SK9192003A3 - Protective coating having a bi-layer coating structure, method for manufacturing thereof and use - Google Patents

Protective coating having a bi-layer coating structure, method for manufacturing thereof and use Download PDF

Info

Publication number
SK9192003A3
SK9192003A3 SK919-2003A SK9192003A SK9192003A3 SK 9192003 A3 SK9192003 A3 SK 9192003A3 SK 9192003 A SK9192003 A SK 9192003A SK 9192003 A3 SK9192003 A3 SK 9192003A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
coating
inorganic
carbon atoms
organic
group
Prior art date
Application number
SK919-2003A
Other languages
English (en)
Inventor
Steffen Hofacker
Markus Mechtel
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of SK9192003A3 publication Critical patent/SK9192003A3/sk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6633—Compounds of group C08G18/42
    • C08G18/6637—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/664—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C08G18/6644—Compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203 having at least three hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80—Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/8083—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen
    • C08G18/809—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/06—Polyurethanes from polyesters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31507—Of polycarbonate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31573—Next to addition polymer of ethylenically unsaturated monomer
    • Y10T428/31576—Ester monomer type [polyvinylacetate, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31573—Next to addition polymer of ethylenically unsaturated monomer
    • Y10T428/3158—Halide monomer type [polyvinyl chloride, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

Oblasť techniky
Vynález sa týka ochranných povlakov s najmenej dvojvrstvovou štruktúrou, pričom prvý povlak obsahuje prostriedok na zlepšenie adhézie na báze dvojzložkových polyuretanových spojív obsahujúcich alkoxysilylové skupiny a druhý povlak obsahuje organicky modifikovaný anorganický povlak, spôsob výroby týchto ochranných povlakov a ich použitie.
Doterajší stav techniky
Plastické hmoty sú mimoriadne mnohostranné materiály s radom žiadaných vlastností. Nevýhodou týchto materiálov je však napríklad ich citlivosť voči mechanickému poškodeniu na povrchu alebo ich citlivosť voči chemikáliám, ako sú rozpúšťadlá.
Jedna metóda ochrany povrchu plastických hmôt pred takým poškodením spočíva v nanesení vhodného povlaku na substrát plastickej hmoty. Zloženie povlaku závisí v prvom rade na tom, či má byť povlak ochránený pred mechanickým poškodením, žiarením, pôsobením chemikálií alebo ďalšími vplyvmi prostredia (napríklad znečistenie atď). Transparentné plastické hmoty, ako je napríklad polykarbonát, sú voči mechanickému poškodeniu povrchu obzvlášť citlivé. Preto sú známe mnohé materiály na vytváranie povlakov, ktoré chránia obzvlášť polykarbonáty pred mechanickým poškodením. Sú to v zásade organicky modifikované anorganické povlaky, ktoré väčšinou vytvrdzujú kondenzáciou alebo UV-žiarením. Príklady je možné nájsť v J. Sol-Gel Sci. Techn. 1998, 11, 153-159, Abstr. 23rd, Annual Conference in Organic Coatings, 1997, 271-279, EP-A 0 263 428, DE-A 29 14 427aDE-A43 38 361.
PP 0919-2003
32159/H
Nanášanie týchto anorganických povlakov je však často spojené s problémom, kedy adhézia medzi plastickou hmotou a povlakom je nedostatočná. Aby sa i napriek tomu dosiahla dostatočná adhézia, je podľa stavu techniky popísaný celý rad metód. Ako fyzikálne metódy je možné uviesť napríklad ošetrenie plazmou alebo koronou, ako chemické metódy prichádzajú do úvahy napríklad použitie prostriedkov na zlepšenie adhézie (primerov).
Viacvrstvové štruktúry povlakov sa popisujú napríklad v EP-A 0947520 (príklad 12) a vo WO 98/46692 (príklady A a B) a v Surface and Coatings Technology, 1999, 112, 351-357.
Mnohé prostriedky na zlepšenie adhézie reagujú ako s povrchom plastickej hmoty tak i s povlakom a tvoria sa (kovalentné) chemické väzby. V prípade polykarbonátov ako substrátu sa používajú napríklad aminosilány, ako aminopropyltrialkoxysilány (napríklad v DE-A 19 858 998). Pritom reaguje aminoskupina s povrchom polykarbonátu a alkoxysilylové zvyšky s organicky modifikovaným anorganickým povlakom obsahujúcim kremík. Tieto NH-funkčné prostriedky na zlepšenie adhézie majú však tú nevýhodu, že polykarbonát je bázickou dusíkatou funkciou veľmi poškodený, čo sa napríklad opticky prejavuje výrazným zafarbením do žlta. Ďalšou nevýhodou je, že sa adhézia anorganicko-organického hybridného povlaku rýchlo znižuje pri vystavení účinkom vody, obzvlášť teplej vody. Film sa napríklad zakaľuje, dochádza ku tvorbe bublín a nakoniec k úplnému uvoľneniu filmu.
Úlohou predloženého vynálezu je preto dať k dispozícii ochranné povlaky obzvlášť pre polymérne podklady a ochrániť ich tak pred mechanickým poškodením a/alebo vplyvmi prostredia, ako je napríklad UV-svetlo alebo znečistenie a nevykazuje vyššie uvedené nevýhody, napríklad optické poškodenie alebo nedostatočnú stabilitu proti pôsobeniu poveternostných vplyvov.
Podstata vynálezu
Teraz sa zistilo, že ochranné povlaky s najmenej dvojvrstvovou štruktúrou, pričom prvý povlak môže pozostávať z dvojzložkového
PP 0919-2003
32159/H polyuretánového prostriedku na zlepšenie adhézie obsahujúceho alkoxysilylové skupiny a druhý povlak napríklad z anorganického povlaku, môžu účinne chrániť pred mechanickým poškodením a/alebo poškodením žiarením a/alebo znečistením substráty, obzvlášť polymérne substráty.
Predmetom predloženého vynálezu je ochranný povlak obsahujúci najmenej jednu dvojvrstvovú štruktúru, charakteristický tým, že prvý povlak pozostáva z dvojzložkového polyuretánového prostriedku na zlepšenie adhézie obsahujúceho alkoxysilylové skupiny (primér) a druhý povlak pozostáva z anorganického alebo organického povlaku alebo anorganicko-organického hybridného povlaku.
Ako prvá vrstva ochranného povlaku podľa vynálezu sú vhodné dvojzložkové polyuretanové prostriedky na zlepšenie adhézie obsahujúce
I) vytvrdzovací komponent (A), obsahujúci adičný produkt najmenej jedného organického polyizokyanátu (B) so strednou NCOfunkcionalitou 2,5 až 5,0 a s obsahom izokyanátu 8 až 27 % hmotnostných a alkoxysilánu (C) s najmenej jednou skupinou reaktívnou s izokyanátovými skupinami všeobecného vzorca (I)
Q-Z-SiXaYs-a (I) kde znamená
Q skupinu reaktívnu s izokyanátom, s výhodou OH, SH, alebo NHR^ pričom Ri znamená alkylskupinu s 1 až 12 uhlíkovými atómami alebo arylovú skupinu so 6 až 20 uhlíkovými atómami alebo -Z-SiXaY3-a,
Z lineárnu alebo rozvetvenú alkylénovú skupinu s 1 až 12 uhlíkovými atómami, s výhodou lineárnu alebo rozvetvenú alkylénovú skupinu s 1 až 4 uhlíkovými atómami,
PP 0919-2003
32159/H
X hydrolyzovateľnú skupinu, s výhodou alkoxy s 1 až 4 uhlíkovými atómami,
Y rovnaké alebo rozdielne alkylové skupiny s 1 až 4 uhlíkovými atómami a a znamená celé číslo od 1 do 3 a
II) lakovú živicu (D) reaktívnu s izokyanátovými skupinami.
Pomer skupín reaktívnych s izokyanátovými skupinami v lakovej živici (D) k izokyanátovým skupinám vytvrdzovacieho prostriedku (A) je medzi 0,5 : 1 až 2 : 1, s výhodou medzi 0,7 : 1 až 1,3 : 1.
Polyizokyanát (B) obsiahnutý vo vytvrdzovacom komponente (A) vykazuje s výhodou strednú NCO-funkcionalitu 2,3 až 4,5 a s výhodou obsah izokyanátových skupín 11,0 až 24,0 % hmotnostných. Obsah monomérnych diizokyanátov je nižší ako 1 % hmotnostné, s výhodou nižší ako 0,5 % hmotnostných.
Polyizokynát (B) pozostáva z najmenej jedného organického polyizokyanátu s alifatický, cykloalifaticky, aralifaticky a/alebo aromatický viazaných izokyanátových skupín.
V prípade polyizokyanátov prípadne zmesí polyizokyanátov (B) ide o ľubovoľné polyizokyanáty z najmenej dvoch diizokyanátov, vyrobené modifikáciou jednoduchých alifatických, cykloalifatických, aralifatických a/alebo aromatických diizokyanátov, s uretdiónovou, izokyanurátovou, alofanátovou, biuretovou, iminooxadiazíndiónovou a/alebo oxadiazíntriónovou štruktúrou, ako sa napríklad popisuje v J.Prakt.Chem. 336, (1994) 185-200 a v DE-A 16 70 666, DE-A 19 54 093, DE-A 24 14 413, DE-A 24 52 532, DE-A 26 41 380, DEA 37 00 209, DE-A 39 00 053 a DE-A 39 28 503 alebo v EP-A 336 205, EP-A 339 396 a v EP-A 798 299.
Vhodnými diizokyanátmi na výrobu takýchto polyizokyanátov sú ľubovoľné diizokyanáty, dostupné fosgenizáciou alebo spôsobmi bez použitia
PP 0919-2003
32159/H fosgénu, napríklad tepelným štiepením uretánov, ktoré majú rozsah molekulovej hmotnosti od 140 do 400 s alifatický, cykloalifaticky, aralifaticky a/alebo aromatický viazanými izokyanátovými skupinami, ako sú napríklad 1,4diizokyanátobutan, 1,6-diizokyanátohexán (HDI), 2-metyl-1,5-diizokyanátopentán, 1,5-diizokyanáto-2,2-dimetylpentán, 2,2,4-prípadne 2,4,4-trimetyl-1,6diizokyanátohexán, 1,10-diizokyanátodekan, 1,4-a 1,4-diizokyanátocyklohexán, 1,4- a 1,4-bis-(izokyanátometyl)-cyklohexán, 1-izokyanáto-3,3,5-trimetyl-5izokynáto-metylcyklohexán (izoforondiizokynát, IPDI), 4,4-diizokyanátodicyklohexylmetán, 1-izokyanáto-1-metyl-4(3)-izokyanátometyl-cyklohexán, bis(izokyanátometyl)-norbornan, 1,3- a 1,4-bis-(1-izokyanáto-1-metyletyl)-benzén (TMXDI), 2,4- a 2,6-diizokyanátotoluén (TDI), 2,4- a 4,4-diizokyanátodifenylmetán (MDI), 1,5-diizokynátonaftalén alebo ľubovoľné zmesi týchto diizokyanátov.
S výhodou v prípade východiskových komponentov (B) ide o polyizokyanáty alebo zmesi polyizokyanátov uvedeného druhu s výhradne alifatický a/alebo cykloalifaticky viazanými izokyanátovými skupinami.
Celkom obzvlášť výhodné východiskové komponenty (B) sú polyizokyanáty pripadne zmesi polyizokyanátov s biuretovou alebo s izokyanurátovou štruktúrou na báze HDI, IPDI a/alebo 4,4diizokynátodicyklohexylmetán.
Vhodnými alkoxysilánmi (C) všeobecného vzorca (I) s funkčnými skupinami reaktívnymi s izokyanátovými skupinami sú napríklad hydroxymetyltri(m)etoxysilán a alkoxysilylové zlúčeniny so sekundárnymi aminoskupinami alebo merkaptoskupinami. Príklady sekundárnych aminoalkoxysilánov sú N-metyl-3-amino-propyltri(m)etoxysilán, N-fenyl-3aminopropyltrimetoxysilán, bis-(gama-trimetoxysilylpropyl)-amín, N-butyl-3aminopropyltri(m)etoxysilán, N-etyl-3-aminoizobutyltri(m)etoxysilán alebo Netyl-3-aminoizobutylmetyldi(m)etoxysilán alebo N-etyl-3-aminoizobutylmetyldi(m)etoxysilán alebo N-etyl-3-aminoizobutylmetyldi(m)etoxysilán a rovnako analogické alkoxysilány s 2 až 4 uhlíkovými atómami.
V zmysle vynálezu rovnako vhodné alkoxysilány (C) sú aminofunkčné alkoxysilylové zlúčeniny, ktoré sa podľa poznatkov US-A 5 364 955 získajú
PP 0919-2003
32159/H reakciou aminosilánov vyššie uvedeného všeobecného vzorca (I), kde Ri = H, s estermi kyseliny maleinovej alebo kyseliny fumarovej všeobecného vzorca (II)
R2OOC-CH=CH-COOR3 (II) kde znamená
R2 a R3 rovnaké alebo rozdielne (cyklo)-alkylové zvyšky s 1 až 8 uhlíkovými atómami.
Výhodnými zlúčeninami všeobecného vzorca (II) sú dimetylester kyseliny maleinovej a dietylester kyseliny maleinovej.
Ďalšími príkladmi alkoxysilánov (C) s funkčnými skupinami reaktívnymi s izokyanátovými skupinami všeobecného vzorca (I) sú 3merkaptopropyltrimetoxysilán a 3-merkaptopropyltrietoxysilán.
Na výrobu tužidla (A) sa môžu samozrejme použiť tiež zmesi uvedených alkoxysilánov (C) všeobecného vzorca (I). Napríklad sú možné zmesi alkoxysilánov (C), ktoré obsahujú rovnakú funkčnú skupinu Q reaktívnu s izokyanátovými skupinami, ale rozdielne hydrolyzovateľné skupiny X. Vhodné sú tiež zmesi, ktoré obsahujú alkoxysilány (C) všeobecného vzorca (I) s rozdielnymi funkčnými skupinami Q.
Modifikácia polyizokyanátového komponentu (B) alkoxysilánov (C) sa vykonáva v molárnom pomere NCO/Q 1 : 0,01 až 0,75, s výhodou v molárnom pomere NCO/Q 1 : 0,05 až 0,4, pričom Q má význam uvedený pre všeobecný vzorec (I).
V zásade je prirodzene tiež možné nechať reagovať polyizokynáty vo vyššom molárnom pomere alebo dokonca úplne, to znamená ako zodpovedá pomeru NCO/Q 1 : 1 s aminofunkčnými alkoxysilylovými zlúčeninami (Q = NH), použitými podľa vynálezu.
Ako lakové živice (D) reagujúce s izokyanátovými skupinami sú vhodné polyhydroxylové zlúčeniny, ako sú napríklad tri- a/alebo tetrafunkčné alkoholy a/alebo obvyklé polyéterpolyoly, polyesterpolyoly, polykarbonátpolyoly a/alebo polyakrylátpolyoly.
PP 0919-2003
32I59/H
V zásade sú ako reakční partneri (D) pre vytvrdzovacie komponenty (A) vhodné tiež lakové spojivá alebo komponenty lakových spojív s inými skupinami reaktívnymi s izokyanátmi ako sú hydroxylové skupiny. K nim patria napríklad tiež polyuretány alebo polymočoviny, ktoré sú na základe aktívnych vodíkových atómov vyskytujúcich sa v uretánových prípadne močovinových skupinách zosieťovatelné s polyizokynátmi. Vhodnými reakčnými partnermi (D) sú napríklad tiež polyamíny, ktorých aminoskupiny sú blokované, ako napríklad polyketimíny, polyaldimíny alebo oxazolány, z ktorých vplyvom vlhkosti vznikajú voľné aminoskupiny a v prípade oxazolánov voľné hydroxylové skupiny, ktoré potom môžu zreagovať so zmesami polyizokynátov. Výhodnými lakovými živicami (D) sú polyakrylátpolyoly a polyesterpolyoly.
V 2-K-PUR-spojivách sa použijú polyizokynátové komponenty a/alebo spojivové komponenty všeobecne v zriedenej forme pomocou rozpúšťadiel. V prípade týchto rozpúšťadiel ide napríklad o butylacetát, etylacetát, 1-metoxy-2propyl-acetát, toluén, 2-butanón, xylén, 1,4-dioxán, diacetónalkohol, Nmetylpyrolidón, dimetylacetamid, dimetylformamid, dimetylsulfoxid alebo ľubovoľné zmesi týchto rozpúšťadiel. Výhodnými rozpúšťadlami sú butylacetát, etylacetát a diacetoalkohol.
Ku 2-K-PUR-spojivám sa môžu prípadne pridať ako ďalšie komponenty pomocné látky obvyklé pri technológiách vytvárania povlakov. Obvyklé pomocné látky sú všetky prísady známe na výrobu lakov a farieb, ako napríklad anorganické alebo organické pigmenty, prostriedky na ochranu pred účinkami svetla, lakové aditívy, ako sú dispergačné prostriedky, prostriedky na zlepšenie rozlievania, zahusťovadlá, odpeňovacie činidlá a ďalšie pomocné prostriedky, adhezíva, fungicídy, baktericídy, stabilizátory alebo inhibítory a katalyzátory. Samozrejme sa môže pridať i niekoľko z uvedených pomocných látok.
Druhá vrstva ochranného povlaku podľa vynálezu pozostáva z anorganického alebo organického povlaku alebo z anorganicko-organického hybridného povlaku.
Vhodné anorganické povlaky sú napríklad čisto anorganické lakové systémy alebo tiež organicky modifikované anorganické lakové systémy alebo
PP 0919-2003
32159/H ale tiež vrstvy vylúčené plazmovým spôsobom (napríklad AI2O3| TÍO2, SiO3, TiC).
Ako čisto anorganické lakové systémy ša myslia napríklad systémy vyrobené procesom sól-gél, ktoré sú vybudované z monomérnych jednotiek, ktoré nenesú žiadne organické skupiny, ktoré by pri prípadnej prítomnosti a ideálnej tvorbe zosietenia mohli zostať ako súčasť siete.
V prípade týchto monomérnych stavebných kameňov napríklad ide o tetraalkoxysilány ako je tetra(m)etoxysilán alebo tiež o alkoxidy kovov ako je napríklad alkoxid hliníka, titánu alebo zirkónia.
Ďalej môžu takéto anorganické lakové systémy obsahovať prirodzene tiež anorganické častice plniva, napríklad SiO2, AI2O3 alebo AIOOH.
Ako organicky modifikované anorganické lakové systémy sa myslia napríklad povlaky vyrobené procesom sól-gél, ktoré sú vybudované z monomérných jednotiek, ktoré nesú organické skupiny, ktoré môžu zostať ako súčasť tvoriacej sa siete. Tieto organické skupiny môžu byť funkčné alebo nefunkčné.
V prípade monomérnych jednotiek s nefunkčnými organickými skupinami ide napríklad o alkylalkoxysilán, ako je napríklad metyltri(m)etoxysilán, arylalkoxysilány ako fenyltri(m)etoxysilán, a rovnako tiež o karbosilánové zlúčeniny, ktoré sa popisujú napríklad v US-A 5 679 755, US-A 5 677 410, USA 6 005 131, US-A 5 880 305 alebo v EP-A 947 520.
V prípade monomérnych jednotiek s funkčnými organickými skupinami ide o napríklad alkoxysilány obsahujúce vinylové, akrylové alebo tiež metakrylové skupiny, ako je vinyltri(m)etoxysilán, akryloxypropyltri(m)etoxysilán alebo metaakryloxypropyltri(m)etoxysilán, a rovnako epoxyfunkčné alkoxysilány, napríklad glycidyloxypropyltri(m)etoxysilán, alebo tiež o NCOfunkčné alkoxysilány ako je 3-izokynátopropyltri(m)etoxysilán.
S monomérnymi jednotkami tohto druhu je okrem iného tiež možné vybudovať priečne zosietený organický polymérny systém popri existujúcej alebo tvoriacej sa anorganickej sieti.
PP 0919-2003
32159/H
Ako organické funkčné skupiny sa ale rozumejú tiež také, ktoré nemusia nutne slúžiť na výstavbu organického priečneho zosietenia, ako sú napríklad halogény, kyselinové skupiny, alkoholové alebo tiolové skupiny.
Ako organické povlaky sú napríklad vhodné polyuretánové zosieťujúce systémy alebo systémy z melamínových živíc alebo tiež lakové systémy z alkydových živíc.
Všeobecne známy spôsob výroby anorganických lakov sól-gél je proces sól-gél, ktorý podrobne popisuje C.J.Brinker a W.Scherer v „Sol-Gel Science: The Physics a Chemistry of Sol-Gel Processing“, Academic Press, New York, (1990). Taktiež vhodné sú laky sól-gél s vysokou mechanickou pevnosťou, ktoré sa popisujú napríklad v US-A 4 624 870, US-A 3 986 997, US-A 4 027 073, EP-A 358 011, US-A 4 324 712, WO 98/52992 alebo WO 94/06807.
Anorganicko-organické hybridné povlaky sa vyznačujú tým, že sú ako organickým systémom tak i anorganickým polymérnym systémom. Tie sa môžu získať kombináciou anorganických a organických povlakov a môžu existovať vedľa seba alebo ako prepojené. Možné anorganicko-organické hybridné povlaky sú napríklad také, v ktorých je organická polymérna matrica modifikovaná prídavkom alebo výstavbou anorganických jednotiek. Anorganickými jednotkami môžu byť napríklad disperzie kremičitého sólu vo vode alebo v organických rozpúšťadlách a/alebo hydrolyzáty (organofunkčných) alkoxysilánov.
Chemickým zložením príslušného povlaku sa stanovia podstatné vlastnosti ochranného povlaku, ako je napríklad odolnosť proti poškrabaniu a odretiu, ochrana proti žiareniu a rovnako hydrofóbia a/alebo oleofóbia.
Výhodné sú anorganické povlaky alebo anorganicko-organické hybridné povlaky. Obzvlášť výhodné sú organicky modifikované anorganické povlaky, napríklad lakové spojivá zosieťujúce kondenzáciu, ktoré obsahujú najmenej jeden multifunkčný, cyklický karbosiloxán všeobecného vzorca (III)
PP 0919-2003
32159/H siR4Ä.n
T2)m’ --Si—O— (m) kde znamená
R4 alkylovú skupinu s 1 až 18 uhlíkovými atómami a/alebo arylovú skupinu so 6 až 20 uhlíkovými atómami, pričom R4 môžu byť v rámci molekuly rovnaké alebo rozdielne,
B zvyšok vybratý zo skupín OH, alkoxy s 1 až 4 uhlíkovými atómami, aryloxy so 6 až 20 uhlíkovými atómami, acyloxy so 6 až 20 uhlíkovými atómami, s výhodou OH, metoxy alebo etoxy, d 3 až 6, s výhodou 4, n 0 až 2 a m 2 až 6, a/alebo jeho (čiastkové) kondenzačné produkty.
Takéto spojivá sa napríklad popisujú v US-A 6 005 131 (napríklad 6 až 9), WO 98/52992 (príklady 1 až 2) a v EP-A 947 520 (príklady 1 až 9 a 11 až 14).
K anorganickým alebo organickým povlakom alebo anorganickoorganickým hybridným povlakom sa môžu prípadne pridať ako ďalšie
PP 0919-2003
32159/H komponenty pomocné látky obvyklé pri technológiách vytvárania povlakov. Obvyklé pomocné látky sú všetky prísady známe na výrobu lakov a farieb, ako napríklad anorganické a/alebo organické pigmenty, prostriedky na ochranu pred účinkami svetla, lakové aditívy, ako sú dispergačné prostriedky, prostriedky na zlepšenie rozlievania, zahusťovadlá, odpeňovacie činidlá a ďalšie pomocné prostriedky, adhezíva, fungicídy, baktericídy, stabilizátory alebo inhibítory. Samozrejme sa môže pridať i niekoľko z uvedených látok.
Prídavok prostriedkov na ochranu pred účinkami svetla je výhodný obzvlášť vtedy, ak chránený polymérny podklad je ako taký citlivý na svetlo. To je napríklad prípad polykarbonátov. V tomto prípade sa k anorganickému povlaku pridá organický a/alebo anorganický prostriedok na ochranu pred účinkami svetla v množstve, ktoré je nevyhnutné na ochranu polykarbonátu. Vhodný organický prostriedok na ochranu pred účinkami svetla je dodávaný napríklad pod obchodným názvom Tinuvin® UV-absorber (Ciba Spezialitätenchemie GmbH, Lampertheim).
Ďalším predmetom predloženého vynálezu je spôsob výroby ochranného povlaku, vyznačujúci sa tým, že na substrát nanesie v prvom kroku dvojzložkový polyuretánový prostriedok na zlepšenie adhézie (primer), obsahujúci alkoxysilylové skupiny a v druhom kroku anorganický alebo organický povlak alebo anorganicko-organický hybridný povlak a prípadne sa v treťom kroku na neho aplikuje tretí povlak.
Tretí povlak je obzvlášť vhodný na ochranné povlaky, ktoré v druhom povlaku obsahujú organické alebo anorganické prostriedky na ochranu pred účinkami svetla, obzvlášť vtedy, ak sú kladené vysoké požiadavky na mechanickú odolnosť chráneného substrátu. Tento tretí povlak môže byť podľa požadovaného ochranného účinku odolný proti poškrabaniu a odretiu alebo môže byť hydrofóbny/oleofóbny. Ako tretí povlak sú výhodné anorganické povlaky, vyrobené podľa EP-A 947 520 (príklady 1 až 9 a 11 až 14). Tým sa zaistí, že pri účinku poveternostných vplyvov zostane úplne zachovaná ako adhézia ochranného povlaku na substráte tak i ochranného povlaku ako celku.
Povlaky so štruktúrou podľa vynálezu sa môžu nanášať v zásade na ľubovoľné substráty, ako sú napríklad polymérne substráty, ako polykarbonát,
PP 0919-2003
32I59/H polymetylmetakrylát, ABS, polyamid alebo polyuretán alebo tiež na zmesi polymérov ako je napríklad Bayblend® (Bayer AG, Leverkusen), Pocan ® (Bayer AG, Leverkusen), na kovy alebo tiež na sklo.
Substráty môžu napríklad tiež obsahovať organické povlaky, ak sa má na substrát vrátane povlaku aplikovať anorganicko-organický hybridný povlak alebo anorganický povlak.
Pokiaľ sa ako vrchná vrstva použije s výhodou anorganický povlak, ktorý sa vyznačuje veľmi vysokou odolnosťou proti odretiu a poškrabaniu a má taktiež veľmi dobrú odolnosť proti rozpúšťadlám, je štruktúra povlaku podľa vynálezu obzvlášť vhodná na ochranu substrátov citlivých na odretie a poškrabanie.
Výhodnými substrátmi sú napríklad termoplastické polyméry, ako polykarbonáty, polymetylmetakryláty, polystyrén, polyvinylcyklohexán a jeho kopolyméry, kopolméry akrylnitril-butadién-styrén alebo polyvinylchlorid prípadne ich zmesi, obzvlášť výhodné sú transparentné polymérne substráty.
Aplikácie dvojzložkových polyuretánových prostriedkov na zlepšenie adhézie - priméru, obsahujúceho alkoxysilylové skupiny a anorganického alebo organického povlaku alebo anorganicko-organického hybridného povlaku sa vykonáva obvyklými aplikačnými postupmi v technológiách na vytváranie povlakov ako napríklad striekaním, zaplavením, ponorením, tryskaním alebo špachtľou.
Pri použití polymérnych substrátov sa môže vytvrdenie vlhkého lakového filmu ako pre primer tak i pre daný funkčný povlak vykonávať pri teplotách medzi teplotou okolia a teplotou mäknutia polymérneho substrátu. Napríklad pre polykarbonát ako substrát predstavuje rozpätie vytvrdzovanej teploty medzi 20° C a 130° C (Makrolon®, Bayer AG, Leverkusen alebo Lexan®, GE Plastics, USA), alebo 20° C pre Apec HT® (Bayer AG, Leverkusen) pri dobe vytvrdzovania medzi 1 minútou a 60 minútami. Obzvlášť výhodne je rozpätie vytvrdzovanej teploty pre Markolon® medzi 100° C a 130° C a pre Apec HT® medzi 100° C a 160° C pri dobe vytvrdzovania medzi 30 a 60 minútami.
Rovnako je možná aplikácia „vlhký do vlhkého“, nasledovaná jedným vytvrdzovaním pri vyššie uvedených teplotných a časových intervaloch.
PP 0919-2003
32159/H
Na špeciálne použitie, pri ktorom sa z technických dôvodov napríklad pre veľkoplošné substráty nemôže uskutočniť vytvrdenie pri teplotných a časových intervaloch podľa vynálezu (napríklad časti domových fasád, trupy lodí atď.) môže byť prípadne dostatočné tiež vytvrdenie pri teplote okolia.
Ďalším predmetom vynálezu je použitie ochranného povlaku podľa vynálezu na ochranu substrátov vybavených povlakmi pred mechanickým poškodením a/alebo pred poškodením žiarením, ako je UV-žiarenie a/alebo pred znečistením. Tak sa môžu účinne chrániť obzvlášť citlivé substráty, ako polymérne podklady.
Chrániaci účinok ochranného povlaku podľa vynálezu, ako je napríklad vysoká mechanická odolnosť, zostáva plne zachovaný i po intenzívnom pôsobení poveternostných vplyvov. Polykarbonátová doska chránená povlakom podľa vynálezu pred mechanickým poškodením a UV-svetlom môže byť po niekoľkých dňoch vystavená vriacej odsolenej vode, bez toho, že by bola zistená strata adhézie alebo optické zmeny. Po 1000 hodinách pôsobenia poveternostných vplyvov s UV-A testom o intenzite 1,35 W/m2 (ASTM G 15497, cyklus 4) nie sú ani na substráte ani na ochrannom povlaku pozorovateľné optické zmeny.
Tak poskytuje ochranný povlak podľa vynálezu ideálnu kombináciu vysokého ochranného účinku pre substráty vybavené povlakom podľa vynálezu a veľmi dobrú stabilitu proti pôsobeniu poveternostných vplyvov.
Príklady uskutočnenia vynálezu
V ďalej uvedených príkladoch sa vzťahujú všetky percentuálne údaje na hmotnosť.
Ako lakové aditíva sa použili napríklad Baysilone® OL 17 (Bayer AG, Leverkusen), Tinuvin® 292 (Ciba Spezialitätenchemie GmbH, Lampertheim) a/alebo Tinuvin® 1130 (Ciba Spezialitätenchemie GmbH, Lampertheim).
Príklad 1
PP 0919-2003
32159/H
Podľa údajov z US-A 5 364 955, príklad 5 sa vyrobí reakciou ekvimolárnych množstiev 3-aminopropyltrimetoxysilánu s dietylesterom kyseliny maleinovej dietylester kyseliny N-(3-trimetoxysilylpropyl)asparágovej.
P r í k I a d 2
Do štandardnej aparatúry s miešadlom sa predloží 180 g (1 val NCO) 100 %-ného izokyanurátu HDI s viskozitou 1200 mPas (23° C), stredným obsahom NCO- 23 % a s NCO-funkcionalitou 3,2. Pri teplote miestnosti sa za intenzívneho miešania prikvapká 17,55 g (0,05 mol) dietylesteru kyseliny N-(3trimetoxysilylpropyl)asparágovej z príkladu 1 a domieša sa 1 hodinu. Výsledný adičný produkt má obsah NCO- 20 %.
P r í k I a d y 3 až 20
Rovnaký postup ako v príklade 2. Tabuľka 1 uvádza vždy použitý polyizokynát a alkoxysilán v použitom množstve. Výsledný NCO-obsah adičného produktu je uvedený v %.
Polyizokynát A HDI-izokyanurát, 90 %-ný v butylacetáte s viskozitou 600 mPas (23° C), stredným obsahom NCO- 19,6 %, funkcionalitou NCO- 3,2.
Polyizokynát B HDI-biuret, 75 %-ný v butylacetáte s viskozitou 160 mPas (23° C), stredným obsahom NCO- 16,5 %, funkcionalitou NCO- 3,8.
Polyizokynát C IPDI-izokyanurát, 70 %-ný v butylacetáte s viskozitou 700 mPas (23° C), stredným obsahom NCO- 11,8 %, funkcionalitou NCO- 3,2.
Alkoxysilán 1 Dietylester kyseliny N-(3-trimetoxysilylpropyl)asparágovej z príkladu 1
PP 0919-2003
32159/H
Alkoxysilán 2 N-butyl-3-aminopropyltrimetoxysilán (Dynasilán® 1189), firma Degussa-Huls AG)
Alkoxysilán 3 Bis-(trimetoxysilylpropyl)amín (Silquest A-1170, Firma Wite)
Alkoxysilán 4 N-metyl-3-aminopropyltrimetoxysilán (Dynasilán® NTNS, firma Degussa-Huls AG)
Tabuľka 1:
Príklady 3 až 20
Pr. Polyizo kyanát Navážka (g) Alkoxysilán Navážka (g) Obsah NCO (%) Pozn.*)
3 A 216 1 17,55 17,1
4 B 255 1 17,55 14,7
5 C 178 1 8,78 10,7
6 B 50 1 0.7 16,1
7 B 50 1 13,8 10,3
8 B 100 5 4,7 14,9
9 B 100 5 9,4 13,5
10 B 100 5 18,7 11,1
11 B 100 5 46,7 5,9 60 % v Ba
12 C 100 2 3,29 10,8
13 C 100 2 6,5 9,8
14 C 100 2 13,1 8,3
15 C 100 2 32,6 3,5 60 % v BA
16 B 50 2 2,3 14,9
17 B 50 4 1,89 15,0
18 B 100 3 6,69 14,7
19 C 100 5 3,34 10,8
20 B 100 1 103,23 1,8 70 % v BA
PP 0919-2003
32159/H
*) Obsah pevnej látky v % v BA: butylacetát
Polyoly a pomocné látky vhodné pre 2-KU-PUR-spojivá použité podľa vynálezu sú zhrnuté v Tabuľke 2. Výroba komponentov B1 až B5 sa vykonáva ľubovoľným zmiešaním jednotlivých zložiek uvedených v Tabuľke 2 v ľubovoľnom poradí a následným premiešaním pri teplote miestnosti.
Polyol 1 Trimetylolpropán
Polyol 2 Desmopen® 670 (Bayer AG, Leverkusen), ktorý predstavuje obchodne dodávaný, slabo rozvetvený polyester, obsahujúci hydroxylové skupiny, ako 80 % v BA s obsahom hydroxylových skupín 3,5 %, číslom kyslosti 2 mg KOH/g a s viskozitou 2800 mPas (23° C)
Polyol 3 Desmopen® 800 (Bayer AG, Leverkusen), ktorý predstavuje obchodne dodávaný, silno rozvetvený polyester obsahujúci hydroxylové skupiny, bez rozpúšťadiel s obsahom hydroxylových skupín 8,6 %, číslom kyslosti 4 mg KOH/g a s viskozitou 850 mPas (23° C, 70 % MPA)
Polyol 4 Desmopen® VPLS 2249/1 (Bayer AG, Leverkusen), ktorý predstavuje obchodne dodávaný, rozvetvený polyester s krátkym reťazcom, bez rozpúšťadiel s obsahom hydroxylových skupín 16 %, číslom kyslosti 2 mg KOH/g a s viskozitou 1900 mPas (23° C).
DAA Diacetónalkohol
PP 0919-2003
32159/H
Tabuľka 2
Polyoly a pomocné látky (podľa vynálezu)
B1 B2 B3 B4 B5
Polyol X X=1,2,3,4 12,3 g(1) 15,4 b(2) 11,6 g(2) 3,1 g(3) 3,9 g(2) 9,2 g(3) 12,3 g(4)
Butylacetát 3,1 g - 0,8 g 2,3 g 3,1 g
Baysilne* OL17 10 %-ný v DAA 0,2 g 0,2 g 0,2 g 0,2 g 0,2 g
TinuvinK 292 10 %ný v DAA 2,0 g 2,0 g 2,0 g 2,0 g 2,0 g
TinuvinK1130 10 %ný v DAA 2,0 g 2,0 g 2,0 g 2,0 g 2,0 g
Oktoát zinočnatý 10 %-ný v DAA 0,4 g 0,4 g 0,4 g 0,4 g 0,4 g
DAA 170,5 g 170,5 g 170,5 g 170,5 g 170,5 g
Hmotnostný ekvivalent 692,0 g 6012,0 g 4835,0 g 3521,0 g 163g,0g
Výroba prostriedku na zlepšenie adhézie (primer)
Pri teplote miestnosti sa pridá vždy v pomere NCO : OH 1,2 : 1 polyizokynát modifikovaný kremíkom z tabuľky 1 ku zmesi polyolov B1 až B5) z tabuľky 2 a premieša sa. Prostriedok na zlepšenia adhézie podľa vynálezu je tak pripravený na aplikáciu. Zodpovedajúce kombinácie zmesi polyolov B1 až B5 a polyizokynátov modifikovaných kremíkom z tabuľky 1 sú možné. Tabuľka 3 obsahuje napríklad výrobu prostriedku na zlepšenie adhézie (primeru) pre všetky kombinačné možnosti vyplývajúce z tabuľky 1 a z tabuľky 2.
PP 0919-2003
32159/H
Tabuľka 3
2-K-PUR spojivá použité podľa vynálezu ako prostriedok na zlepšenie adhézie (primery)
Príklad Polyizokynát z pr. Navážka (g) Polyolový komponent Navážka (g)
21 4 5,7 B2 100
22 8 48,9 B1 100
23 13 8,47 B2 100
24 14 37,3 B5 100
25 15 30,1 B3 100
26 18 21 B5 100
27 12 13,2 B4 100
Príklady použitia
Nasledujúcimi príkladmi sa demonštruje účinnosť ochranného povlaku podľa vynálezu
Adhézne vlastnosti prostriedku na zlepšenie adhézie (primeru) podľa vynálezu na polykarbonáte
Príklad 28
Na dosku z Makrolonu® sa nastrieka vopred vyrobený primer podľa príkladu 21 v tabuľke 3 o sile vrstvy asi 0,1 μπι a vytvrdzuje sa po dobu 60 minút pri teplote 130° C. Následne sa nastrieka anorganický povlak o sile vrstvy asi 3 μΓη a vytvrdzuje sa po dobu 60 minút pri teplote 130° C. Na výrobu organicky modifikovaného anorganického povlaku sa použijú suroviny z príkladov 4 a 12 z EP-A 0 947 520.
PP 0919-2003
32159/H
Postupuje sa nasledovne:
8,4 g D4-dietoxidu, 15,9 g tetraetoxysilánu a 19,9 g 1-metoxy-2propanolu sa predloží do banky a premieša. Potom sa pri teplote miestnosti pridá 2,0 g 0,1 N kyseliny p-toluénsulfónovej a mieša sa po dobu 30 minút, na čo sa pridá ďalších 2,0 g 0,1 N kyseliny p-toluénsulfónovej a mieša sa po dobu ďalších 30 minút (prehydrolyzát). Paralelne k tomu sa v ďalšej banke rozpustí 4,8 g sek.butylátu hlinitého v 1,5 g 1-metoxy-2-propanole a za chladenia ľadom sa zmieša s 2,5 g esteru kyseliny acetoctovej. Takto vyrobený hlinitý komplex sa pri teplote miestnosti pridá k prehydrolyzátu a pridá sa ďalších 2,9 g 0,1 N kyseliny p-toluénsuifónovej. Po 30 minútach miešania je povliekací roztok pripravený na aplikáciu.
Príklad 29
Rovnaký postup ako v príklade 28. Nastrieka sa však prostriedok na zlepšenie adhézie podľa vynálezu z príkladu 23 (viď tabuľka 3) o sile vrstvy asi 0,1 pm. Ďalej sa analogicky nanesie miesto anorganického povlaku popísaného v príklade 28 nasledujúci lak:
Najprv sa rozpusti 29,5 sek. butylátu hlinitého v 5,9 g 1-metoxy-3propanolu a komplexuje sa s 15,6 g esteru kyseliny acetoctovej pri teplote miestnosti. Tento roztok sa potom zahreje na teplotu 40 až 80° C a konečne sa za stáleho miešania pridá 17,3 g D4-silanolu (EP-A 0 947 520 A1) rozpusteného v 31,8 g 1-metoxy-2-propanole (prekurzor alumínium/D4silanolu). Paralelne k tomu sa rozpustí 58,0 g tetraetoxysilánu (TEOS) v 50,3 g n-butanolu a zmieša sa s 5,0 g 0,1 N kyseliny p-toluénsulfónovej a mieša sa po dobu 1 hodiny pri teplote miestnosti (prehydrolyzát). Následne sa prehydrolyzát zmieša za miešania s prekurzorom alumínium/D4-silanolu ochladeného na teplotu miestnosti a roztok sa mieša ďalšiu hodinu. Potom sa pridá 105,9 g disperzie nano-oxidu zinočnatého (30 % hmotnostných ZnO), 5,0 g kyseliny ptoluénsulfónovej (0,1 N) alebo 5,0 g demineralizovanej vody a 58,9 g D4
PP 0919-2003
32159/H silanolu ako 35-%ný roztok v 1-metoxy-2-propanole a reakčná zmes sa mieša ďalšiu hodinu pri teplote miestnosti.
Disperzia nano-oxidu zinóčnatého sa vyrobí nasledovne:
590 g dihydrátu octanu zinočnatého sa rozmieša pri teplote miestnosti v 6 I banke v 2 000 g metanolu (MeOH) p.a. Octan zinočnatý sa nerozpustí úplne. Paralelne k tomu sa za miešania pripraví roztok hydroxidu draselného (roztok KOH) z 296,1 g KOH p.a. (86,6 %) v 1 000 g MeOH p.a. Nato sa pridá 100 ml roztoku KOH k roztoku octanu zinočnatého. Pritom prejde doposiaľ nerozpustený podiel octanu zinočnatého do roztoku. Potom sa naraz pridá zvyšok roztoku KOH. Okamžite vzniká objemná, biela zrazenina, ktorá asi po 70 minútach miešania spriesvitnie. Potom sa sól zahreje počas 25 minút do varu, zdroj tepla sa potom vypne. Po odstavení cez noc sa na dne vytvorí biela usadenina. Po rozmiešaní sa usadenina odstredí (30 minút, 5000 otáčok/min). Získa sa 259,9 g gelovitého zvyšku, ktorého vyšetrenie rontgenovou difrakciou preukázalo ako jedinú kryštalickú fázu oxid zinočnatý. Gélovitý zvyšok sa zmieša so 439,3 g metylénchloridu a trepe sa tak dlho, pokiaľ usadenina neprejde celkom do disperzie.
Porovnávací príklad 1
Postup je rovnaký ako v príklade 28. Ako prostriedok na zlepšenie adhézie sa použije 3-aminopropyltrimetoxysilán ako primer pre polykarbonáty známy podľa stavu techniky a nastrieka sa v sile vrstvy asi 0,1 pm.
Porovnávací príklad 2
Postup je rovnaký ako v príklade 29. Ako prostriedok na zlepšenie adhézie sa nastrieka 3-aminopropyltrimetoxysilán v sile vrstvy asi 0,1 pm.
PP 0919-2003
32159/H
Porovnávací príklad 3
Postup je rovnaký ako v príklade 28. Ako zosieťujúci prostriedok sa namiesto primeru použije polyizokynát nemodifikovaný kremíkom. K nemu sa primieša (v pomere NCO : OH 1,2 : 1) 100 g polyolových komponentov A2 z tabuľky 2 so 7,2 g 70 %-ného roztoku IPDI-izokyanurátu v butylacetáte so stredným obsahom NCO- 11,8 % a s NCO-funkcionalitou 3,2 s viskozitou 700 mPas (23° C) a nastrieka sa v sile vrstvy asi 0,1 pm.
Porovnávací príklad 4
Postup je rovnaký ako v príklade 29. Ako zosieťujúci prostriedok sa namiesto primeru použije polyizokynát nemodifikovaný kremíkom. K nemu sa primieša (v pomere NCO : OH 1,2 : 1) 100 g polyolových komponentov A2 z tabuľky 2 so 7,2 g 70 %-ného roztoku IPDI-izokyanurátu v butylacetáte so stredným obsahom NCO- 11,8 % a s NCO-funkcionalitou 3,2 o viskozite 700 mPas (23° C) a nastrieka sa v sile vrstvy asi 0,1 pm.
Porovnávací príklad 5
Postup je rovnaký ako v príklade 28. Ako zosieťujúci prostriedok sa namiesto primeru použije polyizokynát nemodifikovaný kremíkom. K nemu sa primieša (v pomere NCO : OH 1,2 : 1) 100 g polyolových komponentov A2 z tabuľky 2 s 5,1 g 75 %-ného roztoku HDI-biuretu v butylacetáte so stredným obsahom NCO- 16,5 % a s NCO-funkcionalitou 3,8 o viskozite 160 mPas (23° C) a nastrieka sa v sile vrstvy asi 0,1 pm.
Porovnávací príklad 6
Postup je rovnaký ako v príklade 29. Ako zosieťujúci prostriedok sa namiesto primeru použije polyizokyanát nemodifikovaný kremíkom. K nemu sa primieša (v pomere NCO : OH 1,2 : 1) 100 g polyolových komponentov A2 z
PP 0919-2003
32159/H tabuľky 2 s 5,1 g 75 %-ného roztoku HDI-biuretu v butylacetáte so stredným obsahom NCO- 16,5 % a s NCO-funkcionalitou 3,8 o viskozite 160 mPas (23° C) a nastrieka sa v sile vrstvy asi 0,1 pm.
Dosky z Makrolonu® vybavené povlakom podľa príkladov 28 a 29 a podľa porovnávacích príkladov 1 až 6 boli po vystavení vplyvom poveternosti testované na adhéziu. K tomu sa dosky uložia po dobu 8 hodín pri teplote 100° C do demineralizovanej vody. Ďalšia vzorka sa uloží po dobu 14 dní pri teplote 65° C v demineralizovanej vode. Každá doska sa vystaví po dobu 1000 hodín vplyvom poveternosti podľa ASTM G 154 - 97, cyklus 4. Potom sa testuje adhézia mriežkovým rezom podľa DIN EN ISO 2409. Výsledky testu mriežkovým rezom po vystavení vplyvom poveternosti zahŕňa tabuľka 4.
Tabuľka 4
Mriežkový rez podľa DIN EN ISO 2409 po vystavení vplyvom poveternosti
príklad porovnávací príklad
28 29 1 2 3 4 5 6
Východisková adhézia 0 0 0 0 5 5 0 0
Adhézia po 8 hod.v demivode 100° C 0 0 5 5 5 5
Adhézia po 14 dňoch v demivode 65° C 0 0 5 5 5 5
Adhézia po 1000 hod.pôsobenia poveternosti podľa ASTM G 154-97, cyklus 4 0 5 5
PP 0919-2003
32159/H
Hodnoty mriežkového rezu: žiadne uvoľnenie (0) úplné uvoľnenie (5) neuskutočnené (-)
Tabuľka 5
Hodnoty Taber
Príklad 28 Porovnávací príklad 5 Nepotiahnutá doska z Makrolonu®
Príjem rozptýleného svetla (Δ Haze) po poškrabaní podľa ISO 3537, 500 g na koleso kameň-mi CS10F, 1000 cyklov 10% 50% 54 %
Tabuľky 4 a 5 demonštrujú účinnosť ochranného povlaku podľa vynálezu. Polymérne substráty ako je napríklad polykarbonát môžu byť účinne chránené proti vplyvom poveternosti a pred mechanickým poškodením. Porovnávacie príklady vykazujú alebo nižšiu stabilitu voči poveternosti a/alebo poskytujú nižšiu ochranu pred mechanickým poškodením.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY'
    1. Ochranný povlak obsahujúci najmenej jednu dvojvrstvovú štruktúru povlaku, vyznačujúci sa tým, že prvý povlak pozostáva z dvojzložkového polyuretánového prostriedku na zlepšenie adhézie obsahujúceho alkoxysilylové skupiny (primér) a druhý povlak pozostáva z anorganického alebo organického povlaku alebo anorganicko-organického hybridného povlaku.
  2. 2. Ochranný povlak podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že prvý povlak je dvojzložkový polyuretánový prostriedok na zlepšenie adhézie obsahujúci
    I) vytvrdzovací komponent (A), obsahujúci adičný produkt najmenej jedného organického polyizokynátu (B) so strednou NCO funkcionalitou
    2,5 až 5,0 a s obsahom izokyanátu 8 až 27 % hmotnostných a alkoxysilánu (C) s najmenej jednou skupinou reaktívnou s izokyanátovými skupinami všeobecného vzorca (I)
    Q-Z-SiXaY3.a (I) kde znamená
    Q skupinu reaktívnu s izokyanátom, s výhodou OH, SH, alebo NHRi, pričom Ri znamená alkylskupinu s 1 až 12 uhlíkovými atómami alebo arylovú skupinu so 6 až 20 uhlíkovými atómami alebo -Z-SiXaY3-a.
    Z lineárnu alebo rozvetvenú alkylénovú skupinu s 1 až 12 uhlíkovými atómami, s výhodou lineárnu alebo rozvetvenú alkylénovú skupinu s 1 až 4 uhlíkovými atómami,
    X hydrolyzovateľnú skupinu, s výhodou alkoxy s 1 až 4 uhlíkovými atómami,
    PP 0919-2003
    32159/H
    Y rovnaké alebo rozdielne alkylové skupiny s 1 až 4 uhlíkovými atómami a a celé číslo od 1 do 3 a
    II) lakovú živicu (D) reaktívnu s izokyanátovými skupinami.
  3. 3. Ochranný povlak podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že druhá vrstva pozostáva z anorganického alebo anorganicko-organického hybridného povlaku.
  4. 4. Ochranný povlak podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že anorganický povlak je organicky modifikovaný anorganický povlak.
  5. 5. Ochranný povlak podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že organicky modifikovaný povlak obsahuje najmenej jeden multifunkčný, cyklický karbosiloxán všeobecného vzorca (III) s<B3.n
    - _
    --Si—O— (m) kde znamená
    R4 alkylovú skupinu s 1 až 18 uhlíkovými atómami a/alebo arylovú skupinu so 6 až 20 uhlíkovými atómami, pričom R4 môžu byť v rámci molekuly rovnaké alebo rozdielne,
    B zvyšok vybraný zo skupín OH, alkoxy s 1 až 4 uhlíkovými atómami, aryloxy so 6 až 20 uhlíkovými atómami, acyloxy so 6 až 20 uhlíkovými atómami, s výhodou OH, metoxy alebo etoxy,
    PP 0919-2003
    32159/H d 3 až 6, n O až 2 a m 2 až 6, a/alebo jeho (čiastkové) kondenzačné produkty.
  6. 6. Spôsob výroby ochranného povlaku podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že sa na substrát nanesie v prvom kroku dvojzložkový polyuretánový prostriedok na zlepšenie adhézie (primer), obsahujúci alkoxysilylové skupiny a v druhom kroku anorganický alebo organický povlak alebo anorganicko-organický hybridný povlak a prípadne sa v treťom kroku na ne aplikuje tretí povlak.
  7. 7. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa substrát vyberie zo skupiny polymérnych substrátov, kovov alebo skla.
  8. 8. Spôsob podľa nároku 6, vyznačujúci sa tým, že sa polymérny substrát vyberie zo skupiny polykarbonát, polymetylmetakrylát, polystyrén, polyvinylchlorid, polyvinylcyklohexán a jeho kopolyméry, ABS, polyamid alebo ich zmesi.
  9. 9. Použitie ochranného povlaku podľa nároku 1 na ochranu potiahnutých substrátov pred mechanickým poškodením a/alebo poškodením žiarením a/alebo pred znečistením.
  10. 10. Substráty obsahujúce najmenej jeden ochranný povlak podľa nárokov 1 až 6.
SK919-2003A 2001-01-24 2002-01-14 Protective coating having a bi-layer coating structure, method for manufacturing thereof and use SK9192003A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10103026A DE10103026A1 (de) 2001-01-24 2001-01-24 Schutzüberzug mit zweischichtigem Beschichtungsaufbau
PCT/EP2002/000262 WO2002058569A1 (de) 2001-01-24 2002-01-14 Schutzüberzug mit zweischichtigem beschichtungsaufbau

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK9192003A3 true SK9192003A3 (en) 2003-11-04

Family

ID=7671530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK919-2003A SK9192003A3 (en) 2001-01-24 2002-01-14 Protective coating having a bi-layer coating structure, method for manufacturing thereof and use

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20020160199A1 (sk)
EP (1) EP1355576A1 (sk)
JP (1) JP4102190B2 (sk)
KR (1) KR100854904B1 (sk)
CN (1) CN1309348C (sk)
CA (1) CA2435432A1 (sk)
CZ (1) CZ20032034A3 (sk)
DE (1) DE10103026A1 (sk)
HU (1) HUP0302805A3 (sk)
MX (1) MXPA03006535A (sk)
PL (1) PL363506A1 (sk)
SK (1) SK9192003A3 (sk)
WO (1) WO2002058569A1 (sk)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7476889B2 (en) * 1998-12-07 2009-01-13 Meridian Research And Development Radiation detectable and protective articles
US20090000007A1 (en) * 1998-12-07 2009-01-01 Meridian Research And Development, Inc. Nonwoven radiopaque material for medical garments and method for making same
DE10102739A1 (de) * 2001-01-23 2002-07-25 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Sol-Gel-Kondensaten auf Basis polyfunktioneller Organosilane sowie deren Verwendung
JP2004034631A (ja) * 2002-07-08 2004-02-05 Nitto Denko Corp 光学フィルム用表面保護フィルム
JP5016266B2 (ja) 2006-06-30 2012-09-05 三井化学株式会社 光学プラスチックレンズ用プライマー
DE102007021630A1 (de) * 2007-05-09 2008-11-13 Bayer Materialscience Ag Hybride Polyisocyanate
DE102007032666A1 (de) 2007-07-13 2009-01-22 Bayer Materialscience Ag Allophanat- und Silangruppen enthaltende Polyisocyanate
DE602007012943D1 (de) * 2007-10-08 2011-04-14 Abb Research Ltd Stem mit verbessertem tracking und erosionswiderstand
DE102007052044A1 (de) * 2007-10-30 2009-05-20 Carl Freudenberg Kg Rohrauskleidungssystem
US7631798B1 (en) * 2008-10-02 2009-12-15 Ernest Long Method for enhancing the solderability of a surface
DE102009007194A1 (de) * 2009-02-03 2010-08-05 Bayer Materialscience Ag Flexible Beschichtungen
DE102009016173A1 (de) 2009-04-03 2010-10-14 Bayer Materialscience Ag Schutzlack
DE102009047964A1 (de) 2009-10-01 2011-04-21 Bayer Materialscience Ag Hochfunktionelle Allophanat- und Silangruppen enthaltende Polyisocyanate
US8133964B2 (en) * 2010-06-29 2012-03-13 Science Applications International Corporation Single-component coating having alkoxysilane-terminated N-substituted urea resins
JP5958061B2 (ja) * 2012-05-11 2016-07-27 横浜ゴム株式会社 ウレタン系プライマー組成物
CN104057670A (zh) * 2014-04-02 2014-09-24 浙江鹏孚隆科技有限公司 一种双层涂层及其涂覆方法
US10179830B2 (en) 2014-06-13 2019-01-15 Covestro Deutschland Ag Thioallophanate polyisocyanates containing silane groups
JP6892825B2 (ja) 2015-03-17 2021-06-23 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトＣｏｖｅｓｔｒｏ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ Ａｇ １，５−ジイソシアナトペンタンを基礎とするシラン基含有のポリイソシアネート
WO2018090121A1 (en) * 2016-11-15 2018-05-24 Knowlton Barry R Coatings for increasing colour vibrancy and methods of applying same
EP3505549A1 (de) * 2017-12-28 2019-07-03 Covestro Deutschland AG Silanmodifizierte polyharnstoffverbindungen auf basis isocyanurat- und allophanatgruppen aufweisender polyisocyanate
CN109181538B (zh) * 2018-09-10 2020-12-22 复旦大学 一种静态双亲动态双疏无氟透明涂层的制备方法
SE545404C2 (en) * 2022-06-22 2023-08-01 Organograph Ab An electron conducting coating

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845514A1 (de) * 1978-10-19 1980-04-30 Bayer Ag Isocyanatgemisch und seine verwendung als bindemittel in einkomponenten-lacken
US4292650A (en) * 1979-10-29 1981-09-29 Zenith Radio Corporation Stv Subscriber address system
JP2772002B2 (ja) * 1988-11-28 1998-07-02 サンスター技研株式会社 プライマー組成物
GB9210653D0 (en) * 1992-05-19 1992-07-01 Ici Plc Silane functional oligomer
US6265029B1 (en) * 1995-05-04 2001-07-24 William Lewis Low-cost, user-friendly hardcoating solution, process and coating
DE19603241C1 (de) * 1996-01-30 1997-07-10 Bayer Ag Multifunktionelle, cyclische Organosiloxane, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE19715427A1 (de) * 1997-04-14 1998-10-15 Bayer Ag Wäßrige 2-Komponenten Bindemittel und deren Verwendung
DE19856000A1 (de) * 1998-12-04 2000-06-15 Bayer Ag Hybridlack-Zubereitung
DE50003556D1 (de) 1999-06-25 2003-10-09 Bayer Ag Alkoxysilangruppen aufweisende piperazinonderivate
DE10103027A1 (de) * 2001-01-24 2002-07-25 Bayer Ag Zweikomponenten-Polyurethan-Bindemittel als Haftvermittler

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0302805A2 (hu) 2003-11-28
EP1355576A1 (de) 2003-10-29
PL363506A1 (en) 2004-11-29
CZ20032034A3 (cs) 2003-10-15
US20020160199A1 (en) 2002-10-31
CN1487808A (zh) 2004-04-07
JP4102190B2 (ja) 2008-06-18
KR20040030493A (ko) 2004-04-09
WO2002058569A1 (de) 2002-08-01
CN1309348C (zh) 2007-04-11
MXPA03006535A (es) 2004-05-05
HUP0302805A3 (en) 2004-06-28
CA2435432A1 (en) 2002-08-01
JP2004531364A (ja) 2004-10-14
DE10103026A1 (de) 2002-07-25
KR100854904B1 (ko) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2435430C (en) Two-component polyurethane binders as adhesion promoters
SK9192003A3 (en) Protective coating having a bi-layer coating structure, method for manufacturing thereof and use
ES2239424T3 (es) Preparaciones de pintura hibrida.
ES2591008T3 (es) Sistemas de recubrimiento resistentes a la intemperie y a la abrasión para sustratos poliméricos
ES2234200T3 (es) Preparacion de barniz que contiene alcoxisilano.
US8637157B2 (en) Copolycarbonates, their derivatives and the use thereof in silicone hardcoat compositions
US20090098299A1 (en) Methods for making polymeric substrates comprising a haze-free, self-healing coating and coated substrates made thereby
BRPI0816019A2 (pt) composição de revestimento de armazenagem estável e substrato
CA2380403A1 (en) Cured coatings having improved scratch resistance, coated substrates and methods related thereto
CN107428972B (zh) 用于飞机座舱盖和挡风玻璃的衬垫类型抗静电的顶涂层体系
EP2657013A1 (en) Resin substrate with a hard coat film and production method thereof
WO2004000551A1 (ja) アクリル樹脂組成物、オルガノシロキサン樹脂組成物およびそれからなる積層体
KR20070104460A (ko) 보호된 이소시아네이트기를 가지는 입자를 함유하는 래커
US20060079632A1 (en) Hybrid topcoats
WO2021152413A1 (en) Multilayer film with nanocomposite layer and glass layer

Legal Events

Date Code Title Description
FC9A Refused patent application