СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ЛИСТА ПОКРЫТИЯ
METHOD OF PRODUCING MULTILAYER COAT SHEET

Изобретение относится к способу изготовления многослойного листа покрытия с подбором визуальных свойств, к способу отделки участков подложки и к многослойному листу покрытия с подбором визуальных свойств.
Способы вышеупомянутого типа известны из патента США 5254192. В этом документе описывается способ ремонта поврежденной части краски или покрытия на автомобиле для достижения точной подборки цвета краски. Поврежденную краску автомобиля ремонтируют, используя пленку с клейкой изнанкой, которая имеет слой краски, одинаковой с краской на автомобиле. Краску наносят на пленку и автомобиль одновременно и при одинаковых условиях и высушивают и отверждают при одинаковых условиях. Таким образом, достигается идентичная подборка цвета краски между окрашенным автомобилем и ремонтной пленкой в случае царапания или иного повреждения краски на автомобиле. Слой краски может быть однослойным или состоящим из окрашенного слоя и прозрачного слоя.
Недостатком известных способов является то, что ремонтная пленка должна производиться на автомобильном заводе вместе с нанесением первоначального покрытия в тот момент времени, когда не известно, потребуются ли вообще ремонтные пленки для отдельного автомобиля, не говоря уже о том, что не известны размер и форма необходимых ремонтных пленок. Кроме того, хотя краска на ремонтной пленке идентична с краской на кузове автомобиля, наносимой на заводе и отверждаемой при одинаковых условиях, существуют ограничения в отношении подходящих несущих пленок. Краску, наносимую на автомобили на заводе, обычно отверждают при высокой температуре, например 140°С. Многие полимерные материалы, которые были бы подходящими в качестве несущих пленок, не выдерживают температуру отверждения автомобильной краски, наносимой на заводе.
Нанесенная на заводе и отвержденная краска образует твердый слой покрытия. Однако гибкость и эластичность такого слоя краски обычно являются недостаточными для ремонтных пленок, если ремонтные пленки необходимо растягивать и сгибать во время их нанесения, например в тех случаях, когда ремонтными пленками восстанавливают покрытие на изогнутых подложках, как, например, корпусах наружных зеркал автомобиля. Нанесение известной ремонтной пленки на изогнутые подложки может вызвать механическое повреждение, как, например, растрескивание слоя покрытия.
Блеск покрытия, нанесенного на автомобиль на заводе, обычно со временем уменьшается вследствие неблагоприятного воздействия атмосферных условий и окружающей среды. Кроме того, цвет краски может со временем подвергаться едва различимым изменениям. Известные ремонтные пленки, произведенные вместе с автомобилем, обычно хранят внутри автомобиля или в здании, где они не подвергаются неблагоприятному воздействию атмосферных условий и окружающей среды. Следовательно, в тех случаях, когда известная ремонтная пленка будет использоваться для ремонта автомобиля, у которого под неблагоприятным воздействием атмосферных условий и окружающей среды изменились показатели блеска и цвета, отремонтированная поверхность будет по блеску и цвету отличаться от окружающей поверхности.
Изобретение направлено на создание способа, который устраняет вышеуказанные недостатки. Конкретнее, задачей изобретения является создание способа, который позволяет изготавливать многослойный лист покрытия с индивидуально подобранными визуальными свойствами, подходящими для целей ремонта. Это означает, что многослойный лист покрытия может быть изготовлен для индивидуального соответствия визуальным свойствам, как например, цвету, создаваемому эффекту, текстуре и блеску поверхности, к которой он подгоняется. Кроме того, будет возможно изготовление многослойного листа покрытия с индивидуально требуемыми размером и формой. Также будут возможны использование широкого ряда подходящих полимерных материалов для несущих пленок и приведение твердости, гибкости и эластичности многослойного листа покрытия в соответствии с необходимыми значениями, так чтобы можно было наносить лист для ремонта на изогнутые и искривленные подложки без механического повреждения слоя покрытия.
Теперь согласно изобретению предлагается способ изготовления многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами, содержащий стадии на которых:
а) определяют данные о визуальных свойствах поверхности, к которой подбираются визуальные свойства;
б) передают данные, полученные на стадии (а), к системе, выполненной с возможностью принимать такие данные, и определяют данные о композиции покрытия, имеющей приемлемый подбор визуальных свойств;
в) приготавливают композицию покрытия с подобранными визуальными свойствами согласно определенным данным о композиции;
г) используют несущий лист, по выбору, имеющий клеевой слой и подкладочный слой на одной поверхности;
д) наносят кроющую композицию с подобранными визуальными свойствами, на одну поверхность несущего листа для образования слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект;
е) по выбору высушивают нанесенный покрывной слой, придающий цвет и/или эффект;
ж) по выбору наносят прозрачный покрывной слой поверх слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект;
з) по выбору высушивают и/или отверждают прозрачный покрывной слой; и
и) если на стадии (г) использовали несущий лист без клеевого слоя и подкладочного слоя, то наносят клеевой слой и подкладочный слой на непокрытую поверхность несущего листа.
Способом согласно изобретению можно изготавливать многослойный лист покрытия с индивидуально подобранными свойствами, который может быть изготовлен для индивидуального соответствия визуальным свойствам, как, например, цвету, создаваемому эффекту, текстуре и блеску сопрягаемой поверхности. Многослойный лист покрытия может быть изготовлен по индивидуально требуемым размерам и форме. Кроме того, возможно использование широкого ряда подходящих полимерных материалов для несущих пленок и приведение твердости, гибкости и эластичности многослойного листа покрытия в соответствии с необходимыми значениями, так чтобы можно было наносить лист на изогнутые и искривленные поверхности без механического повреждения слоя покрытия.
Способ согласно изобретению может быть использован для изготовления многослойных листов покрытия для покрытых подложек. Многослойные листы покрытия, изготовленные согласно этому способу, особенно подходят для ремонта наружных покрытий поверхностей автомобилей и больших транспортных средств, как, например, поездов, грузовых автомобилей, автобусов и кораблей. Однако многослойный лист покрытия может быть с большой пользой применяться также на небольших транспортных средствах или на поверхностях зданий или других сооружений, например мостов. Многослойный лист покрытия может быть также использован для всех неремонтных целей в тех случаях, когда требуется отделка поверхности с подбором визуальных свойств.
Покрытые поверхности автомобилей и транспортных средств часто содержат прозрачный верхний слой на основном слое, придающем цвет или создающем эффект. Многослойный лист покрытия очень подходит для подгонки к визуальным свойствам таких покрытых поверхностей. Однако многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами в равной степени подходит для ремонта подложки, имеющей пигментированный верхний слой, придающий цвет. Многослойные листы покрытия могут быть использованы для ремонта незначительного повреждения в покрытии подложки, как, например, небольших царапин или выбоин. С другой стороны, возможно также нанесение многослойного листа покрытия на большие поверхности, как, например, на всю панель кузова автомобиля, например на дверь, крыло или капот.
,
На стадии (а) способа определяют данные о визуальных свойствах поверхности, к которой осуществляют подбор. Примерами данных о визуальных свойствах являются данные о цвете, блеске, создаваемом эффекте и текстуре. В зависимости от типа поверхности, сопрягаемой по визуальным свойствам, необходимо определять данные об одном или нескольких из этих свойств. Кроме цвета, пленка краски проявляет многочисленные дополнительные визуальные свойства. Цвет может быть выражен отражением пленки краски как функции длины волны видимого цвета. С другой стороны, цвет может быть выражен в соответствии с так называемой системой CIE lab, как она определена Commision International d'Eclairageили сходными системами, как, например, системами CIE luv, CIE XYZ или системой Munsell. В частности, когда используются эффективные пигменты, как, например, алюминиевые чешуйчатые пигменты или пигменты с перламутровым эффектом, пленка краски выглядит не как имеющая однородный цвет, а как обладающая текстурой. В число эффектов, создаваемых текстурой, могут входить крупнозернистость, мерцание, микроблеск, облачность, крапчатость, пятнистость, искристость или сверкание. В дальнейшем текстура определяется как видимая структура поверхности в плоскости пленки краски, зависящая от размера и расположения небольших составных частей материала. В этом контексте текстура не включает в себя шероховатость пленки краски, а содержит только визуальные неровности в плоскости пленки краски. Структуры, меньшие, чем разрешающая способность человеческого глаза, обеспечивают «цвет», в то время как более крупные структуры обычно также обеспечивают «текстуру».
Данные о текстуре могут, например, включать в себя данные о распределении по размерам частиц эффективных пигментов в тонере и об оптическом контрасте, определяемом как различие в светлоте между эффективным пигментом и другими пигментами, присутствующими в покрытии. Кроме того, частицы, которые сами не видны, могут вносить вклад в общий визуальный внешний вид пленки краски. Дезориентаторы являются примером таких частиц. Эффективные пигменты обычно являются чешуйками, стремящимися принять горизонтальное расположение в отвержденной пленке. Для предотвращения этого и для большего изменения в ориентации чешуек используют сферические частицы, называемые дезориентаторами. Использование дезориентаторов в металлической краске приводит к большему сверканию. Определение данных о текстуре подробнее описывается в международной патентной заявке МО 01/25737. Данные о визуальных свойствах могут быть определены посредством известного инструментального анализа. Используя угловой спектрофотометр, можно уникально получить данные о цвете и цветовом эффекте. При инструментальном анализе количественно определяют параметры цвета и цветового эффекта, примерами которых являются данные о светлоте, оттенке и насыщенности цвета и их зависимости от угла.
Если поверхностью для подгонки является поверхность автомобиля, то альтернативным способом определения данных о визуальных свойствах является поиск так называемого цветового числа, которое, по выбору, называют цветовым идентификационным кодом. Цветовое число - это код, который обозначает данные изготовителя о цвете краски и цветовом эффекте и который может быть найден на транспортном средстве, представляющем интерес. Цвет краски и цветовой эффект могут варьироваться в пределах одного цветового числа, например вследствие незначительных изменений между партиями краски или между условиями нанесения, как, например, относительной влажностью или температурой. Эти изменения можно учитывать, используя вариантную базу данных.
Еще один способ получения данных о визуальных свойствах заключается в поиске идентификационного номера транспортного средства (ИНТС), который может быть обнаружен на каждом автомобиле. ИНТС - это структурированная комбинация букв и цифр, присвоенная автомобилю изготовителем в идентификационных целях. ИНТС состоит из трех частей, а именно: Всемирного идентификатора изготовителей (ВИИ), части с описанием транспортного средства (ЧОТС) и части с индикатором транспортного средства (ЧИТС). ЧИТС в сочетании с ЧОТС обеспечивает уникальную идентификацию всех транспортных средств, произведенных каждым изготовителем. В том случае, если варианты цветового кода связаны с комбинаций ЧИТС и ЧОТС, ИНТС может быть использован для определения данных о визуальных свойствах транспортного средства. Использование ИНТС для определения данных о визуальных свойствах транспортных средств подробнее описано в европейской патентной заявке ЕР 1355242А.
Кроме того, возможно использование сочетание вышеупомянутых способов для определения данных о визуальных свойствах. Можно также использовать любой другой известный способ для определения данных о визуальных свойствах, например визуальное сравнение сопрягаемой поверхности с цветовыми образчиками. Наиболее подходящий и, таким образом, предпочтительный способ определения может варьироваться. Например, если необходимо определять визуальные свойства старого автомобиля, то может предпочитаться инструментальный анализ визуальных свойств, потому что визуальные свойства со временем могли измениться слишком сильно, чтобы быть адекватно описываемыми цветовым кодом или ИНТС.
Кроме визуальных свойств поверхности для подгонки могут быть также определены размер и форма необходимого многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами. Если многослойный лист покрытия используют в целях ремонта, то необходимые размер и форма могут быть равны или несколько больше ремонтируемой поврежденной поверхности.
Данные, как, например, ИНТС и цветовой код транспортного средства, а также размер и форма повреждения могут быть легко найдены и определены владельцем транспортного средства или работником флота. Таким образом, для определения данных о визуальных свойствах поверхности, к которой осуществляют подбор, не требуется посещение мастерской по ремонту кузовов транспортных средств. Если данные о визуальных свойствах определяются посредством инструментального анализа, например спектрофотометром, то такое определение можно быстро и без большой длительности изъятия транспортного средства из эксплуатации осуществлять в мастерской по ремонту кузовов транспортных средств.
Определенные данные передаются к системе, выполненной с возможностью принимать такие данные. Передача данных может быть через любое средство, пригодное для передачи таких данных. Данные обычно передаются через сеть связи, подходящую для передачи данных. Данные могут быть переданы голосом, например по телефонной линии. Данные могут быть также переданы в письменной форме, например письмом или телефаксом. В предпочтительном варианте осуществления изобретения данные передают электронным способом, например электронной почтой по Интернету или соединением с Интернетом в реальном масштабе времени. Системой, выполненной для приема таких данных, обычно является компьютерная система под управлением подходящей программы. Подходящим компьютером может быть универсальный компьютер, имеющий центральный процессор, запоминающее устройство, средство для загрузки прикладной программы в определенное адресное пространство запоминающего устройства и монитор компьютера. Кроме того, используется соединительное средство к сети связи для передачи данных от отдаленных мест и к ним, например модем для соединения с Интернетом.
После передачи данных определяют данные о композиции, имеющей приемлемый подбор визуальных свойств. Данные о композиции покрытия могут быть определены рядом способов, т.е. посредством поисковых процедур, расчетов или сочетанием тех и других.
Например, можно использовать банк данных, содержащий сведения о составах композиций и связанные с ними данные о визуальных свойствах. Используя определенные данные о визуальных свойствах поверхности, подгоняемой по визуальным свойствам, можно найти наиболее близко подходящий состав композиции покрытия.
С другой стороны, можно использовать банк данных, содержащий сведения о составах с визуальными свойствами и связанные с ними спектральные данные. Для расчета данных о визуальных свойствах для составов с визуальными свойствами и их сравнения можно использовать известные методы расчета. Кроме того, можно использовать банк данных, в котором хранятся данные о коэффициентах поглощения и отражения (так называемые данные К и S) пигментов. Используя данные о К и S в сочетании с данными о концентрациях пигментов, становится возможным рассчитать состав, данные о визуальных свойствах которого наиболее тесно согласуются с данными о визуальных свойствах сопрягаемой поверхности.
Возможно объединение вышеуказанных методов поиска и расчетов.
После того, как определены данные о композиции покрытия, имеющей приемлемый подбор визуальных свойств, изготавливают композицию покрытия с подобранными визуальными свойствами, смешивая необходимые компоненты в необходимом соотношении. В одном варианте осуществления изобретения данные о композиции покрытия отображаются на дисплее компьютера или распечатываются, и затем композицию покрытия приготавливают в соответствии с отображенными или распечатанными данными о ней. С другой стороны, компьютер может передавать данные о композиции покрытия непосредственно к автоматизированной смесительной машине. На основе данных о композиции автоматизированная смесительная машина может автоматически изготавливать композицию покрытия с подобранными визуальными свойствами. В том случае, когда определяют и передают данные о размере необходимого многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами, можно на основании площади покрываемой поверхности рассчитать необходимое количество композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами. В этом случае композицию покрытия с подобранными визуальными свойствами изготавливают соответственно в необходимом количестве. В противном случае возможно изготовление стандартного количества композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами.
Композицией покрытия с подобранными визуальными свойствами обычно является жидкая композиция покрытия, которую можно наносить распылением. В зависимости от предусмотренного назначения многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами может быть также высоковязкая жидкая композиция или порошкообразная композиция. Композиция покрытия с подобранными визуальными свойствами может быть водоразбавляемой или разбавляемой в растворителе. Она может быть соответственно приготовлена смешиванием одного или большего числа компонентов, придающих цвет и/или создающих эффект, одного или большего связующих и разбавителя. Кроме того, к композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами может быть добавлен сшивающий агент.
Если слой покрытия, придающий цвет и/или создающий эффект и образованный из композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами, не покрыт прозрачным покрывным слоем, то предпочитается, чтобы слой покрытия, придающий цвет и/или создающий эффект, был сшиваемым. Сшиваемые слои покрытия можно получить из двухкомпонентных композиций покрытия, основанных на гидрокси-функциональных связующих и изоцианат-функциональных сшивающих агентах. Такие композиции хорошо известны из уровня техники, и они имеются в виде композиций, разбавляемых в растворителе, и в виде водоразбавляемых композиций. Сшивание может происходить при температуре окружающей среды или при повышенной температуре.
Кроме того, возможно использование композиций покрытия, которые способны отверждаться под действием актиничного излучения. В еще одном варианте осуществления изобретения могут быть использованы так называемые композиции двойного отверждения, которые способны отверждаться под действием нагревания и актиничного излучения. Такие композиции двойного отверждения могут, например, содержать связующие, имеющие гидроксильные группы и метаакрилсильные группы, и изоцианат-функциональный сшивающий агент, по выбору, имеющий метаакрилоильные группы.
.
После приготовления композиции с подобранными визуальными свойствами ее можно наносить на несущий лист, как это дополнительно описывается ниже. Однако также можно вначале наносить композицию покрытия на опытную пластинку и определять, имеют ли визуальные свойства нанесенного покрытия достаточное соответствие с визуальными свойствами поверхности, к которой подбирают свойства Такое определение можно проводить посредством инструментального анализа, описанного выше. Если различие в визуальных свойствах находится ниже заданного значения, то композицию покрытия можно наносить на несущий лист. В противном случае можно приготовить новую улучшенную композицию покрытия с подобранными визуальными свойствами для использования при последующих технологических операциях. Вышеуказанные операции могут быть автоматизированы и выполняться, например, роботом под управлением соответственно программированного компьютера.
Несущий лист для слоя из этого листа может быть изготовлен из различных материалов. Несущий лист может быть из алюминиевой фольги или алюминированного материала, например алюминированной полиэфирной пленки, пластмассы или бумаги. Несущий лист может быть жестким или гибким. Несущий лист должен быть достаточно гибким, чтобы при нанесении следовать контурам подложки. Следовательно, несущий лист, используемый при этом способе, предпочтительно является гибким и эластичным. Однако при точечном ремонте точка является достаточно небольшой для того, чтобы быть обработанной, как будто она была плоскостью, и это означает, что гибкость и эластичность несущего листа имеют второстепенное значение. В том случае, когда применяется бескрасочная технология, дополнительно описанная ниже, используемый несущий лист соответственно является прозрачным и бесцветным. В других вариантах осуществления изобретения могут быть использованы окрашенные и/или непрозрачные несущие листы. Окрашенные и/или непрозрачные несущие листы могут быть легче в обращении и способствуют кроющей способности многослойного листа покрытия.
Как легко понять, при контакте с нанесенной композицией покрытия с подобранными визуальными свойствами несущий лист не должен растворяться или чрезмерно набухать под действием кроющей композиции или ее компонентов. Набухание несущего листа также нежелательно потому, что это может подвергнуть риску стабильность его размеров.
Несущий лист обычно состоит из полимерного материала, например поливинилхлорида, полиацетата, полиэтилена, сложного полиэфира, полиуретана, полиамида, полиакрилата, полиэтиленнафталата, полиэтилентереталата или поликарбоната. Примерами других подходящих материалов являются поливиниловый спирт, натуральный или модифицированный крахмал, полиалкиленоксид, например полиэтиленоксид или полимеры, модифицированные им, полимеры и сополимеры метакриламида или метакриловой кислоты. Кроме того, могут быть использованы смеси, гибриды и композиции из этих материалов. Несущий лист может состоять из одного слоя. С другой стороны, несущий лист сам может быть многослойным. Несущий лист может, например, содержать барьерный или герметизирующий слой, который предотвращает достижение любым потенциально разрушительным растворителем кроющей композиции, наносимой на одну поверхность несущего листа, клеевого слоя на другой поверхности несущего листа. Кроме того, несущий слой может содержать поверхностный слой, который особенно подходит для покрытия композицией покрытия.
Несущий лист соответственно имеет толщину, по меньшей мере, 10 мкм, предпочтительно, по меньшей мере, 20 мкм и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 30 мкм. В общем, толщина несущего слоя составляет менее 150 мкм, предпочтительно менее 120 мкм и наиболее предпочтительно менее 100 мкм.
Как упоминалось выше, многослойный лист покрытия при нанесении на подложку может быть подвергнут сгибанию и/или растягиванию. Следовательно, несущий лист предпочтительно изготовлен из эластичного и гибкого материала. Относительное удлинение материала при разрыве составляет предпочтительно, по меньшей мере, 100%, предпочтительнее, по меньшей мере, 150% и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 250%. Многие из вышеупомянутых полимерных материалов проявляют эти свойства.
Несущий лист может поставляться в виде рулона. Рулон может быть вставлен в устройство, которое дает возможность выполнять операции по разматыванию рулона и вырубной штамповке. В одном варианте осуществления изобретения устройство для разматывания рулона и вырубной штамповки автоматизировано и может управляться от компьютера, что дает возможность для логического проектирования. Логическое проектирование, характеризующее необходимые размер и форму несущего листа, подходяще основано на определенных данных о размере и форме, переданных на стадии (b). С другой стороны, вырубная штамповка может выполняться после нанесения композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами. Кроме того, возможно выполнение вырубной штамповки на обеих стадиях способа.
Если, например, требуется многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами для капота автомобиля, то программа может предложить самую подходящую форму либо посредством расчета с использованием базы данных о размерах частей автомобиля, либо посредством использования программы трехмерного изображения в сочетании, например, с цифровой фотографией. Затем устройство для разматывания рулона разматывает рулон и отрезает желаемую длину. Ширина получаемого в результате прямоугольного или квадратного куска несущего листа сходна с шириной рулона. Несущий лист подают к участку для нанесения покрытия на несущий лист, где несущий лист полностью или частично снабжают покрытием, в соответствии с заданными окончательными размером и формой. В последнем примере могут иметься бескрасочные участки, предпочтительно расположенные у наружной границы листа. Отсюда прямоугольный или квадратный несущий лист - с заданными покрытыми и, по выбору, бескрасочными участками - подают на участок вырубной штамповки, где окончательный покрытый лист подвергают вырубной штамповке для получения заданной конечной формы. Эта конечная форма может включать в себя бόльшие части непокрытого несущего листа.
2
2
2
2
В другом варианте осуществления изобретения несущий лист выполнен в виде стопы листов с различными формами и различными площадями поверхности. Эти формы могут, например, быть прямоугольными, овальными или круглыми. Площадь поверхности обычно составляет от 1 мм до 10 м , предпочтительно от 0,5 см до 5 м.
Несущий лист на одной поверхности, по выбору, снабжен клеевым слоем и подкладочным слоем. Клеевой слой служит для приклеивания многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами к подложке. В одном варианте осуществления изобретения в качестве клея использован клей, эффективный при кратковременном прижатии. С другой стороны, клей может быть активируемым нагреванием или актиничным излучением. Клеевой слой может содержать дополнительные функциональные добавки для того, чтобы включать дополнительные желательные свойства в клеевой слой. Например, клеевой слой может содержать антикоррозионные ингредиенты, как, например, антикоррозионные пигменты, придающие антикоррозионные свойства многослойному листу покрытия с подобранными визуальными свойствами.
Предпочтительно, чтобы используемый клей со временем увеличивал силу сцепления после приклеивания к подложке многослойного слоя покрытия с подобранными визуальными свойствами. Если клей вначале имеет низкую липкость, то во время нанесения многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами его можно сразу же переставить, что, таким образом, способствует точному размещению листа при его нанесении и невидимому ремонту.
На несущий лист клеевой слой можно наносить любым известным способом нанесения клея, подходящим для этой цели. В число примеров входят нанесение ножом, покрытие валиком и переводное покрытие. Клеевой слой может быть прозрачным. Толщина клеевого слоя подходяще составляет, по меньшей мере, 2 мкм, предпочтительно, по меньшей мере, 5 мкм. В общем, толщина клеевого слоя составляет менее 50 мкм, предпочтительно менее 35 мкм.
Подкладочный слой наносят поверх клеевого слоя. В число материалов подкладочных слоев, обычно используемых для этой цели, входят бумага, например крепированная бумага, флатовая бумага, тонкая бумага и полимерные пленки, например пленки из сложного полиэфира, поливинилхлорида, полипропилена, полиэтилена, фторполимеров, ацетата целлюлозы и полиуретана. Подкладочный слой может быть покрыт антиадгезивом для обеспечения легкого удаления подкладочного слоя при нанесении многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами. Антиадгезивы обычно основаны на связующих, содержащих силикон - вещество, которое трудно сцепляется с клеями, эффективными при кратковременном прижатии. Примерами несиликоновых антиадгезивов являются акриловые эмульсионные антиадгезивы.
Предпочтительно иметь воздуховыпускные каналы в клеевом слое. Такие воздуховыпускные каналы способствуют нанесению многослойного листа покрытия на подложку. Благодаря более легкому удалению воздушных пузырьков можно достигнуть нанесения гладкого покрытия и меньшего сморщивания. Воздуховыпускные каналы могут быть образованы тисненой поверхностью подкладочного слоя, обращенной к клеевому слою. В равной степени пригодны другие способы образования воздуховыпускных каналов, например использование микроскопических стеклянных шариков в клеевом слое или на нем. Слой из микроскопических стеклянных шариков ограждает клей, позволяя переставлять многослойный покрывной слой во время его нанесения. При приложении давления стеклянные шарики вдавливаются в клей, что приводит к образованию воздуховыпускных каналов и достижению высокой прочности клеевого соединения.
На рынке имеются подходящие несущие листы с клеевым слоем и подкладочным слоем, например от Avery Dennison под торговым обозначением Avery 6904 Easy Apply.
В тех случаях, когда используется несущий лист без клеевого слоя и подкладочного слоя, эти слои могут быть нанесены на более поздней стадии способа.
Композицию покрытия с подобранными визуальными свойствами наносят на одну поверхность несущего листа. В одном варианте осуществления изобретения композицией покрытия является грунтовочная композиция, как, например, та, которая обычно используется в системах из грунта и прозрачного слоя на автомобилях. Такая грунтовочная композиция представляет собой жидкую композицию покрытия, содержащую пигменты и/или частицы, придающие эффект, как, например, частицы слюды или металлические пластинки. Нанесение композиции предпочтительно осуществляют распылением. Однако возможны также другие способы нанесения при условии, что частицы, придающие эффект, были ориентированы таким образом, чтобы цветовой эффект мог быть согласующимся независимо от угла наблюдения. На рынке имеются подходящие грунтовочные композиции, например от Akzo Nobel Car Refinishes под торговыми обозначениями Autowave и Autobase. Если композиция покрытия с подобранными визуальными свойствами не содержит частицы, придающие эффект и нуждающиеся в особой ориентации в покрывном слое, то отсутствуют вышеуказанные ограничения в отношении способов нанесения, так что могут быть использованы все известные способы нанесения, как, например, нанесение валиком, нанесение наливом, нанесение кистью, нанесение горячего расплава, набрызгивание с помощью воздуха или струйная печать.
Возможно, что композиция покрытия с подобранными визуальными свойствами, имеющая приемлемый подбор визуальных свойств, не может быть найдена в файле данных, содержащем данные о композициях покрытия. В этом случае, тем не менее, может быть возможным приготовление многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами по способу согласно изобретению.
Композицию покрытия, имеющую наилучший возможный подбор визуальных свойств, выбирают и наносят на несущий лист так, как описано выше. Несущий лист должен быть прозрачным. Покрывной слой, придающий цвет и/или эффект, наносят на несущий лист так, чтобы достигать градиента кроющей способности в пределах покрытой поверхности, при этом достигая полной кроющей способности в центре поверхности нанесенного слоя покрытия и уменьшая кроющую способность по направлению к, по меньшей мере, одному краю поверхности нанесенного слоя покрытия. Это может быть, например, достигнуто постепенным уменьшением толщины нанесенного покрывного слоя по направлению к, по меньшей мере, одному краю поверхности нанесенного слоя покрытия. В области отделки эта технология известна как уменьшающаяся окраска. Когда разница в цвете и эффекте на протяжении определенного расстояния не превышает определенной пороговой величины, получающаяся разница в цвете и эффекте является практически невидимой для человеческого глаза.
Кроме того, изобретение относится к многослойному листу покрытия, в котором применена технология уменьшающейся окраски. Такой многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами содержит в следующем порядке:
а) подкладочный слой;
б) клеевой слой;
в) слой прозрачного несущего листа;
г) слой покрытия, придающий цвет и/или эффект; и
д) по выбору, прозрачный покрывной слой,
при этом кроющая способность слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект, уменьшается по направлению к, по меньшей мере, одному краю слоя покрытия.
Такой многослойный слой покрытия особенно подходит для ремонта незначительного повреждения наружного покрытия автомобиля.
Многослойный лист покрытия соответственно имеет толщину, по меньшей мере, 40 мкм, предпочтительно, по меньшей мере, 50 мкм и предпочтительнее, по меньшей мере, 60 мкм. Его толщина обычно составляет менее 500 мкм, предпочтительно менее 300 мкм и предпочтительнее менее 200 мкм. Ввиду того, что требуется эластичность при нанесении многослойного листа покрытия на подложку, относительное удлинение многослойного листа покрытия при разрыве соответственно является, по существу, такой же самой, как и описанная выше для несущего слоя. Для того, чтобы достигнуть необходимых значений относительного удлинения при разрыве, плотность сшивки покрывного слоя (слоев) многослойного листа покрытия до его нанесения на подложку предпочтительно является достаточно низкой. В тех случаях, когда эластичность и относительное удлинение при нанесении многослойного листа покрытия не имеют важного значения, например в случае его нанесения на неискривленную плоскую подложку, плотность сшивания слоя (слоев) покрытия может быть более высокой, например около 50 кПа/К.
После нанесения композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами нанесенный слой покрытия, придающий цвет и/или эффект, может быть подвергнут стадии сушки. Сушка включает в себя физическую сушку испарением растворителя и/или воды и отверждение посредством химических реакций сшивания. При необходимости сушку можно ускорить нагреванием, облучением (близким) инфракрасным излучением или обдуванием воздухом. В тех случаях, когда покрытие склонно к отверждению, вызванному актиничным излучением, нанесенное покрытие может быть облучено актиничным излучением, как, например, ультрафиолетовым светом или электронным излучением. В тех случаях, когда покрытие наносят из композиции покрытия с двойным отверждением, возможно, предпочтительно осуществлять отверждение при нагревании после нанесения композиции покрытия и отсрочивать отверждение под действием актиничного излучения до тех пор, пока не произойдет приклеивание к подложке многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами. Такое ступенчатое отверждение композиции имеет преимущество, состоящее в том, что многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами остается достаточно гибким и эластичным, что позволяет ему растягиваться и изгибаться во время нанесения на искривленную подложку без механического повреждения, как, например, растрескивания покрывного слоя. Стадия отверждения под действием актиничного излучения, проводимая после нанесения на подложку, может обеспечить получение слоя покрытия с необходимыми свойствами твердости и прочности. Толщина слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект, соответственно, составляет 5-30 мкм. На вышеописанных поверхностях с уменьшающейся окраской эта толщина может быть менее указанного интервала.
После нанесения на несущий слой композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами можно, по выбору, измерить показатели цвета и/или эффекта нанесенного слоя покрытия, используя спектрофотометрическую систему контроля, чтобы проверить, имеется ли соответствие этих визуальных свойств данным о визуальных свойствах, определенным на стадии (а). Если данные о визуальных свойствах нанесенного слоя покрытия отличается больше, чем на заданное пороговое значение, то может потребоваться выбор более подходящей композиции или нанесение по вышеописанной технологии с уменьшающейся окраской. Необязательная стадия контроля альтернативно или дополнительно может быть также осуществлена после нанесения необязательного прозрачного покрывного слоя, дополнительно описанного ниже.
В тех случаях, когда определение данных о визуальных свойствах на стадии (а) способа показывают, что требуется прозрачный покрывной слой для согласования визуальных свойств, поверх слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект, наносят прозрачный покрывной слой. Прозрачный покрывной слой может быть нанесен поверх высушенного слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект. С другой стороны, прозрачный покрывной слой может быть нанесен «влажным по влажному» поверх слоя покрытия, придающего цвет и/или эффект. Нанесение «влажным по влажному» означает, что нижележащий слой покрытия, придающий цвет и/или эффект, не полностью высушен или отвержден до нанесения прозрачного слоя. Слой покрытия, придающий цвет и/или эффект, можно также частично высушить, например, подвергая его стадии так называемого быстрого испарения продолжительностью 5-15 минут, в течение которой может испаряться значительная часть жидкого разбавителя.
Нанесение прозрачного покрывного слоя может быть осуществлено распылением. Однако могут быть также применены другие способы нанесения, как, например, способы, упомянутые выше в отношении кроющей композиции с подобранными визуальными свойствами. Выбор соответствующего способа нанесения может зависеть от подбираемых визуальных свойств, как, например, блеска. Обычно предпочитается способ нанесения, дающий наилучшую подгонку визуальных свойств. Прозрачный покрывной слой предпочтительно является сшиваемым, как и описывалось выше в отношении композиции покрытия с подобранными визуальными свойствами. На рынке имеются подходящие прозрачные кроющие композиции, например от Akzo Nobel Car Refinisher под торговым обозначением Autoclear. До сих пор хорошие результаты, в частности в отношении атмосферостойкости нанесенного многослойного листа покрытия, были получены в тех случаях, когда прозрачный слой представляет собой смесь сложного полиэфирного полиола, полиуретанового полиола, органического растворителя и гибкого изоцианат-функционального сшивающего агента. В одном варианте осуществления изобретения в качестве сшивающего агента использован изоцианат-функциональный форполимер Хthane 1W-Р26, имеющийся на рынке от ITWC, Inс., Мальком, шт. Айова, США. Молярное отношение изоцианатных групп и гидроксильных групп в прозрачном слое подходяще составляет 1,5-0,8, например 1,2. Обычно прозрачный слой дополнительно содержит другие компоненты и добавки, которые обычно присутствуют в автомобильных отделочных верхних покрытиях, как, например, катализатор сшивания, увлажнители и светостабилизаторы.
После нанесения прозрачного слоя он может быть подвергнут стадии сушки и/или отверждения, как и описано выше в отношении кроющей композиции с подобранными визуальными свойствами. Прозрачный покрывной слой соответственно имеет толщину в пределах 20-80 мкм.
В другом варианте осуществления изобретения прозрачным слоем является гибкая сплошная полиуретановая пленка, имеющая очень низкую плотность сшивания. Прозрачный покрывной слой содержит непрореагировавшие полимеризуемые, олефинически ненасыщенные группы, как, например, метаакрилсильные группы, при этом, по меньшей мере, часть непрореагировавших полимеризуемых, олефинически ненасыщенных групп является малеимидными группами.
Такой прозрачный покрывной слой можно приготовить смешиванием и реагированием гидроксил- и изоцианат-функциональных форполимеров. Любой из форполимеров или оба форполимера дополнительно содержит полимеризуемые, олефинически ненасыщенные группы. В качестве примера гидроксил-функционального форполимера, содержащего полимеризуемые, олефинически ненасыщенные группы, можно упомянуть продукт присоединения метакриловой кислоты и бутандиолдиглицидилэфира. Примером изоцианат-функционального форполимера, содержащего полимеризуемые, олефинически ненасыщенные группы, является продукт присоединения 1 моля диизоцианатного тримера и 1 моля гидроксил-функционального имида малеиновой кислоты.
Температура стеклования (Тg) прозрачного покрывного слоя до облучения актиничным излучением составляет от -40 до 40°C, предпочтительно от 0 до 20°С. Такой прозрачный покрывной слой также имеет очень высокую гибкость. При комнатной температуре относительное удлинение при разрыве предпочтительно составляет от около 300% до около 500%.
После нанесения многослойного листа покрытия на подложку можно, облучая ультрафиолетовым светом или видимым светом, инициировать последующее отверждение прозрачного слоя посредством полимеризации олефинически ненасыщенных групп. Предпочитается ультрафиолетовый свет или видимый свет. После последующего отверждения Tg прозрачного слоя повышается на около 20-50°С. Окончательная Tg прозрачного слоя, подвергшегося последующему отверждению, составляет 40-65°С и сходна с Tg рыночного материала для прозрачных слоев. Такие многослойные листы покрытия, которые подверглись последующему отверждению, проявляют подходящую стойкость к атмосферным воздействиям.
Прозрачный слой, имеющий малеимидные группы, обладает преимуществом в большем увеличении Tg после отверждения по сравнению с прозрачным слоем, имеющим только акрилоильные группы, исходя из сравнимой концентрации полимеризуемых, олефинически ненасыщенных групп. Кроме того, малеимидные группы снижают кислородное ингибирование во время радиационного отверждения. Если несущий лист первоначально не был снабжен клеевым слоем и подкладочным слоем, то клеевой слой и подкладочный слой могут быть нанесены на непокрытую поверхность несущего листа после нанесения покрывных слоев.
Как упоминалось выше, многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами, получаемый по способу согласно изобретению, очень подходит для частичной отделки подложки. Частичная отделка подложек включает в себя заделку небольших царапин или выбоин на большей подложке, например царапины на двери автомобиля. Частичная отделка также включает в себя нанесение многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами на всю часть кузова автомобиля. Кроме того, она включает в себя нанесение графических изображений и надписей с заданными цветами и эффектами на большие транспортные средства, как, например, поезда, автобусы, грузовые автомобили и самолеты.
Таким образом, изобретение также относится к второму способу частичной отделки подложки. Этот второй способ содержит приготовление многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами так, как описано выше, и дополнительно в любом выполнимом порядке включает в себя стадии, на которых
к) удаляют подкладочный слой с многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами;
л) наносят многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами на отделываемую поверхность подложки так, чтобы клеевой слой был обращен к отделываемой поверхности подложки, и осуществляют клеевое соединение между многослойным слоем покрытия с подобранными визуальными свойствами и поверхностью подложки, и
м) по выбору отверждают покрывной слой (слои) многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами, нанесенного на стадиях (д) и (ж).
Способ также очень подходит для отделки поврежденной подложки. В зависимости от состояния подложки, подлежащей частичной отделке, может быть целесообразным проведение одной или нескольких дополнительных предшествующих стадий для того, чтобы подготовить подложку для нанесения многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами. Примерами таких дополнительных подготовительных стадий являются очистка подложки, включая обезжиривание и удаление существующих слоев покрытия, заполнение выбоин подходящей замазкой, например шпаклевкой, нанесение грунтовочного слоя на подложку и пескоструйную обработку. Кроме того, может быть полезным удаление пыли сжатым воздухом или пылесборной тканью.
Способ частичной отделки поверхности подложки включает в себя стадию удаления подкладочного слоя с многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами, тем самым обнажая клеевой слой многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами. В одном варианте осуществления изобретения подкладочный слой полностью удаляют за одну стадию. С другой стороны, можно также частично удалять подкладочный слой и начинать нанесение многослойного листа покрытия на подложку. Удаление подкладочного слоя и нанесение многослойного листа покрытия затем можно успешно продолжать до тех пор, пока не будет нанесен весь многослойный лист покрытия. Эта ступенчатая операция может быть предпочтительной для сравнительно больших поверхностей, подлежащих отделке единственным многослойным покрывным листом, потому что ступенчатая операция может способствовать нанесению многослойного листа покрытия и достижению лучшего конечного качественного результата. Обычно подкладочный слой можно удалять вручную.
В тех случаях, когда клеевой слой многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами содержит клей, эффективный при кратковременном прижатии, обычно не требуется никаких дополнительных стадий по подготовке клеевого слоя до нанесения листа покрытия на подложку. Если используются клеи других видов, то может потребоваться стадия активирования клея. В зависимости от вида клея и способа его активирования стадию активирования можно проводить до, во время и/или после нанесения. Примерами стадии активирования являются обработка клеевой поверхности водой или соответствующим органическим растворителем. В случае использования теплочувствительного клея может потребоваться тепловая обработка.
Затем многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами наносят на отделываемую поверхность подложки так, чтобы клеевой слой был обращен к отделываемой поверхности подложки, и образуют клеевое соединение между многослойным листом покрытия с подобранными визуальными свойствами и поверхностью подложки. Как упоминалось выше, поверхность подложки может быть на двухмерном предмете или трехмерном предмете, имеющем искривленную поверхность. Так как многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами является, по существу, плоским, то необходимо, чтобы в случае трехмерно профилированных подложек он при нанесении подходил по форме к подложке.
.
Если клеевой слой содержит клей, эффективный при кратковременном прижатии, то после согласования многослойного листа покрытия с подложкой и наложения на нее прикладывают давление к многослойному листу покрытия для того, чтобы образовать клеевое соединение между многослойным покрывным листом и подложкой. Нанесение многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами можно осуществлять вручную, по выбору используя подходящие инструменты, как, например, резиновый валик для прикатывания, резиновый валик с фетровым покрытием или перчатки. Перчатки предотвращают загрязнение и могут уменьшить трение при движении рукой или резиновым валиком по поверхности многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами и одновременном приложении давления Кроме того, могут быть использованы другие инструменты, как, например, скребок, источник тепла для нагревания многослойного листа покрытия или щетка. Нанесению более крупных многослойных листов покрытия с подобранными визуальными свойствами, например на грузовые автомобили или автобусы, может способствовать механическая система для направления листа, дающая возможность наносить более длинные куски листа за одну операцию. Кроме того, возможно нанесение многослойного листа покрытия на подложку посредством так называемого способа влажного нанесения. Благодаря увлажнению поверхности подложки аппликаторной жидкостью пленку можно располагать на подложке без прочного сцепления с ней. В одном варианте осуществления изобретения аппликаторной жидкостью может быть водный раствор моющего вещества, например 1 вес.%-ный раствор моющего вещества в воде. С другой стороны, аппликаторной жидкостью может быть органический растворитель или аппликаторная жидкость на основе органического растворителя, как, например, этанола или изопропилового спирта. Одним преимуществом использования аппликаторной жидкости на основе органического растворителя является сочетание способности к скольжению и первоначальной липкости. Последнее дает возможность при желании прикреплять полимерный лист, при этом сохраняя возможность его легкого переставления. Первоначальная липкость основана на активировании растворителем клея на задней стороне пленки.
Кроме того, аппликаторной жидкостью может быть смесь воды и органических растворителей.
Жидкое моющее вещество обеспечивает способность к скольжению и переставлению у листа покрытия, чувствительного к кратковременному прижатию, до тех пор, пока не будет удалена водяная пленка. Для удаления слоя воды можно использовать резиновый валик, предпочтительно прикатывая от центра многослойного листа покрытия по направлению к его краям и постепенно увеличивая приложенное усилие до тех пор, пока явно не будет удалена бόльшая часть воды или вся вода.
Если, например, многослойный лист покрытия с подобранными визуальными свойствами необходимо наносить на капот автомобиля, то можно удалить подкладочный лист и сразу наносить лист двумя людьми, по одному с каждый стороны, удерживая пленку. После нанесения листа на капот, переставление листа, удаление воздуха и приклеивание с прижатием могут быть выполнены одним человеком. Лист должен быть согласован по форме и приклеен к передней стороне капота без пузырьков или любых других видимых дефектов поверхности. По всем сторонам капота оставляют в свободной форме определенные излишки листа. Эти излишки загибают за боковые края капота на его заднюю сторону и по возможности ровно приклеивают.
.
Если покрывной слой (слои) многослойного листа покрытия не был полностью отвержден до нанесения листа на подложку, то после нанесения листа на подложку может быть проведена дополнительная стадия отверждения. Отверждение после нанесения листа может быть термически инициировано, например нагреванием горячим воздухом, подаваемым воздуходувкой, или облучением (близким) инфракрасным излучением. С другой стороны, отверждение после нанесения листа может быть инициировано актиничным излучением, как, например, ультрафиолетовым излучением. После нанесения многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами на поверхность подложки и после необязательной стадии отверждения слоев покрытия, проводимой после нанесения листа на подложку, соответствие визуальных свойств многослойного листа покрытия и окружающей поверхности по выбору может быть дополнительно улучшено проведением одной или нескольких стадий последующей обработки Примерами таких стадий последующей обработки являются полировка поверхности многослойного листа покрытия и окружающей поверхности и термообработка многослойного листа покрытия. Нагревание многослойного листа покрытия при термообработке может вызвать оседание незначительных неровностей в одном или нескольких слоях многослойного листа покрытия, например в клеевом слое или в покрывных слоях.
Способы согласно изобретению имеют дополнительное преимущество в том, что повреждение в покрывном слое, как, например, выбоина, царапина или оголенный участок, может быть устранено за меньшее время обработки и без повреждения поверхности вокруг поврежденного участка. Так как не производится распыление кроющих композиций на подложку, как, например, автомобиль, и не существует никакой необходимости в защите от осаждения распыленного тумана, то не требуется защищать лентой части покрытия вблизи поврежденного участка. Таким образом, при частичной отделке транспортного средства можно значительно уменьшить время вывода транспортного средства из эксплуатации для его отделки. В предпочтительном варианте осуществления способа приготовления многослойного листа покрытия с подобранными визуальными свойствами согласно изобретению стадии (в)-(и) осуществляют на центральном предприятии по изготовлению многослойных листов покрытия. На центральном предприятии по изготовлению многослойных листов покрытия получают данные о визуальных свойствах поверхности, к которой подбираются визуальные свойства, от двух или большего числа отдаленных предприятий. В общем, центральное предприятие будет обслуживать множество, обычно 20 или более, например вплоть до 500, местных мастерских по ремонту кузовов. Центральное предприятие по изготовления многослойных листов покрытия может, например, обслуживать мастерские по ремонту кузовов по всей стране, либо ее части, или на континенте, или даже во всем мире.
В этом случае не требуется выполнять операции хранения, смешивания и распыления в мастерской по ремонту кузовов транспортных средств. Кроме того, приготовление многослойных листов покрытия с подобранными визуальными свойствами может быть полностью автоматизировано на предназначенном для этого центральном предприятии, что и в этом случае экономит время и деньги.
Автоматизированное приготовление листов покрытия имеет дополнительное преимущество в том, что сводится к минимуму подвергание рабочих действию потенциально опасных паров растворителей во время нанесения и сушки композиций покрытия. Если данные, определенные на стадии (а), в один день передаются электронным способом по электронной почте, то многослойные листы покрытия с подобранными визуальными свойствами могут быть полностью автоматически приготовлены под контролем компьютера, например, за одну ночь, а готовые, многослойные листы покрытия в зависимости от обстоятельств могут быть на следующий день отправлены почтой к владельцу транспортного средства или в мастерскую по ремонту кузовов транспортных средств. При этом варианте осуществления изобретения может быть дополнительно уменьшено время вывода транспортного средства из эксплуатации.