СИСТЕМА КРАСОЧНОГО ПОКРЫТИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО КРАСОЧНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2014 года по МПК B05D1/36 C09D4/00 

Область, к которой относится изобретение

Изобретение, в основном, относится к системе красочного покрытия и, более конкретно, к системе красочного покрытия, которая включает органоборановый комплекс, и к способу формирования многослойного красочного покрытия.

Описание известного уровня техники

Красочные покрытия хорошо известны в области техники и в основном формируются из композиций для покрытия, которые наносятся и отверждаются на подложках во многих разных отраслях промышленности. Красочные покрытия применяются для придания подложкам улучшенных физических свойств, таких как устойчивость к ультрафиолету, устойчивость к коррозии и устойчивость к атмосферному воздействию, и для придания подложкам цвета или блеска в эстетических целях. Одной отраслью промышленности, использующей красочные покрытия для всех вышеописанных целей, является отрасль автомобильных покрытий.

Было опробовано множество различных способов отверждения композиций для формирования для формирования красочных покрытий. Например, интерес к применению технологии быстрого отверждения, например отверждение ультрафиолетовым излучением и электронно-лучевая технология, возрос в отрасли автомобильных покрытий. Эти технологии используют свободные электроны, либо в качестве радикалов, образованных УФ-излучением, либо в качестве электронов, полученных от электронных пучков, для полимеризации и отверждения композиций для покрытия. Эти технологии сводят к минимуму время отверждения композиций для покрытия по сравнению с отвержденными различными способами покрытиями на основе растворителей и на основе воды, но требуют дорогостоящего оборудования, например УФ-ламп, вакуумных приборов, нитей накаливания и т.д. Таким образом, применение этих технологий является дорогостоящим, требующим временных затрат и трудоемким.

Одна из попыток улучшения композиций для покрытия заключается в применении органоборановых комплексов в композициях для покрытия. Органобораны известны своей способностью легко вступать в реакцию с кислородом из окружающего воздуха с образованием свободных радикалов, которые затем полимеризуют органические мономеры для образования красочных покрытий. Чтобы предотвратить охотное вступление в реакцию органоборанов с кислородом, органобораны обычно находятся в комплексе с амином, тем самым образуя органоборановые комплексы, которые, как правило, стабильны в присутствии кислорода и окружающего воздуха. Таким образом, для образования красочных покрытий на подложки наносятся композиции для покрытия, включающие органоборановые комплексы. Затем, комплексоразрушающее (декомплексующее) вещество наносится на композицию для покрытия, чтобы разрушить (декомплексовать) органоборановые комплексы. После декомплексации органоборан образует свободные радикалы и полимеризует органические мономеры для образования красочных покрытий. Чтобы предотвратить комплексоразрушающее вещество от преждевременного разрушения органоборанового комплекса необходима двухкомпонентная система, в которой органоборановый комплекс и комплексоразрушающее вещество отделены. Двухкомпонентная система привносит дополнительные расходы в связи с дополнительными этапами и трудовыми затратами, которые требуются для образования красочных покрытий, и поэтому нежелательна. Кроме того, можно использовать нагрев, который создается печами, которые являются дорогостоящими, большими и требуют большого количества энергии, что вносит дополнительную стоимость в формирование красочных покрытий.

Принимая во внимание все вышесказанное, остается возможность обеспечения улучшенной системы красочного покрытия. Кроме того, еще предпочтительней будет обеспечить улучшенный способ отливки многослойного красочного покрытия, который не требует печей для формирования многослойного красочного покрытия и который сводит к минимуму количество этапов, требуемых для формирования многослойного красочного покрытия.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к системе красочного покрытия. Система нанесения красочного покрытия содержит подложку и расположенный на ней первый красочный слой. Первый красочный слой формируется из первой композиции, содержащей либо первое комплексоразрушающее вещество, либо первый органоборановый комплекс. Система красочного покрытия дополнительно содержит второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое. Второй красочный слой формируется из второй композиции, содержащей отличный от первого комплексоразрушающего вещества и первый органоборановый комплекс. По меньшей мере одна из первой и второй композиций дополнительно содержит радикально полимеризуемое соединение, выбранное из группы свободнорадикально полимеризуемых мономеров, свободнорадикально полимеризуемых олигомеров, свободнорадикально полимеризуемых полимеров и их комбинаций. Первое комплексоразрушающее вещество разрушает первый органоборановый комплекс на границе первого и второго красочных слоев для образования свободных радикалов, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения.

Настоящее изобретение также относится к способу получения многослойного красочного покрытия. Способ содержит стадию обеспечения подложки. Способ дополнительно содержит стадию нанесения первого красочного слоя на подложку. Способ дополнительно содержит стадию нанесения второго красочного слоя на первый красочный слой. Способ также содержит стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев, тем самым получая многослойное красочное покрытие.

Способ настоящего изобретения создает многослойное красочное покрытие с отличными физическими свойствами. Кроме того, стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев можно осуществить в условиях окружающей среды, т.е. в отсутствие внешнего нагревающего устройства. Поскольку стадия отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев может быть осуществлена в отсутствие внешнего нагревающего устройства, для реализации способа настоящего изобретения не требуются печи, что резко снижает расходы, связанные со способами получения многослойных красочных покрытий. Вдобавок, первая композиция и вторая композиция системы красочного покрытия могут быть однокомпонентными композициями. Другими словами, система красочного покрытия не нуждается в отдельных и дискретных отверждающих агентах дополнительно к первому и второму красочным слоям, тем самым дополнительно снижая расходы и сроки изготовления, связанные с системами красочных покрытий. Это связано с тем фактом, что первое комплексоразрушающее вещество и первый органоборановый комплекс обычно находятся в раздельных слоях, и первое комплексоразрушающее вещество разрушает первый органоборановый комплекс на границе между первым и вторым красочными слоями, формируя свободные радикалы, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения.

Краткое описание графических материалов

Другие преимущества настоящего изобретения будут без труда оценены по достоинству, как только будут лучше поняты благодаря следующему подробному описанию, если рассматривать его в сочетании с сопутствующими изображениями.

На фигуре 1 схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, где первое комплексоразрушающее вещество в первом красочном слое и первый органоборановый комплекс во втором красочном слое расположены на границе между первым и вторым красочными слоями.

На фигуре 1б схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на основном красочном слое, где первый органоборановый комплекс в первом красочном слое и первое комплексоразрушающее вещество во втором красочном слое расположены на границе между первым и вторым красочными слоями.

На фигуре 2а схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, где первый красочный слой является основным красочным слоем и второй красочный слой является прозрачным красочным слоем.

На фигуре 2б схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, где первый красочный слой является слоем, нанесенным методом электроосаждения и второй слой покрытия является грунтовочным слоем.

На фигуре 3а схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, и третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое, где первый красочный слой является электростатическим слоем, второй красочный слой является грунтовочным слоем, и третий красочный слой является основным красочным слоем.

На фигуре 3б схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, и третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое, где первый красочный слой является грунтовочным слоем, второй красочный слой является основным красочным слоем, и третий красочный слой является прозрачным красочным слоем.

На фигуре 4 схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое, и четвертый красочный слой, расположенный на третьем красочном слое, где первый красочный слой является слоем, нанесенным методом электроосаждения, второй красочный слой является грунтовочным слоем, третий красочный слой является основным слоем и четвертый красочный слой является прозрачным красочным слоем.

Подробное описание изобретения

Если обратиться к фигурам, на которых одинаковые числа на всех видах обозначают соответствующие части, система красочного покрытия в основном представлена как 10. Настоящее изобретение относится к системе красочного покрытия 10 и способу получения многослойного красочного покрытия, которые подробнее описаны ниже. Система красочного покрытия 10 и способ настоящего изобретения особенно подходит для автомобильной красочной отрасли; тем не менее, следует учитывать, что система красочного покрытия 10 и способ не ограничены автомобильной красочной отраслью. Например, система красочного покрытия 10 и способ могут найти применение в производстве покрытий для рулонных или листовых материалов.

Система красочного покрытия 10 включает подложку 12. Подложка 12 может содержать любой вид материала, такой как метал, сплав, полимерный материал и т.д. Вдобавок, подложка 12 может иметь покрытие, расположенное на ней. Обычно, подложка 12 является кузовом автомобиля. Следует учитывать, что кузов автомобиля может быть любым видом автомобильного кузова; например, автомобильный кузов может быть кузовом автомобиля, грузовика, внедорожника, трейлера, автобуса, и т.д. Кроме того, следует учитывать, что термин "кузов автомобиля" охватывает автомобильные комплектующие, такие как бамперы, зеркала, и/или обшивка кузова. Как установлено выше, кузов автомобиля может иметь расположенное на нем покрытие. Например, подложка 12 может быть кузовом автомобиля, обладающим фосфатным покрытием, слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, грунтовочным слоем 16 или любой их комбинацией, расположенной на кузове автомобиля.

Система красочного покрытия 10 также включает первый красочный слой 18, расположенный на подложке 12. В вариантах выполнения изобретения, в которых подложка 12 является кузовом автомобиля, первый красочный слой 18 может быть, например, слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, грунтовочным слоем 16, или основным красочным слоем 20. Первый красочный слой 18 формируется из первой композиции, содержащей либо первое комплексоразрушающее вещество 22, либо первый органоборановый комплекс 24, в целях, подробно описанных ниже. Следует учитывать, что хотя первая композиция содержит либо первое комплексоразрушающее вещество 22, либо первый органоборановый комплекс 24, другие из первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24 также могут находиться в первой композиции, в случае, если они представлены в количестве, недостаточном для образования свободных радикалов, которые могут вызвать свободнорадикальную полимеризацию. Например, в вариантах выполнения изобретения, в которых первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, первая композиция также может содержать первый органоборановый комплекс 24 при условии, что первое комплексоразрушающее вещество 22 присутствует в молярном избытке по отношению к первому органоборановому комплексу 24, чтобы предотвратить образование свободных радикалов.

Первая композиция может быть на основе воды или растворителя. В некоторых вариантах выполнения изобретения первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22. Первое комплексоразрушающее вещество 22 обычно выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновой кислоты, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; льюисовских кислот переходных металов, диоксида углерода; и их комбинаций. В вариантах выполнения изобретения, в которых первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, оно может использоваться в любом количестве для получения первой композиции.

В качестве альтернативы, в некоторых вариантах выполнения изобретения первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24. Хотя это и необязательно, первый органоборановый комплекс 24 обычно выбирается из органоборан-аминных комплексов и органоборан-тиольных комплексов. Органоборановый комплекс, также известный в данной области как заблокированный (стабилизированный) органоборан, является комплексом, образованным органоборановым инициатором (т.е. органобораном (R_3б)) и блокирующим агентом, который также известен в данной области как комплексообразующее вещество. Блокирующий агент делает органоборановый инициатор стабильным в условиях окружающей среды и во множестве растворов радикально полимеризуемых соединений. Если первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-аминный комплекс, блокирующий агент содержит амин. Если первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-тиольный комплекс, блокирующий агент содержит тиол.

Обычно органоборановый инициатор включает трифункциональные бораны, имеющие следующую структуру:

где каждый из R¹-R³ независимо имеет 1-20 атомов углерода и где каждый из R¹-R³ независимо включает один из атома водорода, циклоалкильной группы, линейной или разветвленной алкильной группы, имеющей от 1 до 12 атомов углерода в основной цепи, алифатической группы и ароматической группы, алкиларильной группы, алкиленовой группы, способных функционировать в качестве ковалентного мостика к бору, и их галогензамещенных гомологов, так что, по меньшей мере, один из R¹, R² и R³ включает один или более атомов углерода и является ковалентно связанным с бором. До двух радикалов из R¹-R³ также независимо могут быть алкокси группой, такой как метокси или этокси группой, так что, по меньшей мере, один из R¹-R³ обеспечивает бор-углеродную ковалентную связь. Алифатические и/или ароматические углеводородные группы могут быть линейными, разветвленными и/или циклическими. Органоборановый инициатор может дополнительно означать, но не ограничиваться ими, три-метилборан, три-этилборан, три-н-бутилборан, три-н-октилборан, три-втор-бутилборан, три-додециклоборан, фенилдиэтилборан и их комбинации. Другие подходящие примеры включают 9-BBN в виде 0.5 М раствора мономерного 9-борабицикло[3.3.1]нонана в гексанах, включают 9-BBN в виде 0.5 М раствора мономерного 9-борабицикло[3.3.1]нонана в тетрагидрофуране, 9-BBN в виде 0.5 М раствора мономерного 9-борабицикло[3.3.1]нонана в толуоле, дибутилборон трифлат (DBBT) в виде 0.5 М раствора в н-гептане, дибутилборон трифлат (DBBT) в виде 0.5 М раствора в метилен хлориде, дибутилборон трифлат (DBBT) в виде 0.5 М раствора в толуоле, дициклогексиборан трифлат (DCBT) в виде 0.5 М раствора в гексанах, дициклогексилхлорборан (DCBCL) в виде 1 М раствора в гексанах, метоксидиэтилборан (MDEB) в виде беспримесной жидкости, 50 мас.% раствор метоксидиэтилборана (MDEB) в тетрагидрофуране, триэтилборан (ТЕВ) в виде беспримесной жидкости, триэтилборан (ТЕВ) в виде беспримесной жидкости в тетрагидрофуране, триэтилборан (ТЕВ) в виде 1М раствора в гексанах, три-н-бутилборан (TNBB) в виде беспримесной жидкости, три-втор-бутилборан (TSBB) в виде беспримесной жидкости. Обычно органоборан дополнительно означает три-н-бутилборан. В иллюстративных целях, структура три-н-бутилборана изображена ниже:

Когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, любой известный в данной области амин может быть использован для формирования органоборан-аминного комплекса. Обычно амин включает, по меньшей мере, одну из алкильной группы, алкокси группы, амидиновой группы, уреидо группы, и их комбинаций. Особо подходящие амины включают, но не ограничиваются, 1.3 пропан диамин, 1,6-гександиамин, метоксипропиламин, пиридин, изофорон диамин, амино функциональные соединения, включающие, по меньшей мере, одну аминную функциональную группу, такую как 3-аминопропил, 6-аминогексил, 11-аминоундецил, 3-(N-аллиламино)пропил, N-(2-аминоэтил)-3-аминопропил, аминометил, N-(2-аминоэтил)-3-аминоизобутил, p-аминофенил, 2-этилпиридин, и их комбинации.

Когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-тиольным комплексом, любой известный в данной области тиол может быть использован для формирования органоборан-тиольного комплекса. Обычно, тиол включает, по меньшей мере, одну из алкильной группы, алкокси группы, амидиновой группы, уреидовой группы и их комбинации. Особо подходящие тиолы включают, но не ограничиваются ими, алкилтиолы с общей формулой C_nH_2n+1SH, где n является целым числом от 1 до 12, меркаптоспирты с общей формулой HS(CH₂)_nOH, где n является целым числом от 2 до 12, и их комбинации.

Обращаясь снова к первому органоборановому комплексу 24, настоящее изобретение может использовать любой органоборан-аминный комплекс или органоборан-тиольный комплекс, известные в данной области техники. Каждый органоборановый инициатор каждого соответствующего органоборанового комплекса способен инициировать полимеризацию или поперечное сшивание радикально полимеризуемых соединений после диссоциации органоборанового инициатора от блокирующего агента, т.е. амина или тиола, как подробнее описано ниже. Не имея желания ограничиваться какой-либо конкретной теорией, полагают, что три-замещенные бораны в присутствии триплетного кислорода, могут подвергнуться бимолекулярному гомолитическому расщеплению в бор-углеродной связи на соответствующие пероксильные, алкоксильные, кетон триплетные и/или тиильные (также известные как сульфенильные) радикалы. Данные радикалы могут расти посредством реакции с органоборановым инициатором, который диссоциировал от амина или тиола, до терминации в триалкил борате. В одном варианте выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 дестабилизируется при температурах окружающей среды путем воздействия подходящих комплексоразрушающих веществ, (например амин- или тиол-реакционноспособные соединения), как описано подробней ниже.

Когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, первый органоборановый комплекс 24 обычно имеет формулу:

где В обозначает бор и каждый из R¹-R³ могут быть такими же, как описано выше. Аналогично, каждый из R⁴-R⁶ может быть любым, так что амин является любым из описанных выше и является первичным, вторичным или третичным амином. Кроме того, R⁴-R⁶ также могут содержать дополнительную аминную и/или тиольную функциональную группу, такую как, когда по меньшей мере один из R⁴-R⁶ является диамино пропановой группой. В альтернативном варианте выполнения изобретения каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо выбирается из группы атома водорода, алкильной группы, алкокси группы, арилалкильной группы, алкиленовой группы, их галоидированных гомологов, и их комбинаций. В еще одном альтернативном варианте выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 имеет формулу:

где каждый из R¹-R³ является таким, как описано выше, и где амин дополнительно означает циклический амин.

Подходящие неограничивающие примеры первого органоборанового комплекса 24, когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, включают N,N-диэтил анилин боран (DEANB) в виде беспримесной жидкости, пиридин боран (PYB) в виде беспримесной жидкости, 50 мас.% раствор пиридина борана (PYB) в пиридине, трет-бутиламин боран (ТВАВ) в виде порошка, триэтиламин боран (ТЕАВ) в виде беспримесной жидкости, триэтилборан-1,3-диаминопропановый комплекс (TEB-DAP) в виде беспримесной жидкости, триметиламин боран (ТМАВ) в виде порошка и их комбинации. Дополнительный подходящий пример органоборан-аминового комплекса является триэтилборан в комплексе с диизопропиламином.

В одном варианте выполнения изобретения органоборан-аминный комплекс выбирается из группы три-н-бутилборан диаминопропана (TnBB-DAP), три-втор-бутилборан метоксипропиламина (TsBB-MOPA), три-н-бутилборан метоксипропиламина (TnBB-МОРА), триэтилборан цистеамина (ТЕВ-СА или ТЕВ-цистеамин), три-n-бутилборан цистеамина (TnBB-СА), триэтилборан диэтилентриамина (TEB-DETA), триэтилборан диаминопропана (TEB-DAP), три-втор-бутилборан диаминопропана (TsBB-DAP) и их комбинаций. В иллюстративных целях ниже показаны химические структуры этих органоборан-аминных комплексов:

Примеры первого органоборанового комплекса 24, когда первый органоборановый комплекс является органоборан-тиольным комплексом, включают, но не ограничиваются ими, триалкилборан меркаптоэтанол и триалкилборан додекантиол. В иллюстративных целях ниже показаны химические структуры данных органоборан-тиольных комплексов:

Первый органоборановый комплекс 24 может быть физически и/или химически присоединен (связан) к твердой частице, например к фазовому носителю для контроля длительности действия, а также для придания стабильности жидкофазным органоборановым комплексам для предотвращения разъединения во время хранения. Присоединение можно осуществить рядом известных способов поверхностной обработки либо in-situ, либо a priori. Некоторые способы поверхностной обработки включают предварительную обработку твердых частиц, например измельченного или осажденного диоксида кремния, кальция карбоната, сажи, углеродных наночастиц, бария сульфата, титана диоксида, алюминия оксида, бора нитрида, серебра, золота, платины, палладия и их сплавов, основных металлов, таких как никель, алюминий, медь, и стали, и их комбинаций, реакционноспособным соединением. За предварительной обработкой может следовать комплексообразование с первым органоборановым комплексом 24, или прямая обработка твердых частиц. Если твердые частицы включают функциональные группы, добавки, например обрабатывающие подложку вещества или примеси, которые по своей природе являются амин-реакционноспособными или тиол-реакционноспособными, могут потребовать подобающих предосторожностей для предотвращения преждевременного распада связанного первого органоборанового комплекса 24. Твердые частицы, включающие амин-реакционноспособные или тиол-реакционноспособные вещества, могут быть очищены или нейтрализованы перед присоединением первого органоборанового комплекса 24. В качестве альтернативного варианта присоединение первого органоборанового комплекса 24 можно осуществить в бескислородной среде.

В различных вариантах выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 применяется для формирования радикалов в присутствии кислорода, которые полимеризуют радикально полимеризуемые соединения с образованием димеров, олигомеров, форполимеров, полимеров, сополимеров, блок-сополимеров, звездообразных полимеров, привитых полимеров, статистических сополимеров и/или их комбинаций, которые могут либо не могут далее радикально полимеризоваться, как описано более подробно ниже.

Когда первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, первый органоборановый комплекс 24 может применяться в любом количестве для формирования первой композиции. Обычно первый органоборановый комплекс 24 применяется в количестве от 0.01 до 95, чаще от 0.1 до 80, еще чаще от 0.1 до 30, еще чаще от 1 до 20, еще чаще 1 до 15, и наиболее часто от 2 до 5 массовых долей на 100 массовых долей первой композиции. Количества первого органоборанового комплекса 24 зависят от молекулярной массы и функциональной группы первого органоборанового комплекса 24 и присутствия других компонентов в первой композиции, например наполнителей.

Система красочного покрытия дополнительно включает второй красочный слой 26, расположенный на первом красочном слое 18. Второй красочный слой 26 формируется из второй композиции. Когда подложка 12 является кузовом автомобиля, второй красочный слой 26 может быть, например, грунтовочным слоем 16, основным красочным слоем 20 или прозрачным красочным слоем 28. Например, когда первый красочный слой 18 является слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, второй красочный слой 26 обычно является грунтовочным слоем 16. Когда первый красочный слой 18 является грунтовочным слоем 16, второй красочный слой 26 обычно является основным красочным слоем 20. Таким образом, следует учитывать, что второй красочный слой 26 может быть, но необязательно, внешним красочным слоем в системе красочного покрытия 10. Кроме того, когда первый красочный слой 18 является основным красочным слоем 20, второй красочный слой 26 обычно является прозрачным красочным слоем 28. В некоторых вариантах выполнения изобретения, как показано на Фигуре 26, первый красочный слой 18 является слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14 и второй красочный слой 26 является грунтовочным слоем 16. В других вариантах выполнения изобретения, как показано на Фигуре 2а, первый красочный слой 18 является основным красочным слоем 20 и второй красочный слой 26 является прозрачным красочным слоем 28. Характерно, что когда первый красочный слой 18 является основным красочным слоем 20 и второй красочный слой 26 является прозрачным красочным слоем 28, первая композиция обычно относится к основной композиции и вторая композиция обычно относится к прозрачной композиции. Альтернативно, следует учитывать, что первый красочный слой 18 и второй красочный слой 26 вместе образуют грунтовочный слой 16, основной красочный слой 20, прозрачный красочный слой 28, и т.д. Например, грунтовочный слой 16 может быть нанесен за более чем один проход, и первый проход может быть первым красочным слоем 16 и второй проход может быть вторым красочным слоем 26, которые вместе образуют грунтовочный слой 16.

Вторая композиция может быть композицией на основе растворителя или композицией на водной основе. Вторая композиция содержит другой из первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24. Следует учитывать, что хотя вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 или первый органоборановый комплекс 24, в зависимости от того, что присутствует в первой композиции, другой из первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24 также может присутствовать во второй композиции, при условии, что он присутствует в количестве, недостаточном для образования свободных радикалов, которые могут инициировать свободнорадикальную полимеризацию. Например, в вариантах выполнения изобретения, в которых вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, вторая композиция также может содержать первое комплексоразрушающее вещество 22 при условии, что первый органоборановый комплекс 24 присутствует в избытке по отношению к первому комплексоразрушающему веществу 22 для предотвращения образования свободных радикалов. Обычно первое комплексоразрушающее вещество 22 или первый органоборановый комплекс 24 присутствует во второй композиции в молярном отношении 1:1 к другому из первого комплексоразрушающего вещества 22 или первого органоборанового комплекса 24, присутствующему в первой композиции. Первый органоборановый комплекс 24 является реакционноспособным по отношению к первому комплексоразрушающему веществу 22. В частности, первое комплексоразрушающее вещество 22 разрушает первый органоборановый комплекс 24 на границе между первым и вторым красочными слоями, как подробней описано ниже применительно к способу настоящего изобретения.

В некоторых вариантах выполнения изобретения вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, описанный выше. Этот вариант выполнения изобретения показан на Фигуре 1б, которая демонстрирует первый красочный слой 18, например основной красочный слой 20, включающий первое комплексоразрушающее вещество 22, и второй красочный слой 26, например прозрачный красочный слой 28, включающий первый органоборановый комплекс 24. Следует учитывать, что Фигура 1б является схематичным изображением и никоим образом не показывает реальных размеров, конфигураций, концентраций или расхода первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24. Альтернативный вариант выполнения изобретения, в котором вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, показан на Фигуре 1а, которая демонстрирует первый красочный слой 18, например основной красочный слой 20, включающий первый органоборановый комплекс 24 и второй красочный слой 26, например прозрачный красочный слой 28, включающий первое комплексоразрушающее вещество 22. Следует учитывать, что Фигуры 1а и 1б являются схематичными изображениями и никоим образом не показывают реальных размеров, конфигураций, концентраций, или расходов первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24. Примечательно, что на Фигурах 2а, 2б, 3а, 3б и 4 схематичное представление первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24 преднамеренно убраны для наглядности. Количества первого органоборанового комплекса 24 или первого комплексоразрушающего вещества 22 во второй композиции обычно присутствуют в пределах, описанных выше по отношению к первой композиции.

Обычно, когда первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-аминный комплекс, первое комплексоразрушающее вещество 22 первой композиции выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновой кислоты, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода, и их комбинаций. В качестве альтернативного варианта, когда первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-тиольный комплекс, первое комплексоразрушающее вещество 22 первой композиции содержит льюисовскую кислоту переходного металла.

По меньшей мере одна из первой композиции и второй композиции дополнительно содержит радикально полимеризуемое соединение. В некоторых вариантах выполнения изобретения первая композиция содержит радикально полимеризуемое соединение. В данных вариантах выполнения изобретения вторая композиция обычно является двухкомпонентной композицией. Двухкомпонентные композиции известны в данной области техники и обычно содержат два различных вида соединений, которые имеют функциональные группы, которые реакционноспособны по отношению друг к другу. Двухкомпонентная композиция может быть отверждена физическими или химическими методиками. Например, одним видом двухкомпонентной композиция является полиуретановая композиция, которая содержит изоцианат, обычно незаблокированный изоцианат, и полиол. Изоцианат и полиол упакованы раздельно и обычно смешиваются во время нанесения для формирования красочного слоя, например ударным смешением. В качестве альтернативного варианта вторая композиция может содержать радикально полимеризуемое соединение. В этих вариантах выполнения изобретения первая композиция обычно является двухкомпонентной композицией. Также следует учитывать, что каждая из первой и второй композиций могут содержать радикально полимеризуемое соединение, которое может быть одинаковым или различным в каждой соответствующей композиции.

Радикально полимеризуемое соединение обычно включает одну или более этилен ненасыщенных групп на молекулу. Предполагается, что радикально полимеризуемое соединение может включать две этилен ненасыщенные группы или три и более этилен ненасыщенные группы. Как хорошо известно в данной области техники, этилен ненасыщенные группы являются электрофильными и отдают электроны во время полимеризации. Радикально полимеризуемое соединение также может включать одну или более алкинильных групп. Радикально полимеризуемое соединение может быть выбрано из группы мономеров, димеров, олигомеров, форполимеров, полимеров, сополимеров, блок-полимеров, звездообразных полимеров, привитых полимеров, статистических сополимеров и их комбинаций, при условии что радикально полимеризуемое соединение способно к радикальной полимеризации. В одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение является мономером. В еще одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение является частично полимеризованным и является полимером, но все еще сохраняет способность к дальнейшей полимеризации. В еще одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы моно- или поли- ненасыщенных глицеринов или фосфолипидов, фосфорных сложных диэфиров, пептидов, нуклеозидов, нуклеотидов и их комбинаций, имеющих, по меньшей мере, одну радикально полимеризуемую функциональную группу.

В следующем варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы акрилатов, карбаматов, эпоксидов и их комбинаций. Подходящими неограничивающими примерами карбаматов и эпоксидов являются те, которые имеют, по меньшей мере, одну радикально полимеризуемую функциональную группу и обычно одну или более функциональных групп, выбранных из сложных эфиров, простых эфиров, кетонов, альдегидов, карбоновых кислот, амидов и мочевин, акрилов, сернистых групп, фосфорных групп и их комбинаций. Карбаматы могут включать алифатические, циклоалифатические и ароматические группы и могут иметь линейные или разветвленные структуры с различными функциональными группами, включая в качестве неограничивающих примеров разветвленную углеводородную функциональную группу, гидроксильную функциональную группу, карбоксилатную функциональную группу, карбаматную функциональную группу и/или сложноэфирную функциональную группу. В следующем варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы α,β-ненасыщенных алифатических соединений, виниловых эфиров, замещенных стиролов, сложных эфиров метакриловой кислоты, сложных эфиров акриловой кислоты и их комбинаций. Примеры подходящих α,β-ненасыщенных алифатических соединений включают в качестве неограничивающих 1-октен, 1-гексен, 1-децен и их комбинации. Неограничивающие примеры подходящих сложных виниловых эфиров и стиролов включают винилацетат, стирол, α-метилстирол, п-метилстирол и их комбинации.

В других вариантах выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы акрилатов, галоген замещенных акрилатов, алкеноатов, карбонатов, фталатов, ацетатов, итаконатов и их комбинаций. Подходящие примеры акрилатов включают в качестве неограничивающих бутил акрилат, трет-бутил акрилат, изоборнил акрилат, изодецил акрилат, 2-этилгексил акрилат, лаурил акрилат, циклогексил акрилат, октил акрилат, изоцианат содержащие акрилаты, как, например, изоцианатоакрилат, и их комбинации. В дополнительных вариантах выполнения изобретения радикальное полимеризуемое соединение выбирается из группы диакрилатов, триакрилатов, полиакрилатов, уретан акрилатов, ненасыщенных сложных полиэфиров и их комбинации. Подходящие примеры ди-, три- и поли- акрилатов включают в качестве неограничивающих гександиол диакрилат, трипропиленгликоль диакрилат, триметилолпропан триакрилат, алкоксилированный триметилолпропан триакрилат, пентаэритритол триакрилат, пентаэритритол тетраакрилат, дипентаэритритол гексаакрилат и их комбинацию. Подходящие неограничивающие примеры уретан акрилатов содержат Ebercryl 8402 и Ebercryl 8301, доступные для приобретения у UCB Chemicals, и Actilane 251, доступный для приобретения у Akcros Chemicals. Подходящие неограничивающие примеры ненасыщенных сложных полиэфиров включают сложные полиэфиры, приготовленные с малеиновым ангидридом. В дополнительном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение дополнительно означает смесь OH-акриловой смолы и дипентаэритритол пента/гекса акрилата. В еще одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы ненасыщенных акриловых эфирных смол, функциональных акриловых сложноэфирных мономеров и их комбинаций.

В других вариантах выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы бутилен гликоль диакрилата, бутиленгликоль диметилакрилата, 2-этилгексилакрилата, 2-этилгексилметакрилата, 2-гидроксиэтилакрилата, 2-гидроксиэтил метакрилата, метилакрилата, метилметакрилата, неопентил гликоль диакрилата, неопентилгликоль диметакрилата, глицидил акрилата, глицидил метакрилата, аллил акрилата, аллил метакрилата, стеарил акрилата, стеарил метакрилата, тетрагидрофурфурил акрилата, тетрагидрофурфурил метакрилата, капролактон акрилата, перфторбутил акрилата, перфторбутил метакрилата, 1Н,1Н,2Н,2Н-гептадекафтордецил акрилата, 1Н,1Н,2Н,2Н-гептадекафтордецил метакрилата, тетрагидроперфторакрилата, феноксиэтил акрилата, феноксиэтил метакрилата, бисфенол-А акрилата, бисфенол-А диметакрилата, этоксилированного бисфенол-А акрилата, этоксилированного бисфенол-А метакрилата, гексафтор бисфенол-А диакрилата, гексафтор бисфенол-А диметакрилата, диэтиленгликоль диакрилата, диэтиленгликоль диметакрилата, дипропиленгликоль диакрилата, дипропилен гликоль диметакрилата, полиэтиленгликоль диакрилата, полиэтилен гликоль диметакрилата, полипропиленгликоль диакрилата, полипропиленгликоль диметакрилата, триметилолпропантриакрилата, триметилолпропантриметакрилата, этоксилированного триметилолпропантриакрилата, этоксилированного триметилолпропантриметакрилата, пентаэритритол триакрилата, пентаэритритол триметакрилата, пентаэритритол тетраакрилата, петаэритритол тетраметакрилата и их комбинаций. Другие примеры подходящих акрилатов включают акриламиды и метакриламиды, такие как N-изопропил акриламид и N,N-диметилакриламид. В одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы алкилен гликоль диалкилакрилата, алкилен гликоль диакрилата и их комбинаций.

Подходящие примеры алкеноатов включают в качестве неограничивающих алкил-N-алкеноаты, метил-3-бутеноат и их комбинации. Подходящие примеры карбонатов включают в качестве неограничивающих алкил карбонаты, аллил алкил карбонаты, такие как аллил метил карбонат, диаллил пирокарбонат, диаллил карбонат и их комбинации. Подходящие итаконаты для применения в настоящем изобретении включают в качестве неограничивающих алкил итаконаты, такой как диметил итаконат. Неограничивающие примеры подходящих ацетатов включают алкил ацетаты, аллил ацетаты, аллил ацетоацетаты и их комбинации. Неограничивающие примеры фталатов включают в качестве неограничивающих аллил фталаты, диаллил фталаты и их комбинации.

Радикально полимеризуемое соединение также может включать стирол и замещенные стиролы, особенно при использовании в сочетании с акриловыми мономерами. Радикально полимеризуемое соединение, как вариант, может включать полиуретановые форполимеры с акрилатными группами, полученные в результате реакции акрилатных мономеров, олигомеров или полимеров, реакционноспособных по отношению к изоцианату, например гидрокси акрилатов, с форполимерами с изоцианатными функциональными группами. Также пригодным является класс проводящих мономеров, допирующих средств, олигомеров, полимеров и макромономеров, обладающих в среднем, по меньшей мере, одной свободнорадикально полимеризуемой группой на молекулу, и способностью переноса электронов, ионов, дырок, и/или фононов.

Неограничивающие примеры включают в качестве неограничивающих 4,4'4''-трис(N-(3(2-акрилоилоксиэтилокси)фенил)-N-фениламино]трифениламин и 4,4'4''-трис(N-(3(бензоилоксифенил)-N-фениламино]трифениламин.

Также предполагается, что радикально полимеризуемое соединение может включать соединения, включающие акрилоксиалкильные группы, такую как акрилоксипропильную группу, метакрилоксиалкильные группы, такую как метакрилоксипропильную группу, и/или ненасыщенные органические группы, включая в качестве неограничивающих примеров алкенильные группы, имеющие 2-12 атомов углерода, включая винильные, аллильные, бутенильные и гексенильные группы, алкинильные группы, имеющие 2-12 атомов углерода, включая этинильные, пропинильные и бутинильные группы, и их комбинации. Ненасыщенные органические группы могут включать радикально полимеризуемые группы в олигомерных и/или полимерных полиэфирах, включая аллилоксиполи(оксиалкиленовую) группу, ее галогензамещенные аналоги и их комбинации. В еще одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение включает соединение, полученное сополимеризацией органических соединений, имеющих полимерные основные цепи, с радикально полимеризуемым соединением, так что имеется в среднем, по меньшей мере, одна свободнорадикально полимеризуемая группа на сополимер. Подходящие органические соединения включают в качестве неограничивающих примеров полимеры на основе углеводородов, например полиизобутилен, полибутадиены, полиизопрены, полиолефины, например полиэтилен, полипропилен и полиэтилен-полипропилен сополимеры, полистиролы, стирол бутадиен и акрилонитрил бутадиен стирол, полиакрилаты, полиэфиры, например полиэтиленоксид и полипропиленоксид, сложные полиэфиры, например полиэтилен терефталат и полибутилен терефталат, полиамиды, поликарбонаты, полиимиды, полимочевины, полиметакрилаты, частично фторированные или перфорированные полимеры, например политетрафторэтилен, фторированные каучуки, ненасыщенные на концах углеводороды, олефины, полиолефины и их комбинации. Конечно, следует понимать, что радикально полимеризуемое соединение не ограничено вышеуказанными соединениями и может включать любые другие соединения, известные в данной области техники. Вдобавок, радикально полимеризуемое соединение может применяться в сочетании с любым другим видом химических составов, включая те, для которых необходимо отверждение в печи.

Следует учитывать, что как первая, так и вторая композиции могут дополнительно содержать второе, третье или более трех радикально полимеризуемых соединений. Второе, третье и любые дополнительные радикально полимеризуемые соединения могут быть такими или отличными от радикально полимеризуемого соединения, описанного выше. Следует учитывать, что свободнорадикально полимеризуемое соединение может применяться в сочетании с любым другим видом химических составов, включая те, для которых необходимо отверждение в печи. В различных вариантах выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение обычно присутствует в первой и/или второй композиции в количестве от 20 до 99, чаще в количестве от 50 до 99, еще чаще в количестве от 60 до 99 массовых долей на 100 массовых долей первой и/или второй композиции, соответственно.

В некоторых вариантах выполнения изобретения система красочного покрытия 10 настоящего изобретения дополнительно содержит третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое 26. Третий красочный слой обычно является основным красочным слоем 20 или прозрачным слоем 28. Например, как показано на Фигуре 3а, когда первый красочный слой 18 является слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14 и второй красочный слой 26 является грунтовочным слоем 16, третий красочный слой является основным красочным слоем 20. В качестве альтернативного варианта, как показано на Фигуре 3б, если первый красочный слой 18 является грунтовочным слоем 16 и второй красочный слой 26 является основным красочным слоем 20, третий красочный слой является прозрачным красочным слоем 28.

Третий красочный слой формируется из третьей композиции. Третья композиция может быть композицией на основе растворителя или композицией на основе воды. Когда первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24 и вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, третья композиция обычно содержит органоборановый комплекс третьего слоя, который может быть таким же или отличным от первого органоборанового комплекса 24. Обычно в данном варианте выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 и органоборановый комплекс третьего слоя выбираются независимо из группы органоборан-аминных комплексов. Органоборановый комплекс третьего слоя может быть любым из органоборан-аминных комплексов, указанных выше применительно к первому органоборановому комплексу 24.

Когда первый органоборановый комплекс 24 и органоборановый комплекс третьего слоя выбираются независимо из группы органоборан-аминных комплексов, первое комплексоразрушающее вещество 22 второй композиции обычно выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновых кислот, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода; и их комбинаций. Первое комплексоразрушающее вещество 22 разрушает как первый органоборановый комплекс 24, так и органоборановый комплекс третьего слоя на границе между первым и вторым красочными слоями 18, 26 и вторым и третьим красочными слоями, соответственно. Следует учитывать, что, когда первое комплексоразрушающее вещество 22 является льюисовской кислотой переходного металла, первый органоборановый комплекс 24 и органоборановый комплекс третьего слоя могут независимо выбираться из группы органоборан-тиольных комплексов, указанных выше. В данных вариантах выполнения изобретения первое комплексоразрушающее вещество 22 второй композиции также разрушает первый органоборановый комплекс 24 и органоборановый комплекс третьего слоя на границах между первым и вторым красочными слоями 18, 26 и вторым и третьим красочными слоями, соответственно.

Следует учитывать, что, когда первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, и третья композиция содержит органоборановый комплекс третьего слоя, первый красочный слой 18 обычно является грунтовочным слоем 16, второй красочный слой 26 обычно является основным красочным слоем 20, и третий красочный слой обычно является прозрачным красочным слоем 28, как показано на Фигуре 3б. Таким образом, грунтовочный слой 16 содержит первый органоборановый комплекс 24, основной красочный слой 20 содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и прозрачный красочный слой 28 содержит органоборановый комплекс третьего слоя. Обычно в данных вариантах выполнения изобретения подложка 12 имеет расположенный на ней слой, нанесенный методом электроосаждения, 14. Вдобавок, в данных вариантах выполнения изобретения первая и вторая композиции содержат радикально полимеризуемое соединение, тогда как вторая композиция является двухкомпонентной композицией.

В качестве альтернативного варианта, когда первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, вторая композиция дополнительно содержит второе комплексоразрушающее вещество, отличное от первого комплексоразрушающего вещества 22 и является, по существу, нереакционноспособным по отношению к первому органоборановому комплексу 24. Второе комплексоразрушающее вещество является, по существу, нереакционноспособным по отношению к первому органоборановому комплексу в условиях окружающей среды для предотвращения распада первого органоборанового комплекса 24 во второй композиции вторым комплексоразрушающим веществом. Например, когда первое комплексоразрушающее вещество 22 выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновых кислот, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода; и их комбинаций; второе комплексоразрушающее вещество является льюисовской кислотой переходного металла, т.е. второе комплексоразрушающее вещество отличается от первого комплексоразрушающего вещества 22. Кроме того, когда первый органоборановый комплекс является органоборан-аминным комплексом, второе комплексоразрушающее вещество является льюисовской кислотой переходного металла, поскольку льюисовские кислоты переходного металлов обычно не разрушают органоборан-аминные комплексы в условиях окружающей среды. В качестве альтернативного варианта, если первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-тиольным комплексом, второе комплексоразрушающее вещество выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновых кислот, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода; и их комбинаций; поскольку эти комплексоразрушающие вещества обычно не разрушают органоборан-тиольные комплексы в условиях окружающей среды.

Дополнительно, если первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, третья композиция дополнительно содержит органоборановый комплекс третьего слоя. В данном варианте выполнения изобретения органоборановый комплекс третьего слоя обычно отличается от первого органоборанового комплекса 24 по причинам, описанным более подробно ниже относительно способа настоящего изобретения. Например, если первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, органоборановый комплекс третьего слоя может быть органоборан-тиольным комплексом. В качестве альтернативного варианта, когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-тиольным комплексом, органоборановый комплекс третьего слоя может быть органоборан-аминным комплексом. Подходящие примеры органоборанового комплекса третьего слоя, где органоборановый комплекс третьего слоя является либо органоборан-аминным комплексом, либо органоборан-тиольным комплексом, описаны выше. Второе комплексоразрушающее вещество разрушает органоборановый комплекс третьего слоя на границе между вторым и третьим красочными слоями для образования свободных радикалов, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию, по меньшей мере, одного из второго и третьего красочных слоев, как описано более подробно ниже. Любые количества органоборановых комплексов и/или комплексоразрушающих веществ, присутствующих в третьей композиции, в основном ограничивается диапазонами, заданными выше относительно первой композиции.

Третья композиция обычно содержит радикально полимеризуемое соединение, выбранное из группы свободнорадикально полимеризуемых мономеров, свободнорадикально полимеризуемых олигомеров, свободнорадикально полимеризуемых полимеров, и их комбинаций. Радикально полимеризуемое соединение третьей композиции может таким же или отличным от радикально полимеризуемого соединения первой и/или второй композиции. Обычно радикально полимеризуемое соединение третьей композиции выбирается независимо из тех, что указаны выше в отношении радикально полимеризуемого соединения первой и/или второй композиции. Следует учитывать, что свободнорадикально полимеризуемое соединение может применяться в сочетании с любым другим видом химических составов, включая те, для которых необходимо отверждение в печи.

Если первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, система красочного покрытия 10 настоящего изобретения может дополнительно включать четвертый красочный слой, расположенный на третьем красочном слое. В случае наличия четвертый красочный слой обычно является прозрачным красочным слоем 28. Например, как показано на Фигуре 4, если первый красочный слой 18 является слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, второй красочный слой 26 является грунтовочным слоем 16 и третий красочный слой является основным красочным слоем 20, четвертый красочный слой является прозрачным красочным слоем 28.

Когда система красочного покрытия 10 дополнительно включает четвертый красочный слой, третья композиция дополнительно содержит третье комплексоразрушающее вещество, которое отличается от второго комплексоразрушающего вещества и, по существу, является нереакционноспособным по отношению к органоборановому комплексу третьего слоя. Третье комплексоразрушающее вещество является, по существу, нереакционноспособным по отношению к органоборановому комплексу третьего слоя в условиях окружающей среды, чтобы предотвратить разрушение органоборанового комплекса третьего слоя в третьей композиции третьим комплексоразрушающим веществом. Например, когда второе комплексоразрушающее вещество выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновых кислот, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода; и их комбинаций; третье комплексоразрушающее вещество является льюисовской кислотой переходного металла, т.е. третье комплексоразрушающее вещество отличается от второго комплексоразрушающего вещества. Кроме того, если органоборановый комплекс третьего слоя является органоборан-аминным комплексом, третье комплексоразрушающее вещество является льюисовской кислотой переходного металла, поскольку льюисовские кислоты переходного металла в основном не разрушают органоборан-аминные комплексы в условиях окружающей среды. В качестве альтернативного варианта, если органоборановый комплекс третьего слоя является органоборан-тиольным комплексом, третье комплексоразрушающее вещество выбирается из группы кислот, например, карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновых кислот, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода; и их комбинаций; поскольку эти комплексоразрушающие вещества обычно не разрушают органоборан-тиольные комплексы в условиях окружающей среды. Характерно, что третье комплексоразрушающее вещество может быть таким же или отличным от первого комплексоразрушающего вещества 22. Обычно третье комплексоразрушающее вещество и первое комплексоразрушающее вещество 22 каждое выбирается независимо из одной и той же группы комплексоразрушающих веществ, т.е. каждое независимо выбирается из льюисовских кислот переходного металла или из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновой кислоты, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода; и их комбинаций.

Четвертый красочный слой формируется из четвертой композиции. Четвертая композиция может быть композицией на основе растворителя или композицией на водной основе. Четвертая композиция содержит органоборановый комплекс четвертого слоя отличный от органоборанового комплекса третьего слоя по причинам, описанным более подробно ниже применительно к способу настоящего изобретения. Например, когда органоборановый комплекс третьего слоя является органоборан-аминным комплексом, органоборановый комплекс четвертого слоя является органоборан-тиольным комплексом. В качестве альтернативного варианта, когда органоборановый комплекс третьего слоя является органоборан-тиольным комплексом, органоборановый комплекс четвертого слоя является органоборан-аминным комплексом. Подходящие примеры органоборанового комплекса четвертого слоя, где органоборановый комплекс четвертого слоя является либо органоборан-аминным комплексом, либо органоборан-тиольным комплексом, описаны выше. Третье комплексоразрушающее вещество разрушает органоборановый комплекс четвертого слоя на границе между третьим и четвертым красочными слоями, как описано более подробно ниже. Любые количества органоборановых комплексов и/или комплексоразрушающих веществ, присутствующих в четвертой композиции, в основном ограничиваются диапазонами, заданными выше относительно первой композиции.

Четвертая композиция дополнительно может содержать радикально полимеризуемое соединение, выбранное из группы свободнорадикально полимеризуемых мономеров, свободнорадикально полимеризуемых олигомеров, свободнорадикально полимеризуемых полимеров, и их комбинаций. Радикально полимеризуемое соединение четвертой композиции может быть таким же или отличным от радикально полимеризуемого соединения первой, второй и/или третьей композиции. Хоть это и не является обязательным, но радикально полимеризуемое соединение четвертой композиции обычно выбирается независимо из тех, что указаны выше в отношении радикально полимеризуемого соединения первой композиции. Следует учитывать, что свободнорадикально полимеризуемое соединение может применяться в сочетании с любым другим видом химических составов, включая те, для которых необходимо отверждение в печи.

Следует учитывать, что вдобавок к вышеуказанным соединениям первая, вторая, третья и/или четвертая композиции также могут содержать одну или более добавок. Одна или более добавок могут выбираться из группы, состоящей из выравнивающих агентов, растворителей, поверхностно-активных веществ (ПАВ), наполнителей, стабилизаторов, растворителей, пластификаторов, пеногасителей, смачивающих добавок, катализаторов, средств контроля реологических свойств, пигментов, фотосинергистов, усилителей адгезии, диспергирующих средств для пигментов, добавок, обеспечивающих текучесть, полимеров с кислотными функциональными группами, дополнительных полимеров, катализаторов и их комбинаций. Неограничивающие примеры подходящих ПАВ включают Surfynol® Surfactants, доступные для приобретения у Air Products and Chemicals, Inc. of Allentown, PA. Неограничивающие примеры подходящих пластификаторов включают Coroc® Acrylic Plasticizer Resins, доступные для приобретения у Cook Composites and Polymers of St.Louis, МО.

Одна или несколько добавок также могут включать катализатор для ускорения отверждения. Такие катализаторы, широко известные в области техники, могут включать в качестве неограничивающих примеров фенил кислый фосфат, монобутилмалеат, бутил фосфат, сложный гидроксифосфатный эфир, и их комбинации. Другие катализаторы, которые могут быть полезными в композиции, включают в качестве неограничивающих примеров соли переходного металла, такие как соли цинка и соли олова, и их комбинации. Катализатор может быть заблокированным, незаблокированным или частично заблокированным. Катализатор может быть заблокирован или частично заблокирован амином или другим подходящим блокирующим агентом, как, например, оксирановым модификатором. Катализатор в случае его наличия предпочтительно включен в количестве от 0.1 до 1.2, более предпочтительно от 0.1 до 0.9 и наиболее предпочтительно от 0.2 до 0.7 массовых долей на 100 массовых долей композиции.

Если первая, вторая, третья и/или четвертая композиции включают растворитель, он может быть любым из известных в данной области техники, включая воду, и может не содержать опасных загрязнителей воздуха (НАР). В одном варианте выполнения изобретения растворитель включает полярный органический растворитель. В еще одном варианте выполнения изобретения растворитель включает полярный алифатический растворитель. В дополнительном варианте выполнения изобретения растворитель включает полярный ароматический растворитель. В еще одном варианте выполнения изобретения растворитель выбирается из группы кетона, сложного эфира, ацетата, апротонного амида, апротонного сульфоксида, апротонного амина и их комбинаций. В случае наличия растворитель обычно включен в количестве до 60, чаще в количестве от 5 до 50, и наиболее часто в количестве от 10 до 40 массовых долей на 100 массовых долей соответствующей композиции.

Как указано выше, одна или более добавок может включать пигмент. Когда, например, одна из первой, второй, третьей или четвертой композиций применяется для формирования основного красочного слоя 20, пигмент может включать органические и/или неорганические соединения, красящие материалы, наполнители, металлические и/или неорганические чешуйчатые материалы, например чешуйчатая слюда или алюминий, и их комбинации. Неограничивающие примеры подходящих пигментов включают сажевый пигмент, диоксид титана и другие неорганические красящие пигменты, такие как оксид железа, желтый хром, молибдатный оранжевый, желтый титан, желтый титанат никеля, зеленый хром и т.п.

Как уже говорилось выше, настоящее изобретение также относится к способу получения многослойного красочного покрытия. Способ содержит стадию обеспечения подложки 12. Способ дополнительно содержит стадию нанесения первого красочного слоя 18 на подложку 12. Способ также содержит стадию нанесения второго красочного слоя 26 на первый красочный слой 18. Кроме того, способ содержит стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого красочного слоя 18 и второго красочного слоя 26, тем самым получая многослойное красочное покрытие. Следует учитывать, что в вариантах выполнения изобретения, в которых система красочного покрытия 10 содержит третий красочный слой, способ настоящего изобретения дополнительно содержит стадию нанесения третьего красочного слоя на второй красочный слой 26. Аналогично, когда система красочного покрытия 10 содержит четвертый красочный слой, способ дополнительно содержит стадию нанесения четвертого красочного слоя на третий красочный слой.

Стадия нанесения каждого из первого, второго, третьего и/или четвертого красочных слоев может включать любой способ нанесения, известный в данной области техники. Например, стадия нанесения каждого из красочных слоев может содержать нанесение каждой соответствующей композиции для формирования каждого из красочных слоев. Подходящие способы нанесения включают в качестве неограничивающих примеров нанесение покрытия распылением, нанесение покрытия погружением, нанесение покрытия с помощью валика, нанесение покрытия наливом, электростатическое распыление и их комбинации. Следует учитывать, что каждый из красочных слоев может быть нанесен на влажный слой, т.е. каждая соответствующая композиция может быть нанесена последовательно перед отверждением каждого из соответствующих красочных слоев. Кроме того, любой из красочных слоев может быть предварительно отвержден посредством, например, испарения растворителя, учитывая, что после предварительного отверждения может произойти дополнительная полимеризация. Вдобавок, следует учитывать, что каждый соответствующий красочный слой может быть нанесен за множество проходов, т.е. каждый соответствующий красочный слой не требует нанесения за один проход при применении каждого соответствующего красочного слоя, чтобы достичь желательных пленкообразующих свойств или толщины, что, в основном, зависит от вида наносимого красочного слоя, помимо всего прочего.

В качестве альтернативного варианта, каждый из первого, второго, третьего и/или четвертого красочных слоев может быть заранее сформированной пленкой. Например, из первой композиции может быть заранее сформирована пленка, которая может располагаться на подложке 12, образуя первый красочный слой 18. Каждая заранее сформированная пленка может быть сформирована, по меньшей мере, частичной полимеризацией первой, второй, третьей и/или четвертой композиций. В данном варианте выполнения изобретения стадия нанесения первого красочного слоя 18 на подложку 12 содержит размещение заранее сформированной пленки, полученной из первой композиции, на подложке 12. Вдобавок, стадия нанесения второго красочного слоя 26 на первый красочный слой 18 включает размещение заранее сформированной пленки, полученной из второй композиции, на первом красочном слое 18. При использовании заранее сформированных пленок, стадия нанесения третьего красочного слоя, в случае его наличия, включает размещение заранее сформированной пленки, полученной из третьей композиции, на втором красочном слое 26. Дополнительно, стадия нанесения четвертого красочного слоя, в случае его наличия, включает размещение заранее сформированной пленки, полученной из четвертой композиции, на третьем красочном слое.

Следует учитывать, что может применяться любая комбинация способов нанесения первого, второго, третьего и/или четвертого красочных слоев. Например, первый красочный слой 18 может быть нанесен на подложку 12 посредством размещения заранее сформированной пленки, полученной из первой композиции, на подложке 12. Второй красочный слой 26 может быть нанесен на первый красочный слой 18 путем распыления второй композиции на первый красочный слой 18 для образования второго красочного слоя 26. Другими словами, каждый соответствующий красочный слой может быть нанесен независимым способом, который может быть таким же или отличным от способа нанесения любого другого красочного слоя.

Как указано выше, способ настоящего изобретения включает стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого красочного слоя 18 и второго красочного слоя 26. Стадия отверждения, по меньшей мере, одного из первого красочного слоя 18 и второго красочного слоя 26 обычно проводится при температуре окружающей среды, т.е. при температуре от 20°C до 30°C, и давлении окружающей среды, т.е. около 1 атмосферы. Другими словами, стадия отверждения, по меньшей мере, первого красочного слоя 18 или второго красочного слоя 26 обычно проводится без внешнего нагрева. Поскольку стадия отверждения, по меньшей мере, одного из первого красочного слоя 18 и второго красочного слоя 26 обычно проводится без внешнего нагрева, способ настоящего изобретения не требует наличия печей, которые традиционно применяются для отверждения красочных слоев. Однако, следует учитывать, что нагрев, УФ-излучение, и другие способы отверждения первого, второго, третьего, и/или четвертого красочных слоев могут использоваться.

Следует учитывать, что выражение "отверждение, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев" относится к красочному слою, сформированному из композиции, содержащей радикально полимеризуемое соединение. Например, если первая композиция содержит радикально полимеризуемое соединение, стадия отверждения относится к первому красочному слою 18, и если вторая композиция содержит радикально полимеризуемое соединение, стадия отверждения относится ко второму красочному слою 26. Вдобавок, когда первая композиция содержит радикально полимеризуемое соединение и вторая композиция является двухкомпонентной композицией, способ настоящего изобретения обычно дополнительно содержит стадию отверждения второго красочного слоя 26. Когда вторая композиция является двухкомпонентной композицией, второй красочный слой 26 может быть отвержден любым известным в данной области техники способом, например нагревом, УФ-излучением и.т.д. Подобным образом, когда вторая композиция содержит радикально полимеризуемое соединение и первая композиция является двухкомпонентной композицией, способ настоящего изобретения обычно дополнительно содержит стадию отверждения первого красочного слоя 18. Когда первая композиция является двухкомпонентной композицией, первый красочный слой 18 может быть отвержден любым известным в данной области техники способом, например нагревом, УФ-излучением и.т.д.

Когда способ включает стадию нанесения третьего красочного слоя на второй красочный слой 26, способ обычно также включает стадию отверждения третьего красочного слоя. Кроме того, когда способ включает стадию нанесения четвертого красочного слоя на третий красочный слой, способ обычно также включает стадию отверждения четвертого красочного слоя. Следует учитывать, что когда способ включает стадии нанесения и отверждения третьего и четвертого красочных слоев, длительность отверждения всех красочных слоев будет больше, чем длительность, указанная выше. Кроме того, следует учитывать, что каждая из третьей и четвертой композиций, применяемых для формирования третьего и четвертого красочных слоев, может содержать радикально полимеризуемое соединение и может отвердевать посредством свободнорадикальной полимеризации. В качестве альтернативного варианта, каждая из третьей и четвертой композиций, применяемых для формирования третьего и четвертого красочных слоев, может отверждаться посредством других методик, описанных выше, а также могут быть двухкомпонентными композициями. Вдобавок, одна из третьей и четвертой композиций может быть двухкомпонентной композицией, в то время как другая содержит радикально полимеризуемое соединение. Когда способ включает стадии отверждения третьего и/или четвертого красочных слоев, множественные красочные слои могут отверждаться одновременно, т.е. стадия отверждения может содержать одну стадию отверждения для нескольких красочных слоев.

Стадия отверждения, по меньшей мере, одного из первого красочного слоя 18 и второго красочного слоя 26 обычно включает полимеризацию радикально полимеризуемого соединения посредством свободнорадикальной полимеризации. Механизм свободнорадикальной полимеризации известен в данной области техники и обычно включает три стадии: инициацию, рост и терминацию. Обычно, реакция гомолитического замещения проходит между триплетным кислородом и органоборановым инициатором, тем самым формируя радикал, который вступает в реакцию с кислородом и образует алкильный радикал. Алкильный радикал обычно удлиняет растущую полимерную цепь посредством дополнительных гомолитических реакций радикально полимеризуемого соединения и любого второго, третьего или дополнительного радикально полимеризуемого соединения. Стадия терминации может включать реакцию сочетания, в которой два вида радикалов реагируют друг с другом, образуя единственную молекулу. В качестве альтернативного варианта, может происходить диспропорционирование, когда два радикала встречаются и обмениваются протонами.

Не имея желания ограничиваться какой-либо конкретной теорией, полагают, что когда второй красочный слой 26 наносится на первый красочный слой 18, первое комплексоразрушающее вещество 22 и/или первый органоборановый комплекс 24 переносятся в пределах соответствующего слоя к границе между первым и вторым красочными слоями. Первое комплексоразрушающее вещество 22 разрушает первый органоборановый комплекс 24, тем самым формируя свободные радикалы, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения второго красочного слоя 26 и/или первого красочного слоя 18. Кроме того, поскольку отверждение первого и/или второго красочных слоев инициируется на границе между первым и вторым красочными слоями, при отверждении первый и второй красочные слои имеют великолепные физические свойства. Не имея желания ограничиваться какой-либо конкретной теорией, полагают, что, так как первый и/или второй красочные слои отверждаются "изнутри-наружу", т.е. на границе между первым и вторым красочными слоями, первый и второй красочные слои характеризуются отличной адгезией и наружным видом.

Аналогично, в вариантах выполнения изобретения, в которых первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и третья композиция содержит органоборановый комплекс третьего слоя, первый органоборановый комплекс 24, первое комплексоразрушающее вещество 22 и/или органоборановый комплекс третьего слоя переносятся в пределах каждого соответствующего слоя таким образом, что первое комплексоразрушающее вещество 22 разрушает первый органоборановый комплекс на границе между первым и вторым красочными слоями, а также разрушает органоборановый комплекс третьего слоя на границе между вторым и третьим красочными слоями. Когда первое комплексоразрушающее вещество 22 разрушает каждый соответствующий органоборановый комплекс, образуются свободные радикалы, инициирующие свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения первого, второго и/или третьего красочных слоев. Обычно в данном варианте выполнения изобретения первая и третья композиции содержат радикально полимеризуемое соединение, а вторая композиция является двухкомпонентной композицией. Таким образом, каждая из первой и третьей красочных композиций отверждается посредством свободнорадикальной полимеризации, тогда как второй красочный слой 26 отверждается посредством альтернативной методики, например нагревом, УФ-излучением и.т.д. Другими словами, в данном варианте выполнения изобретения грунтовочный слой 16 и прозрачный слой 28 обычно отверждаются посредством свободнорадикальной полимеризации, описанной здесь, а основной красочный слой 20 отверждается другими способами, которые не опираются на свободнорадикальной полимеризации, включающие другие химические (например двухкомпонентные композиция) и/или физические (например УФ-излучение, нагрев и.т.д.) методы.

В качестве альтернативного варианта, в вариантах выполнения изобретения, в которых первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс, и когда способ настоящего изобретения включает нанесение третьего красочного слоя на второй красочный слой 26, второе комплексоразрушающее вещество во втором красочном слое 26 и/или органоборановый комплекс третьего слоя в третьем красочном слое переносятся в пределах соответствующего слоя на границе между вторым и третьим красочными слоями. Второе комплексоразрушающее вещество второго красочного слоя 26 затем разрушает органоборановый комплекс третьего красочного слоя, тем самым формируя свободные радикалы, инициирующие свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения второго и/или третьего красочных слоев. Примечательно в данных вариантах выполнения изобретения то, что вторая композиция содержит как второе комплексоразрушающее вещество, так и первый органоборановый комплекс 24. Вторая композиция остается стабильной в условиях окружающей среды благодаря тому, что второе комплексоразрушающее вещество и первый органоборановый комплекс 24 являются, по существу, нереакционноспособными по отношению друг к другу. То же самое справедливо и для третьей композиции, которая включает как третье комплексоразрушающее вещество, так и органоборановый комплекс четвертого слоя, когда способ дополнительно содержит стадию нанесения четвертого красочного слоя на третий красочный слой. Выражение "по существу, нереакционноспособный", используемый в настоящем описании в отношении второго комплексоразрушающего вещества и первого органоборанового комплекса 24 и/или третьего комплексоразрушающего вещества и органоборанового комплекса четвертого слоя, означает такое стабильное состояние, при котором свободнорадикальная полимеризация ингибируется в присутствии второго комплексоразрушающего вещества и первого органоборанового комплекса 24 или третьего комплексоразрушающего вещества и органоборанового комплекса четвертого слоя.

Если способ настоящего изобретения дополнительно содержит нанесение четвертого красочного слоя на третий красочный слой, третье комплексоразрушающее вещество в третьем красочном слое и/или органоборановый комплекс четвертого слоя в четвертом красочном слое перемещаются в пределах соответствующего слоя к границе между третьим и четвертым красочными слоями. Третье комплексоразрушающее вещество третьего красочного слоя затем разрушает органоборановый комплекс четвертого красочного слоя, тем самым формируя свободные радикалы, инициирующие свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения третьего и/или четвертого красочных слоев.

Если каждый из первого, второго, третьего и/или четвертого красочных слоев являются заранее сформированными пленками, для увеличения поверхностного взаимодействия между каждым соответствующим слоем и обеспечения перемещения каждого комплексоразрушающего вещества и/или органоборанового комплекса может применяться нагрев. В качестве альтернативного варианта, могут применяться другие формы энергии, например УФ-излучение. Примечательно, что когда первый, второй, третий и/или четвертый красочные слои наносятся на влажный слой, отверждение можно осуществить в отсутствии нагрева, как описано выше.

Кроме того, в вариантах выполнения изобретения, где первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 и вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, и когда способ включает стадию нанесения третьего и/или четвертого красочных слоев, стадия отверждения красочных слоев называется "каскадным отверждением". При каскадном отверждении первое комплексоразрушающее вещество 22 перемещается в пределах первого красочного слоя 18 для разрушения первого органоборанового комплекса 24 второго красочного слоя 26 на границе между первым и вторым красочными слоями, тем самым формируя свободные радикалы и инициируя свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения первого и/или второго красочных слоев. Вдобавок, второе комплексоразрушающее вещество перемещается в пределах второго красочного слоя 26 для разрушения органоборанового комплекса третьего красочного слоя на границе между вторым и третьим красочными слоями, тем самым формируя свободные радикалы и инициируя свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения второго и/или третьего красочных слоев. И наконец, третье комплексоразрушающее вещество перемещается в пределах третьего красочного слоя для разрушения органоборанового комплекса четвертого красочного слоя на границе между третьим и четвертым красочными слоями, тем самым образуя свободные радикалы и инициируя свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения третьего и/или четвертого красочного слоя.

Обычно красочные слои, которые содержат органоборановый комплекс, являются теми, которые отверждаются посредством свободнорадикальной полимеризации. Таким образом, красочные слои, содержащие органоборановый комплекс, также обычно содержат радикально полимеризуемое соединение. Следовательно, в данном варианте выполнения изобретения второй, третий и четвертый красочные слои отверждаются посредством свободнорадикальной полимеризации, как описано здесь, а первый красочный слой 18 отверждается другими способами, которые не опираются на свободнорадикальную. полимеризацию, включая другие химические (например двухкомпонентные композиции) и/или физические (например УФ-излучение, нагрев, и т.д.) методики. Другими словами, в данном варианте выполнения изобретения, грунтовочный слой 16, основной красочный слой 20 и прозрачный красочный слой 28 обычно отверждаются при помощи свободнорадикальной полимеризации, а слой, нанесенный методом электроосаждения, 14 отверждается посредством других способов, которые не опираются на свободнорадикальную полимеризацию.

Настоящее изобретение было описано здесь иллюстративным образом, и следует понимать, что применяемая терминология имела целью показать сущность слов описания, нежели чем ограничить его. Очевидно, что возможно множество модификаций и вариаций настоящего изобретения в свете вышеописанных идей и изобретение можно осуществлять на практике иным образом, чем было конкретно описано.

Изобретение относится к системе красочного покрытия и, более конкретно, к системе красочного покрытия, которая включает органоборановый комплекс, и к способу формирования многослойного красочного покрытия. Система красочного покрытия содержит подложку и первый красочный слой, расположенный на подложке. Первый красочный слой формируется из первой композиции, содержащей либо первое комплексоразрушающее вещество, либо первый органоборановый комплекс. Система красочного покрытия дополнительно содержит второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое. Второй красочный слой формируется из второй композиции, содержащей другой из первого комплексоразрушающего вещества и первого органоборанового комплекса. По меньшей мере одна из первой и второй композиций дополнительно содержит радикально полимеризуемое соединение. Способ получения многослойного красочного покрытия включает стадии обеспечения подложки, нанесения первого красочного слоя на подложку, нанесения второго красочного слоя на первый красочный слой и отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев. Изобретение обеспечивает улучшенную систему красочного покрытия, а также улучшенный способ отливки многослойного красочного покрытия, который не требует печей для формирования многослойного красочного покрытия и который сводит к минимуму количество этапов, требуемых для формирования многослойного красочного покрытия. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система красочного покрытия, которая содержит:
подложку;
первый красочный слой, расположенный на указанной подложке и сформированный из первой композиции, содержащей либо первое комплексоразрушающее вещество, либо первый органоборановый комплекс; и
второй красочный слой, расположенный на указанном первом красочном слое и сформированный из второй композиции, содержащей другой из указанного первого комплексоразрушающего вещества и указанного первого органоборанового комплекса;
где, по меньшей мере, одна из указанной первой композиции и указанной второй композиции дополнительно содержит радикально полимеризуемое соединение, выбранное из группы свободнорадикально полимеризуемых мономеров, свободнорадикально полимеризуемых олигомеров, свободнорадикально полимеризуемых полимеров и их комбинаций; и
где указанное первое комплексоразрушающее вещество разрушает указанный первый органоборановый комплекс на границе между указанными первым и вторым красочными слоями, формируя свободные радикалы, инициирующие свободнорадикальную полимеризацию указанного полимеризуемого соединения.

2. Система красочного покрытия по п.1, в которой указанная первая композиция содержит указанный первый органоборановый комплекс и указанная вторая композиция содержит указанное первое комплексоразрушающее вещество.

3. Система красочного покрытия по п.1, в которой указанная первая композиция содержит указанное первое комплексоразрушающее вещество и указанная вторая композиция содержит указанный первый органоборановый комплекс.

4. Система красочного покрытия по п.3, которая дополнительно содержит третий красочный слой, расположенный на указанном втором красочном слое и сформированный из третьей композиции, содержащей органоборановый комплекс третьего слоя, где указанная вторая композиция дополнительно содержит второе комплексоразрушающее вещество, отличное от указанного первого комплексоразрушающего вещества и по существу нереакционноспособное по отношению к указанному первому органоборановому комплексу, и где указанное второе комплексоразрушающее вещество разрушает указанный органоборановый комплекс третьего слоя на границе между указанными вторым и третьим красочными слоями, формируя свободные радикалы, инициирующие свободнорадикальную полимеризацию, по меньшей мере, одного из указанных второго и третьего красочных слоев.

5. Система красочного покрытия по п.4, где указанное второе комплексоразрушающее вещество представляет собой льюисовскую кислоту переходного металла и указанный органоборановый комплекс третьего слоя представляет собой органоборан-тиольный комплекс.

6. Система красочного покрытия по п.1, которая дополнительно содержит третий красочный слой, расположенный на указанном втором красочном слое и сформированный из третьей композиции, содержащей органоборановый комплекс третьего слоя.

7. Система красочного покрытия по одному из пп.4-6, в которой указанный первый красочный слой является грунтовочным красочным слоем, указанный второй красочный слой является основным красочным слоем и указанный третий красочный слой является прозрачным красочным слоем.

8. Система красочного покрытия по одному из пп.4-6, которая дополнительно содержит четвертый красочный слой, расположенный на указанном третьем красочном слое и сформированный из четвертой композиции, содержащей органоборановый комплекс четвертого слоя, где указанная третья композиция дополнительно содержит третье комплексоразрушающее вещество, отличное от указанного второго комплексоразрушающего вещества и по существу нереакционноспособное по отношению к указанному органоборановому комплексу третьего слоя, и где указанное третье комплексоразрушающее вещество разрушает указанный органоборановый комплекс четвертого слоя на границе между указанными третьим и четвертым красочными слоями, формируя свободные радикалы, инициирующие свободнорадикальную полимеризацию, по меньшей мере, одного из указанных третьего и четвертого красочных слоев.

9. Система красочного покрытия по одному из пп.4-6, которая дополнительно содержит четвертый красочный слой, расположенный на третьем красочном слое и сформированный из четвертой композиции, содержащей органоборановый комплекс четвертого слоя.

10. Система красочного покрытия по п.8, в которой указанный первый красочный слой является красочным слоем, нанесенным методом электроосаждения, указанный второй красочный слой является грунтовочным красочным слоем, указанный третий красочный слой является основным красочным слоем и указанный четвертый красочный слой является прозрачным красочным слоем.

11. Система красочного покрытия по п.9, в которой указанный первый красочный слой является красочным слоем, нанесенным методом электроосаждения, указанный второй красочный слой является грунтовочным красочным слоем, указанный третий красочный слой является основным красочным слоем и указанный четвертый красочный слой является прозрачным красочным слоем.

12. Система красочного покрытия по п.1, в которой указанная подложка представляет собой кузов автомобиля.

13. Система красочного покрытия по п.1, в которой указанный первый органоборановый комплекс является органоборан-аминным комплексом.

14. Система красочного покрытия по п.1, в которой указанное первое комплексоразрушающее вещество выбирается из группы кислот, производных кислот, изоцианатов, альдегидов, эпоксидов, хлорангидридов, циклических карбонатов, хлористых сульфонилов, диоксида углерода и их комбинаций.

15. Способ получения многослойного красочного покрытия из системы красочного покрытия по одному из пп.1-13, содержащий стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев, тем самым получая многослойное красочное покрытие.

16. Способ по п.14, в котором стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев проводят путем полимеризации радикально полимеризуемого соединения при температуре от 20°С до 30°С.