СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ЛЕГКОСПЛАВНЫЕ КОЛЕСНЫЕ ДИСКИ
METHOD OF COATING APPLICATION ON ALLOY WHEELS

Настоящее изобретение касается способа нанесения покрытия на легкосплавные колесные диски, покрывных масс для применения в этом способе, а также получаемых таким образом легкосплавных дисков с покрытием.
Обычно легкосплавные диски для лакировки покрывают порошкообразными лаками в целях грунтовки, причем лаки наносят в виде порошков, сушат, для образования пленки - расплавляют при повышенной температуре, а затем отверждают.
Недостаток такого способа лакирования, с одной стороны, состоит в том, что для сушки и расплавления требуется затратить много времени, в случае непрерывного способа, а следовательно конвейерной линии, что уменьшает продолжительность цикла лакировки или соответственно при непрерывной работе удлиняет путь перемещения.
С другой стороны, сушка, расплавление и отжиг слоя порошкообразного лака, имеющего, как правило, толщину лишь в доли миллиметра, требуют нагрева в печи всего корпуса диска. Следовательно, на эту процедуру тратится значительно больше энергии, чем необходимо собственно для слоя порошкообразного лака как такового. Кроме того, высокая термическая нагрузка отрицательно сказывается на механической прочности (структуре металла), что может проявиться в образовании пор или даже микротрещин в корпусе диска, причем такие корпуса дисков приходится отделять в брак.
На порошковую грунтовку лака наносят с помощью органического растворителя дальнейшие слои лака (обычно основной лак и прозрачный лак), содержащего растворитель. При их сушке этот растворитель высвобождается из слоя лака, результатом чего является эмиссия летучих органических соединений (ЛОС), и что требует множества мероприятий по охране труда и окружающей среды.
Соответственно, задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы представить способ нанесения покрытия на легкосплавные колесные диски, при реализации которого можно снизить потребность в энергии и/или времени на сушку, пленкообразование и/или отверждение и/или сократить применение летучих органических соединений.
Задачу решают посредством способа нанесения покрытия на легкосплавные колесные диски, при реализации которого прошедшую механическую обработку заготовку легкосплавного диска, состоящую из алюминиевого сплава, покрывают по меньшей мере тремя слоями, включая грунтовку (А), базовый лак (В) и прозрачный лак (С), которые в каждом случае представляют собой различные составы для нанесения покрытия, причем грунтовка (А) включает в себя по меньшей мере одну отверждаемую под воздействием излучения массу для нанесения покрытия с кислотным числом согласно DIN EN ISO 3682 (потенциометрически), составляющим от 10 до 120 мг КОН/г, которую наносят непосредственно на субстрат, и причем на внешнюю поверхность легкосплавных дисков наносят слой отверждаемого под воздействием излучения прозрачного лака с плотностью двойных связей реактивных групп, пригодных к радикальной полимеризации, на массу состава для нанесения покрытия, составляющей по меньшей мере 1 моль/кг, и этот состав для нанесения покрытия отверждают излучением.
Отверждение покрывной массы посредством излучения согласно изобретению позволяет существенно сократить затраты времени на отверждение в сравнении с обжигом. Далее достаточно лишь вызвать отверждение покрывной массы посредством излучения, так что отпадают энергозатраты на разогрев всего корпуса диска в обычном способе, а также термическая нагрузка.
Легкосплавные субстраты, как правило, представляют собой литьевые алюминиевые сплавы, которые помимо алюминия как главного компонента содержат дополнительно некоторые количества кремния, небольшие количества (как правило, существенно менее 1% масс.), например, магния, титана и/или железа, а также не более чем следовые количества (как правило, существенно менее 0,1% масс.) остальных компонентов, например, стронция, марганца, цинка, олова, меди, никеля, бора, кальция, натрия и/или фосфора.
Речь при этом предпочтительно идет о литьевых алюминиевых сплавах с содержанием кремния не более чем 15% масс., особо предпочтительно от 5 до 15 и крайне предпочтительно от 5 до 13% масс. В отдельных случаях допустимы, хотя и менее предпочтительны, кованые сплавы алюминия с содержанием кремния ниже 5% масс.
Также предпочтительны литые алюминиевые сплавы с содержанием меди ниже 0,1, особо предпочтительно ниже 0,05, а крайне предпочтительно ниже 0,03% масс.
После литья, как правило, заготовки освобождают от возможных выступающих швов и наплывов и подготавливают для посадки механически, то есть, сверлят отверстия для болтов крепления колеса (отверстия по окружности) и ступицы (поверхность прилегания оси), обтачивают основание диска и центруют диск.
Затем поверхность, как правило, снабжают конверсионным покрытием, предпочтительно - подвергают поверхность цинк-фосфатированию или осаждению диоксида циркония, или же обрабатывают комплексами хрома VI, хрома III или титана. Также возможны конверсионные покрытия, которые не содержат токсичных тяжелых металлов; содержат, например, органические силановые полимеры, например, как это описано в германском патенте DE 102009001372 А1.
Заготовки, обработанные, например, таким образом, можно применять при реализации способа согласно изобретению. При этом предпочтительно по меньшей мере частично закрыть высверленные по окружности отверстия, чтобы те места дисков, к которым прилегают болты для крепления колес, оставались нелакированными.
В предпочтительной форме исполнения прошедшие механическую обработку заготовки покрывают по меньшей мере тремя слоями в каждом случае различных покрывных масс.
В случае трех слоев они берут на себя функции грунтовки (А), основного лака (В) и прозрачного лака (С), и их наносят в этой последовательности, причем каждый из этих слоев можно наносить однократно или многократно, а массы для нанесения покрытия в каждом слое могут быть одинаковыми или различными. Между отдельными процедурами нанесения слои можно частично или полностью отверждать; в каждом случае, однако, может оказаться достаточным только просушить и провести не более чем частичное отверждение, а полное отверждение лишь в самом конце. Возможно нанесение слоя покрывной массы на не прошедший сушку и отверждение нижележащий слой.
В предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения по меньшей мере расположенный снаружи слой прозрачного лака представляет собой отверждаемую под воздействием излучения покрывную массу с пригодными к радикальной полимеризации реактивными группами.
Еще в одной предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения грунтовка по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, представляет собой отверждаемую под воздействием излучения покрывную массу с пригодными к радикальной полимеризации реактивными группами.
В особо предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения легкосплавный диск покрывают по меньшей мере двумя различными пригодными к отверждению под воздействием излучения покрывными массами с пригодными к радикальной полимеризации реактивными группами, причем крайне предпочтительно, чтобы грунтовка и слой прозрачного лака представляли собой по меньшей мере частично, предпочтительно - полностью, отверждаемые под воздействием излучения покрывные массы.
Еще в одной особо предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения как грунтовка, так и основной лак и прозрачный лак представляют собой отверждаемые под воздействием излучения покрывные массы.
Грунтовка (А)
Слой грунтовки предпочтительно покрывает весь диск за исключением прилегающей поверхности и высверленных по окружности отверстий, имея целью обеспечить защиту от коррозии и/или антигравийную защиту.
У грунтовки (А) толщина сухого слоя, как правило, составляет от 100 до 200 мкм, предпочтительно от 120 до 180 мкм, и она в свою очередь состоит по меньшей мере из одного слоя, предпочтительно из одного - четырех, особо предпочтительно из двух или трех, а крайне предпочтительно из трех слоев (А1)-(A3), в каждом случае имеющих толщину от 20 до 100 мкм, предпочтительно от 50 до 70 мкм.
В качестве примера описана грунтовка (А) с двумя-тремя слоями (А1), (А2) и (A3):
Связующие агенты в покрывных массах для этих слоев в предпочтительной форме исполнения представляют собой таковые, которые могут полностью затвердевать под воздействием излучения и не содержат существенных частей органических растворителей.
Покрывная масса для слоя (А1) предпочтительно представляет собой отверждаемую под воздействием излучения покрывную массу, содержащую
(А1а) по меньшей мере пригодный к отверждению под воздействием излучения связующий агент, предпочтительно выбранный из группы, состоящей из алифатических уретан(мет)акрилатов, ароматических уретан(мет)-акрилатов и эпокси(мет)акрилатов,
(A1b) по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель и
(А1с) предпочтительно по меньшей мере один пигмент, защищающий от коррозии, и/или ингибитор коррозии.
В предпочтительной форме исполнения у покрывной массы для слоя (А1) кислотное число согласно DIN EN ISO 3682 (потенциометрически) составляет по меньшей мере 20 мг КОН/г, особо предпочтительно по меньшей мере 40 мг КОН/г. Кислотное число предпочтительно составляет не более чем 100 мг КОН/г, особо предпочтительно не более чем 80 мг КОН/г, а крайне предпочтительно не более чем 70 мг КОН/г.
Это предпочтительное кислотное число позволяет улучшить сцепление слоя (А1) с легкосплавной поверхностью. При этом неважно, обусловлено ли кислотное число компонентом (А1а) и/или (A1b). При этом в качестве кислотных групп предпочтительны карбоксигруппы, группы фосфорной кислоты и фосфоновой кислоты, предпочтительны группы фосфорной кислоты и карбоксигруппы.
-1
Еще в одной предпочтительной форме исполнения покрывная масса для слоя (А1) обладает вязкостью при температуре нанесения согласно DIN EN ISO 3219 (система "конус-пластина", снижение скорости 100 с) в 60-1000 мПа⋅с, предпочтительно в 100-300 мПа⋅с.
Задача слоя (А1) состоит в том, чтобы обеспечить сцепление покрытий с легкосплавным субстратом, обеспечить защиту от коррозии, а посредством эластичности - антигравийную защиту.
Покрывная масса для слоя (А2) может иметь такое же строение, как и для слоя (А1), предпочтительно, однако, можно не обращать внимание на какое-либо конкретное кислотное число, поскольку сцепление слоя (А2) непосредственно с легкосплавным субстратом более не требуется, а только промежуточная адгезия между слоями (А1) и (A3) (если наносят третий слой грунтовки).
Таким образом, покрывная масса для слоя (А2) предпочтительно представляет собой отверждаемую под воздействием излучения покрывную массу, содержащую (А2а) по меньшей мере один связующий агент, выбранный из группы, состоящей из алифатических уретан(мет)акрилатов, ароматических уретан(мет)акрилатов и эпокси(мет)акрилатов, (A2b) по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель (А2 с) предпочтительно по меньшей мере защищающий от коррозии пигмент и/или ингибитор коррозии.
Поскольку слои грунтовки (А) в предпочтительной форме исполнения наносят на всю поверхность диска, то есть как на видимую, так и на внутреннюю сторону, а слои (В) и (С), однако, только на видимую сторону, грунтовка представляет собой единственное покрытие на внутренней стороне диска.
Вследствие этого слой (А2) или (A3) грунтовки (А) представляет собой единственный для внутренней стороны дисков защитный слой против воздействия, например, масла, бензина, тормозной жидкости или средств для очистки дисков и должен обладать соответствующей этому устойчивостью к воздействию химикатов, как это обычно определяется в Правилах VDA Richtlinie 621-415.
Предпочтительно покрывная масса для слоя (A3) может иметь следующее строение:
(А3а) по меньшей мере один связующий агент, выбранный из группы, состоящей из эпокси(мет)акрилатов, сложных поли-эфир(мет)акрилатов или уретан(мет)акрилатов, и
(A3b) по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель.
В предпочтительной форме исполнения некоторые из этих слоев или все они можно после нанесения частично подвергнуть отверждению, так чтобы следующий слой наносился на не полностью затвердевший и соответственно при необходимости слегка клейкий подлежащий слой. Это обладает тем преимуществом, что улучшается сцепление между отдельными слоями.
Основной лак (В)
В слое основного лака (В) как красящем слое находятся по меньшей мере один пигмент и/или металлические чешуйки, которые отвечают за внешний вид.
Покрывная масса для основного лака может в одной из форм исполнения настоящего изобретения представлять собой не отверждаемую под воздействием излучения однокомпонентную или двухкомпонентную, предпочтительно - двухкомпонентную покрывную массу на основе растворителей или водной основе, предпочтительно на водной основе.
В другой форме исполнения настоящего изобретения это может быть отверждаемая под воздействием излучения покрывная масса на водной основе.
Предпочтительно, чтобы это была двухкомпонентная покрывная масса на водной основе.
Значимый признак покрывной массы - это содержание твердых веществ от 20 до 80% масс., предпочтительно от 25 до 60, а особо предпочтительно от 30 до 50% масс., относительно нелетучих частей связующего агента, пигмента и при необходимости добавок.
В предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения покрывную массу, о которой идет речь, после нанесения по существу сушат, причем отверждение, в особенности полное отверждение, не является обязательным, хотя провести его можно.
Предпочтительные двухкомпонентные полиуретановые покрывные массы на водной основе представляют собой такие покрывные массы, содержащие по меньшей мере один изоцианат, как это, например, описано в международной заявке WO 2011/061314, начиная со страницы 5, строки 29 и до страницы 11, строки 21, и по меньшей мере один полиольный компонент, как это описано, например, в международной заявке WO 2011/061314, начиная со страницы 12, строки 14 и до страницы 17, строки 31, что в каждом случае является составной частью настоящей заявки посредством ссылки. Пригодности полиизоцианатного компонента к эмульгации в воде можно добиться добавлением внешних эмульгаторов, то есть таких, которые по существу не реагируют с полиизоцианатным компонентом, или же с помощью встроенных эмульгаторов, то есть соединений, которые несут как гидрофильные неионные, анионные или катионные группы, так и по меньшей мере одну группу, способную реагировать с изоцианатом.
Неионные группы - это часто простые эфиры полиалкиленоксидов, предпочтительно эфиры полиэтиленоксида, анионные группы могут представлять собой, например, карбоксилатные, сульфонатные, фосфонатные или фосфатные группы, а в качестве примера катионных групп можно назвать аминогруппы.
Предпочтительные однокомпонентные покрывные массы - то ацетобутираты целлюлозы, например, таковые, содержащие среднестатистически от 0,5 до 2,1 ацетильных групп и от 2,3 до 0,6 бутирильных групп на глюкозную единицу, а также дисперсии полиуретана.
Возможны, хотя и менее предпочтительны, также двухкомпонентные полиуретановые покрывные массы на основе растворителей, содержащие по меньшей мере один изоцианат, как это, например, описано в международной заявке WO 2011/061314, начиная со страницы 5, строки 29 и до страницы 11, строки 21, и по меньшей мере один полиольный компонент, как это описано, например, в WO 2011/061314, начиная со страницы 12, строки 14 и до страницы 17, строки 31, что в каждом случае является составной частью настоящей заявки посредством ссылки.
Возможно, хотя и менее предпочтительно, чтобы слой (В) состоял из пригодной к отверждению под воздействием излучения покрывной массы на водной основе, содержащей
(B1) по меньшей мере один пригодный к эмульгированию в воде связующий агент, отверждаемый под воздействием излучения, предпочтительно выбранный из группы, состоящей из алифатических уретан(мет)акрилатов и сложных полиэфир(мет)акрилатов,
(B2) по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель,
(B3) по меньшей мере один пигмент и/или пигмент с эффектом, а также
(B4) воду,
причем доля соединений (В1)-(В3) в общем количестве соединений (В1)-(В3) составляет от 20 до 80% масс.
Добиться пригодности связующего агента к эмульгированию в воде можно посредством добавления внешних эмульгаторов, то есть таковых, которые по существу не встроены в связующий агент, или же предпочтительно встроенных эмульгаторов, то есть соединений, которые химически встроены в связующий агент и несут по меньшей мере одну гидрофильную неионную, анионную или катионную группу.
Неионные группы - это часто простые эфиры полиалкиленоксидов, предпочтительно простые эфиры полиэтиленоксида, анионные группы могут представлять собой, например, карбоксилатные, сульфонатные, фосфонатные или фосфатные группы, а в качестве примера катионных групп можно назвать аминогруппы.
Описанные покрывные массы можно однократно или многократно наносить на уже имеющийся слой (А), причем после каждого нанесения требуется сушка, так чтобы растворитель по существу был удален из нанесенного материала. Типичные условия сушки - это, например, от 5 до 60 минут, предпочтительно от 5 до 45, особо предпочтительно от 10 до 30, а в особенности от 10 до 20 минут при температуре от 40 до 120, предпочтительно от 50 до 100, а особо предпочтительно от 60 до 80°С.
При этом нет строгой необходимости нагревать до этой температуры весь диск; может оказаться достаточным проводить сушку в потоке горячего воздуха или посредством ИК-излучателя или излучателя в ближнем ИК-диапазоне (NIR), причем излучением ближнего ИК-диапазона в данном случае называют электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 760 нм до 2,5 мкм, предпочтительно от 900 до 1500 нм.
Возможна также сублимационная сушка, обладающая тем преимуществом, что удаленный растворитель может по меньшей мере частично конденсироваться, что может способствовать снижению эмиссии летучих органических соединений (ЛОС).
Важно, чтобы из содержащегося в покрывной массе растворителя в процессе сушки было удалено по меньшей мере 75% масс., предпочтительно по меньшей мере 80, особо предпочтительно по меньшей мере 85, крайне предпочтительно по меньшей мере 90, а в особенности по меньшей мере 95% масс.
Если при сушке по меньшей мере частично уже происходит отверждение покрывной массы, то это не является недостатком, а вполне желательно. Нет, однако, необходимости проводить полное отверждение нанесенных покрывных масс.
В особой форме исполнения настоящего изобретения диск с покрытием после сушки и отверждения покрывной массы (В), но до нанесения слоя прозрачного лака (С) можно еще раз подвергнут дополнительной механической обработке, для чего с внешней стороны (лицевой стороны) диска можно токарным стачиванием, шлифовкой и/или полировкой удалить покрытие и высвободить металл. Этот блестящий слой металла представляет собой контраст с пигментированным покрытием (В), а на последующем этапе его можно непосредственно покрыть прозрачным лаком (С).
Прозрачный лак (С)
Слой прозрачного лака (С) предпочтительно наносят только на внешнюю (лицевую) сторону диска.
Задача прозрачного лака состоит в сочетании свойств атмосферостой кости, устойчивости к химикатам и стойкости к царапанью.
В предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения покрывная масса для этого слоя также полностью представляет собой отверждаемую под воздействием излучения покрывную массу с пригодными к радикальной полимеризации реактивными группами. При необходимости покрывная масса может содержать до 10% масс. по меньшей мере одного растворителя, если он необходим как вспомогательное средство растекания или как компонент, снижающий вязкость.
Задача этого слоя прозрачного лака состоит в том, чтобы обеспечить атмосферостойкость, устойчивость к воздействию химикатов, а также устойчивость к царапинам.
В предпочтительной форме исполнения настоящего изобретения покрывная масса для слоя (С) содержит
(С1) по меньшей мере один отверждаемый под воздействием излучения связующий агент, предпочтительно выбранный из группы, состоящей из алифатических уретан(мет)акрилатов и сложных полиэфир(мет)акрилатов,
(С2) по меньшей мере один реакционноспособный разбавитель,
(С3) при необходимости одну или несколько типичных для лаков добавок, выбранных из группы, которую образуют антиоксиданты, активаторы (ускорители), заполнители, пигменты, красители, антистатические средства, светозащитные средства, загустители, тиксотропные средства, поверхностно-активные вещества, модификаторы вязкости, пластификаторы или хелатизаторы, предпочтительно - выбранных из группы, которую образуют светозащитные средства, вспомогательные агенты, придающие блеск, и вспомогательные средства растекания.
Покрывные массы для слоя (С) имеют плотность двойных связей пригодных к радикальной полимеризации реактивных групп на вес покрывной массы (относительно суммы компонентов (С1) и(С2)) составляющую по меньшей мере 1 моль/кг, предпочтительно по меньшей мере 1,5, особо предпочтительно по меньшей мере 2, крайне предпочтительно по меньшей мере 2,5, а в особенности по меньшей мере 3 моль/кг. Как правило, достаточно плотности двойных связей не более чем 8 моль/кг, предпочтительно не более чем 7, а особо предпочтительно не более чем 6 моль/кг.
-1
В предпочтительной форме исполнения покрывная масса для слоя (С) обладает вязкостью при температуре нанесения согласно DIN EN ISO 3219 (система "конус-пластина", снижение скорости 100 с) в 60-1200 мПа⋅с, предпочтительно в 100-300 мПа⋅с. Соответственно этому, рецептуру из компонентов (С1) и (С2), а также при необходимости растворителя как вспомогательного средства растекания (СЗ) этой покрывной массы выбирают так, чтобы достичь указанной вязкости.
Связующие агенты
Отверждаемые под воздействием излучения связующие агенты в покрывных массах можно выбирать, например, из группы, которая состоит из
- сложных полиэфир(мет)акрилатов
- простых полиэфир(мет)акрилатов
- уретан(мет)акрилатов
- эпокси(мет)акрилатов
- (мет)акрилированных полиакрилатов
- меламин(мет)акрилатов или
- карбонат(мет)акрилатов
Сложные полиэфир(мет)акрилаты - это соответствующие сложные эфиры α,β-этиленненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно (мет)акриловой кислоты, особо предпочтительно акриловой кислоты со сложными полиэфирполиолами.
Сложные полиэфиролы известны, например, из Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4. Издание, Том 19, стр. 62-65. Предпочтительно применяют сложные полиэфирполиолы, которые получают реакцией двухатомных спиртов с двухосновными карбоновыми кислотами. Вместо свободных поликарбоновых кислот для синтеза сложных полиэфирполиолов можно также применять соответствующие ангидриды поликарбоновых кислот, или соответствующие сложные эфиры поликарбоновых кислот с низшими спиртами, или же их смеси. Поликарбоновые кислоты могут быть алифатическими, циклоалифатическими, аралифатическими, ароматическими или гетероциклическими, а при необходимости быть замещены, например, атомами галогенов и/или же быть ненасыщенными. В качестве примеров таковых можно назвать следующие:
2
y
щавелевая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, адипиновая кислота, себациновая кислота, додекандикарбоновая кислота, орто-фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота, тримеллитовая кислота, азелаиновая кислота, 1,4-циклогександикарбоновая кислота или тетрагидрофталевая кислота, пробковая кислота, азелаиновая кислота, ангидрид фталевой кислоты, ангидрид тетрагидрофталевой кислоты, ангирид гексагидрофталевой кислоты, ангидрид тетрахлорфталевой кислоты, ангидрид эндометилентетрагидрофталевой кислоты, ангидрид глутаровой кислоты, ангидрид малеиновой кислоты, димерные жирные кислоты, их изомеры и продукты гидрирования, а также пригодные к этерификации производные, например, ангидриды или диалкиловые эфиры, например, алкиловые эфиры с 1-4 атомами углерода в алкиловом остатке, предпочтительно метиловые, этиловые или н-бутиловые эфиры указанных кислот пригодны к применению. Предпочтительны дикарбоновые кислоты общей формулы НООС-(СН)-СООН, причем y - это число от 1 до 20, предпочтительно четное число от 2 до 20, особо предпочтительны янтарная кислота, адипиновая кислота, себациновая кислота и додекандикарбоновая кислота.
В качестве многоатомных спиртов для изготовления сложных полиэфир-полиолов можно применять
1,2-пропандиол, этиленгликоль, 2,2-диметил-1,2-этандиол, 1,3-пропандиол, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 3-метилпентан-1,5-диол, 2-этилгексан-1,3-диол, 2,4-диэтилоктан-1,3-диол, 1,6-гександиол, поли-ТГФ с молярной массой между 162 и 2000, поли-1,3-пропандиол с молярной массой между 134 и 1178, поли-1,2-пропандиол с молярной массой между 134 и 898, полиэтиленгликоль с молярной массой между 106 и 458, неопентилгликоль, неопентилгликолевый эфир гидроксипивалиновой кислоты, 2-этил-1,3-пропандиол, 2-метил-1,3-пропандиол, 2,2-бис(4-гидроксицикло-тексил)пропан, 1,1-, 1,2-, 1,3- и 1,4-циклогександиметанол, 1,2-, 1,3- или 1,4-цикло-тександиол, триметилолбутан, триметилолпропан, триметилолэтан, неопентилгликоль, пентаэритрит, глицерин, дитримети-лолпропан, дипентаэритрит, сорбит, маннит, диглицерол, треит, эритрит, адонит (рибит), арабит (ликсит), ксилит, дульцит (галактит), мальтит или изомальт, которые при необходимости могут, как это описано выше, быть алкоксилированы.
2
х
Предпочтительны спирты общей формулы НО-(СН)-ОН, причем х представляет собой число от 1 до 20, предпочтительно четное число от 2 до 20. Предпочтительны этиленгликоль, бутан-1,4-диол, гексан-1,6-диол, ок-тан-1,8-диол и додекан-1,12-диол. Кроме того, предпочтителен неопентилгликоль.
Кроме того, можно использовать и поликарбонатдиолы, которые, например, можно получать путем реакции фосгена с избытком низкомолекулярных спиртов, упомянутых в качестве компонентов наращивания для сложных полиэфирполиолов.
Также можно применять сложные полиэфирдиолы на основе лактонов, причем это могут быть гомополимеризаты или смешанные полимеризаты лактонов, предпочтительно имеющие кольцевые гидроксильные группы продукты присоединения лактонов к подходящим дифункциональным молекулам-стартерам. В качестве лактонов предпочтительно использовать таковые, являющиеся производными соединений с общей формулой НО-(CH2)z-COOH, причем z представляет собой число от 1 до 20, а атом водорода метиленовой единицы может также быть замещен алкиловым остатком с 1-4 атомами углерода. Примерами являются ε-капролактон, β-пропиолактон, гамма-бутиролактон и/или метил-ε-капролактон, 4-гидроксибензойная кислота, 6-гидрокси-2-нафталиновая кислота или пивалолактон, а также их смеси. Подходящими стартовыми компонентами являются, например, упомянутые в качестве компонентов наращивания для сложных полиэфирполиолов низкомолекулярные двухатомные спирты. Соответствующие полимеризаты ε-капролактона особо предпочтительны. В качестве стартеров для синтеза лактонных полимеризатов можно также применять низшие сложные полиэфирдиолы или простые поли-эфирдиолы. Вместо полимеризатов лактонов можно также применять соответствующие, химически эквивалентные поликонденсаты соответствующих лактонам гидроксикарбоновых кислот.
Простые полиэфир(мет)акрилаты - это соответствующие сложные эфиры α,β-этиленненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно (мет)акриловой кислоты, особо предпочтительно акриловой кислоты с простыми полиэфирполиолами.
n
Предпочтительно, чтобы простые полиэфиролы представляли собой полиэтиленгликоль с молярной массой между 106 и 2000, предпочтительно от 106 до 1500, особо предпочтительно от 106 до 1000, поли-1,2-пропандиол с молярной массой между 134 и 1178, поли-1,3-пропандиол с молярной массой между 134 и 1178 и политетрагидрофурандиол со среднечисленной молекулярной массой M в пределах приблизительно от 500 до 4000, предпочтительно от 600 до 3000, в особенности от 750 до 2000.
Уретан(мет)акрилаты получают, например, реакцией полиизоцианатов с гидроксиалкил(мет)акрилатами или -винилэфирами и при необходимости со средствами удлинения цепи, как, например, диолами, полиолами, диаминами, полиаминами или же дитиолами или политиолами.
Уретан(мет)акрилаты, приводимые как примеры, содержат в качестве компонентов наращивания в основном:
(a) по меньшей мере один органический алифатический, ароматический или циклоалифатический диизоцианат или полиизоцианат,
(b) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере с одной группой, способной реагировать с изоцианатом, и по меньшей мере одной ненасыщенной группой, пригодной к радикальной полимеризации,
(c) при необходимости по меньшей мере одно соединение по меньшей мере с двумя группами, способными реагировать с изоцианатом,
В качестве компонента (а) можно, например, использовать алифатические, ароматические и циклоалифатические диизоцианаты и полиизоцианаты с функ по NCO, равной по меньшей мере 1,8, предпочтительно от 1,8 до 5, а особо предпочтительно от 2 до 4, а также их изоцианураты, биуреты, аллофанаты и уретдионы.
2.6
Диизоцианаты - это предпочтительно изоцианаты с 4-20 атомами углерода. диизоцианаты - это алифатические диизоцианаты, как, например, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат (1,6-диизоцианатогексан), октаметилендиизоцианат, декаметилендиизоцианат, додекаметилендиизоцианат, тетрадекаметилендиизоцианат, производные лизиндиизоцианата, тетраметилксилилендиизоцианат, триметилгександиизоцианат или тетраметилгександиизоцианат, циклоалифатические диизоцианаты, как, например, 1,4-, 1,3- или 1,2-диизоцианатоциклогексан, 4,4'- или 2,4'-ди(изоцианатоциклогексил)метан, 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-(изоцианатометил)циклогексан (изофорондиизоцианат), 1,3-или 1,4-бис(изоцианатометил)циклогексан или 2,4-, или 2,6-диизоцианато-1-метилциклогексан, а также смеси изомеров 3(или 4), 8(или 9)-бис(изоцианатометил)-трицикло[5.2.1.0]декана и ароматические диизоцианаты, как, например, 2,4- или 2,6-толуилендиизоцианат и смеси его изомеров мета-ксилилендиизоцианат или пара-ксилилендиизоцианат, 2,4'- или 4,4'-диизоцианатодифенилметан и смеси его изомеров, 1,3- или 1,4-фенилендиизоцианат, 1-хлор-2,4-фенилендиизоцианат, 1,5-нафтилендиизоцианат, дифенилен-4,4'-диизоцианат, 4,4'-диизоцианато-3,3'-диметилдифенил, 3-метил-дифенилметан-4,4'-диизоцианат, тетраметилксиилендиизоцианат, 1,4-диизоцианатобензол или дифенилэфир-4,4'-диизоцианат.
Возможны также смеси вышеуказанных диизоцианатов.
Предпочтительны гексаметилендиизоцианат, 1,3-бис(изоцианатометил)-циклогексан, изофорондиизоцианат и ди(изоцианатоциклогексил)метан.
В зависимости от того, является ли лежащий в основе полиизоцианата диизоцианат ароматическим или неароматическим, полученный уретан(мет)акрилат называют ароматическим уретан(мет)акрилатом или алифатическим уретан(мет)акрилатом.
В качестве полиизоцианатов можно использовать имеющие изоциануратные группы полиизоцианаты, уретдиондиизоцианаты, имеющие биуретовые группы полиизоцианаты, имеющие уретановые или аллофанатные группы полиизоцианаты, содержащие оксидаизинтрионовые группы полиизоцианаты, уретонимин-модифицированные полиизоцианаты из прямо-цепочечных или разветвленных алкилендиизоцианатов с 4-20 атомами углерода, циклоалифатических диизоцианатов в общей сложности с 6-20 атомами углерода или ароматических диизоцианатов в общей сложности с 8-20 атомами углерода или их смеси.
Пригодные к применению диизоцианаты и полиизоцианаты предпочтительно имеют содержание изоцианатных групп (рассчитанных как NCO, молекулярная масса 42) от 10 до 60% масс. относительно диизоцианата и полиизоцианата (смеси), предпочтительно от 15 до 60% масс. и особо предпочтительно от 20 до 55% масс.
Предпочтительны алифатические либо же циклоалифатические диизоцианаты и полиизоцианаты, например, вышеуказанные алифатические и циклоалифатические диизоцианаты, или же их смеси.
Кроме того, предпочтительны
1. Имеющие изоциануратные группы полиизоцианаты из ароматических, алифатических и/или циклоалифатических диизоцианатов. При этом особо предпочтительны соответствующие алифатические и/или циклоалифатические изоцианато-изоцианураты, а в особенности таковые на основе гексаметилендиизоцианата и изофорондиизоцианата. Имеющиеся при этом изоцианураты - это, в частности, трис-изоцианатоалкил-изоцианураты либо же, соответственно трис-изоцианатоциклоалкил-изоцианураты, представляющие собой циклические тримеры диизоцианатов, или же смеси их со своими высшими гомологами, имеющими более одного изоциануратного кольца. Изоцианато-изоцианураты в общем случае обладают содержанием NCO от 10 до 30% масс., в особенности от 15 до 25% масс., и средней функциональностью по NCO от 3 до 4,5.
2. Уретдиондиизоцианаты со связанными по ароматическому, алифатическому и/или циклоалифатическому механизму изоцианатными группами, предпочтительно со связанными по алифатическому и/или циклоалифатическому механизму, а в особенности - являющиеся производными гексаметилендиизоцианата или изофорондиизоцианата. В случае уретдиондиизоцианатов речь идет о циклических продуктах димеризации диизоцианатов
Уретдиондиизоцианаты в рецептурах можно применять в виде отдельного компонента или же в смеси с другими полиизоцианатами, в особенности с указанными в пункте 1).
3. Несущие биуретовые группы полиизоцианаты со связанными по ароматическому, алифатическому и/или циклоалифатическому механизму, предпочтительно по алифатическому и/или циклоалифатическому механизму изоцианатными группами, в особенности трис(6-изоцианатогексил)биурет или его смеси с высшими его гомологами. Эти несущие биуретовые группы полиизоцианаты в общем случае обладают содержанием NCO от 18 до 22% масс. и средней функциональностью NCO от 3 до 4,5.
4. Несущие уретановые и/или аллофанатные группы полиизоцианаты с изоцианатными группами, связанными по ароматическому, алифатическому или циклоалифатическому механизму, которые можно получить, например, реакцией избыточных количеств гексаметилендиизоцианата или изофорондиизоцианата с многоатомными спиртами, примеры которых - это триметилолпропан, неопентилгликоль, пентаэритрит, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,3-пропандиол, этиленгликоль, диэтиленгликоль, глицерин, 1,2-дигидроксипропан или их смеси. Эти несущие уретановые и/или аллофанатные группы полиизоцианаты в общем случае характеризуются содержанием NCO от 12 до 20% масс. и средней функциональностью NCO от 1,8 до 3.
5. Содержащие оксадиазинтрионовые группы полиизоцианаты, предпочтительно производные гексаметилендиизоцианата или изофорондиизоцианата. Такие полиизоцианаты, содержащие оксадиазинтрионовые группы, можно синтезировать из диизоцианата и диоксида углерода.
6. Уретонимин-модифицированные полиизоцианаты.
Полиизоцианаты 1)-6) можно применять в смеси, при необходимости также и в смеси с диизоцианатами.
В качестве компонента (b) рассматривают соединения, которые несут по меньшей мере одну группу, способную реагировать с изоцианатом, и по меньшей мере одну группу, пригодную к радикальной полимеризации.
2
1
1
Группами, способными реагировать с изоцианатом, могут быть, например, -ОН, -SH, -NH и -NHR, причем R означает водород или алкиловую группу, содержащую от 1 до 4 томов углерода, как, например, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изо-бутил, втор-бутил или трет-бутил.
Компоненты (b) могут представлять собой, например, моноэфиры α,β-ненасыщенных карбоновых кислот, как, например, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, кротоновой кислоты, итаконовой кислоты, фумаровой кислоты, малеиновой кислоты, акриламидогликолевой кислоты, метакриламидогликолевой кислоты или виниловые эфиры с диолами или полиолами, которые предпочтительно имеют от 2 до 20 атомов углерода и по меньшей мере две гидроксильные группы, как, например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,1-диметил-1,2-этандиол, дипропиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пентаэтиленгликоль, трипропиленгли-коль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, неопентилгликоль, 1,6-гександиол, 2-метил-1,5-пентандиол, 2-этил-1,4-бутандиол, 1,4-диметилолциклогексан, 2,2-бис(4-гидроксициклогексил)пропан, глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, пентаэритрит, дитриметилолпропан, эритрит, сорбит, поли-THF с молярной массой между 162 и 2000, поли-1,3-пропандиол с молярной массой между 134 и 400 или полиэтиленгликоль с молярной массой между 238 и 458. Кроме того, можно также применять сложные эфиры или амиды (мет)акриловой кислоты с аминоспиртами, например, 2-аминоэтанол, 2-(метиламино)этанол, 3-амино-1-пропанол, 1-амино-2-пропанол или 2-(2-аминоэтокси)этанол, 2-меркаптоэтанол или полиаминоалканы, например, этилендиамин или диэтилентриамин, или винилуксусную кислоту.
Кроме того, можно также применять ненасыщенные простые или сложные полиэфиролы или полиакрилатполиолы со средней функциональностью по ОН от 2 до 10.
Примеры амидов этиленненасыщенных карбоновых кислот с аминоспиртами - это гидроксиалкил(мет)акриламиды, как то: N-гидроксиметилакриламид, N-гидроксиметилметакриламид, N-гидроксиэтилакриламид, N-гидроксиэтилметакриламид, 5-гидрокси-3-оксопентил(мет)акриламид, N-гидроксиалкилкротонамиды, как то: N-гидроксиметилкротонамид или N-гидроксиалкилмалеинимиды, например, N-гидроксиэтилмалеинимид.
Предпочтительно применяют 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2- или 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 1,4-бутандиолмоно(мет)акрилат, неопентилгликольмоно(мет)акрилат, 1,5-пентандиолмоно(мет)акрилат, 1,6-гександиолмоно(мет)акрилат, глицеринмоно- и ди(мет)акрилат, триметилолпропанмоно- и ди(мет)акрилат, пентаэритритмоно-, -ди- и
три(мет)акрилат, а также 4-гидроксибутилвиниловый эфир, 2-амино-этил(мет)акрилат, 2-аминопропил(мет)акрилат, 3-амино-пропил(мет)акрилат, 4-аминобутил(мет)акрилат, 6-аминогексил(мет)акрилат, 2-тиоэтил(мет)акрилат, 2-аминоэтил(мет)акриламид, 2-аминопропил(мет)акриламид, 3-аминопропил(мет)-акриламид, 2-гидроксиэтил(мет)акриламид, 2-гидроксипропил(мет)акриламид или 3-гидроксипропил(мет)акриламид. Особо предпочтительны гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксиэтил-метакрилат, 2- или 3-гидроксипропилакрилат, 1,4-бутандиолмоноакрилат и 3-(акрилоилокси)-2-гидроксипропилметакрилат.
2
2
2
В качестве компонента (с) можно применять соединения, которые содержат по меньшей мере две группы, способные реагировать с изоцианатом, например, -ОН, -SH, -NH или NHR, где R независимо друг от друга может означать водород, метил, этил, изо-пропил, н-пропил, н-бутил, изо-бутил, втор-бутил или трет-бутил.
Это предпочтительно диолы или полиолы, как, например, углеводородные диолы с 2-20 атомами углерода, например, этиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, 1,1-диметилэтан-1,2-диол, 1,6-гександиол, 1,10-декандиол, бис-(4-гидроксициклогексан) изопропилиден, тетраметил-циклобутандиол, 1,2-, 1,3- или 1,4-циклогександиол, циклооктандиол, норборнандиол, пинандиол, декалиндиол и т.д., их сложные эфиры с коротко-цепочечными дикарбоновыми кислотами, как то: адипиновой кислотой, циклогександикарбоновой кислотой, их карбонаты, синтезированные реакцией диолов с фосгеном или путем переэтерификации с диалкилкарбонатами или диарилкарбонатами, или алифатические диамины, как то: метилен-, и изопропилиден-бис-(циклогексиламин), пиперазин, 1,2-, 1,3- или 1,4-диаминоциклогексан, 1,2-, 1,3- или 1,4-циклогексан-бис-(метиламин) и т.д., дитиолы или многофункциональные спирты, вторичные или первичные аминоспирты, как то: этаноламин, диэтаноламин, монопропаноламин, дипропаноламин и т.д., или тиоспирты, например, тиоэтиленгликоль.
Кроме того, можно применять диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, неопентилгликоль, пентаэритрит, 1,2-и 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 2-метил-1,5-пентандиол, 2-этил-1,4-бутандиол, 1,2-, 1,3- и 1,4-диметилолциклогексан, 2,2-бис(4-гидроксициклогексил)пропан, глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, дипентаэритрит, дитриметилолпропан, эритрит и сорбит, 2-аминоэтанол, 3-амино-1-пропанол, 1-амино-2-пропанол или 2-(2-аминоэтокси)этанол, бисфенол А или бутантриол.
Кроме того, можно применять простые или сложные полиэфиролы или полиакрилатполиолы со средней функциональностью по ОН от 2 до 10, а также полиамины, как, например, полиэтиленимин или содержащие свободные аминогруппы полимеры, как, например, поли-N-винилформамид.
В данном случае также особенно удобны циклоалифатические диолы, как, например, бис-(4-гидрокси^циклогексан) изопропилиден, тетра метил циклобутандиол, 1,2-, 1,3- или 1,4-циклогександиол, циклооктандиол или нор-борнандиол.
Применимые в качестве примера уретан(мет)акрилаты получают реакцией компонентов (а), (b) и (с) друг с другом.
При этом состав (а):(b):(с) на 3 моль реактивных изоцианатных групп в (а), как правило, следующий:
(b) 0,5-3,0, предпочтительно 0,8-2,5, особо предпочтительно 1,0- 2,2, а в особенности 1,4-1,8 моль групп, способных реагировать с изоцианатом,
(c) 0-2,0, предпочтительно 0,1-1,8, особо предпочтительно 0,5-1,5, а в особенности 0,8-1,3 моль групп, способных реагировать с изоцианатом.
Формирование аддукта из содержащего изоцианатные группы соединения и соединения, которое содержит группы, способные реагировать с изоцианатными группами, как правило, осуществляют путем смешивания компонентов в произвольной последовательности, при необходимости в условиях повышенной температуры.
При этом предпочтительно добавлять соединение, которое содержит группы, способные реагировать с изоцианатными группами, к соединению, содержащему изоцианатные группы, предпочтительно в несколько этапов.
Особо предпочтительно помещать соединение, содержащее изоцианатные группы, в реакционную емкость заранее, а соединения, содержащие группы, способные реагировать с изоцианатом, добавлять. В частности, предварительно помещают в реакционную емкость соединение (а), а после этого добавляют (b). После этого можно при необходимости добавлять прочие желательные компоненты.
Реакцию, как правило, проводят при температурах от 5 до 100°С, предпочтительно от 20 до 90°С, особо предпочтительно от 40 до 80°С, а в особенности от 60 до 80°С.
При этом предпочтительно работать в безводных условиях.
"Безводный" при этом означает, что содержание воды в реакционной системе составляет не более чем 5% масс., предпочтительно не более чем 3% масс., а особо предпочтительно не более чем 1% масс.
Чтобы подавить полимеризацию способных к полимеризации двойных связей, предпочтительно работать в атмосфере содержащего кислород газа, особо предпочтительно воздуха или смеси воздуха с азотом.
В качестве содержащего кислород газа можно предпочтительно применять воздух или смесь кислорода или воздуха и инертного в условиях применения газа. В качестве инертного газа можно применять азот, гелий, аргон, монооксид углерода, диоксид углерода, водяной пар, низшие углеводороды или их смеси.
Содержание кислорода в кислородсодержащем газе может составлять, например, от 0,1 до 22 об.-%, предпочтительно от 0,5 до 20, особо предпочтительно от 1 до 15, крайне предпочтительно от 2 до 10, а в особенности от 4 до 10 об.-%. Само собой разумеется, что возможно, если это желательно, использовать и более высокое содержание кислорода.
Также можно проводить реакцию в присутствии инертного растворителя, например, ацетона, изо-бутил-метилкетона, толуола, ксилола, бутилацетата или этоксиэтилацетата. Предпочтительно, однако, реакцию проводят в отсутствие растворителя.
n
n
Целесообразно, чтобы уретан(мет)акрилаты обладали среднечисленной молярной массой M по меньшей мере в 500, а предпочтительно по меньшей мере 1000 г/моль. Предпочтительно, чтобы их среднечисленная молярная масса M составляла до 20 000, особо предпочтительно до 10 000, а крайне предпочтительно до 4000 г/моль (определяется гельпроникающей хроматографией с использованием в качестве стандарта тетрагидрофурана и полистирола).
Целесообразно, чтобы уретан(мет)акрилаты содержали от 1 до 5, особо предпочтительно от 2 до 4 моль (мет)акриловых групп на 1000 г уретан(мет)акрилата.
Целесообразно, чтобы простые уретанвиниловые эфиры содержали от 1 до 5, особо предпочтительно от 2 до 4 моль простых винилэфирных групп на 1000 г уретанвинилового эфира.
Эпоксид(мет)акрилаты получают реакцией эпоксидов с (мет)акриловой кислотой. В качестве эпоксидов можно рассматривать, например, эпоксидированные олефины, ароматические глицидиловые эфиры или алифатические глицидиловые эфиры, предпочтительно таковые ароматических или алифатических глицидиловых эфиров.
Эпоксидированные олефины могут представлять собой, например, этиленоксид, пропиленоксид, изо-бутилен-оксид, 1-бутеноксид, 2-бутеноксид, винилоксиран, стиролоксид или эпихлоргидрин, предпочтительны этиленоксид, пропиленоксид, изо-бутиленоксид, винилоксиран, стиролоксид или эпихлоргидрин, особо предпочтительны этиленоксид, пропиленоксид или эпихлоргидрин, а крайне предпочтительны этиленоксид и эпихлоргидрин.
Ароматические простые глицидиловые эфиры - это, например, бисфенол-А-диглицидиловый эфир, бисфенол-F-диглицидиловый эфир, бисфенол-В-диглицидиловый эфир, бисфенол-S-диглицидиловый эфир, гидрохинондиглицидиловый эфир, продукты алкилирования фенол/дициклопентадиена, например. 2,5-бис[(2,3-эпоксипропокси)фенил]октагидро-4,7-метано-5Н-инден) (№ по CAS [13446-85-0]), изомеры трис[4-(2,3-эпоксипропокси)фенил]метана (№ по CAS [66072-39-7]), эпоксиноволак на основе фенола (№ по CAS [9003-35-4]) и эпоксиноволак на основе крезола (№ по CAS [37382-79-9]).
Алифатические простые глицидиловые эфиры - это, например, 1,4-бутандиолдиглицидиловый эфир, 1,6-гександиолдиглицидиловый эфир, триметилолпропантриглицидиловый эфир, пентаэритрит-тетраглицидиловый эфир, 1,1,2,2-тетракис[4-(2,3-эпоксипропокси)-фенил]этан (№ по CAS [27043-37-4]), диглицидиловый эфир полипропиленгликоля (α,ω)-бис(2,3-эпоксипропокси)поли(оксипропилен) (№ по CAS [16096-30-3]) и гидрированного бисфенола А (2,2-бис[4-(2,3-эпоксипропокси)циклогексил]пропан, № по CAS [13410-58-7]).
n
Целесообразно, чтобы среднечисленная молярная масса M эпоксид(мет)акрилатов и простых виниловых эфиров составляла от 200 до 20000, особо предпочтительно от 200 до 10000 г/моль и крайне предпочтительно от 250 до 3000 г/моль; содержание(мет)акриловых или винилэфирных групп предпочтительно составляет от 1 до 5, особо предпочтительно от 2 до 4 на 1000 г эпоксид(мет)акрилата или винилэфирэпоксида (определяют гельпроникающей хроматографией с использование полистирола в качестве стандарта и тетрагидрофурана в качестве элюента).
(Мет)акрилированные полиакрилаты - это соответствующие сложные эфиры α,β-этилен-ненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно (мет)акриловой кислоты, особо предпочтительно акриловой кислоты с простыми полиакрилатполиолами.
n
n
Молекулярная масса M таких полиакрилатполиолов предпочтительно составляет по меньшей мере 1000, особо предпочтительно по меньшей мере 2000, а крайне предпочтительно по меньшей мере 5000 г/моль. Молекулярная масса M может составлять, например, до 200000, предпочтительно вплоть до 100000, особо предпочтительно до 80000, а крайне предпочтительно до 50000 г/моль.
Предпочтительные значения гидроксильного числа полиакрилатполиолов, измеренные согласно DIN 53240-2, равны 15-250 мг КОН/г, предпочтительно 80-160 мг КОН/г.
Дополнительно полиакрилатполиолы могут иметь кислотное число согласно DIN EN ISO 3682 до 200 мг КОН/г, предпочтительно до 150, а особо предпочтительно до 100 мг КОН/г.
Полиакрилатполиолы представляют собой сополимеры по меньшей мере одного сложного эфира (мет)акриловой кислоты по меньшей мере с одним соединением по меньшей мере с одной, предпочтительно в точности с одной гидроксильной группой и по меньшей мере одной, предпочтительно в точности с одной (мет)акрилатной группой.
Последние могут представлять собой, например, моноэфиры α,β-ненасыщенных карбоновых кислот, как то: акриловой кислоты, метакриловой кислоты (в настоящей публикации кратко обозначаемых как "(мет)акриловая кислота"), с диолами или полиолами, имеющими предпочтительно от 2 до 20 атомов углерода и по меньшей мере две гидроксильные группы, их примеры: этилен гликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,1-ди-метил-1,2-этандиол, дипропиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пентаэтиленгликоль, трипропиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, неопентилгликоль, неопентилгликолевый эфир гидроксипивалиновой кислоты, 2-этил-1,3-пропандиол, 2-метил-1,3-пропандиол, 2-бутил-2-этил-1,3-пропандиол, 1,6-гександиол, 2-метил-1,5-пентандиол, 2-этил-1,4-бутандиол, 2-этил-1,3-гександиол, 2,4-диэтил-октан-1,3-диол, 2,2-бис(4-гидроксициклогексил)пропан, 1,1-, 1,2-, 1,3- и 1,4-бис(гидроксиметил)-циклогексан, 1,2-, 1,3- или 1,4-циклогександиол, глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, триметилолбутан, пентаэритрит, дитриметилолпропан, дипентаэритрит, сорбит, маннит, диглицерин, треит, эритрит, адонит (рибит), арабит (ликсит), ксилит, дульцит (галактит), мальтит, изо-мальт, поли-ТГФ с молярной массой между 162 и 4500, предпочтительно от 250 до 2000, поли-1,3-пропандиол или полипропиленгликоль с молярной массой между 134 и 2000 или полиэтиленгликоль с молярной массой между 238 и 2000.
Предпочтительны 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксиэтилметакрилат, 2-или 3-гидроксипропилакрилат, 1,4-бутандиолмоноакрилат или 3-(акрилоилокси)-2-гидроксипропилакрилат, а особо предпочтительны 2-гидроксиэтилакрилат и/или 2-гидроксиэтилметакрилат.
Несущие гидроксигруппы мономеры используют в совместной полимеризации в смеси с другими пригодными к полимеризации, предпочтительно к радикальной полимеризации мономерами, предпочтительно те, которые более чем на 50% масс. состоят из алкил(мет)акрилатов с 1-20, предпочтительно 1-4 атомами углерода в алкиловом остатке, (мет)акриловой кислоты, винилароматических соединений, имеющих до 20 атомов углерода, сложных виниловых эфиров карбоновых кислот, имеющих до 20 атомов углерода, винилгалогенидов, неароматических углеводородов с 4-8 атомами углерода и 1 или 2 двойными связями, ненасыщенных нитрилов и их смесей. Особо предпочтительны полимеры, которые более чем на 60% масс. состоят из алкил(мет)акрилатов с 1-10 атомами углерода, стирола, винилимидазола или их смесей.
Сверх того полимеры могут содержать гидроксифункциональные, соответствующие вышесказанному по содержанию гидроксильных групп, и при необходимости прочие мономеры, например, глицидилэпоксиэфиры (мет)акриловой кислоты, этиленненасыщенные кислоты, в особенности карбоновые кислоты, ангидриды кислот или амиды кислот.
Примеры подходящих этилен-ненасыщенных меламиновых смол - это продукты реакции продуктов конденсации меламина и формальдегида с содержащими гидроксильные группы этилен-ненасыщенными соединениями, ангидридами этилен-ненасыщенных дикарбоновых кислот или с амидами этилен-ненасыщенных дикарбоновых кислот. Подходящие продукты конденсации меламина с формальдегидом - это, в частности, гекса-метилолмеламин (НММ) и гексаметоксиметилолмеламин (НМММ). Подходящие соединения, содержащие гидроксильные группы, включают в себя, например, гидроксиалкиловые эфиры этилен-ненасыщенных карбоновых кислот, в особенности акриловой кислоты и метакриловой кислоты. Кроме того, для реакции с НММ можно использовать этилен-ненасыщенные спирты, как то: аллиловый спирт или кротиловый спирт, или ангидриды этилен-ненасыщенных дикарбоновых кислот, как то: ангидрид малеиновой кислоты. Сверх того, как МММ, так и НМММ можно модифицировать амидами этилен-ненасыщенных дикарбоновых кислот, например, амидом акриловой кислоты или амидом метакриловой кислоты, с получением этилен-ненасыщенных меламиновых смол. Такие меламиновые смолы известных специалисту и описаны, например, в публикации Р.К.Т. Oldring, стр. 208-214 а также в европейской заявке ЕР-А 464466 и в германской заявке DE-A 2550740, на которые дана ссылка в связи с прочими подробностями.
Карбонат(мет)акрилаты также могут иметь различную функциональность.
n
Целесообразно, чтобы среднечисленная молекулярная масса M карбонат(мет)акрилатов была ниже 3000 г/моль, особо предпочтительно менее 1500 г/моль, особо предпочтительно менее 800 г/моль (определяется гельпроникающей хроматографией с использованием в качестве стандарта полистирола, а в качестве растворителя - тетрагидрофурана).
Получать карбонат(мет)акрилаты можно простым способом путем переэтерификацией эфиров угольной кислоты с многоатомными, предпочтительно двухатомными спиртами (диолами, например, гександиолом) и последующей этерификацией ОН-групп (мет)акриловой кислотой или же переэтерификацией эфирами (мет)акриловой кислоты, как это описано, например, в европейской заявке ЕР-А 92269. Также их можно получать путем реакции фосгена, производных мочевины с многоатомными, например, двухатомными спиртами.
Аналогичным образом получают и винилэфиркарбонаты, проводя реакцию простых гидроксиалкилвинилэфиров с эфирами угольной кислоты, а также при необходимости двухатомными спиртами.
Также допустимы (мет)акрилаты или виниловые эфиры поликарбонатполиолов - как продукт реакции одного из вышеупомянутых диолов или полиолов и эфира угольной кислоты, а также содержащего гидроксильные группы (мет)акрилата или винилового эфира.
Подходящие эфиры угольной кислоты - это, например, этиленкарбонат, 1,2- или 1,3-пропиленкарбонат, диметиловый, диэтиловый или дибутиловый эфир угольной кислоты.
Подходящие (мет)акрилаты, содержащие гидроксильные группы, - это, например, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2- или 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 1,4-бутандиолмоно(мет)акрилат, неопентилгликольмоно(мет)акрилат, глицеринмоно- и ди(мет)акрилат, триметилол-пропанмоно- и ди(мет)акрилат, а также пентаэритритмоно-, -ди- и три(мет)акрилат.
Простые виниловые эфиры, содержащие гидроксильные группы, - это, например, 2-гидроксиэтилвиниловый эфир и 4-гидроксибутилвиниловый эфир.
Особо предпочтительные карбонат(мет)акрилаты - это таковые формулы:
3
где R означает Н или СН, Х означает алкиленовую группу с 2-18 атомами углерода, a n - целое число от 1 до 5, предпочтительно от 1 до 3.
6
R предпочтительно означает водород, а Х предпочтительно означает алкилен с 2-10 атомами углерода, например, 1,2-этилен, 1,2-пропилен, 1,3-пропилен, 1,4-бутилен или 1,6-гексилен, особо предпочтительно алкилен с 4-8 атомами углерода. Крайне предпочтительно, чтобы Х означал С-алкилен.
Предпочтительно, чтобы карбонат(мет)акрилаты представляли собой алифатические карбонат(мет)акрилаты.
Реакционноспособный разбавитель
-1
В рамках настоящей публикации реакционными разбавителями называют такие соединения, как правило, имеющие от одной до четырех реакционноспособных групп, пригодных к радикальной полимеризации, которые при 23°С обладают вязкостью согласно DIN EN ISO 3219 (система "конус-пластина", снижение скорости 100 с) ниже 150 мПа⋅с.
Реакционноспособные разбавители согласно настоящей публикации предпочтительно выбирать из группы, которую образуют мультифункциональные эфиры (мет)акриловой кислоты и монофункциональные эфиры (мет)акриловой кислоты, особо предпочтительно из таких эфиров (мет)акриловой кислоты с молярной массой до 350 г/моль.
Мультифункциональные эфиры (мет)акриловой кислоты могут, например, представлять собой эфиры α,β-этилен-ненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно (мет)акриловой кислоты, особо предпочтительно акриловой кислоты, соответственно, по меньшей мере с двухатомными полиспиртами.
В качестве таких полиспиртов можно использовать, например, по меньшей мере двухвалентные полиолы, простые или сложные полиэфиролы или полиакрилатполиолы со средней функциональностью по ОН, составляющей по меньшей мере 2, предпочтительно от 3 до 10.
Примеры мультифункциональных и пригодных к полимеризации соединений - это этиленгликольдиакрилат, 1,2-пропандиолдиакрилат, 1,3-пропандиолдиакрилат, 1,4-бутандиолдиакрилат, 1,3-бутандиолдиакрилат, 1,5-пентандиолдиакрилат, 1,6-гександиолдиакрилат, 1,8-октандиолди-акрилат, неопентилгликольдиакрилат, 1,1-, 1,2-, 1,3- и 1,4-циклогександиметанолдиакрилат, 1,2-, 1,3- или 1,4-циклогександиол-диакрилат.
Прочие примеры мультифункциональных соединений, пригодных к полимеризации, - это триметилолпропантриакрилат, дитриметилолпропанпентаакрилат или дитриметилолпропангексаакрилат, пентаэритриттриакрилат или пентаэритриттетраакрилат, глицериндиакрилат или глицеринтриакрилат, а также диакрилаты и полиакрилаты сахароспиртов, как, например, сорбита, маннита, диглицерина, треита, эритрита, адонита (рибита), арабита (ликсита), ксилита, дульцита (галактита), мальтита или изомальта.
Прочие примеры - это (мет)акрилаты соединений формул (IIa)-(IId),
где
5
6
R и R независимо друг от друга означают водород или же алкил с 1-18 атомами углерода, при необходимости замещенный арилом, алкилом, арилоксигруппой, алкилоксигруппой, гетероатомами и/или гетероциклами,
u, v, w, x независимо друг от друга означают в каждом случае целое число от 1 до 10, предпочтительно от 1 до 5, а особо предпочтительно от 1 до 3,и
i
2
2
2
3
3
2
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
2
2
2
каждый X для i = от 1 до u, от 1 до v, от 1 до w и от 1 до х может быть независимо друг от друга выбран из группы, которую образуют -СН-СН-O-, -СН-СН(СН)-O-, -СН(СН)-СН-O-, -СН-С(СН)-O-, -С(СН)-СН-O-, -СН-CHVin-O-, -CHVin-CH-O-, -СН-CHPh-O- и -CHPh-CH-O-, предпочтительно из группы -СН-СН-O-, -СН-СН(СН)-O- и -СН(СН)-СН-O-, а особо предпочтительно -СН-СН-O-,
где Ph означает фенил, a Vin - винил.
В этой формуле алкил с 1 - 18 атомами углерода, при необходимости замещенный арилом, алкилом, алкил, арилоксигруппой, алкилоксигруппой, гетероатомами и/или гетероциклами, означает, например, метил, этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, гептил, октил, 2-этилгексил, 2,4,4-триметилпентил, децил, додецил, тетрадецил, гептадецил, октадецил, 1,1-диметил-пропил, 1,1-диметилбутил, 1,1,3,3-тетра-метилбутил, предпочтительно метил, этил или н-пропил, крайне предпочтительно метил или этил.
При этом предпочтительно, чтобы речь шла о (мет)акрилатах от однократно до двадцатикратно, а особо предпочтительно от трехкратно до десятикратно этоксилированных, пропоксилированных или смешанно этоксилированных и пропоксилированных, а в особенности исключительно этоксилированных неопентилгликоля, триметилолпропана, триметилолэтана или пентаэритрита.
Предпочтительные мультифункциональные соединения, пригодные к полимеризации, - это этиленгликольдиакрилат, 1,2-пропандиолдиакрилат, 1,3-пропандиолдиакрилат, 1,4-бутандиолдиакрилат, 1,6-гександиолдиакрилат, триметилолпропантриакрилат, пентаэритрит-тетраакрилат и триакрилат от однократно до двадцатикратно алкоксилированного, особо предпочтительно этоксилированного триметилолпропана.
Крайне предпочтительные мультифункциональные соединения, пригодные к полимеризации - это 1,4-бутандиолдиакрилат, 1,6-гександиолдиакрилат, триметилолпропантриакрилат, пентаэритриттетраакрилат и триакрилат одно- - двадцатикратно этоксилированного триметилолпропана.
Монофункциональные эфиры (мет)акриловой кислоты - это таковые ровно с одной группой (мет)акриловой кислоты. Их примеры - это алкил(мет)акрилаты, циклоалкил(мет)акрилаты и (мет)акрилаты гетероциклических соединений.
Примерами алкил(мет)акрилатов являются эфиры (мет)акриловой кислоты со спиртами, имеющими от 1 до 20 атомов углерода, предпочтительно алкил(мет)акрилаты с 1-20 атомами углерода, особо предпочтительно выбранные из группы, которую образуют метиловый эфир (мет)акриловой кислоты, этиловый эфир (мет)акриловой кислоты, н-бутиловый эфир (мет)акриловой кислоты и 2-этилгексиловый эфир (мет)акриловой кислоты.
Спирты также могут быть замещенными, как, это, например, имеет место в случае 2-феноксиэтилового эфира акриловой кислоты или 2-((2'-этокси)-этокси)этилового эфира акриловой кислоты.
Примерами циклоалкил(мет)акрилатов являются сложные эфиры, образованные (мет)акриловой кислотой с циклоалканолами или бициклоалканолами, причем циклоалканол или бициклоалканол содержит от 3 до 20 атомов углерода, предпочтительно - от 5 до 10 атомов углерода и может при необходимости быть замещен алкилом с 1-4 атомами углерода.
Примерами циклоалканола и бициклоалканола являются циклопентанол, циклогексанол, циклооктанол, циклододеканол, 4-метилциклогексанол, 4-изопропилцикпогексанол, 4-трет-бутил циклогексанол (предпочтительно в цис-конфигурации), дигидродициклопентадиениловый спирт, изоборнеол и норборниловый спирт Предпочтительны изоборнеол, циклогексанол и 4-трет-бутилцикпогексанол
(Мет)акрилаты гетероциклических соединений представляют собой монофункциональные сложные эфиры, образованные α,β-этилен-ненасыщенными карбоновыми кислотами, предпочтительно акриловой кислотой или метакриловой кислотой, с монофункциональным спиртом, содержащим в качестве структурного элемента по меньшей мере один насыщенный 5-членный или 6-членный гетероцикл с одним или двумя атомами кислорода в кольце.
Примеры их присутствуют в международной заявке WO 2010/121978 А1, стр. 12, строки 12 37, являясь частью настоящей публикации посредством указанной ссылки.
Предпочтительные (мет)акрилаты гетероциклических соединений - это триметилолпропанмоноформальакрилат, глицеринмоноформальакрилат, 4-тетрагидропиранилакрилат, 2-тетрагидропиранилметилакрилат, тетра-гидрофурфурилакрилат и их смеси.
Нанесение
Нанесение описанных покрывных масс на легкосплавные диски осуществляют обычными способами, известными специалисту, для чего покрывную массу или композицию лака, содержащую таковую, наносят на подлежащий покрытию субстрат с желательной толщиной, при необходимости сушат и/или при необходимости подвергают частичному или полному отверждению. Этот процесс при желании можно повторять один или несколько раз. Нанесение на субстрат можно осуществлять известным способом, например, погружением, разбрызгиванием, нанесением шпателем, раклением, нанесением щеткой, раскатыванием, вальцовкой, обливом, ламинированием, подкрепляющим впрыскиванием или совместной экструзией; предпочтительно погружением или разбрызгиванием, особо предпочтительно разбрызгиванием.
Средства для нанесения покрытия можно однократно или многократно наносить самыми разными способами разбрызгивания (набрызгивания, опрыскивания), например, под давлением воздуха, безвоздушным или электростатическим набрызгиванием.
2
2
Толщина покрытия, как правило, находится в пределах приблизительно от 3 до 1000 г/м, а предпочтительно от 10 до 200 г/м.
Нанесение, сушку и отверждение покрытия осуществляют обычно в условиях нормальной температуры, то есть без нагрева покрытия; нанесение, однако, возможно и при повышенной температуре (см. следующий абзац).
Покрывные массы можно, однако, использовать и для создания покрытий, которые после нанесения сушат и отверждают при повышенной температуре, например, при 40-250°С, предпочтительно 40-150°С, а в особенности при 40-100°С. Это ограничивается термостабильностью субстрата.
Нанесение состава для нанесения покрытия при повышенной температуре, например, от 30 до 80, предпочтительно 40-60°С, при том, чтобы субстрат имел более низкую температуру, представляет собой предпочтительную форму исполнения. Ее преимущество состоит в том, что благодаря повышенной температуре при нанесении у состава для нанесения покрытия ниже вязкость, а в силу охлаждения на субстрате улучшаются показатели устойчивости (меньше склонность к отеканию).
Отверждение
g
Отверждение под воздействием излучения осуществляют посредством высокоэнергетичного света, например, УФ-излучения или электронных лучей, предпочтительно УФ-излучения. Отверждение под воздействием излучения можно проводить при повышенных температурах. Например, при этом рационально, чтобы температура могла быть выше T пригодного к отверждению под воздействию излучения связующего агента.
2
В данном случае отверждением под воздействием излучения называют радикальную полимеризацию пригодных к полимеризации соединений вследствие электромагнитного и/или корпускулярного излучения, предпочтительно УФ-освещения в диапазоне длин волн λ=200-700 нм и/или электронного излучения в пределах от 150 до 300 кэВ и особо предпочтительно при дозе облучения по меньшей мере 80, предпочтительно от 80 до 3000 мДж/см.
Сушку и отверждение покрытия в общем случае осуществляют в нормальных условиях, то есть без нагрева покрытия. Покрывные массы можно, однако, использовать и для создания покрытий, которые после нанесения сушат и отверждают при повышенной температуре, например, при 40-150°С, предпочтительно 40-100°С, а в особенности при 40-80°С.
Кроме того, раскрыт способ нанесения покрытия на субстраты, при реализации которого описанные покрывные массы или композиции лака, содержащие таковые, при необходимости с добавлением термически отверждаемых смол наносят на субстрат, сушат, а затем подвергают отверждению посредством электронного излучения или УФ-облучения в содержащей кислород атмосфере или же предпочтительно в атмосфере инертного газа, при необходимости при температурах достигающих температуры сушки.
При необходимости, если друг на друга наносят несколько слоев средства для нанесения покрытия, после каждой процедуры нанесения покрытия можно осуществлять сушку и/или отверждение под воздействием излучения.
2
В качестве источников излучения для отверждения под воздействием излучения можно использовать, например, ртутные излучатели низкого давления, среднего давления и высокого давления, а также люминесцентные трубки, импульсные излучатели, металл-галогенидные излучатели, устройства электронных вспышек, в силу чего возможно отверждение под воздействием излучения без фотоинициатора, или же эксимерные излучатели (лазеры). Отверждение под воздействием излучения осуществляется путем воздействия высокоэнергетического излучения, то есть УФ-излучения или дневного света, предпочтительно света в диапазоне длин волн λ=200-700 нм, особо предпочтительно λ=200-500 нм, а крайне предпочтительно λ=250-400 нм, или же путем бомбардировки электронами высокой энергии (электронное облучение, 150-30 кэВ). Источниками излучения служат, например, ртутные лампы высокого давления, лазеры, пульсовые лампы (вспышки), галогеновые лампы, светодиодные лампы или эксимерные излучатели (лазеры). При УФ-отверждении доза облучения, обычно достаточная для поперечной сшивки, находится в пределах от 80 до 3000 мДж/см.
Само собой разумеется, что для отверждения можно применять и несколько источников излучения, например, от двух до четырех.
Они также могут в каждом случае излучать в различных диапазонах длин волн.
Поскольку как минимум слой (А) покрывает легкосплавные диски со всех сторон, отверждение осуществляют также со всех покрытых сторон.
Облучение предпочтительно также можно проводить в отсутствие кислорода, например, в атмосфере инертного газа. В качестве инертных газов можно предпочтительно использовать азот, благородные газы, диоксид углерода или газы - продукты сгорания. Кроме того, облучение можно осуществлять, нанеся на покрывные массы прозрачные среды. Прозрачные среды - это, например, пластиковые пленки, стекло или жидкости, например, вода. Особо предпочтительно облучение таким образом, как это описано в германской заявке DE-A1 19957900.
Если вместо электронного облучения отверждение осуществляют посредством УФ-облучения, то само собой очевидно, что пригодные к отверждению под воздействием излучения составы для нанесения покрытия в каждом случае содержат по меньшей мере один фотоинициатор, который может активироваться в диапазоне длин волн падающего излучения и для которого проницаемы содержащиеся в покрывных массах компоненты.
Можно использовать такие инициаторы, которые описаны в международной заявке WO 2006/005491 А1, начиная со страницы 21, строка 18, до страницы 22, строка 2 (соответствует заявке США US 2006/0009589 А1, абзац [0150]), что является составной частью настоящей публикации посредством указанной ссылки.
В качестве примера следует привести способ нанесения покрытия на легкосплавные диски, включающий в себя по меньшей мере следующие этапы:
предоставление подготовленного в механическом отношении корпуса диска,
нанесение на корпус диска по меньшей мере одного конверсионного покрытия, а затем сушка,
нанесение на корпус диска по меньшей мере одной покрывной массы, которая содержит по меньшей мере одно отверждаемое под действием излучения соединение, а при необходимости по меньшей мере один защищающий от коррозии пигмент и/или ингибитор коррозии, причем кислотное число покрывной массы равняется 10-120 мг КОН/,
при необходимости удаление воздуха из полученного таким образом покрытия (А1),
нанесение по меньшей мере одной покрывной массы, которая содержит по меньшей мере одно отверждаемое под действием излучения соединение и по меньшей мере один защищающий от коррозии пигмент и/или ингибитор коррозии,
затем по меньшей мере частичное отверждение под воздействием излучения, за которым следует
нанесение по меньшей мере одной двухкомпонентной полиуретановой покрывной массы на водной основе, содержащей по меньшей мере один пигмент и/или металлические чешуйки,
затем удаление из покрытия воздуха и сушка покрытия, например, при 60-100°С на протяжении 10-30 мин,
нанесение по меньшей мере одной отверждаемой под воздействием излучения покрывной массы, которая содержит по меньшей мере одно отверждаемое под действием излучения соединение, а при необходимости одну или несколько типичных для лаков добавок
за которым следует полное отверждение слоев лака под воздействием излучения.
В качестве примера следует привести способ нанесения покрытия на легкосплавные диски, включающий в себя по меньшей мере следующие этапы:
предоставление подготовленного в механическом отношении корпуса диска,
нанесение на корпус диска по меньшей мере одного конверсионного покрытия, а затем сушка,
нанесение на корпус диска по меньшей мере одной покрывной массы, которая содержит по меньшей мере одно отверждаемое под действием излучения соединение, а при необходимости по меньшей мере один защищающий от коррозии пигмент и/или ингибитор коррозии, причем кислотное число покрывной массы равняется 10-120 мг КОН/,
при необходимости удаление воздуха из полученного таким образом покрытия (А1),
нанесение по меньшей мере одной покрывной массы, которая содержит по меньшей мере одно отверждаемое под действием излучения соединение и по меньшей мере один защищающий от коррозии пигмент и/или ингибитор коррозии,
затем по меньшей мере частичное отверждение под воздействием излучения, за которым следует нанесение по меньшей мере одной отверждаемой под воздействием излучения покрывной массы на водной основе, содержащей по меньшей мере один пигмент и/или металлические чешуйки,
затем по меньшей мере частичное отверждение под воздействием излучения,
нанесение по меньшей мере одной отверждаемой под воздействием излучения покрывной массы, которая содержит по меньшей мере одно отверждаемое под действием излучения соединение, а при необходимости одну или несколько типичных для лаков добавок
за которым следует полное отверждение слоев лака под воздействием излучения.
Примеры
Пример 1: Адгезионный праймер А1 (1-й слой непосредственно на субстрате)
Кислотное число композиции составляет приблизительно 30 мг КОН/г.
Пример 2: Адгезионный праймер А1 (1-й слой непосредственно на субстрате)
Кислотное число композиции составляет приблизительно 30 мг КОН/г.
Пример 3: грунтовка А2 (2-й слой)
Пример 4: Прозрачный лак С (4-й слой)
Композиции (А1) и (А2) путем пневматического разбрызгивания с помощью распылителя с нагретым воздухом приблизительно при 70°С нанесли на алюминиевый образец размером приблизительно 8×12 см, создав пленку жидкости толщиной приблизительно 50-70 мкм.
По прошествии примерно 1 мин композицию (А1) облучали ртутной лампой среднего давления (160 Вт/см), а также ртутной лампой среднего давления с добавкой Ga (160 Вт/см) в атмосфере азота (остаточное содержание кислорода <5000 ppm) с расстояния приблизительно в 10 см при скорости движения ленты в 10 м/мин и вызывали отверждение. Таким же способом затем облучали и отверждали композицию (А2).
Композицию (В) нанесли путем пневматического разбрызгивания и подвергли физической сушке при 60°С в течение 10 мин.
Композицию (С), как и композиции (А1) и (А2), нанесли пневматическим путем с помощью пистолета для горячего распыления, а по прошествии примерно 1 мин облучали ртутной лампой среднего давления (160 Вт/см), а также ртутной лампой среднего давления с добавкой Ga (160 Вт/см) в атмосфере азота (остаточное содержание кислорода <5000 ppm) с расстояния приблизительно в 10 см при скорости движения ленты в 5 м/мин и вызывали отверждение.
После хранения в течение 7 суток при температуре 21°С и относительной влажности 50% провели испытания лака и получили следующие результаты.
Тест CASS:
DIN EN 4628-8, проникновение - 0,9 мм
DIN EN 4628-3, ржавление поверхности - Ri0
DIN EN 4628-2, образование пузырей/степень формирования пузырей - 0S0
Решетчатый надрез DIN EN ISO 2409 - Gt1
Многократное попадание гравия DIN EN ISO 12567-1, способ В - показатель 1,0