Порошковое покрытие Российский патент 2019 года по МПК C09D167/00 C09D5/03 C09D5/10 

Настоящее изобретение относится к порошковым покрытиям с металлическим эффектом, полученным с применением таких пигментов, как алюминий. В частности, настоящее изобретение относится к предотвращению коррозии указанных пигментов в полученном покрытии. Также настоящее изобретение относится к применению порошкового покрытия для нанесения покрытия на субстрат, а также к способу получения порошкового покрытия, способу отверждения указанного покрытия и применениям указанного покрытия. Порошковое покрытие согласно настоящему изобретению образует верхнее покрытие на субстрате.

Традиционно, порошки для покрытий получали путем экструзии смеси смол и отверждающих агентов с получением однородной смеси, и последующего измельчения экструдата и просеивания полученного продукта для получения желаемых размеров частиц и распределения частиц по размерам. Затем порошок электростатически распыляли на субстрат, как правило, металлический субстрат, и отверждают при высоких температурах. Вид отделки субстрата регулировали путем введения добавок.

Растущий рынок для порошковых покрытий существует в области металлических порошковых покрытий, которые обеспечивают металлический эффект на поверхности изделия, на которое нанесено покрытие. Металлический эффект получают путем добавления металлических пигментов в порошковое покрытие в подходящий момент. Тем не менее, указанные пигменты, обеспечивающие металлический эффект, могут корродировать под действием кислорода, влаги и т.д. Это нарушает внешний вид и целостность покрытия. Чтобы избежать описанной проблемы, в современной практике применяют дополнительный прозрачный слой покрытия, наносимый отдельно поверх покрытия с металлическим эффектом для обеспечения защиты от коррозии. Тем не менее, нанесение указанного дополнительного покрытия является дорогим и требует времени, и для потребителя желательно получить более простое решение, чтобы избежать применения дополнительного прозрачного покрытия. Сокращение количества покрытий на одно сэкономит много времени и денег. Авторы настоящего изобретения решили указанную проблему посредством добавления силана в порошковое покрытие. Это неожиданно позволило стабилизировать металлический пигмент по отношению к коррозии, и таким образом, устранило необходимость прозрачного слоя покрытия.

Проблему коррозии металлических пигментов признавали ранее, и предпринимались попытки решения указанной проблемы другими путями, с ограниченным успехом. В US 2009/0264575 авторы предлагают покрывать частицы металлического пигмента. В идеале, указанное покрытие основано на эпоксидных и сложных полиэфирных смолах и, следовательно, совместимо со связующим, обычно образующим основную часть пленкообразующего покрытия. Идея заключается в том, что внедрение металлических пигментов в эпоксидную/сложную полиэфирную смолу предотвращает коррозию пигмента. Следовательно, по существу, согласно указанной ссылке обеспечивают металлическую частицу, имеющую покрытие для изоляции металла от воздуха и влаги. Такую металлическую частицу с покрытием можно применять в качестве концентрата порошкового покрытия для обеспечения пигмента в желаемых количествах. Некоторые производители даже применяли методику двойного покрытия, например, на основе неорганического/органического двойного покрытия, такого как покрытие диоксидом кремния, за которым следует акрилатное покрытие или покрытие из сложного полиэфира/эпоксида.

Покрытие металлических частиц улучшает стабильность пигментов при хранении, но стойкость указанных частиц к коррозии после нанесения на субстрат все еще остается неидеальной. Следовательно, хотя многие металлические частицы снабжают покрытием для обеспечения возможности длительного хранения перед нанесением, опыт показывает, что после нанесения указанные частицы все еще чувствительны к окислению.

Примеры материалов с покрытием включают частицы, покрытые диоксидом кремния или другим инертным неорганическим материалом для большей химической стойкости и долговечности.

Существует также трудность, связанная с металлическим эффектом. Авторы настоящего изобретения тестировали пигменты, покрытые некоторыми органическими полимерами, и не получили достаточного металлического эффекта. Понятно, что защитное покрытие уменьшает металлический эффект самого пигмента. Для увеличения металлического эффекта до приемлемого уровня необходимо вводить больше частиц. Кроме очевидного увеличения стоимости, введение большего количества металлических частиц также приводит к большим проблемам, связанным с коррозией, при нанесении металлических пигментов на субстрат. Указанная проблема особенно сложна в случае применения частицы с двойным покрытием, поскольку покрытие на такой частице может быть толстым, а потому неблагоприятно влиять на металлический эффект.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что применение силана вместе с отдельной частицей металлического пигмента, с покрытием или без покрытия, улучшает коррозионную стойкость.

В ЕР-А-1593716 и связанных WO 00/22053 и WO 00/22054 описана композиция порошкового покрытия, содержащая металлический пигмент, пленкообразующий полимер и стабилизирующую добавку. Стабилизирующая добавка представляет собой диоксид кремния или оксид алюминия, в частности, материал, получаемый при приведении во взаимодействие диоксида кремния с трехвалентным металлом, или природные силикаты металлов. Другими возможными добавками являются фосфаты металлов, такие как кислый фосфат стронция, или бораты. Силаны не были предложены.

Однако силаны присутствуют в порошковом покрытии в JP 2005/162930 A, хотя указанная заявка решает другую задачу. В JP 2005/162930 A описан слой праймера для порошкового покрытия, содержащий пленкообразующий полимер и силан. Праймер действует как грунтовка для металлических субстратов, таких как легкосплавные диски. Покрытие может быть основано на сложном полиэфирном/эпоксидном связующем в комбинации с модифицированной фосфорной кислотой эпоксидной смолой. Указанный компонент добавляют, чтобы гарантировать адгезию к субстрату. Тем не менее, пленки в целом не содержат металлических пигментов, и не выдвигалось предположения, что силаны могут предотвращать коррозию металлических пигментов. Слой праймера обычно не содержит металлического пигмента.

Примечательно, что авторы настоящего изобретения обнаружили, что проблему коррозии металлических пигментов можно решить путем добавления силана в композицию порошкового покрытия. Это простое решение позволяет обойтись без прозрачных верхних покрытий и устраняет необходимость наносить покрытие на каждую отдельную частицу металлического пигмента.

Авторы отмечают, что в US 2009/0264575 упомянуто применение силанов в качестве праймеров для улучшения адгезии между металлическими частицами и покрытием связующего агента. В частности, в указанном документе выдвинуто предположение, что покрытая диоксидом кремния металлическая частица имеет слой силана, наносимый на нее перед нанесением поверх него полимерного слоя.

Силины, применяемые согласно настоящему изобретению, должны быть отделены от металлического пигмента.

Краткое описание изобретения

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей смесь первой состоящей из частиц композиции, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, и

(iii) по меньшей мере один силан;

и второй состоящей из частиц композиции, содержащей

(iv) по меньшей мере один металлический пигмент,

причем указанная композиция состоящего из частиц покрытия образует верхний слой на субстрате.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый слоем праймера, и поверх указанного слоя композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей смесь первой состоящей из частиц композиции, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, и

(iii) по меньшей мере один силан;

и второй состоящей из частиц композиции, содержащей

(iv) по меньшей мере один металлический пигмент,

причем, предпочтительно, указанная композиция состоящего из частиц покрытия образует верхний слой на субстрате.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый композицией состоящего из частиц покрытия, или субстрат, покрытый слоем праймера и, поверх указанного слоя, композицией состоящего из частиц покрытия согласно настоящему описанию, причем указанная композиция порошкового покрытия является отвержденной.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена композиция состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композиция порошкового покрытия, содержащая смесь первой состоящей из частиц композиции, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, и

(iii) по меньшей мере один силан;

и второй состоящей из частиц композиции, содержащей

(iv) по меньшей мере один металлический пигмент,

причем указанная композиция покрытия, предпочтительно, не содержит модифицированной фосфорной кислотой смолы, например, смолы, полученной путем приведения во взаимодействие соединения моноглицидилового простого эфира и/или соединения моноглицидилового сложного эфира с фосфорной кислотой или сложным эфиром фосфорной кислоты.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер,

(iii) по меньшей мере один металлический пигмент; и

(iv) по меньшей мере один силан, отдельный от указанного металлического пигмента,

причем указанная композиция состоящего из частиц покрытия образует верхний слой на субстрате.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый слоем праймера и, поверх указанного слоя, композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер,

(iii) по меньшей мере один металлический пигмент; и

(iv) по меньшей мере один силан, отдельный от указанного металлического пигмента,

причем указанная композиция состоящего из частиц покрытия образует верхний слой на субстрате.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый композицией состоящего из частиц покрытия, или субстрат, покрытый слоем праймера и, поверх указанного слоя, композицией состоящего из частиц покрытия согласно настоящему описанию, причем указанная композиция порошкового покрытия является отвержденной.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена композиция состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композиция порошкового покрытия, содержащая:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер,

(iii) по меньшей мере один металлический пигмент; и

(iv) по меньшей мере один силан, отдельный от указанного металлического пигмента,

причем указанная композиция покрытия, предпочтительно, не содержит модифицированной фосфорной кислотой смолы, например, смолы, полученной путем приведения во взаимодействие соединения моноглицидилового простого эфира и/или соединения моноглицидилового сложного эфира с фосфорной кислотой или сложным эфиром фосфорной кислоты.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения композиции состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композиции порошкового покрытия, включающий смешивание по меньшей мере одного отвердителя, такого как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение, и по меньшей мере одного сложного полиэфирного полимера, и, необязательно, по меньшей мере одного силана, с получением смеси;

экструдирование и измельчение указанной смеси с получением частиц;

добавление по меньшей мере одного металлического пигмента и, необязательно, силана, с получением состоящего из частиц порошкового покрытия;

при условии, что указанный силан добавляют по меньшей мере на одной из стадий способа, предпочтительно только на одной стадии способа, и что указанный силан отделен от указанного металлического пигмента.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен продукт способа, описанного выше в настоящем документе.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ нанесения покрытия на субстрат при помощи порошкового покрытия, описанного выше в настоящем документе, например, путем электростатического распыления, включающий нанесение указанного порошкового покрытия на указанный субстрат, например, путем электростатического распыления, и, необязательно, отверждение покрытия.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый порошковым покрытием, описанным выше в настоящем документе, в частности, субстрат, содержащий слой праймера и слой верхнего покрытия, как описано в настоящем документе.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен субстрат, покрытый отвержденным порошковым покрытием, описанным выше в настоящем документе.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложено применение силана для предотвращения коррозии металлического пигмента, содержащегося в композиции порошкового покрытия, содержащей по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение, по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, по меньшей мере один силан и по меньшей мере один металлический пигмент.

Предпочтительно, чтобы покрытие согласно настоящему описанию представляло собой верхнее покрытие. Таким образом, поверх покрытия согласно настоящему изобретению не следует наносить никакого дополнительного покрытия.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к композиции порошкового покрытия, которую можно применять для покрытия субстрата. Композиция порошкового покрытия должна содержать по меньшей мере четыре компонента: по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение, по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, по меньшей мере один силан и по меньшей мере один металлический пигмент. Композицию порошкового покрытия согласно настоящему изобретению также применяют в качестве верхнего покрытия субстрата, которое можно обеспечивать или не обеспечивать слоем праймера. Термин верхнее покрытие подразумевает, что поверх слоя порошкового покрытия согласно настоящему изобретению не наносят никакого слоя дополнительного покрытия.

Полагают, что силан предотвращает коррозию металлического пигмента внутри покрытия, таким образом, устраняя необходимость нанесения прозрачного верхнего покрытия поверх слоя покрытия.

Композицию состоящего из частиц покрытия согласно настоящему изобретению, предпочтительно, можно получить путем смешивания двух состоящих из частиц, предпочтительно, порошкообразных композиций. Состоящую из частиц композицию, содержащую силан, необходимо смешать с состоящей из частиц композицией, содержащей металлический пигмент. Следует подчеркнуть, что силан и пигмент предпочтительно представляют собой отдельные компоненты смеси, и необходимо присутствие силана, который не является покрытием пигмента.

Сложный полиэфирный полимер

Композиция покрытия согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один реакционноспособный сложный полиэфирный полимер. Термин реакционноспособный подразумевает, что сложный полиэфирный полимер должен содержать функциональные группы, способные взаимодействовать с функциональными группами отвердителя для отверждения покрытия. Подходящие функциональные группы, содержащиеся в сложном полиэфире, включают карбоксильные группы, сложноэфирные группы, изоцианатные группы и гидроксильные функциональные группы. В идеале, сложный полиэфир является твердым. Кроме того, предпочтительно, чтобы сложный полиэфир представлял собой карбоксилированный или гидроксилированный сложный полиэфир, в частности, насыщенную карбоксилированную сложную полиэфирную смолу или насыщенную гидроксилированную сложную полиэфирную смолу. Наиболее предпочтительно, сложный полиэфир представляет собой карбоксилированную сложную полиэфирную смолу и, следовательно, содержит множество боковых групп СООН.

Следовательно, сложный полиэфирный полимер, предпочтительно, представляет собой смолу, содержащую множество свободных карбоксильных групп или гидроксильных групп. Предпочтительно, сложный полиэфирный полимер имеет T_g выше 40°С, более предпочтительно, выше 50°С.

В идеале, сложная полиэфирная смола характеризуется с точки зрения ее кислотного числа (КЧ). Наиболее предпочтительными являются сложные полиэфирные смолы с кислотным числом (КЧ) 20-80 мг КОН/г, таким как 25-60 мг КОН/г, предпочтительно, 30-60 мг КОН/г, в частности, 48-58 мг КОН/г.

Более предпочтительно, сложный полиэфирный полимер представляет собой сложный полиэфир с кислотными функциональными группами, в частности, с указанным выше КЧ.

Следовательно, сложный полиэфирный полимер, предпочтительно, содержит множество карбоксильных групп. Указанные группы должны обладать способностью взаимодействовать с отвердителем, в идеале, с эпоксидными группами и, следовательно, должны быть доступными для взаимодействия. Это означает, что карбоксильные группы должны находиться в боковых цепях молекулы. Тем не менее, указанный компонент порошкового покрытия согласно настоящему изобретению представляет собой полимер, например, полученный путем полимеризации мономеров, по меньшей мере один из которых содержит карбоксильную группу.

Можно применять смесь сложных полиэфирных полимеров или один сложный полиэфирный полимер.

Предпочтительно применение сложных полиэфиров с карбоксильными функциональными группами, предпочтительно, от обозначаемых как смолы типа 50/50 до смол типа 80/20 (т.е. где 80 масс. % сложного полиэфира с карбоксильными функциональными группами применяют на 20 масс. % эпоксидного соединения связующих). Значения КЧ и ЭЭМ, предпочтительно, должны соответствовать друг другу. Например, КЧ смолы типа 50/50 может составлять от 60 до 80 мг КОН/г.Смолы, обозначаемые как смолы 80/20, будут иметь меньшее КЧ, такое как от 20 до 40 мг КОН/г.

Мономеры, применяемые для получения сложных полиэфиров согласно настоящему изобретению, могут быть основаны на мономерах терефталевой кислоты, изофталевой кислоты, совместно, например, с гликолями, такими как неопентилгликоль.

Как вариант, сложный полиэфир может содержать функциональные группы ОН. Гидроксильные числа предпочтительно составляют примерно 50-300 мг КОН/г.

Другой альтернативой также могут являться ненасыщенные сложные полиэфиры. Их можно отверждать при помощи пероксидных инициаторов. Термин ненасыщенные сложные полиэфиры подразумевает наличие многочисленных ненасыщенных связей в боковых цепях сложного полиэфира, например, введенных с использованием (мет)акрилата. Ненасыщенные сложные полиэфиры, применимые в настоящем изобретении, являются аморфными или кристаллическими. Кристаллические ненасыщенные сложные полиэфиры описаны в WO 2011/138431 А1 и WO 2011/138432 А1. Указанные материалы можно отверждать при помощи пероксидов, необязательно, в сочетании с инфракрасным излучением, излучением или с использованием фотоинициаторов для отверждения излучением под действием УФ. При этом отвердитель представляет собой инициатор.

Сложный полиэфирный полимер, предпочтительно, имеет Mw по меньшей мере 1000, более предпочтительно, по меньшей мере 2000. Верхний предел Mw может составлять 10000. Предпочтительными величинами Mw являются 2000-6000, предпочтительно, 2500-5000, такая как примерно 3000. Молекулярные массы определяют с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ) с применением полистирольных стандартов.

Такие смолы хорошо известны в данной области техники и продаются под такими торговыми наименованиями, как Uralac от DSM и Crylcoat от Allnex.

Отвердитель

Также существенно важным является применение по меньшей мере одного отвердителя. Отвердитель приводят во взаимодействие со сложным полиэфирным полимером в ходе реакции отверждения для обеспечения пленочного покрытия на субстрате.

Предпочтительно, чтобы отвердитель представлял собой содержащее эпоксид соединение, такое как эпоксидная смола. Также можно применять смесь содержащих эпоксид соединений.

Содержащее эпоксид соединение, предпочтительно, представляет собой эпоксидную смолу. В идеале, оно представляет собой твердую смолу, содержащую одну или более эпоксидные группы. Подходящие смолы также хорошо известны в данной области техники и представляют собой хорошо известные коммерческие продукты. Содержащее эпоксид соединение включает TGIC (триглицидилизоцианурат), Araldite РТ 910/ РТ912, смолы на основе бисфенола А, новолачные смолы, смолы на основе 4,4'-изопропилидендифенол-эпихлоргидрина (бисфенола F), глицидилметакрилаты (GMA) и так далее.

Согласно одному предпочтительному варианту реализации, эпоксидная смола представляет собой TGIC, Araldite РТ 910/ РТ912, смолы на основе бисфенола А, новолачные смолы или смолы на основе 4,4'-изопропилидендифенол-эпихлоргидрина (бисфенола F). Следовательно, в одном из вариантов реализации, исключено применение глицидилметакрилата (GMA) или глицидилметакрилатов (GMA) в целом.

Наиболее предпочтительными являются твердые эпоксидные смолы с эквивалентной эпоксидной массой (ЭЭМ) 300-2000. Такие смолы часто описывают по их «типу». Для настоящего изобретения подходящими являются смолы типов 2, 2.5, 3, 4 и типа новолак. Смолы типа 2 могут иметь ЭЭМ=550-700, например, смола Epikote 1002, смола Epikote 3022-FCA. Смолы типа 2.5 могут иметь ЭЭМ=600-750, например, Araldite GT 6450. Смолы типа 3 могут иметь ЭЭМ=700-850, например, смола Epikote 3003, Araldite GT 7004. Смолы типа 4 могут иметь ЭЭМ=800-1000, например, смола Epikote 1055. Смолы типа новолак могут включать смолу Epikote 2017 или Araldite GT 7255.

Особенно предпочтительным является применение эпоксидной смолы с ЭЭМ от 730 до 840 (такой как тип 3).

В качестве альтернативы эпоксидным смолам настоящее изобретение также рассматривает применение других отвердителей, таких как гидроксиалкиламидные отвердители и полиизоцианатные отвердители, такие как отвердитель типа уретдиона, или блокированные капролактамом изоцианаты (например, изофорондиизоцианат). В частности, полиизоцианатные отвердители, предпочтительно, применяют с содержащими гидроксильные функциональные группы сложными полиэфирными смолами, с получением полиуретанов. Гидроксиалкиламидные отвердители можно применять с содержащими карбоксильные функциональные группы сложными полиэфирными смолами. Особенно предпочтительным является применение гидроксиалкиламидных отвердителей, таких как Primid XL-552, доступный от Ems Primid.

Другой альтернативный отвердитель представляет собой просто пероксид, при этом полимер представляет собой ненасыщенный сложный полиэфир и может подвергаться реакции отверждения сам по себе при инициировании пероксид ом.

Понятно, что отвердитель и сложный полиэфир должны быть приведены во взаимодействие для отверждения покрытия. Следовательно, предпочтительно, чтобы указанные компоненты смешивали в таком отношении, чтобы реакционноспособные группы, например, карбоксильные, в сложном полиэфире и, например, эпоксидные группы в отвердителе находились в соотношении в пределах±25% от стехиометрического соотношения. Более предпочтительным является соотношение карбоксила к эпоксиду в пределах±10% от стехиометрического соотношения. Наиболее предпочтительным является соотношение карбоксила к эпоксиду в пределах±5% от стехиометрического соотношения.

Специалистам в данной области техники известно, что некоторые из обсуждаемых ниже добавок могут содержать карбоксильные группы. При расчете отношения ЭЭМ к КЧ следует учесть вклад любых карбоксильных групп в стандартных добавках, применяемых в порошковом покрытии.

Понятно, что указанный расчет основан на общем числе содержащихся карбоксильных и эпоксидных групп. Если соединения содержат множество карбоксильных или эпоксидных групп, это следует учитывать при расчетах, что, впрочем, будет привычным для специалиста в области химии.

Комбинацию отвердителя и сложного полиэфирного полимера в настоящем описании называют системой связующего. В идеале, в настоящем изобретении применяют гибридную систему связующего эпоксид-содержащий карбоксильные функциональные группы сложный полиэфир. Такие системы хорошо известны в данной области техники. В объем настоящего изобретения входит применение чистого сложного полиэфирного связующего, при этом связующее представляет собой ненасыщенный сложный полиэфир, который можно отверждать посредством эпоксида.

Следовательно, сложный полиэфир может составлять от 50 до 97 масс. % от массы связующего, предпочтительно, 60-96 масс. % от массы связующего. Отвердитель может составлять от 3 до 50, предпочтительно, от 3 до 40 масс. % от массы связующего. Количество сложного полиэфирного полимера, следовательно, будет примерно одинаковым или превышающим количество отверждающего соединения. Если применяют в качестве связующего ненасыщенный сложный полиэфир, применяемый полимер может составлять почти 100% связующего, с небольшой добавкой инициирующего отвердителя.

Количество связующего в порошковом покрытии согласно настоящему изобретению может составлять от 40 до 99 масс. %, предпочтительно, от 50 до 95 масс. %.

Порошковое покрытие согласно настоящему изобретению, предпочтительно, не содержит модифицированной фосфорной кислотой эпоксидной смолы. Связующее согласно настоящему изобретению также, предпочтительно, не содержит модифицированных фосфорной кислотой эпоксидных смол.

Металлический пигмент

Порошковое покрытие согласно настоящему изобретению содержит металлический пигмент. Назначением металлического пигмента является обеспечить покрытый субстрат металлическим цветовым эффектом. Следовательно, его применяют для покрытия бытовых приборов, мебели, элементов зданий, инструментов и так далее, для обеспечения покрытия с металлическим эффектом.

Согласно настоящему изобретению можно применять любой металлический пигмент, хотя предпочтительно, чтобы указанный пигмент относится к пигментам, подверженным коррозии. Настоящее изобретение в первую очередь относится к способу снижения коррозии или предотвращения коррозии металлического пигмента. Следовательно, ясно, что рассматриваемый пигмент должен представлять собой пигмент, могущий подвергаться коррозии.

Рассматриваемый металл обычно представляет собой переходный металл (группы 3-12 периодической таблицы), Al или Sn. Пигмент может также присутствовать в виде сплава. В идеале, пигмент содержит металл в элементной форме или в форме сплава, а не в виде соли (например, оксида) или в ионной форме. Следует учесть, что многие порошковые покрытия содержат диоксид титана и другие соли металлов в качестве наполнителей. Диоксид титана представляет собой белый порошок, не подверженный коррозии, и не является металлическим пигментом. Металлический пигмент должен быть способен обеспечивать металлический эффект в полученном покрытии.

Металлический пигмент обычно имеет форму чешуек или форму порошка, и может содержать алюминий или сплав алюминия, или другой металл или сплав, например, нержавеющую сталь, медь, олово, бронзу или латунь (золото обычно слишком дорого), и может применяться для обеспечения различных металлических эффектов, включая эффекты, известные как отделки «глянец» или «гламур». Можно применять комбинации двух или более различных металлических пигментов.

Выгодно, если металлический пигмент представляет собой алюминий или сплав алюминия. Можно применять «фольгообразующую» или «не фольгообразующую» систему. В фольгообразующей системе чешуйки алюминия ориентируются, образуя непрерывный слой на поверхности, на которую наносят слой покрытия, или вблизи нее, обеспечивая непрозрачную серебристую отделку.

Не фольгобразующие алюминиевые пигменты, ориентирующиеся по всему объему пленки покрытия, обеспечивают внешний вид, сильно отличающийся от фольгообразующих алюминиевых пигментов. Они обладают уникальной способностью обеспечивать эффекты «флоп», полихромный и сверкающий. «Флоп» представляет собой способность изменять цвет при взгляде под различными углами. Эта способность прямо связана с ориентацией чешуек в пленке.

Металлический пигмент (пигменты) обычно включают в композицию порошкового покрытия после экструзии или другого способа гомогенизации (здесь и далее «последующее смешивание»). Одна из форм способа последующего смешивания включает сухое смешивание, и можно применять любой доступный способ включения путем сухого смешивания. Пигменты можно добавлять до или после измельчения, например, на стадии просеивания частиц. Тем не менее, теоретически, металлические пигменты можно добавлять на различных стадиях производства, например, часть до измельчения и часть до просеивания. Специалист в данной области техники способен разработать пути введения пигмента в порошковое покрытие.

В частности, пигмент и порошковое покрытие могут быть «связаны». Способ связывания понимают как способ смешивания порошкового покрытия и металлического пигмента, в котором частицы металлического пигмента физически связывают с частицами порошкового покрытия путем нагревания смеси до температуры стеклования порошкового покрытия. Таким образом обеспечивают адгезию металлических пигментов к поверхности частиц порошкового покрытия. Чтобы избежать сомнений, уточним, что указанный способ связывания не приводит к получению металлической частицы, покрытой силаном. Напротив, указанный способ приводит к получению связанной смеси порошкового покрытия и металлических частиц.

Ряд молотковых и других текстурированных отделок можно получить при помощи, помимо металлического пигмента, подходящей молотковой или иной структурирующей добавки.

Металлический пигмент может представлять собой материал без покрытия или с покрытием. Примеры материалов с покрытием включают пигменты, покрытые диоксидом кремния или другим инертным неорганическим материалом для большей химической стойкости и долговечности. Как вариант, пигмент может быть покрыт полимерным материалом для тех же целей, например, акриловым, ПТФЭ или термореактивным пластическим материалом, или может содержаться в полимере или пластификаторе, совместимом с пленкообразующим связующим композиции порошкового покрытия, такого как сложное полиэфирное/эпоксидное покрытие. В качестве другой возможности, металлический пигмент может быть покрыт красящим агентом, таким как пигмент оксида металла, такой как, например, оксид железа, для обеспечения специальных цветовых эффектов. Применение металлических пигментов, покрытых диоксидом кремния, является предпочтительным для улучшения стабильности частиц, как при хранении, так и при дальнейшем покрытии. Частицы с двойным покрытием (например, с использованием неорганического, затем органического покрытия) возможны, но менее предпочтительны, поскольку их металлический эффект снижен.

В идеале, частицы не несут органического покрытия. В идеале, частицы не несут олигомерного или полимерного покрытия. Частицы не покрыты силаном.

Общая доля металлического пигмента (пигментов), включенных в композицию порошкового покрытия, может составлять от 0,1 до 10% по массе (от массы композиции покрытия), например, от 0,4 до 8% по массе, предпочтительно, от 0,5 до 5% по массе, в типичном случае, от 1 до 4% по массе. Эти величины относятся к фактической массе частиц, которые могут быть с покрытием или без покрытия.

Размер частиц, d50, металлического пигмента может составлять 3-50 мкм. В типичном случае размер частиц d50 10-30 мкм. В идеале, средний размер частиц не менее d50 10 мкм. Размер частиц можно измерить при помощи прибора Malvern, дающего результат в виде d50. D₅₀ представляет собой медианно-массовый диаметр (ММД). ММД представляет собой средний диаметр частиц по массе.

Силан

Композиция порошкового покрытия согласно настоящему изобретению также содержит по меньшей мере один силан. Должен присутствовать силан, не являющийся частью металлического пигмента. Силан можно применять в качестве адгезива при поучении металлической частицы с покрытием. Такой силан не может эффективно действовать как ингибитор коррозии согласно настоящему изобретению. Силан, описанный в настоящем изобретении, следовательно, не должен представлять собой покрытие на металлической частице или действовать как адгезив в составе металлической частицы. Он должен находиться отдельно. Находиться отдельно означает, что силан не является покрытием, нанесенным на металлический пигмент.

Силаны, применяемые согласно настоящему изобретению, в целом имеют низкую Mw, такую как менее 400 г/моль. Подходящие силаны имеют общую формулу (I) или (II)

или

где z представляет собой целое число от 1 до 3,

где у представляет собой целое число от 1 до 2,

R представляет собой гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов С, необязательно, содержащую простой эфирный или амино линкер,

R¹ представляет собой гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов С;

Y представляет собой функциональную группу, связанную с R, способную взаимодействовать с соответствующей функциональной группой отвердителя, и

каждый X независимо представляет собой галогенную группу или алкоксильную группу.

Предпочтение в качестве функциональных групп Y отдают изоцианатной, эпоксидной, амино, гидроксильной, карбоксильной, акрилатной или метакрилатной группам. Группа Y может быть связана с любой частью цепи R. Следует учесть, что если Y представляет собой эпоксидную группу, то R будет содержать по меньшей мере два атома углерода для обеспечения возможности образования эпоксидной кольцевой системы.

Особенно предпочтительно, чтобы Y представлял собой аминогруппу или эпоксидную группу. Аминогруппы, предпочтительно, представляют собой NH₂.

Особенно предпочтительно, чтобы X представлял собой алкоксигруппу, такую как С1-6 алкоксигруппа, в частности, метокси или этоксигруппа. Также особенно предпочтительно, чтобы присутствовали две или три алкоксигруппы. Следовательно, в идеале z равно 2 или 3, в частности, 3. Индекс у предпочтительно равен 2.

R¹ предпочтительно представляет собой С_1-4 алкил, такой как метил.

R представляет собой гидрокарбильную группу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода. Она может содержать алкиленовую цепь или комбинацию алкиленовой цепи и колец, таких как фенильное или циклогексильное кольца. Термин «необязательно содержащая простой эфирный или амино линкер» подразумевает, что углеродная цепь может прерываться группой -О- или -NH- в цепи, например, с получением силана, такого как [3-(2,3-эпоксипропокси)-пропил]-триметоксисилан: H₂COCHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si(OCH₃)₃. Предпочтительно, чтобы группа Y не была связана с тем атомом углерода, который связан с таким линкером -О- или -NH-.

Следовательно, R может представлять (С₆Н₅)-NH-(СН₂)₃- или Ph-NH-(CH₂)₃-, или (С₆Н₅)-(СН₂)₃ и так далее.

R, предпочтительно, представляет собой незамещенную (обязательно отличную от Y) неразветвленную алкильную цепь, содержащую 2-8 атомов С, необязательно содержащую простой эфирный или амино линкер.

Следовательно, предпочтительная общая формула силана представляет собой структуру (III)

где z' представляет собой целое число от 2 до 3, R' представляет собой незамещенную неразветвленную алкильную цепь, содержащую 2-8 атомов С, необязательно содержащую простой эфирный или амино линкер, Y' представляет собой амино или эпоксидную функциональную группу, связанную с группой R', и X' представляет собой алкоксильную группу.

Примерами таких силанов являются множество продуктов, производимых компанией Degussa в Rheinfelden и продаваемых под торговыми наименованиями Dynasylan(R)D, силаны Silquest(R), производимые компанией OSi Specialties, и силаны GENOSIL(R), производимые компанией Wacker.

Конкретные примеры включают метакрилоксипропилтриметоксисилан (Dynasylan MEMO, Silquest A-174NT), 3-меркаптопропилтри(метокси/этокси)силан (Dynasylan МТМО или 3201; Silquest А-189), 3-глицидоксипропилтриметоксисилан (Dynasylan GLYMO, Silquest А-187), трис-(3-триметоксисилилпропил)-изоцианурат (Silquest Y-11597), гамма-меркаптопропилтриметоксисилан (Silquest А-189), бета-(3,4-эпоксициклогексил)-этилтриметоксисилан (Silquest А-186), гамма-изоцианатопропилтриметоксисилан (Silquest A-Link 35, Genosil GF40), (метакрилоксиметил)-триметоксисилан (Genosil XL 33), (изоцианатометил)-триметоксисилан (Genosil XL 43), аминопропилтриметоксисилан (Dynasylan AMMO; Silquest A-1110), аминопропилтриэтоксисилан (Dynasylan AMEO) или N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан (Dynasylan DAMO, Silquest A-1120), или N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриэтоксисилан, триамино-функциональный триметоксисилан (Silquest А-1130), бис-(гамма-триметоксисилилпропил)-амин (Silquest А-1170), N-этил-гамма-аминоизобутилтриметоксисилан (Silquest A-Link 15), N-фенил-гамма-аминопропилтриметоксисилан (Silquest Y-9669), 4-амино-3,3-диметилбутилтриметоксисилан (Silquest Y-11637), (N-циклогексиламинометил)-триэтоксисилан (Genosil XL 926), (N-фениламинометил)-триметоксисилан (Genosil XL 973), Deolink Epoxy ТЕ и Deolink Amino ТЕ (D.O.G Deutsche Oelfabrik), и смеси указанных соединений

Другие конкретные рассматриваемые силаны включают 3-аминопропилтриэтоксисилан, 3-аминопропилтриметоксисилан, N-(аминоэтил)-аминопропилтриметоксисилан H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂Si(ОСН₃)₃, 3-аминопропилметилдиэтоксисилан, 3-(2-аминоэтиламино)-пропилметилдиметоксисилан, (H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂SiCH₃(OCH₃)₂), [3-(2,3-эпоксипропокси)-пропил]-триэтоксисилан (H₂COCHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si(OCH₂CH₃)₃, [3-(2,3-эпоксипропокси)-пропил]-триметоксисилан(H₂COCHCH₂OCH₂CH₂CH₂Si(ОСН₃)₃).

Особенно предпочтительным является применение силана ([3-(2,3-эпоксипропокси)-пропил]-триэтоксисилана или 3-аминопропилтриэтоксисилана. Также можно применять смесь силанов.

отдельно от указанного металлического пигмента.

Количество силана, содержащегося в порошковом покрытии, может в целом составлять от 0,1 до 10 масс. %, предпочтительно, от 0,2 до 6 масс. %, более предпочтительно, от 0,4 до 3 масс. % от общей массы, в идеале, от 0,6 до 3 масс. %.

Силан можно наносить на носитель или вводить в исходной форме (или как часть раствора). Применение носителя облегчает добаление силана, поскольку силан можно вводить в твердой, а не в жидкой форме. Следовательно, можно применять силановые материалы, в которых 50 масс. % составляет носитель и 50 масс. % составляет силан. Понятно, что указанные выше количества силана в порошковом покрытии в целом относятся к силану по существу и не учитывают массу носителя. При применении носителя специалист в данной области техники должен соответствующим образом отрегулировать указанную массу.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена композиция состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композиция порошкового покрытия, содержащая:

(i) по меньшей мере один отвердитель,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, причем компоненты (i) и (ii) вместе составляют от 40 до 99 масс. % композиции покрытия;

(iii) от 0,1 до 10 масс. % по меньшей мере одного силана; и

(iv) от 0,1 до 10 масс. % по меньшей мере одного металлического пигмента, отдельного от указанного металлического пигмента.

Также согласно настоящему изобретению предложен субстрат, покрытый указанным состоящим из частиц покрытием.

В идеале, указанная композиция состоящего из частиц покрытия, будучи нанесенной на субстрат, образует верхний слой на субстрате, например, верхний слой поверх слоя праймера, или не содержит модифицированной фосфорной кислотой эпоксидной смолы, например, смолы, полученной путем приведения во взаимодействие соединения моноглицидилового простого эфира и/или соединения моноглицидилового сложного эфира с фосфорной кислотой или сложным эфиром фосфорной кислоты.

Получение

Предпочтительно, чтобы сложный полиэфирный полимер, отвердитель и, необязательно, силан предварительно смешивали и экструдировали. Условия экструзии известны, и в общем случае поддерживают низкую температуру, чтобы избежать преждевременного отверждения. Силан можно вводить до или после экструзии, предпочтительно, до.

Ингредиенты можно смешивать и экструдировать с получением частиц, как известно в данной области техники, и затем можно измельчать частицы с получением порошка. Металлические пигменты можно добавлять после экструзии. Если силан не добавили до экструзии, его можно добавить после экструзии, например, вместе с металлическим пигментом. Как указано выше, металлические пигменты и порошковые покрытия можно связывать между собой в способе, согласно которому пигмент и порошковое покрытие смешивают и нагревают до температуры стеклования порошкового покрытия. Таким образом, обеспечивают адгезию металлических пигментов к поверхности частиц порошкового покрытия.

Пигменты можно добавлять до или после измельчения, предпочтительно, после. После измельчения можно применять просеивание для достижения максимальной однородности распределения частиц по размерам.

Для обеспечения однородности перед экструзией компоненты смеси необходимо хорошо смешивать. Предпочтительно поддерживать температуру экструдата ниже 140°С для предотвращения преждевременного отверждения.

Экструдированные гранулы можно измельчать при помощи любых типов традиционных мельниц, а затем классифицировать полученные частицы при помощи выбранного способа, для получения размера частиц, наиболее подходящего для применения в порошке. Распределение частиц по размерам d50 композиции порошкового покрытия может составлять от 10 до 120 мкм, с предпочтительным размером частиц d50 от 15 до 75 мкм, предпочтительно, по меньшей мере 20 или 25 мкм, преимущественно не более 50 мкм, конкретнее, от 20 до 45 мкм. В общем случае, размер частиц можно устанавливать при помощи анализатора распределения частиц по размерам от Malvern.

Композицию согласно настоящему изобретению также можно применять «несвязанной», когда получают базовое порошковое покрытие (с силаном или без), а затем просто смешивают с металлическим пигментом (и, необязательно, силаном, если силан не составляет часть порошковой основы). Предпочтительным является применение связанных композиций, поскольку они более однородные.

Добавки

Также следует учесть, что порошковые покрытия согласно настоящему изобретению могут содержать широкий спектр стандартных промышленных добавок. Подходящие добавки включают модификаторы блеска, агенты для устойчивости к царапинам, пигменты (некорродирующие металлические и неметаллические пигменты), наполнители, дегазирующие добавки, агенты контроля текучести, воски, антиокислители, оптические отбеливатели и агенты для модификации поверхности. Указанные добавки в целом составляют до примерно 60 масс. % от массы порошкового покрытия, например до 40 масс. %, в идеале, до 20 масс. %, как, например, до 10 масс. % от массы покрытия. Добавки могут содержаться в таком малом количестве, как 2 масс. % или менее от массы порошкового покрытия, в частности, когда присутствует также слой праймера.

Наполнители включают микронизированные минералы. Рассматриваемые пигменты включают органические пигменты и неорганические пигменты, такие как углеродная сажа.

В частности, пигменты и наполнители могут составлять до 50 масс. % покрытия, как например, до 40 масс. % от общей массы, предпочтительно, 2,0-20 масс. %. Указанные числа включают металлические пигменты, подробно обсуждавшиеся выше.

Другие добавки могут составлять от 0,1 до 15 масс. % от общей массы порошкового покрытия, как например, от 0,5 до 15 масс. %, предпочтительно, от 0,7 до 10 масс. %, в частности, от 1 до 8 масс. %. Следует учитывать, что порошковое покрытие согласно настоящему изобретению должно быть сухим и не содержать воды и других летучих органических растворителей.

Нанесение на субстраты

Порошковое покрытие согласно настоящему изобретению можно наносить на субстрат посредством любого традиционного способа нанесения порошкового покрытия, такого как распыление, например, электростатическое. Также можно применять трибоэлектрический пистолет. Методики нанесения покрытия хорошо известны в данной области техники и хорошо знакомы специалисту в данной области техники. Композицию покрытия можно применять в качестве однослойного покрытия или применять поверх слоя праймера с образованием верхнего покрытия. Предпочтительно, покрытие представляет собой верхний слой, применяемый на любом субстрате.

Субстрат

Субстрат, на который следует наносить порошковые покрытия согласно настоящему изобретению, может представлять собой любой субстрат, такой как металлический субстрат (сталь, оцинкованная сталь, алюминий), дерево, МДФ, ХДФ, фанера, ДВП, ДСП, пластик, стекло, керамика, наполненные графитом композиционные материалы и т.д. Рассматривают субстраты для внутреннего и внешнего применения.

Изделия с покрытием включают бытовые приборы, элементы зданий, мебель, транспортные средства, инвентарь и принадлежности и т.д.

Покрываемые объекты можно обеспечивать слоем праймера, хотя это и не является существенно важным. В качестве праймера можно применять цинк или не содержащий цинка порошкообразный или жидкий ингибирующий коррозию праймер. Типичные эпоксидные и эпоксидно/сложные полиэфирные праймеры содержат 0-85 масс. % цинка. Порошковое покрытие согласно настоящему изобретению образует верхний слой на любом субстрате. Следовательно, поверх него не наносят дополнительных слоев. Следовательно, субстраты могут нести слой праймера и верхний слой, содержащий порошкообразную композицию согласно настоящему изобретению, или просто могут нести верхнее покрытие согласно настоящему изобретению, без базового слоя праймера.

Отверждение

После того, как субстрат покрыт слоем порошкового покрытия, покрытие необходимо отвердить. Покрытый субстрат можно отверждать в традиционной конвекционной печи или в комбинированной ИК/конвекционной печи. Также можно применять индукционное нагревание. Также рассматривают применение конвекционной/индукционной печи или даже конвекционной/индукционной/ИК печи. Предпочтительным является отверждение при помощи нагревания.

Если при отверждении применяют нагревание, температура, предпочтительно, должна составлять от 100 до 250°С, например, от 150 до 200°С.

Порошковое покрытие согласно настоящему изобретению можно отверждать с использованием коротких циклов отверждения, например, 15 минут или менее.

Порошковое покрытие, предпочтительно, является свободнотекучим в ходе отверждения, и, следовательно, позволяет получить гладкую, ровную отделку.

Толщина пленки отвержденного покрытия, предпочтительно, составляет от 20 до 200 микрон, такая как от 30 до 120 микрон, в частности, от 40 до 100 микрон.

Также признаком настоящего изобретения является то, что порошковое покрытие согласно настоящему изобретению не повергается коррозии. Масштаб коррозии можно определить путем наблюдения за изменениями цвета покрытия. Стойкость к коррозии, предпочтительно, представляют как формулу цветового различия Дельта Е, равную 1,5 или менее, через 1000 часов (ISO 6270-2), такую как 1,25 или менее. Отсутствие коррозии также проявляется в хорошем сохранении цвета и малом изменении блеска. Следует также учитывать, что покрытие должно обеспечивать приемлемый металлический эффект. Весь смысл покрытий согласно настоящему изобретению заключается в обеспечении покрытого субстрата с эффектом металлической окраски. Покрытия согласно настоящему изобретению способны обеспечить хороший металлический эффект, а также снизить коррозию.

Далее настоящее изобретение будет описано со ссылками на следующие неограничительные примеры.

Способы анализа

Толщина пленки: Измеряли согласно ISO 2178.

Блеск: Измеряли согласно ISO 2813 при угле измерения 60°.

Определение температуры стеклования

Температуру стеклования (T_g) получали в результате дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Измерения ДСК проводили на приборе Metler Toledo DSC 823Е. 10 мг сухого материала испытывали в открытых алюминиевых тиглях и регистрировали результаты при скорости нагревания и охлаждения 20°С/мин, с пустым тиглем в качестве эталона. Наступление температуры стеклования при втором нагревании указывали как T_g материалов.

Испытание на коррозию: Коррозию испытывали согласно ISO 6270-2. Покрытия выдерживали в атмосфере конденсации при постоянной влажности, т.е. 40±3°С, относительная влажность 100%. Продолжительность испытания составляла 1000 ч. Панели проверяли примерно через каждые 100 ч. Измеряли блеск и цвет до и после испытания. Кроме того, проводили визуальную оценку степени разрушения по следующей шкале:

0 = отсутствие эффекта

1 = отдельные темные или обесцвеченные пятна

2 = многочисленные пятна/слабая потеря блеска

3 = выраженные пятна/потеря блеска

4 = преобладающие пятна/заметная потеря блеска

5 = полное разрушение

Изменение цвета (dE) и изменение блеска описывали коррозию панелей. Панели с высокими характеристиками по отношению к коррозии имели слабое изменение блеска и низкое значение dE, в то время как сильно корродированные панели имели сильное изменение блеска и высокие значения dE.

Дельта L представляла собой меру яркости

ЭЭМ: Измеряли согласно ASTM D-1652

Кислотное число (КЧ): Измеряли согласно ASTM D974

Примеры - общие протоколы

Получение порошка:

Ингредиенты (кроме металлического пигмента) смешивали в сухом виде в высокоскоростном смесителе для обеспечения достаточного диспергирования порошковой первичной смеси. Затем первичную смесь помещали в двухшнековый экструдер Theysohn TSK 20-24 и экструдировали в следующих условиях: 30°С в зоне подачи, 50°С в середине, 100°С в головке при 500 об./мин.

Экструдированный материал подавали в охлажденные вальцы и пропускали через дробилку, измельчая охлажденный материал на чешуйки. Затем измельченные чешуйки подавали в мельницу. Экструдированные кусочки измельчали в мельнице и просеивали через вращающееся сито с отверстиями 125 мкм для получения распределения частиц по размерам (PSD) (d₅₀) 25-50 мкм (определено на приборе Malvern).

Затем металлический пигмент осторожно смешивали с полученным порошком.

Нанесение порошка на субстрат

Порошок наносили на панели из обработанной фосфатом железа холоднокатаной стали при помощи стандартного короноразрядного распылителя.

Отверждение пленок

Покрытые порошком субстраты отверждали традиционным теплопереносом путем конвекции в обычной настольной печи Heraeus.

Температура объекта при отверждении составляла 190°С, время отверждения 10 минут при указанной температуре объекта.

* Металлический пигмент вводили в композицию порошка после экструзии и последующего измельчения. Всего вводили 2 масс. %.

PCS 1000 представляет собой порошок алюминия, покрытый монокристаллическим диоксидом кремния, с размером частиц d50 10 мкм, коммерчески доступный от Eckart.

Deolink Amino ТЕ и Deolink Ероху ТЕ оба представляют собой 50 масс. % на полимерном носителе. Deolink Amino ТЕ = 3-аминопропилтриэтоксисилан. Deolink Ероху ТЕ = силан ([3-(2,3-эпоксипропокси)-пропил]-триэтоксисилан. Полученная толщина пленки составляла 50-100 мкм.

Результаты испытаний

Эталон без силановой антикоррозионной добавки (C1) потерял весь эффект металлического пигмента через 500 ч. Для сравнения, визуальное обследование панелей с силановыми добавками (№№1-6) показало отсутствие изменений или слабые изменения блеска и цвета.

Даже через 1000 ч испытаний образцы 1, 3, 4, 5 и 6 показали очень слабое изменение блеска и цвета (dE). Результаты показаны в таблице 2 ниже.

Изобретение относится к порошковым покрытиям с металлическим эффектом, к композициям для получения порошковых покрытий, содержащим металлический пигмент, получению их и нанесению их на субстрат, а также к применению силана для предотвращения коррозии металлического пигмента. Композиция состоящего из частиц покрытия, предпочтительно композиция порошкового покрытия, содержит: (i) по меньшей мере один отвердитель, (ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, причем компоненты (i) и (ii) вместе составляют от 40 до 99 мас.% от массы композиции покрытия; (iii) от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного металлического пигмента и (iv) от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного силана, отдельного от указанного металлического пигмента. Металл в металлическом пигменте содержит алюминий. 8 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Композиция состоящего из частиц покрытия, предпочтительно композиция порошкового покрытия, содержащая:

(i) по меньшей мере один отвердитель,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер,

(iii) по меньшей мере один металлический пигмент и

(iv) по меньшей мере один силан, не являющийся покрытием указанного металлического пигмента,

причем указанная композиция покрытия, предпочтительно, не содержит модифицированной фосфорной кислотой эпоксидной смолы, например смолы, полученной путем приведения во взаимодействие соединения моноглицидилового простого эфира и/или соединения моноглицидилового сложного эфира с фосфорной кислотой или сложным эфиром фосфорной кислоты.

2. Композиция состоящего из частиц покрытия, предпочтительно композиция порошкового покрытия, содержащая:

(i) по меньшей мере один отвердитель,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, причем компоненты (i) и (ii) вместе составляют от 40 до 99 мас.% от массы композиции покрытия,

(iii) от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного металлического пигмента и

(iv) от 0,1 до 10 мас.% по меньшей мере одного силана, не являющегося покрытием указанного металлического пигмента.

3. Композиция покрытия по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанный металлический пигмент не покрыт силаном, предпочтительно, указанный металлический пигмент не имеет покрытия.

4. Композиция покрытия по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что указанный силан представляет собой:

метакрилоксипропилтриметоксисилан,

3-меркаптопропилтри(метокси/этокси)силан,

3-глицидоксипропилтриметоксисилан,

трис-(3-триметоксисилилпропил)-изоцианурат,

гамма-меркаптопропилтриметоксисилан,

бета-(3,4-эпоксициклогексил)-этилтриметоксисилан,

гамма-изоцианатопропилтриметоксисилан,

(метакрилоксиметил)-триметоксисилан,

(изоцианатометил)-триметоксисилан,

аминопропилтриметоксисилан,

аминопропилтриэтоксисилан,

N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриметоксисилан,

N-(2-аминоэтил)-3-аминопропилтриэтоксисилан,

триамино-функциональный триметоксисилан,

бис-(гамма-триметоксисилилпропил)-амин,

N-этил-гамма-аминоизобутилтриметоксисилан,

N-фенил-гамма-аминопропилтриметоксисилан,

4-амино-3,3-диметилбутилтриметоксисилан,

(N-циклогексиламинометил)-триэтоксисилан,

(N-фениламинометил)-триметоксисилан,

3-аминопропилтриэтоксисилан,

3-аминопропилтриметоксисилан,

N-(аминоэтил)-аминопропилтриметоксисилан,

3-аминопропилметилдиэтоксисилан,

3-(2-аминоэтиламино)пропилметилдиметоксисилан,

3-(2,3-эпоксипропокси)пропил]-триэтоксисилан, и

3-(2,3-эпоксипропокси)пропил]-триметоксисилан;

предпочтительно, ([3-(2,3-эпоксипропокси)пропил]-триэтоксисилан или 3-аминопропилтриэтоксисилан.

5. Композиция покрытия по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что металл в металлическом пигменте содержит А1.

6. Композиция покрытия по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что металлический пигмент составляет от 0,5 до 5 мас.% от массы композиции покрытия.

7. Композиция покрытия по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что силан составляет от 0,1 до 10 мас.%, предпочтительно, от 0,6 до 3 мас.% от массы композиции покрытия.

8. Композиция покрытия по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что отвердитель представляет собой эпоксидную смолу.

9. Субстрат, покрытый композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер,

(iii) по меньшей мере один металлический пигмент и

(iv) по меньшей мере один силан, не являющийся покрытием указанного металлического пигмента;

причем указанная композиция состоящего из частиц покрытия образует верхний слой на субстрате.

10. Субстрат, покрытый слоем праймера и поверх указанного слоя композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер,

(iii) по меньшей мере один металлический пигмент и

(iv) по меньшей мере один силан, не являющийся покрытием указанного металлического пигмента;

причем, предпочтительно, указанная композиция состоящего из частиц покрытия образует верхний слой на субстрате.

11. Субстрат по п. 9 или 10, отличающийся тем, что указанная композиция покрытия является отвержденной.

12. Субстрат, покрытый композицией состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композицией порошкового покрытия, содержащей смесь первой состоящей из частиц композиции, содержащей:

(i) по меньшей мере один отвердитель, такой как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение,

(ii) по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, и

(iii) по меньшей мере один силан; и

второй состоящей из частиц композиции, содержащей:

(iv) по меньшей мере один металлический пигмент.

13. Субстрат по любому из пп. 9-12, отличающийся тем, что указанный субстрат является металлическим.

14. Способ получения композиции состоящего из частиц покрытия, предпочтительно, композиции порошкового покрытия, включающий смешивание по меньшей мере одного отвердителя, такого как по меньшей мере одно содержащее эпоксид соединение, и по меньшей мере одного сложного полиэфирного полимера, и, необязательно, по меньшей мере одного силана, с получением смеси;

экструдирование и измельчение указанной смеси с получением частиц;

добавление по меньшей мере одного металлического пигмента и, необязательно, силана, с получением состоящего из частиц порошкового покрытия; при условии, что указанный силан добавляют по меньшей мере на одной из стадий способа и при условии, что указанный силан не является покрытием указанного металлического пигмента.

15. Способ нанесения на субстрат состоящего из частиц покрытия по п. 1, например, при помощи электростатического распыления, включающий нанесение указанного покрытия на указанный субстрат, например, при помощи электростатического распыления, и, необязательно, отверждение покрытия.

16. Применение силана для предотвращения коррозии металлического пигмента, присутствующего в композиции состоящего из частиц покрытия, содержащей по меньшей мере один отвердитель, по меньшей мере один сложный полиэфирный полимер, по меньшей мере один металлический пигмент и по меньшей мере один силан, не являющийся покрытием указанного металлического пигмента.