistearinsyra) med glycidyl- akrylat eller glycidylmetakrylat, varvid ändstående COOH-grupper i den polymera syran överföres till ett esterderivat innehållande en polymeriserbar omättad grupp och detta derivat därefter sampolymerise- ras med metylmetakrylat eventuellt tillsammans med mindre mängder av andra sampolymeriserbara monomerer. Genom att använda akrylsyra eller metakrylsyra som sådana sammonomerer blir det möjligt att införa karb- oxylgrupper i huvudkedjan i ymppolymeren med den fördelen att huvud- kedjan därigenom blir mera polär än om den vore sammansatt av enbart metylmetakrylatenheter. Denna ökade polaritet gör att huvudkedjan får än mindre benägenhet till solvatisering av ett icke polärt utspädnings- medel, såsom ett alifatiskt kolväte, och följaktligen förstärks den kraft, varmed den förankras till mikropartiklarna. 7804655-4 12 Även om man föredrar att framställa polymermikropartiklarna genom dispersionspolymerisation på ovan beskrivet sätt kan det vara nödvändigt att underkasta de sålunda erhållna partiklarna en efterbe- handling för att göra dem lämpliga för användning i samband med upp- finningen. Detta behov kan uppkomma av följande anledning. De mest lämn- liga inerta vätskorna, i vilka man utför dispersionspolymerisationer, är vätskor med låg polaritet, t.ex. alifatiska eller aromatiska kol- väten eller blandningar därav. Anledningen härtill är att sådana väts- kor utgör icke lösningsmedel för flerparten polymerer oavsett det rör sig om additionspolymertyp eller kondensationspolymertyp och detta medför att man kan välja bland ett mycket stort antal polymer- eller sampolymerkompositioner alltefter de egenskaper, som man önskar att mikropartiklarna skall besitta. Av ovansagda framgår emellertid att steriska stabiliseringsmedel, som är lämpade för stabilisering av mik- ropartiklarna i en lågpolär vätskemiljö inte längre effektivt kan sta- bilisera dem när de överförs till miljön, som erbjuds av lösningen av den filmbildande polymeren (A) i det vätskeformiga utspädningsmedlet (B). En relevant faktor är att (B) troligen är en relativt högpolär vätska när det gäller framställning av billacker och en annan kanske viktigare faktor är att polermolekylerna (A) nu kommer att tävla med stabiliseringsmedlets kedjor om utspädningsmedlet solvatiserande ver- kan- Följden blir att när mikropartiklarna överförs till den nya mil- jön åstadkoms en destabilisering och flockulering.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen före- slås därför att mikropartiklar, som erhållits genom dispersionspoly- merisation, sammanföres med en polymer, som ärlöslig i den flyktiga, organiska vätskekomponenten (B) i basbeläggningskompositionen och också kompatibel med den filmbildande polymerkomponenten (A). Denna ytterligare polymer, fortsättningsvis benämnd "hjälp"-polymer, är i huvudsak icke tvärbunden. Man antar att när mikropartiklar, med vilka den är sammanförd, införas i den mera högpolära miljön som lösningen av filmbildande polymer (A) i den organiska vätskan (B) erbjuder, blir kedjorna i hjälppelymeren solvatiserade och övertar åtminstone till en del funktionen att hålla mikropartiklarna i deflockulerat, disper- gerat tillstånd från den ursprungliga amfipatiska stabilisatorn. Upp- finningens omfattning är dock ej begränsad av denna tolknings riktig- het. Mikropartiklarna kombineras lämpligen med hjälppolymeren genom ___.._._..:__...-._..__..______ _. _. _. ...-..._..._...._._. 7804655-4 l3 att följa upp dispersionspolymerisationen direkt med polymerisation av ytterligare monomer, av vilken hjälppolymeren framställes, i det ur- sprungliga inerta vätskemediet och i närvaro av ursprungligt stabili- seringsmedel.

Hjälppolymeren måste som regel ha sådan sammansättning att den är kompatibel med den filmbildande polymeren (A) inklusive even- tuell bryggbildare för polymeren. Den kan vara identisk med den ovan beskrivna polymeren och i vissa nedan närmare beskrivna fall även helt ersätta denna. Monomeren eller monomererna, av vilka hjälppolymeren framställes, väljes med detta i åtanke.

Vid införande av de sålunda behandlade mikropartiklarna i lösningen av polymeren (A) i vätskan (B) kan en del av hjälppolymeren lösas bort av det mera polära mediet men sannolikt förblir huvudparten av hjälppolymerkedjorna bundna till mikropartiklarna (låt vara nu solvatiserade av mediet), t.ex. genom att de fastnat i mikropartikel- polymerens kedjor under framställningen, eller som följd av att ymp- ning ägt rum på dessa kedjor. Eventuellt kan de behandlade mikropartik- larnas stabilitet i det mera polära mediet förbättras genom att man ser till att kovalenta bindningar utvecklas mellan hjälppolymerens och mikropartiklarnas kedjor. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att införa en omättad karboxylsyra bland monomererna, av vilka hjälppoly- merer framställes. De sålunda tillförda karboxylgrupperna förmår rea- gera med epoxidgrupper närvarande i mikropartikelpolymeren som följd av användningen av ett visst överskott av de senare grupperna i syfte att åstadkomma tvärbindning av polymeren genom reaktion med karboxyl- grupper på ovan beskrivet sätt.

Mikropartiklarna framställda genom dispersionspolymerisa- tion kan införas i basbeläggningskompositionen på flera olika sätt.

I det fall då mikropartiklarna behandlas med en hjälppolymer kan det vara tillräckligt att helt enkelt tillsätta starka lösningsmedel till dispersionen av de sålunda behandlade mikropartiklarna med vetskap om att tillräckligt med hjälppolymer löses ut ur de behandlade mikropar- tiklarna och bildar hela den filmbildande polymerkomponenten (A) och ändå kvarlämnar tillräckligt av polymeren bunden till mikropartiklarna för att säkerställa deras stabilisering. Alternativt kan en dispersion av mikropartiklarna (behandlade med hjälppolymer eller ej) blandas med en lösning av en förformad filmbildande polymer (A) i ett lämpligt ut- -__....~_.__..__ .___ ....__.,.__._ ...__ _ _ ..-__ . 7804655-4 14 F spädningsmedel (B) ytterligare en möjlighet är att separera mikropar- tiklarna från dispersionen, i vilken de framställts, t.ex. genom centrifugering, filtrering eller spruttorkning och därefter blanda mikropartiklarna med en lösning av en polymer (A) i ett utspädningsme- del (B) som tidigare.

Av beskrivningen ovan framgår att vad gäller definitionen av uppfinningen gäller att den filmbildande komponenten (A) betraktas såsom innefattande den del av hjälppolymeren om sådan användes, som är löst ut från mikropartiklarna när de senare införas i basbelägg- ningskompositionen.

Som ett alternativ till att använda dispersionspolymerisa- tionsteknik kan polymerpartiklarna exempelvis framställas genom vatte- emulsionspolymerisation av lämpliga omättade monomerer med användning av väl känd teknik. Mikropartiklarna erhållas då i form av en stabili- serad dispersion, ur vilken partiklarna kan separeras, t.ex. genom spruttorkning. Mikropartiklarna införas därefter i basbeläggningskom- positionen genom att redispergeras i lösningen i utspädningsmedlet av den filmbildande polymeren, företrädesvis medelst teknik som förlänar blandningen hög skjuvningsenergi, såsom i en kvarn av typen brukblan- dare eller trevalskvarn på analogt sätt som vid dispergering av ett pigment. För att ytterligare anknyta till pigmentdispergering kan er- forderlig sterisk stabilitet hos mikropartiklarna uppnås helt enkelt som en följd av en tendens hos den filmbildande polymeren (som defi- nitionsmässigt solvatiseras av utspädningsmedlet) att associera sig med partiklarna, t.ex. genom samverkan mellan polära grupper närvaran- de i den filmbildande polymeren respektive i mikropartiklarna. Vid framställning av mikropartiklarna genom vattenemulsionspolymerisation kan vissa difunktionella omättade föreningar ingå tillsammans med de monomerer som skall polymeriseras, så att man får en tvärbunden poly- mer, som blir olöslig i lösningen av den filmbildande polymeren (A) i utspädningsmedlet (B) oavsett den senares natur. Liksom i fallet med mikropartiklar erhållna genom dispersionspolymerisation kan det vara önskvärt att fortsätta emulsionspolymerisationen med en andra monomer- sats, som ej innehåller något difunktionellt material och som ger en polymer, som är kompatibel med lösningen av polymeren (A) i utspädnings- medlet (B) eller med andra ord att med mikropartiklarna associera en "hjälp"-polymer med samma funktion som beskrivits tidigare. 7so46ss~4 15 Polymermikropartiklarna (F) använda i samband med uppfin- ningen är som ovan nämnts närvarande i en mängd av minst 10 % av den sammanlagda vikten av den filmbildande polymeren (A) och mikropartik- larna. Företrädesvis uppgår mängden till 15 - 35 % av den sammanlagda vikten. Definitionsmässigt skall förstås att uttrycket “polymermikro- partiklar" i fallet då hjälppolymer användes skall inbegripa ifråga- varande mikropartiklar tillsammans med del av hjälppolymeren som är associerad därmed och som ej kan lösas ut ur partiklarna av utspäd- ningsmedlet (B) under ovan beskrivna olöslighetstest.

Pigmentpartiklarna (C) ingående i basbeläggningskomposi- tionen kan ha en storlek av l - 50 jun och kan vara vilket som helst pigment som normalt användes i ytbeläggningskompositioner och inklu- dera oorganiska pigment såsom titandioxid, järnoxid, kromoxid, bly- kromat och kolsvart, och organiska pigment såsom ftalocyaninblått och ftalocyaningrönt, karbazolviolett, antrapyrimidingult, flavantrongult, isoindolinfgult, indantronblått, kinakridonviolett och perylenrött.

Uttrycket pigment avser här att omfatta även konventionella fyllmedel och utdrygningsmedel, såsom talk eller kaolin.

Sättet enligt uppfinningen är emellertid av särskilt värde när det gäller basbeläggningskompositioner innehållande metall-flinge- pigmentering, som användes för framställning av "glamour metallic"- lackcr huvudsakligen på ytan av bilkarosser såsom nämnts ovan. Närva- ron av polymermikropartíklarna (F) i basbeläggningar innehållande me- tallpigmentering ger en värdefull förbättring i metallkontrollen under applicering av basbeläggningen och efterföljande applicering av den transparenta toppbeläggningen. Lämpliga metallpigment inkluderar i syn- nerhet aluminium-flingor, och kopparbrons-flingor. I princip kan pig- ment av vilket som helst slag införas i basbeläggningskompositionen i en mängd av 2 - 100 % av den sammanlagda vikten av den filmbildande polymeren (A) och mikropartiklarna (F). När metallpigmentering använ- des ingår denna företrädesvis i en mängd av 5 - 20 vikt-% av nämnda sammanlagda vikt.

Pigmenten oavsett om de är av metalltyp eller ej kan in- föras i basbeläggningskompositionen med hjälp av kända dispergerings- medel. Om den filmbildande polymeren är av akryltyp kan man sålunda använda en akrylpolymer med likartad sammansättning som pigmentdis- pergeringsmedel. Varje sådant polymert dispergeringsmedel betraktas 7894655-4 16 också såsom utgörande del av den filmbildande komponenten (A).

Eventuellt kan basbeläggningskompositionen dessutom innehålla andra kända tillsatser, t.ex. viskositetsreglerare så- som benton eller cellulosaacetatbutyrat.

Den i toppbeläggningskompositionen i steg (3) vid sättet enligt uppfinningen använda filmbildande polymerkomponenten (D) är en akrylpolymer, särskilt av härdbar typ. Polymeren (D) be- (A). I ett viktigt avseende kan den.klart skiljas från basbeläggningspoly- höver ej vara identisk med basbeläggningspolymeren meren. Medan sålunda basbeläggningspolymeren alltid användes i ett tillstånd av lösning i den organiska vätskekomponenten i bas- beläggningskompositionen kan toppbeläggningspolymeren föreligga antingen i lösning eller i stabil dispersion i den flyktiga vät- skebäraren (2) i toppbeläggningskompositionen.

Vätskebäraren (E) kan sålunda vara antingen ett lös- ningsmedel eller ett icke lösningsmedel för toppbeläggningspoly- meren. När vätskan skall vara ett lösningsmedel kan den vara vil- ken som helst av de flyktiga organiska vätskor eller blandningar därav, som tidigare beskrivits lämpliga för användning i basbe- läggningskompositionen. När vätskan skall utgöra ett icke lös- ningsmedel bör den gärna ha lägre polaritet än den förra och be- stå av en eller flera alifatiska kolväten, såsom hexan, heptan eller petroleumfraktioner med låg ammaflmlteventuellt i blandning med vätskor med hög polaritet, av ovan redan nämnt slag, så länge hela blandningen utgör ett icke lösningsmedel för toppbeläggnings- polymeren.

När toppbeläggningskompositionen är en polymerdispersion är denna i allmänhet en steriskt stabiliserad dispersion, i vilken polymerpartiklarna är stabiliserade med hjälp av ett segment- eller ymppolymerisat, vars ena polymera komponent ej låter sig solvatiseras av vätskan och är associerad med den dispersa poly- meren. De välkända principer, enligt vilka sådana dispersioner kan framställas, har onmämnts i samband/framställningen av mikro- partiklarna för basbeläggningskompositionen. -_._.,_._._..___, _ , »_.._-.._.._......_.._ _. _. _ 78046 55-4 17 I de fall toppbeläggningspolymeren är av härdbar eller tvärbindande typ kan man i toppbeläggningskompositionen införa en bryggbildare, såsom någon av de som redan nämnts i samband med basbe- läggningskompositionen. Om toppbeläggningspolymeren är av akryltyp kan andelen bryggbildare i förhållande till polymer i kompositionen variera inom vida gränser men ligger företrädesvis mellan 50:50 och 90:10 räknat på vikten av polymeren i förhållande till bryggbildaren.

Det exakta förhållandet som användes beror av de erforderliga egen- skaperna i den färdiga filmen men ett föredraget förhållande för åstad- kommande av en god balans av egenskaper är mellan 60:40 och 85:15 räknat på vikten polymer i förhållande till bryggbildaren. När det är av särskild vikt att toppbeläggningsfilmen skall uppvisa god bestän- dighet mot syrakorrosion förorsakad av atmosfäriska föroreningar kan viktförhållandet akrylpolymer till bryggbildare ligga mellan 70:30 och 85:15.

Såsom diskuterats närmare ovan i samband med basbelägg- ningskompositionen kan toppbeläggningskompositionen innehålla en lämp- lig katalysator för tvärbindningsreaktionen eller kan toppbeläggnings- polymeren alternativt utrustas med fria syragrupper.

Toppbeläggningskompositionen kan i vissa fall innehålla både polymer i lösning och polymer i dispersion. Den lösliga polyme- ren kan vara en förformad polymer med annan monomersammansättning än den dispergerade polymeren, som till skillnad från den senare är lös- lig i vätskebäraren (E) och tillsättes som en lösning däri till dis- persionen. Den kan alternativt härröra från bildningen av den dispersa polymeren som följd av polymerisation av en del närvarande monomer.

Den kan vara en polymer, som ursprungligen bildats i dispersion men som till skillnad från den huvudsakliga filmbildaren gå i lösning när man till den kontinuerliga fasen i dispersionen sätter andra vätskor med starkare upplösningsförmåga än den senare under loppet av fram- ställningen av en lack med nödvändiga appliceringsegenskaper.

' Vanligen är toppbeläggningskompositionen i huvudsak färglös, så att den av basbeläggningen åstadkomma pigmenteringen ej i högre grad modifieras, men det kan i vissa fall vara önskvärt att förläna en transparent nyansering åt toppbeläggningskompositionen.

Vid det första arbetssteget vid sättet enligt uppfinningen anbringas basbeläggningskompositinner på underlagsytan, som dessförinnan 7804655-4 18 F kan ha grundats eller på annat sätt behandlats på konventionellt sätt.

De underlag, som är av speciellt intresse i föreliggande sammanhang, är metaller såsom stål eller aluminium, som normalt användes för fram- ställning av bilkarosser men även andra material såsom glas, keramik, trä och till och med plaster kan användas förutsatt att de kan motstå de temperaturer, vid vilken sluthärdningen av flerskiktsbeläggningen utföres. Efter applicering av basbeläggningskompositionen bildas en polymerfilm därav på underlagsytan. Eventuellt kan detta uppnås genom att underlaget och den påförda beläggningen utsätts för värme för av- drivning av det organiska vätskeformiga utspädningsmedlet och det ligger inom uppfinningens ram att använda en temperatur tillräckligt hög för att tvärbinda basbeläggningsfilmen i sådana fall då ifråga- varande polymer är av härdbar typ. En särskild fördel med föreliggande uppfinning är emellertid att det är tillräckligt med endast en kort tids torkning vid eller omkring rumstemperatur för att säkerställa att toppbeläggningskompositionen kan anbringas på basbeläggningsfilmen utan att det föreligger någon risk för att den förra skall blandas med 1 eller lösa upp den senare på ett sätt, som kan rubba den korrekta orienteringen av metallpigmenteringen, varigenom optimal “f1ip“~eífekt uppnås. Vanligen räcker det med en torktid av l - 5 minuter vid en temperatur av 15 - 300 C för att förhindra sammanblandning av de två beläggningsskikten. Samtidigt vätes basbeläggningsfilmen tillräckligt av toppbeläggningskompositionen för att nöjaktig klibbning mellan skikten uppnås.

Sedan toppbeläggningskompositionen anbringats på basbe- läggningsfilmen underkastas det överdragna underlaget härdning, varvid toppbeläggningen och eventuellt även basbeläggningen tvärbinds med hjälp av närvarande bryggbildare. Denna härdning utföres vid förhöjd temperatur som vid konventionell härdning av härdbara beläggningskom- positioner, vanligen vid en temperatur av 100 - 1400 C men eventuellt vid lägre temperatur förutsatt att tvärbindningssystemet är tillräck- ligt reaktivt.

Vid genomförandet av sättet enligt uppfinningen kan bas- och toppbeläggningskompositionerna anbringas på underlaget med hjälp av vilken som helst känd konventionell teknik, såsom genom pensling, sprutning, doppníng eller sköljning men sprutning föredras, eftersom bäst resultat därvid uppnås med hänsyn till såväl möjligheten att reg- 7804655-4 19 r lera pigmenteringen, särskilt metallpigmentorienteringen, samt glansen.

Vilken som helst känd sprutteknik kan användas, såsom sprutning med komprimerad luft, elektrostatisk sprutning, varmsprutning och sprut- ning utan luft och manuella eller automatiska metoder kan användas.

Tjockleken hos den påförda basbeläggningsfilmen är före- trädesvis 0,013 - 0,038 mm och tjockleken på toppbeläggningen är före- trädesvis 0,025 - 0,075 mm (i båda fallen räknat på tjockleken av torr film).

Uppfinningen belyses ytterligare i anslutning till efter- följande exempel, i vilka samtliga delar och procenttal hänför sig till vikten om ej annat anges.

Exemgel l (a) Framställning av polymermikropartiklar I ett kärl försett med omrörare, termometer och återflödes- kondensor satsades följande ingredienser: viktdelar alifatiskt kolväte (kokp.område 140 - 1560 C, ingen aromathalt) 20,016 metylmetakrylat l,776 metakrylsyra 0,036 azo-diisobutyronitril 0,140 ymppolymer som stabilisator (33-pro- centig lösning) (enligt nedan) 0,662 Kärlet och innehållet genomspolades med inert gas och tem- peraturen höjdes därefter till l00O C och hölls därvid under l timma för framställning av en dispers polymer. Nedan angivna ingredienser förblandades och satsades i kärlet i likformig takt under en period av 6 timmar under upprätthållen omröring och upphettning vid 1000 C: ...~.-uu.-.-_»-__..._.._.._ .--_....._._. ___, 7804655-4 20 viktdelar metylmetakrylat 32,459 glycidylmetakrylat 0,331 metakrylsyra 0,331 azo-diísobutyronitril 0,203 dimetylamiuoutanul 0,070 ymppolymerlösning som stabilisator (enligt nedan) 6,810 alifatiskt kolväte (kokp.område 140 - l5e° c) 33,166 l00.000 innehållet 1 kärlet hölle vid 1oo° c under ytterligare 3 timmar för fullständig omvandling av monomererna till en fin disper- sion innehållande olösliga polymergelmikropartiklar (Zl - 22 % av he- la dispersionen) tillsammans med icke tvärbundna polymerpartiklar (23 % av hela dispersionen).

Den vid försöket som stabilisator använda ymppolymeren framställdes genom att l2-hydroxistearinsyra underkastades självkon- densation till ett syravärde av 31 - 34 mg KOH/g (motsvarande en mo- lekylvikt av l650 - 1800) och därefter fick reagera med en ekvivalent mängd glycidylmetakrylat. Den resulterande omättade estern sampolyme- riserades vid ett viktförhâllande 2:1 med en blandning av metylmet- akrylat och akrylsyra i proportionerna 95:5. (b) Modifiering av mikropartiklar med hjälppolymer I ett kärl utrustat såsom beskrivits i steg (a) satsades 63,853 delar av dispersionen erhållen i steg (a). Dispersionen upp- hettades till ll5° C och kärlet genomspolades med angivna ingredienser förblandades och tillfördes med konstant hastig- het under en period av 3 timmar till det omrörda innehållet i kärlet, inert gas. Nedan varvid temperaturen hölls vid ll5O C: 7804655-4 21 I' viktdelar metylmetakrylat 3,342 hydroxietylakrylat l,906 metakrylsyra 0,496 butylakrylat 3,691 2-etylhexylakrylat 3,812 styren 5,712 azo-diisobutyronitril 0,906 prim-oktyl-merkaptan 0,847 ymppolymerlösning som stabilisator (enligt steg (a)) 1,495 Efter avslutad tillsats hölls innehållet i kal-lst vid lls°c i ytterligare 2 timmar för fullständig omsättning av monomererna och slutligen tillsattes 13,940 delar butylacetat så att den totala satsen uppgick till l00,000 delar. Den sålunda erhållna dispersionen uppvi- sade en total halt av filmbildande komponenter av 45 - 46 % och halten av olösliga gelpolymerpartiklar var 27,0 - 27,5 %. (c) Framställning av basbeläggningskomposition Nedan angivna ingredienser blandades: viktdelar dispersion enligt steg (b) 36,03 butylerat melamin-formaldehydharts (67-procentig lösning i butanol) ll,03 dispersion av karbazolviolett (6,1 % i xylen) 2,94 dispersion i ftalocyaninblâtt (9,7 % i xylen) 5,88 dispersion av kolsvart (l4,2 % i xylen) 0,74 dispersion av aluminium-flingor (35 % pasta i xylen) 23,53 2-etoxietylacetat 14,71 butylacetat 5,14 100,00 7804655-4 22 r Den resulterande kompositionen uppvisade följande analys- data: viktdelar totalmängd filmbildande akrylpolymer I 75,0 (icke flyktig) olöslig gelakrylpolymer 28,5 (icke flyktig) butylerad melamin-formaldehydharts ~ 25,0 (icke flyktig) (d) Beläggningsförfarande 100 delar av basbeläggningskompositionen framställd i steg (c) späddes genom tillsats av l00 delar butylacetat till en vis- kositet av 22 sek. i en B3 cup British Standard vid 18 % torrhalt.

Den utspädda lacken anbringades genom sprutning på en grundad metall- plåt så att man fick en film med tjockleken 0,02 mm efter avdrivning av lösningsmedlet. Efter 2 minuter vid rumstemperatur överdrogs plå- tarna med två beläggningar av en härdbar, klar akrylhartskomposition med 2 minuters paus mellan varje beläggning. Den torra filmtjockleken hos den klara beläggningen var 0,064 mm. Efter en slutlig förångnings- period av l0 minuter i rumstemperatur placerades plåtarna med belägg~ ningarna i ugn vid 1270 C under 30 minuter.

De sålunda erhållna lackeringarna hade ett utmärkt utseen- de med en jämn aluminiummetalleffekt utan något spår av förflyttningar hos metall-flingorna (d.v.s. frånvaro av "skjuvning"). Den klara topp- beläggningen hade ej sjunkit ner i basbeläggningen och därigenom hade den mycket höga briljansen hos den klara toppbeläggningen ej påverkats av basbeläggningen men ändå förelåg en utmärkt vidhäftning mellan skikten hos de ugnsbehandlade plâtarna. Beläggningen uppvisade även god flexibilitet och fuktbeständighet.

Den ovan som toppbeläggning använda, klara akrylhartskom- positionen var sammansatt av följande komponenter: 7804655~4 23 viktdelar butylerat melamin-formaldehydharts 60-procentig lösning i butanol 22,0 dipenten 9,5 butylglykollat 4,5 butanol 2,5 2~procentig lösning av silikon~olja 0,4 icke-vattendispersion i blandning av alifatiska/aromatiska kolväten i härdbart akrylharts, 42-procentig dispersion 50,0 lösning av härdbart akrylharts i xylen/- butanol, 50-procentig lösning 19,8 Kompositionen uppvisade en viskositet av 60 sekunder vid uppmätning vid 250 C i en B3 cup enligt British Standard l733:l955.

Jämförelseexempel (a) Framställning av basbeläggningskomposition utan polymer- mikropartiklar De ovan i exempel l (c) angivna ingredienserna blandades i angivna proportioner med undantag av att de 36,03 delarna av disper- sionen från steg (b) i exempel l ersattes med 16,32 delar av en 65~ procentig lösning i butylacetat av ett härdbart akrylharts utan något innehåll av polymermikropartiklar.

Den resulterande kompositionen uppvisade följande analys- data: total mängd filmbildande akrylpolymer 75,0 viktdelar (icke flyktig) butylerat melamin-formaldehydharts 25,0 viktdelar (icke flyktig) (b) Beläggningsförfarande l00 delar av basbeläggningskompositionen framställd i steg (a) ovan späddes med 140 delar butylacetat till en produkt med en torrhalt av l8 %, d.v.s. densamma som för den utspädda kompositionen i exempel l (c). Produkten anbringades som basbeläggning på en grundad metallplåt av samma slag som beskrivits i exempel 1 (d) och överdrogs -_~......_.....-....... ,_... ._ .__ _ , 7804655-4 24 r sedan med en härdbar, klar akrylhartskomposition av där beskrivet slag, som fick stå en stund och slutligen behandlades i ugn.

Den härigenom erhållna lacken hade ett blackigt utseende, som tydde på att det fanns områden där en förflyttning av aluminium- flingor hade ägt rum under förångningen av lösningsmedlet.

Exempel 2 Nedan angivna ingredienser blandades: viktdelar butylerat melamin-formaldehydharts (67-procentig lösning i butanol) 28,5 cellulosaacetatbutyrat (l - 2 sek. visko- sitet, med 3 % acetylgrupper och 50 % butyrylgrupper (Eastman-Kodak EAB 531-l); 20-procentig lösning i 2-etoxietylacetat) 42,15 dispersion av modifierade polymermikro- partiklar (enligt exempel l steg (a) och (b)) 69,84 dispersion av karbazolviolett (6,1 % i xylen) 7,59 dispersion av ftalocyaninblått (9,7 % i xylen) 15,21 dispersion av kolsvart (l4,2 % i xylen) l,89 dispersion av aluminium-flingor (35 % pasta i xylen) 60,78 2-etoxietylacetat 37,98 xylen 75,00 Denna komposition användes som.basbeläggning vid ett be~ läggningsförfarande av det slag som beskrivits i exempel l, steg (d) med användning av samma klara akrylhartskomposition som toppbelägg- ning som där beskrivits. De uppnådda resultaten överensstämde väl med de som erhölls i exempel l. e., .-.._..-........ _ 7804655-4 Exemvel 3 Nedan angivna ingredienser blandades: viktdelar butylerat melamin-formaldehydharts (67-procentig lösning i butanol) 28,50 vinylklorid/vinylalkohol/vinylacetat som sampolymer 9l:6:3 ("Vinylite VAGH“), 20-procentig lösning i 2~etoxietylacetat 93,20 dispersion av modifierade polymermikro- partiklar (enligt exempel l, steg (a) och (b)) 83,56 dispersion av karbazolviolett (6,1 % i xylen) 10,12 dispersion av ftalocyaninblått (9,7 % i xylen) 20,18 dispersion av kolsvart (l4,2 % i xylen) 2,52 dispersion av aluminium-flingor (35, % pasta i xylen) 81,04 butylacetat 150,00 100 delar av den sålunda erhållna kompositionen späddes genom tillsats av 33 delar butylacetat. Den spädda lacken anbringades genom sprutning som basbeläggning på samma sätt som beskrivits i exem- pel l, steg (d), varefter anbringades en toppbeläggning av en klar akrylhartskomposition av där beskrivet slag. De uppnådda resultaten överensstämde väl med de som uppnåddes i exempel l.

Exemgel 4 (a) 15,0 delar cellulosanitrat försatt med 6,4 delar isopro- panol löstes i en blandning av 53,6 dvlnr 2-eLoxieLyJacutaL och 2Ü,0 delar n-butanol. 7804655-4 26 Nedan angivna ingredienser blandades: (b) viktdelar butylerat melamin-formaldehydharts (67-procentig lösning i butanol) 28,5 cellulosanitratlösning (enligt (a) ovan) 69,9 dispersion av modifierade polymermikro- partiklar (enligt exempel l, steg (a) och (b)) 62,67 dispersion av karbazolviolett (6,1 % i xylen) 7,59 dispersion av ftalocyaninblått (9,7 % i xylen) l5,2l dispersion av kolsvart (l4,2 % i xylen) 1,89 dispersion av aluminium-flingor (35 % pasta i xylen) 60,78 butylacetat 180,00 Beläggningsförfarande 100 delar av basbeläggningskompositionen framställd i steg (b) späddes genom tillsats av 26 delar 2-etoxietylacetat till en viskositet av 26 sek. i en B3 cup British Standard. Den spädda lacken på en grundad metallplåt till en filmtjock- (C) anbringades genom sprutning lek av 0,013 mm efter avdrivning av allt lösningsmedel. Efter en stå- tid av 2 minuter vid rumstemperatur överdrogs plâtarna med två belägg- av en klar härdbar akrylhartskomposition av samma slag som be- med 2 minuters mellanrum. Den torra filmtjock- mm. Efter ytterligare 10 ningar skrivits i exempel l, leken hos den klara beläggningen var 0,064 minuter vid rumstemperatur placerades plåtarna med sina beläggningar i ugn vid 1270 C under 30 minuter. De sålunda erhållna lackerna hade ett utmärkt utseende och resultaten var jämförbara med de som uppnåd- des i exempel l.

Claims (26)

1. 7804655-4 IE Patentkrav 1. skiktsbeläggning på ytan av ett underlag, innefattande stegen Sätt att frambringa en skyddande och/eller dekorativ fler- att man (1) på ytan anbringar en basbeläggningskomposition innefattande (A) en filmbildande polymer, vald bland polymerer av en eller flera eteniskt omättade monomerer och cellulosa- estrar, (B) ett flyktigt organiskt vätskeformigt utspädningsmedel, i vilket polymeren är löst, (C) pigmentpartiklar likaledes dispergerade i lösningen av den filmbildande polymeren i det vätskeformiga utspäd- ningsmedlet, (2) låter en polymerfilm formas på ytan av kompositionen anbring- ad i steg (1), (3) på den sålunda erhållna basbeläggningsfilmen anbringar en transparent toppbeläggningskomposition innefattande (D) en härdbar, filmbildande akrylpolymer och (E) en flyktig vätskebärare för polymeren, och (4) låter en andra polymerfilm formas på basbeläggningsfilmen av kompositionen anbringad i steg (3), k ä n n e t e c k n a d av att basbeläggningskompositionen dessutom innehåller (F) polymcrmikropartiklar, som år olösliga i och stabilt dispergerade i lösningen av den filmbildande polymeren i det vätskeformiga utspädningsmedlet, i en mängd av minst 10 vikt-%, räknat på den sammanlagda vikten av filmbildande polymer och mikropartiklar, vilka mikro- partiklar har en diameter av mellan 0,01 - 10/um och utgör dispersionspolymerisationsprodukten av monomerer i en organisk vätska, i vilken den resulterande poly- meren är olöslig, i närvaro av en sterisk stabilisator för mikropartiklarna som är en segment- eller ymppolymer som i molekylen innehåller en komponent bestående av polymerkedjor som är solvatiserbara av den organiska vätskan, och en annan komponent bestående av polymer- 78046 55-4 is kedjor av annan polaritet som ej är solvatiserbara av nämnda vätska och som har förmågan att kunna för- ankras till polymermikropartiklarna, och att pigment- partiklarna (C) är närvarande i en mängd av mellan 2 - 100 vikt-%, räknat på den sammanlagda vikten av filmbildande polymer och mikropartiklar.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den filmbildande polymeren (A) är en polymer eller sampolymer av en eller flera alkylestrar av akrylsyra eller metakrylsyra.

3. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den filmbildande polymeren (A) är en sampolymer av vinylestrar av oorganíska eller organiska syror.

4. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den filmbildande polymeren (A) är en cellulosaester.

5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den filmbildande polymeren (A) är ett kväveharts.

6. Sätt enligt något av krav 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av att polymermikropartiklarna (F) uppvisat en diameter av 0,1 ~ 5/um.

7. Sätt enligt något av krav 1 ~ 6, k ä n n e t e c k n a t av att mikropartikelpolymeren är en akrylpolymer.

8. Sätt enligt något av krav 1 - 6, k ä n n e t e c k n a t av att mikropartikelpolymeren är en kondensationspolymer.

9. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den steriska stabilisatorn är en ymppolymer bestående av en poly- mer huvudkedja, som ej låter sig solvatiseras av den organiska vätskan, och ett antal polymera kedjor som sidogrupper på huvud- kedjan, vilka kan solvatiseras av den organiska vätskan.

10. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att 7804655-4 251 mikropartiklarna är kombinerade med en polymer (hjälppolymer), som är löslig i den flyktiga, organiska vätskekomponenten (B) i basbeläggningskompositionen och även kompatibel med den filmbildande polymerkomponenten (A).

11. Sätt enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att mikro- partiklarna har kombinerats med hjälppolymeren genom att följa upp dispersionspolymerisationen, varigenom mikropartiklarna erhållits, omedelbart med polymerisation av ytterligare monomer, av vilken hjälppolymeren framställts, i den ursprungliga ínerta vätskan och i närvaro av det ursprungliga stabiliseringsmedlet.

12. Sätt enligt något av krav 1 - 8, k ä n n e t e c k n a t av att polymermikropartiklarna framställts genom vattenemulsions- polymerisation av omättad monomer.

13. Sätt enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t av att mikropartiklarna har kombinerats med en hjälppolymer.

14. Sätt enligt något av krav 1 ~ 13, k ä n n e t e c k n a t av att polymermikropartiklarna (F) föreligger i en mängd av 15 ~ 35 vikt-% av den sammanlagda vikten av den filmbildande polymeren (A) och mikropartiklarna (F).

15. Sätt enligt något av krav 1 - 14, k ä n n e t e c k n a t av att pigmentpartiklarna (C) är ett metall-flinge-pigment.

16. Sätt enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a t av att metallpigmentet utgör 5 - 20 vikt-% av den sammanlagda vikten av den filmbildande polymeren (A) och mikropartiklarna (F).

17. Sätt enligt något av krav 1 - 16, k ä n n e t e c k n a t av att steget (2) utföres genom att låta basbeläggningskompo- sitionen torka på underlaget under 1 ~ 5 minuter vid en tempe- ratur av 15 - 30oC.

18. Sätt enligt något av krav 1 - 17, k ä n n e t e c k n a t av att basbeläggnings- och toppbeläggningskompositionerna an- bringas på underlaget genom sprutning. 7804655-4- 19.

19. Bo Basbeläggningskomposition för genomförande av sättet enligt krav 1, innefattande (A) (B) (C) k ä (D) 20. att en filmbildande polymer, vald bland polymerer av en eller flera-eteniskt omättade monomerer och cellulosaestrar, ett flyktigt, organiskt, vätskeformigt utspädningsmedel, i vilket polymeren är löst, och pigmentartiklar dispergerade i lösningen av den filmbil- dande polymeren i det vätskeformiga utspädningsmedlet, i en mängd av 2 - 100 vikt-%, räknat på ovannämnda samman- lagda vikt, n n e t e c k n a d av att den dessutom innehåller polymermikropartiklar, som är olösliga i och stabilt dis- pergerade i lösningen av den filmbildande polymeren i det vätskeformíga utspädningsmedlet, i en mängd av 15 - 35 vikt-% av den sammanlagda vikten av filmbildande polymer och mikropartiklar, vilka mikropartiklar har en diameter av mellan 0,01 - 10/um och utgör dispersionspolymerisations- produkten av monomerer i en organisk vätska, i vilken den resulterande polymeren är olöslig, i närvaro av en sterisk stabilísator för mikropartiklarna, som är en segment- eller ymppolymer som i molekylen innehåller en komponent bestå- ende av polymerkedjor som är solvatiserbara av den organiska vätskan, och en annan komponent bestående av polymerkedjor av annan polaritet som ej är solvatiserbara av nämnda vätska och som har förmågan att kunna förankras till polymermikro- partiklarna.

20. Komposition enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d av komponenten (C) innefattar metallpigmentpartiklar i en mängd av 5 - 20 vikt-%.

21. Komposition enligt krav 20, k ä n n e t e c k n a d av att metallpigmentet är aluminiumflingor.

22. Komposition enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d av att den filmbildande polymeren (A) är en polymer eller sam- polymer av en eller flera alkylestrar av akrylsyra eller met- akrylsyra. 7804655-4 3|

23. Komposition enligt något av krav 19 - 22, k ä n n e - t e c k n a d av att polymermikropartiklarna (D) har en diameter av 0,1 - 5/um.

24. Komposition enligt något av krav 19 - 23, k ä n n e - t e c k n a d av att mikropartiklarna består av en polymer eller sampolymer av en eller flera alkylestrar av akrylsyra eller metakrylsyra.

25. Komposition enligt krav 19, k ä n n e t e c k n a d av att mikropartiklarna dessutom är kombinerade med en polymer (hjälppolymer), som är löslig i det flyktiga, organiska, vätskeformiga utspädningsmedlet (B) och även kompatibel med den filmbildande polymeren (A).

26. Komposition enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a d av att mikropartiklarna är kombinerade med hjälppolymeren genom att omedelbart följa upp dispersionspolymerisationsprocessen, varigenom mikropartiklarna erhålles, med polymerisationen av ytterligare monomer, av vilken hjälppolymeren skall tas fram, i det ursprungliga, inerta vätskemediet och i närvaro av det ursprungliga stabiliseringsmedlet.