RS61848B1

RS61848B1 - Sistemi za premazivanje, njihova upotreba za premazivanje komponenti i komponenti za šinska vozila i vazduhoplove koji se njima premazuju

Info

Publication number: RS61848B1
Application number: RS20210588A
Authority: RS
Inventors: Jochen Wehner; Andrea Costa
Original assignee: Mankiewicz Gebr & Co Gmbh & Co Kg
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2021-06-30
Also published as: KR102082763B1; EP3286266A1; CA2983173A1; DK3286266T3; HUE054150T2; MX2017013118A; CN107531849B; US10738196B2; SI3286266T1; DE102015105987A1; CA2983173C; LT3286266T; CN107531849A; EA201792201A1; MD3286266T2; PT3286266T; MA41956B1; PL3286266T3; KR20170139604A; EP3286266B8

Description

Opis

[0001] Ovaj pronalazak odnosi se na poboljšane materijale za premazivanje zasnovane na sistemima RMA, koji se umrežavaju uz pomoć klasične Majklove reakcije. Pronalazak se takođe odnosi na od njih proizvedene premaze i premazane komponente, naročito na komponente za šinska vozila i vazduhoplove, npr. železničke vagone ili avione.

[0002] Poznati su materijali za premazivanje koji se umrežuju u Majklovoj reakciji. Premazi proizvedeni od njih imaju visoku vremensku stabilnost i hemijsku otpornost. Brzo stvrdnjavanje ovih materijala za premazivanje postiže se upotrebom visokog sadržaja katalizatora, pri čemu se, međutim vreme obrade ili rok trajanja materijala za premazivanje znatno smanjuje.

[0003] Brzo stvrdnjavanje naročito je korisno kod premazivanja ili farbanja velikih komponenata, na primer aviona ili železničkih vagona. Međutim, samo zbog veličine površina, potrebno je srazmerno dugo vremena za premazivanje celokupne komponente, tako da materijali koji se upotrebljavaju za premazivanje treba da imaju dug rok upotrebljivosti smeše i dugo vreme vezivanja. U daljem tekstu, rok upotrebljivosti označen je kao vremenski interval između mešanja svih komponenti materijala za premazivanje i vremena tokom kojeg je reakcija umrežavanja u materijalu za premazivanje napredovala do te mere da materijal za premazivanje više ne može da se obrađuje. U daljem tekstu, vreme vezivanja označava se kao vremenski interval tokom kojeg se film materijala za premazivanje nanetog na neku površinu može ispraviti bez narušavanja svojstava gradijenata.

[0004] Tokom nanošenja materijala za premazivanje, potrebno je već premazana područja dodatno osposobiti da upiju suvišni premaz koji je slučajno nanesen tokom farbanja susednih područja, bez površinskih defekata koji mogu nastati, na primer, usled sporog nanošenja. U daljem tekstu, prekomerno nanošenje označava se kao gubitak materijala za premazivanje tokom farbanja sprejom. Do gubitka materijala može doći prskanjem na pogrešno mesto kada se pištolj za prskanje ne usmeri pravilno ili kada je predmet koji se prska jako isprekidan, kao na primer u slučaju rešetki. Do prekomernog prskanja takođe može doći kada materijal za premazivanje kaplje sa strane u odnosu na površinu predmeta. Apsorpcija prekomernog premaza nanetog prskanjem stoga predstavlja svojstvo nanetog materijala za premazivanje da upije materijal nanet prekomernim prskanjem tako da se zadrži željena glatka površina filma ili premaza.

[0005] Nakon nanošenja materijala za premazivanje na površinu podloge, u vidu filma ili sloja, poželjno je da se premaz vrlo brzo osuši ili stvrdne. Prinudno sušenje na povišenoj temperaturi uglavnom nije moguće kada je reč o velikim sastavnim delovima, jer bi za to bile potrebne velike peći. Zbog toga se brzo sušenje na sobnoj temperaturi preporučuje pre svega kod premazivanja ili farbanja vrlo velikih komponenata.

[0006] WO 2013/050623 otkriva sastav koji se može umrežiti i koji sadrži jednu komponentu sa barem dva kisela protona CH u aktiviranim metilenskim ili metinskim grupama, komponentu sa barem dve aktivirane nezasićene grupe i katalizatorski sistem koji sadrži ili generiše neki osnovni katalizator Majklove reakcije.

[0007] Vezivni sistemi koji se umrežuju u Majklovoj reakciji, u daljem tekstu označeni kao sistemi RMA, poznati su iz EP 2374836 A1 i imaju povoljan odnos roka upotrebljivosti i vremena sušenja. Opisani vezivni sistemi ispoljavaju kratko vreme sušenja sa dugim rokom upotrebljivosti čak i na sobnoj temperaturi. Stoga se kao deo opisa posebno navodi EP 2374836 A1. Nedostatak poznatih RMA sistema je taj što materijali za premazivanje i od njih proizvedeni premazi ne ispoljavaju potrebna i uobičajena svojstva.

[0008] Stoga je cilj ovog pronalaska da obezbedi poboljšane materijale za premazivanje, premaze i sisteme za premazivanje zasnovane na sistemima RMA koji su posebno pogodni za premazivanje komponenata vazduhoplova i šinskih vozila.

[0009] Ovaj problem rešava se materijalima za premazivanje čiji je cilj stvaranje obloge koja odgovara glavnom zahtevu. Dodatni materijali prikazani su u samostalnim zahtevima i podzahtevima za priznavanje patenata i u opisu.

[0010] Materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom sadrže barem jedan sistem RMA koji ima barem jedno CH kiselo jedinjenje A, barem jedno vinilogno karbonilno jedinjenje B i barem jedan latentni bazni katalizator C, kao i barem jedan stabilizator svetlosti, barem jedan produživač roka upotrebljivosti i barem jedan produživač vremena vezivanja.

[0011] U daljem tekstu, podrazumeva se da se stabilizator ekspresione svetlosti odnosi na aditive i adjuvante koji štite premaze od uticaja ultraljubičaste (UV) svetlosti i koji pre svega sprečavaju ili barem znatno odlažu razgradnju polimera izazvanu UV zračenjem. Pojam produživača roka upotrebljivosti označava aditive i adjuvante koji, kao komponente gotovog pomešanog materijala za premazivanje, odlažu stvrdnjavanje materijala za premazivanje pre nanošenja. Tokom nanošenja oni isparavaju, tako da to ne ugrožava niti produžava proces stvrdnjavanja nanetog materijala za premazivanje. Pojam produživača vremena vezivanja označava aditive i adjuvante koji takođe ostaju u materijalu za premazivanje nakon nanošenja i odlažu stvrdnjavanje premaza.

[0012] Materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom sadrže barem

- 15 do 70, po mogućstvu 20 do 60, a naročito, ako je moguće, 25 do 55 procenata težine, barem jednog CH-kiselog jedinjenja A, izabranog među jedinjenjima formule

O R O

Y C C C Y'

H

pri čemu je:

R - vodonik, alkil-grupa ili aril-grupa,

Y - alkil-grupa, aralkil-grupa, aril-grupa, alkoksi-grupa ili amino-grupa, a

Y' je alkil-grupa, aralkil-grupa, aril-grupa, alkoksi-grupa ili amino-grupa,

- 4 do 40, po mogućstvu 8 do 35, a naročito, ako je moguće, 10 do 30 procenata težine, barem jednog vinilognog karbonilnog jedinjenja B, izabranog među akrilatima i maleatima, - 0,1 do 15, po mogućstvu 0,2 do 10, a naročito, ako je moguće, 0,3 do 5 procenata težine, barem jednog latentnog baznog katalizatora C,

- 0,00001 do 10, po mogućstvu 0,5 do 5, a naročito, ako je moguće, 1 do 3 procenata težine, barem jednog stabilizatora svetlosti odabranog iz grupe koja sadrži sredstva za uklanjanje slobodnih radikala, UV apsorbere, sredstva za kaljenje i razgraditelje peroksida,

- 0,00001 do 20, po mogućstvu 0,01 do 10, a naročito, ako je moguće, 0,1 do 5 procenata težine, barem jednog produživača vremena vezivanja odabranog iz grupe koja sadrži osnovna NH funkcionalna jedinjenja sa pKa vrednošću između 4 i 14,

- 0,00001 do 20, po mogućstvu 0,01 do 15, a naročito, ako je moguće, 0,1 do 10 procenata težine, barem jednog produživača roka upotrebljivosti odabranog iz grupe koja sadrži alkohole sa do 6 atoma ugljenika i koja pokazuje broj isparavanja ispod 35,

svaki na osnovu ukupne količine materijala koji se koristi za premazivanje.

[0013] Dalje, materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom sadrže

- 0 do 70, po mogućstvu 0,00001 do 65, a naročito, ako je moguće, 0,00001 do 40 procenata težine, pigmenata

- 0 do 25, po mogućstvu 0,00001 do 8, a naročito, ako je moguće, 0,00001 do 5 procenata težine, sredstava za raspršivanje

- do 60, po mogućstvu 0,00001 do 40, a naročito, ako je moguće, 0,00001 do 40 procenata težine, funkcionalnih punila,

- do 50, po mogućstvu 0,00001 do 40, a naročito, ako je moguće, 0,00001 do 30 procenata težine, aprotičnih rastvarača,

pri čemu se svaka od naznačenih količina odnosi na ukupnu količinu odgovarajućeg materijala za premazivanje.

[0014] U skladu sa pronalaskom, jedinjenja A i B koriste se u molarnom odnosu A: B od 0,5: 1 do 2: 1, po mogućstvu od 0,75: 1 do 1,6: 1, a naročito, ako je moguće, od 0,9: 1 do 1,3: 1, a naročito, ako je moguće, od 0,95: 1 do 1,1: 1, pri čemu se molarne količine odnose na kisele protone jedinjenja A i na vinilogne karbonilne grupe jedinjenja B.

[0015] U skladu sa pronalaskom, katalizatori C i jedinjenja A koriste se u molarnom odnosu C: A od 0,8: 1 do 2,5: 1, naročito od 1,1: 1 do 1,9: 1, a naročito, ako je moguće, 1,3: 1 do 1,7: 1 , pri čemu se molarne količine odnose na katjon X<+>katalizatora C i kisele protone jedinjenja A.

[0016] Pogodna CH-kiselinska jedinjenja A su estri malonske kiseline, estri acetosirćetne kiseline ili njihove smeše. Naročito je poželjno da estri malonske kiseline imaju oligomerne i polimerne supstituente, na primer, na bazi poliestera, poliuretana, poliakrilata, epoksidnih smola, poliamida ili polikarbonata. Naročito je poželjno da estri malonske kiseline imaju oligomerne i polimerne supstituente na bazi poliestera, poliuretana i/ili polikarbonata. Poželjno je da estri acetosirćetne kiseline sadrže oligomerne i polimerne supstituente, na primer, na bazi polialkohola, polivinil-alkohola, epoksidnih smola, hidroksi-funkcionalnih polietera, poliestera ili poliakrilata. Naročito je poželjno da estri acetosirćetne kiseline sadrže oligomerne i polimerne supstituente na bazi poliestera i / ili poliakrilata. Pogodnija su jedinjenja izabrana iz grupe koja sadrži estre malonske kiseline sa oligomernim i polimernim supstituentima na bazi poliestera, koji se dobijaju reakcijom barem malonske kiseline, dimetil-estra malonske kiseline i/ili dietil-estra malonske kiseline sa heksahidroftalnom kiselinom i/ili njenim anhidridom i neopentil- glikolom, i estri acetosirćetne kiseline sa oligomernim i polimernim supstituentima na bazi poliestera, koji se dobijaju reakcijom barem acetosirćetne kiseline, metil-estera acetosirćetne kiseline i/ili etil-estera acetosirćetne kiseline sa heksahidroftalnom kiselinom i / ili njenim anhidridom i neopentil- glikolom.

[0017] Pogodna vinilogna karbonilna jedinjenja B su, na primer, akrilati i/ili maleati, naročito nezasićena jedinjenja sa akriloil-funkcijom. U skladu sa pronalaskom, poželjni su akrilesteri sačinjeni od jedinjenja koja sadrže 1 do 20 atoma ugljenika i najmanje 2, po mogućstvu 2 do 6, hidroksilnih grupa. U skladu sa pronalaskom, naročito su poželjni poliesteri koji se dobijaju reakcijom maleinske kiseline, fumarne kiseline i / ili itakonske kiseline ili njihovih anhidrida sa dvovalentnim ili polivalentnim hidroksilnim jedinjenjima, koja mogu da sadrže monovalentno hidroksilno ili karboksilno jedinjenje. Naročito su poželjne smole, poput poliestera, poliuretana, polietera i / ili alkidnih smola koje, u skladu sa tim, sadrže aktivirane nezasićene grupe, na primer uretanske akrilate, polieter-akrilate, polifunkcionalne poliakrilate, polialkilmaleate i poliakrilate koji se dobijaju reakcijom akrilne kiseline sa epoksidnom smolom. U skladu sa pronalaskom, naročito su poželjni butandiol diakrilat, heksandiol diakrilat, trimetilolpropan triakrilat, entaeritritol tetraakrilat, di(trimetilolpropan) tetraakrilat, dipentaeritritol heksaakrilat, dipropilen glikol diakrilat i tripropilen glikol diklorilat.

[0018] Pogodna latentna bazna jedinjenja za katalizatore C su, na primer, supstituisane soli karboksilne kiseline formule II:

O

R O C O<->X<+>

pri čemu je:

R - vodonik, alkil ili aralkil (Ar-R) ili polimer,

X<+>- alkalni ili zemnoalkalni katjon, naročito litijum, natrijum ili kalijum ili kvaternarna amonijumska ili fosfonijumska so formule (R')4Y<+>, pri čemu je:

Y azot ili fosfor,

R' je isti ili različit i predstavlja vodonik, alkil-, aral- ili aralkil-radikal ili polimer i pri čemu

R i R' mogu obrazovati prstenastu strukturu ili

R i R' mogu činiti polimer.

[0019] U skladu sa pronalaskom, poželjno je da R bude alkil- grupa ili aralkil-grupa, naročito, a po mogućstvu, alkil grupa sa 1 do 4 atoma ugljenika. Karbonatna grupa i katjon X<+>takođe mogu biti prisutni na molekulu sa odgovarajućom strukturom. Dalje, poželjno je da R' bude alkil-grupa, po mogućstvu alkil grupa sa 1 do 4 atoma ugljenika, a naročito, a po mogućstvu, sa 3 do 4 atoma ugljenika. U skladu sa pronalaskom, poželjno je koristiti amonijum karbonat i/ili fosfonijum karbonat. Pogodni amonijum karbonati su, na primer, tetrahekilamonijum metilkarbonat, tetrahekilamonjium hidrogenkarbonat, tetradekanil- trihekilamonijum metilkarbonat, tetradecilamonijum metilkarbonat, tetrabutilamonijum metilkarbonat, tetrabutilamonijum etilkarbonat, tetrabutilamonijum hidrogenkarbonat, tetrapropilamonijum metilkarbonat, tetrapropilamonijum etilkarbonat, tetrapropilamonijum bikarbonat, benziltrimetilamonijum metilkarbonat, triheksilmetilamonijum metilkarbonat ili trioktilmetilamonijum metilkarbonat. Tetrabutilamonijum metilkarbonat, tetrabutilamonijum etil karbonat, tetrabutilamonijum hidrogenkarbonat, tetrapropilamonijum metilkarbonat, tetrapropilamonijum etilkarbonat, tetrapropilamonijum hidrogenkarbonat, a naročito su poželjne njihove smeše.

[0020] Pogodnim stabilizatorima svetlosti smatraju se sredstva za uklanjanje radikala poput sterički inhibiranih alifatskih amina, npr. na bazi supstituisanih 2,2,6,6-tetrametilpiperidina, UV apsorberi poput 2-hidroksifenil benzotriazola, 2-hidroksibenzofenona, 2-hidroksifeniltriazina ili oksalanilida i sredstva za gašenje poput organskih jedinjenja nikla i razgraditelja peroksida poput tioetera ili fosfita. Preporučuju se radikalni čistači, na primer, sterički inhibirani alifatski amini na bazi supstituisanih 2,2,6,6-tetrametilpiperidina i / ili UV apsorbera, kao što su 2-hidroksifenil benzotriazoli, 2-hidroksibenzofenoni, 2-hidroksifeniltriazini i oksalanilidi. Posebno su poželjni supstituisani 2,2,6,6-tetrametilpiperidini, 2-hidroksifeniltriazini, 2-hidroksibenzofenoni i njihove smeše.

[0021] Pogodnim produživačima roka upotrebljivosti smatraju se alkoholi sa najviše 6 atoma ugljenika, pri čemu je poželjno da nemaju više od 4 atoma, a naročito je poželjno da nemaju više od 3 atoma; ti alkholi treba da imaju broj isparavanja ispod 35, poželjno ispod 20. Tako se, na primer u skladu sa ovim pronalaskom mogu koristiti metanol, etanol, n-propanol, ipropanol, n-butanol, i-butanol i njihove smeše.

[0022] Pogodnim produživača vremena vezivanja smatraju se osnovna NH-funkcionalna jedinjenja sa pKa vrednošću između 4 i 14. Poželjni su sukcinimidi, 1,2,4, -triazoli, 1,2,3, -benzotriazoli, 5,5-difenilhidantoini, hidantoini, (RS) -3-etil-3-metilpirolidin-2,5-dion i njihove smeše. Posebno su poželjni sukcinimidi, 1,2,4, -triazoli, 1,2,3, -benzotriazoli i njihove smeše.

[0023] Prilikom neke druge primene ovog pronalaska, neorganski i/ili organski pigmenti mogu se dodati materijalima za premazivanje da bi se dobio premaz koji proizvodi boju. Dodatni aditivi, poput disperzivnih aditiva i funkcionalnih punila, takođe se mogu dodati kako bi se poboljšala potrebna svojstva materijala za premazivanje i/ili premaza.

[0024] U skladu sa pronalaskom, materijalima za premazivanje mogu se dodavati neorganski i / ili organski pigmenti u količinama do 70, po mogućstvu od 0,00001 do 65, a naročito, ako je moguće, od 0,00001 do 40 procenata težine, pri čemu se naznačene količine odnose na ukupnu količinu materijala za premazivanje. Pogodni neorganski pigmenti su, na primer, titan-dioksid, oksidi gvožđa, oksidi hroma, titanati hroma, bizmut-vanadat, kobaltna plava i čađ. Titan-dioksid, oksidi gvožđa i čađ poželjni su neorganski pigmenti. Pogodni organski pigmenti su, na primer, pigment žuta 151, pigment žuta 213, pigment žuta 83, pigment narandžasta 67, pigment narandžasta 62, pigment narandžasta 36, pigment crvena 170, pigment ljubičasta 19, pigment ljubičasta 23, pigment plava 15: 3, pigment plava 15: 6, pigment zelena 7. Poželjni pigmenti su pigment žuta 151, pigment narandžasta 67, pigment crvena 170, pigment ljubičasta 19, pigment plava 15: 3, pigment zelena 7.

[0025] Prilikom neke druge primene, materijali za premazivanje mogu takođe sadržavati do 25, po mogućstvu 0,00001 do 8, a naročito, ako je moguće, od 0,00001 do 5 procenata težine raspršivača, pri čemu se naznačene količine odnose na ukupnu količinu materijala za premazivanje. Pogodna sredstva za raspršivanje su, na primer, blok-kopolimeri velike molekulske težine sa grupama sa afinitetom ka pigmentima, visoko razgranati poliesteri i kopolimeri akrilatnih poliestera sa grupama sa afinitetom ka pigmentima. Disperzivni aditivi koji su poželjni za upotrebu su blok-kopolimeri velike molekulske težine sa grupama sa afinitetom ka pigmentima.

[0026] Prilikom neke druge primene, materijali za premazivanje mogu takođe sadržavati do 60, po mogućstvu 0,00001 do 50, a naročito, ako je moguće, od 0,00001 do 40 procenata težine funkcionalnih punila, pri čemu se naznačene količine odnose na ukupnu količinu materijala za premazivanje. Pogodna punila su, na primer, karbonati poput krede, krečnjaka, kalcita, nataloženog kalcijum-karbonata, dolomita, barijum-karbonata, sulfata poput barita, belog fiksa, kalcijum-sulfata, silikata poput talka, pirofilita, hlorita, hornblenda, tinjaca, porcelanske gline, volastonita , škriljaca u prahu, nataloženih kalcijum-silikata, nataloženih aluminijumskih silikata, nataloženih kalcijum-aluminijumskih silikata, nataloženih natrijumaluminijumskih silikata, feldspata, mulita, silicijum-dioksida u vidu kvarca, stopljenog silicijum-dioksida, kristobalita, dijatomejske zemlje, silicijumske zemlje nataloženog silicijum-dioksida, plovućca u prahu, perlita, kalcijum-metasilikata, vlakna od rastopljenog stakla ili bazalta, stakla u prahu, staklenih perli i šljake. Poželjna punila koja se koriste su barijum-sulfat i/ili talk.

[0027] U skladu sa pronalaskom, prilikom neke druge primene, materijali za premazivanje mogu sadržavati do 50, po mogućstvu od 0,00001 do 40, a naročito, ako je moguće, od 0,00001 do 30 procenata težine aprotičnih rastvarača, pri čemu se naznačene količine odnose na ukupnu količinu materijala za premazivanje. Podrazumeva se u daljem tekstu da se izraz aprotični rastvarači odnosi na rastvarače koji u molekulu ne sadrže protone koji se jonizuju. Pogodni aprotični rastvarači su, na primer, alifatski ugljovodonici, cikloalifatski ugljovodonici, aromatični ugljovodonici, ketoni, estri, etri, eterski estri, posebno etilacetat, butil acetat, aceton, n-butanon, metil izobutil keton, metoksipropil etil sulfat, Poželjno je koristiti rastvarače kao što su etilacetat, butil acetat, aceton, n-butanon, metil izobutil keton, metoksipropil acetat i njihove smeše.

[0028] Jedinjenja koja se koriste kao katalizatori C u skladu sa ovim pronalaskom jesu latentne baze, jer su karbonati prema formuli II u ravnoteži sa svojim proizvodima disocijacije, ugljen-dioksidom i odgovarajućom hidroksidnom ili alkoksi-bazom. Sve dok ugljen-monoksid ne može da pobegne iz sistema, ravnoteža ide u korist karbonata. Tek kada se ukloni ugljen-dioksid i baza bude prisutna u dovoljnoj količini, započinje umrežavanje uz pomoć Majklove reakcije. Kada je reč o skladištenju materijala za premazivanje u zatvorenim kontejnerima, iz kojih ugljen-dioksid možda ne može izaći, materijal za premazivanje može se u osnovi formulisati kao jednokomponentni sistem. Rok trajanja se, međutim, može povećati ako su pojedinačne komponente materijala za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom formulisane u višekomponentne sisteme. Tako se, na primer, katalizatorska komponenta, koja sadrži katalizatore C, pomeša tek neposredno pre obrade sa vezivnim komponentama, koje sadrže CH-kisela jedinjenja A i vinilogna karbonilna jedinjenja B.

[0029] U skladu sa pronalaskom, CH-kisela jedinjenja A i vinilogna karbonilna jedinjenja B mogu se nalaziti u vezivnoj komponenti zajedno sa stabilizatorima svetlosti, produživačima vremena vezivanja i produživačima roka upotrebljivosti. Ova vezivna komponenta može sadržavati i pigmente, druge aditive i rastvarače. Katalizatori C i, ako je potrebno, dodatni rastvarači i produživači roka upotrebljivosti mogu se nalaziti u komponenti katalizatora. Prilikom jedne poželjne primene, CH-kisela jedinjenja A mogu biti prisutna u prvoj vezivnoj komponenti, vinilogna karbonilna jedinjenja B u drugoj vezivnoj komponenti, a katalizatori C u katalizatorskoj komponenti. U jednom takvom trokomponentnom sistemu, CH kisela jedinjenja A sadržana su u prvoj vezivnoj komponenti zajedno sa produživačima vremena vezivanja i stabilizatorima svetlosti. Ako je potrebno, ova prva vezivna komponenta može takođe sadržavati pigmente i punila, kao i dodatne aditive. Poželjno je da se vinilogna karbonilna jedinjenja B nalaze u drugoj vezivnoj komponenti. Dalje, druga vezivna komponenta može takođe sadržavati pigmente, punila i dodatne aditive. Katalizatori C sadržani su u komponenti katalizatora. Dalje, komponenta katalizatora može sadržavati rastvarače i produživače roka upotrebljivosti.

[0030] Poznato je da dodavanje dodatnih komponenata, koje su uobičajene za proizvodnju premaza, smanjuje rok trajanja sistema RMA. Materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom sa posebnim izborom stabilizatora svetlosti, produživača vremena vezivanja, produživača roka upotrebljivosti, pigmenata, raspršivača, funkcionalnih punila i aprotičnih rastvarača imaju neočekivano visok rok trajanja u poređenju sa prethodno poznatim materijalima za premazivanje zasnovanih na sistemima RMA.

[0031] Dalje, na svojstva premaza koji se proizvode od materijala za premazivanje na bazi sistema RMA, negativno utiče prisustvo drugih komponenti materijala za premazivanje, za razliku od premaza koji se proizvode od materijala za premazivanje na bazi konvencionalnih veziva, na primer, epoksidne smole ili poliuretana. Ispostavilo se, neočekivano, da materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom stvaraju premaze koji imaju svojstva neophodna za upotrebu kod sastavnih delova železničkih vozila i vazduhoplova, što se posebno odnosi na zadržavanje sjaja, mehaničku stabilnost i stabilnost svetlosti.

[0032] Prilikom jedne naročito poželjne primene, materijali za premazivanje u skladu sa pronalaskom sadrže najmanje:

- 15 do 70, po mogućstvu 20 do 60, a naročito, ako je moguće, 25 do 55 procenata težine estara malonske kiseline sa oligomernim i polimernim supstituentima na bazi poliestera kao CH-kiselog jedinjenja A, koji se dobijaju reakcijom malonske kiseline, dimetil-estra malonske kiseline i / ili dietil-estra malonske kiseline sa heksahidroftalnom kiselinom i / ili njenim anhidridom i neopentil-glikolom, i estra acetosirćetne kiseline sa oligomernim i polimernim supstituentima na bazi poliestera, koji se dobijaju reakcijom najmanje acetosirćetne kiseline, metil-estra acetosirćetne kiseline , i / ili etil-estra acetosirćetne kiseline sa heksahidroftalnom kiselinom i / ili njenim anhidridom i neopentil-glikolom,

- 4 do 40, po mogućstvu 8 do 35, a naročito, ako je moguće,10 do 30 procenata težine butandiol-diakrilata, heksandiol-diakrilata, trimetilolpropan-triakrilata, pentaeritritoltetraakrilata, di (trimetilolpropan)-tetraakrilata i/ili dipentaeritrititol-heksaakrilata kao vinilognog karbonilnog jedinjenja B,

- 0,1 do 15, po mogućstvu 0,2 do 10, a naročito, ako je moguće 0,3 do 5 procenata težine tetrabutilamonijum metil-karbonata, tetrabutilamonijum etil-karbonata, tetrabutilamonijumhidrogen karbonata, tetrapropilamonijum metil-karbonata, tetrapropilamonijum etilkarbonata, tetrapropilamonijum hidrogen- karbonata i njihovih smeša kao katalizatora C, - 0,00001 do 10, po mogućstvu 0,5 do 5, a naročito, ako je moguće 1 do 3 procenata težine supstituisanih 2,2,6,6-tetrametilpiperidina, 2-hidroksifeniltriazina, 2-hidroksibenzofenona i njihovih smeša kao stabilizatora svetlosti,

- 0,00001 do 20, po mogućstvu 0,01 do 10, a naročito, ako je moguće 0,1 do 5 procenata težine sukcinimida, 1,2,4,-triazola, 1,2,3, -benzotriazola i njihove smeše kao produživača vremena vezivanja,

- 0,00001 do 20, po mogućstvu 0,01 do 15, a naročito, ako je moguće 0,1 do 10 procenata težine metanola, etanola, n-propanola, i-propanola, n-butanola, i-butanola i njihovih smeša kao produživača roka upotrebljivosti,

- 0 do 50, po mogućstvu 0,00001 do 40, a naročito, ako je moguće 0,00001 do 30 procenata težine etil-acetata, butil-acetata, acetona, n-butanona, metil-izobutil ketona, metoksipropil acetata i njihovih smeša kao aprotičnih rastvarača,

pri čemu se naznačene količine odnose na ukupnu količinu materijala za premazivanje.

[0033] Prilikom jedne naročito poželjne primene, materijali za premazivanje u skladu sa pronalaskom sadrže najmanje:

- 0 do 70, po mogućstvu 0,00001 do 65, a naročito, ako je moguće, 0,00001 do 40 procenata težine titan-dioksida, oksida gvožđa, čađi, pigmenta žutog 151, pigmenta narandžastog 67, pigmenta crvenog 170, pigmenta ljubičastog 19, pigmenta plavog 15: 3, pigmenta zelenog 7, i njihove smeše, kao neorganskih i / ili organskih pigmenata,

- 0 do 25, po mogućstvu 0,00001 do 8, posebno po mogućstvu 0,00001 do 5, a naročito, ako je moguće, blok-kopolimera velike molekulske težine sa grupama sa afinitetom ka pigmentima kao disperzivnim aditivima,

- 0 do 60, po mogućstvu 0,00001 do 40, a naročito, ako je moguće 0,00001 do 30 procenata težine barijum-sulfata i / ili talka kao funkcionalnih punila, i

[0034] Materijali za premazivanje mogu se u skladu sa ovim pronalaskom koristiti za proizvodnju sistema za premazivanje koji imaju strukturu napravljenu od dva ili više premaza. Prema tome, materijali za premazivanje mogu se u skladu sa ovim pronalaskom koristiti za proizvodnju najmanje jednog sloja ili premaza. Prilikom jedne poželjne primene, materijali za premazivanje koriste se za stvaranje dvoslojne strukture; naročito je poželjno da se koriste za izradu osnovnog sistema prozirnog premaza. Dalje u tekstu, materijali za premazivanje i premazi koji ne sadrže sredstva za bojenje označeni su kao prozirni slojevi. materijali za premazivanje i premazi koji sadrže sredstva za bojenje, na primer boje ili pigmente, označeni su kao osnovni slojevi. Osnovni sistemi prozirnih premaza takođe se često koriste za vazduhopolove i šinska vozila, jer su vrlo otporni na vremenske uslove, naročito kada je reč o zadržavanju sjaja.

[0035] Materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom imaju iznenađujuće duži rok upotrebljivosti u poređenju sa odranije poznatim materijalima za premazivanje i premazima RMA. Takođe se bolje ponašaju pri sušenju. Premazi dobijeni od materijala za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom odlikuju se boljom stabilnošću svetlosti, znatno manjim žutilom i većim zadržavanjem sjaja.

[0036] Materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom imaju rok upotrebljivosti od najmanje 1 sata, po mogućstvu od najmanje 2 sata, a naročito, ako je moguće, između 2 i 4 sata. Rok upotrebljivosti obično se određuje preko vremena protoka iz protočne čaše. Istek roka upotrebljivosti određen je kao tačka u kojoj vreme protoka pokazuje dvostruku vrednost početnog vremena protoka. Metoda ispitivanja detaljno je opisana u Primerima, u nastavku teksta. Dalje, materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom ispoljavaju vreme vezivanja od najmanje 15 minuta, po mogućstvu od najmanje 20 minuta, a naročito, ako je moguće, od najmanje 25 minuta. Pored dugog roka upotrebljivosti i vremena vezivanja, materijali za premazivanje, u skladu sa pronalaskom, ispoljavaju neobično širok klimatski prozor u kojem se mogu obrađivati bez pogoršanja. Obradivi su, na primer, na temperaturama do 45 ° C i na relativnoj vlažnosti vazduha do 99%. Pored toga, ispoljavaju dugu apsorpciju slučajnih nanosa raspršivanjem, na primer, tokom intervala dužeg od 25 minuta.

[0037] Za razliku od materijala za premazivanje na bazi poliuretana,koji se najčešće koriste, materijalima za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom potrebno je znatno kraće vreme da se osuše. Pored toga, premazi u skladu sa ovim pronalaskom mogu se brže maskirati, tj. stvrdnjavaju se na sobnoj temperaturi već 1 do 4 sata nakon nanošenja, do te mere da se, na primer, na njih mogu naneti matrice za šare koje se ponovo uklanjaju nakon farbanja šare bez oštećenja premaza. Lepljene na matricama, uobičajeno se koriste za nanošenje, na premaz, ukrasa i uzoraka u boji.

[0038] Zbog svojih svojstava, materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom pre svega su pogodni za premazivanje velikih komponenata. Naročito su prikladni za premazivanje komponenata velike površine, tako da se, na primer, koriste u izgradnji šinskih vozila i vazduhoplova.

[0039] Ovaj pronalazak takođe se odnosi na način premazivanja komponenata. Taj postupak obuhvata sledeće korake: (a) nanošenje materijala za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom na površinu podloge i (b) stvrdnjavanje nanesenog materijala za premazivanje u trajanju od 1 do 12 sati, po mogućstvu od 1 do 6 sati, a naročito, ako je moguće, od 1 do 4 sata na temperaturama između 5 i 45, po mogućstvu između 15 i 40, a naročito, ako je moguće, između 20 i 35 °C.

[0040] Materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom sadrže natprosečno visok udeo čvrstih materija i, shodno tome, nizak udeo isparljivih organskih materija, na primer rastvarača. Sadržaj čvrstih supstanci definisan je kao udeo mase u materijalu za premazivanje koji ostaje kao talog posle 30 minuta, tokom isparavanja na 105 °C. U osnovi, čvrste materije obično sadrže veziva, neisparljive aditive, pigmente i punila. Sadržaj čvrstih materija u materijalima za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom iznosi između 65 i 95, po mogućstvu između 70 i 90, a naročito, ako je moguće, između 75 i 85 procenata težine u odnosu na ukupnu težinu materijala za premazivanje.

[0041] Materijali za premazivanje sa visokim sadržajem čvrstih materija obično se slabo obrađuju konvencionalnim metodama prskanja. Nasuprot tome, materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom lako se nanose putem hidrauličkog raspršivanja vrlo visokog pritiska (bez vazduha), bezvazdušnog prskanja sa vazdušnom potporom (airmix) i putem pneumatskog raspršivanja ili prskanja komprimovanim vazduhom. Čak i ovakvi načini nanošenja dovode do visokokvalitetnih površina. Ovom pronalasku naročito pogoduju elektrostatički podržani postupci raspršivanja ili airmix.

[0042] Pogodne podloge su metali, na primer aluminijum, legure aluminijuma, čelik i legure gvožđa, plastični materijali i kompozitni materijali ojačani staklom i karbonskim vlaknima. Površine komponenata koje treba premazati mogu već biti premazane osnovnom prevlakom, na primer, uobičajenim osnovnim prevlakama koje su poznate stručnjacima u ovoj oblasti, a koje su na bazi epoksidnih smola ili poliuretana.

[0043] Kod materijala za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom koji imaju više komponenata, sve komponente treba pomešati pre nanošenja. Mešanje se stoga može izvoditi ručno ili mašinski. Prilikom neke druge primene, sistem za premazivanje može se proizvesti sa najmanje jednim dodatnim premazom, tako što se na prvi premaz nanose dodatni materijali za premazivanje, koji se stvrdnjavaju.

[0044] Prilikom jedne preporučljive primene ovog metoda u skladu sa ovim pronalaskom, sistem za premazivanje proizvodi se u dvoslojnoj strukturi. Prvo se nanosi osnovni sloj, koji se potom stvrdnjava; zatim se na ovaj premaz nanosi, a potom stvrdnjava, i prozirni sloj. Osnovni premaz ili prozirni premaz, odnosno i osnovni i prozirni premazi mogu se proizvesti od materijala za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom.

[0045] Premazi u skladu sa ovim pronalaskom imaju debljinu suvog premaza od 20 do 150 um. Male debljine premaza koje i dalje imaju visoku neprozirnost naročito su pogodne za komponente u vazduhoplovstvu, jer se tako može uštedeti na težini.

[0046] Budući da se materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom mogu stvrdnjavati na sobnoj temperaturi, oni su pre svega pogodni za premazivanje velikih komponenata i koriste se, na primer, za izgradnju vazduhoplova i železničkih vagona. Naročito su pogodni za premazivanje trupa, krila, karoserije, vertikalnih rebara, liftova, obloga motora, krila i preklopnih vrata, kao i za pogonske jedinice, delove šinskih kola, krovove, vrata i obloge šasija. Takođe su pogodni za premazivanje unutrašnjih delova šinskih vozila i aviona, na primer, plafonskih ploča, zidnih obloga, podnih obloga, poklopaca prtljažnika i vrata.

Primeri

[0047] Proizvodnja materijala za premazivanje izvodi se u skladu sa standardima tehnologije premazivanja, koji su poznati i poznati stručnjacima u ovoj oblasti. Rastvor katalizatora koji se koristi u primerima Recepti 1 i 2 proizvodi se tako što se 42,8 g dietil-karbonata i 26,1 g i-propanola dodaju u rastvor od 17,1 g tetrabutil amonijum hidroksida u 14 g vode.

Primer recepta 1: Prozirni premaz

Primer recepta 2: Osnovni premaz

[0048] Da bi se procenio rok trajanja materijala za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom, određeni su rok upotrebljivosti i vreme sušenja primera iz Recepta 2. Na taj način uzorci su testirani ili korišćeni za proizvodnju premaza posle 1 dana skladištenja na 23 °C, posle 28 dana skladištenja na 40 °C i posle 1 godine skladištenja na 20 do 23 °C.

[0049] Određivanje roka upotrebljivosti: Rok upotrebljivosti određuje se pomoću protočne čaše. Ovim postupkom tečnost se puni u šolju definisane zapremine koja na dnu ima definisanu mlaznicu. Materijal za premazivanje ističe do mlaznice, pri čemu se vreme od ispuštanja mlaza tečnosti do pucanja tečnosti meri kao vreme protoka. Sve pripreme i merenja izvode se na temperaturi od 23ºC. U početku se sve komponente materijala za premazivanje mešaju i odmah se meri vreme protoka smeše (početno vreme protoka). Merenje se ponavlja u redovnim intervalima. Kraj životnog veka postiže se kada je vreme protoka dvostruko veće od početnog vremena protoka.

[0050] Određivanje vremena sušenja: Za određivanje vremena sušenja koristi se uređaj za snimanje vremena sušenja, tj. uređaj za merenje vremena sušenja BYK Gardner. U tu svrhu materijal za premazivanje koji se ispituje ravnomerno se nanosi na staklene trake uz pomoć fioke za film. Staklene trake potom se polažu u linearni uređaj za snimanje. Zatim se igle nanose na premaz i povlače preko filma za sušenje definisanom konstantnom brzinom. Tako se stvara karakteristična slika sušenja premaza, u kojoj pojedinačni vremenski segmenti pokazuju različita stanja stvrdnjavanja: protok ili vreme vezivanja, početni trag, kidanje filma i površinski trag. Stvrdnjavanje materijala za premazivanje tako započinje na kraju vremena vezivanja, tj. na mestu na kojem trag urezan iglom ostaje vidljiv u nanetom filmu. Završava se površinskim tragom, tj. u trenutku kada igla više ne ostavlja vidljivi trag u nanetom filmu.

[0051] Osobine premaza proizvedenih od različito uskladištenih materijala za premazivanje iz primera iz Recepta 2 takođe su ispitane da bi se utvrdio rok trajanja materijala za premazivanje. U tu svrhu utvrđeni su sjaj i izduženje pri prekidu. Uzorci su korišćeni za proizvodnju premaza posle 1 dana skladištenja na 23 °C, posle 28 dana skladištenja na 40 °C i posle 1 godine skladištenja na 20 do 23 °C. Da bi se proizvela tela uzoraka, primer iz Recepta 2, nanet je pomoću pištolja za raspršivanje na aluminijumske ploče premazane osnovnim slojem i stvrdnut na sobnoj temperaturi.

[0052] Određivanje sjaja površine: Sjaj površine premaza određuje se kao vrednost reflektometra. Vrednost reflektometra uzorka definisana je kao odnos svetlosnih zrakova koji se reflektuju na površini uzorka i staklene površine sa indeksom refrakcije 1,567 u smeru ogledala. Vrednosti merenja određuju se pomoću konvencionalnog refraktometra pod uglom od 60º.

[0053] Određivanje izduženja pri prekidu: Izduženje pri prekidu određuje se primenom testa savijanja cilindričnog trna. Tela za uzorke u tu svrhu su savijena oko trna. Što je manji poluprečnik trna oko kojeg se ploča može saviti bez oštećenja ili lomljenja prevlake, veće je izduženje pri prekidu prevlake. Prečnik trna označen je kao izmerena vrednost.

Tabela: Rok tra an a rimera iz Rece ta 2

[0054] Kao što je prikazano u tabeli, materijali za premazivanje u skladu sa ovim pronalaskom imaju dug rok trajanja. Nakon dugotrajnog skladištenja na povišenim temperaturama, ne ispoljava se pogoršanje u njihovoj obradivosti. Takođe se ne ispoljava ni pogoršanje svojstava premaza koji su od njih proizvedeni.

Claims

Patentni zahtevi 1. Materijal za premazivanje za pravljenje premaza, koji sadrži najmanje: - 15 do 70 % težine, jedan ili više CH-acidnih jedinjenja A, izabran iz jedinjenja formule

pri čemu je R vodonik, ostatak alkila ili arila, Y ostatak alkila, aralkila, arila, alkoksija ili amino grupa, Y ostatak alkila, aralkila, arila, alkoksija ili amino grupa. - 4 do 40 % težine, jedno ili više vinilognih jedinjenja ugljenika B, izabranih iz akrilata i maleata, - 0,1 do 15 % težine, jedan ili više latentno baznih katalizatora C, - 0,00001 do 10 % težine, jedno ili više sredstava za svetlosnu zaštitu koji su izabrani iz grupe koja sadrži hvatače radikala, UV apsorbere, kvenčere i rastavljivače peroksida. - 0,00001 do 20 % težine, jedan ili više produživača vremena vezivanja koji su izabrani iz grupe koja sadrži bazna NH funkcionalna jedinjenja sa pKa vrednostima između 4 i 14, i - 0,00001 do 20 % težine, jedan ili više produživača vremena upotrebljivosti koji su izabrani iz grupe koja sadrži alkohole sa do 6 atoma ugljenika i koji imaju vrednosti isparenja ispod 35, svaki u vezi sa ukupnom količinom materijala za premazivanje.
2. Materijal za premazivanje prema Zahtevu 1, naznačen time da i dalje sadrži do 70 % težine jedan ili više anorganskih i/ili organskih pigmenata.
3. Materijal za premazivanje prema Zahtevu 1, naznačen time da su pigmenti izabrani iz grupe koja sadrži titandioksid, okside gvožđa, hromokside, hromtitenate, bizmut vanadat, kobalt plavo, čađi, pigment žuta 151, pigment žuta 213, pigment žuta 83, pigment narandžasta 67, pigment narandžasta 62, pigment narandžasta 36, pigment crvena 170, pigment ljubičasta 19, pigment ljubičasta 23, pigment plava 15:3, pigment plava 15:6 i pigment zelena 7.
4. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da su katalizatori C supstituisane zamene ugljene kiseline formule O R O C O<->X<+> u kojoj je R vodonik, ostatak alkila ili aralkila ili ostatak polimera, X<+>kation alkalija ili zemnog metala alkalija, kvaternerna so amonijuma ili fosfonijuma formule (R')4Y<+>, u kojoj je Y azot ili fosfor, R' jednako ili različito, vodonik, alkil, aral ili aralkil ili polimer i u kojoj R i R' formiraju prstenastu strukturu ili su polimer.
5. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da su sredstva za svetlosnu zaštitu supstituisani 2,2,6,6-tetrametilpiperidini, 2-hidroksifenilbentriazoli, 2-hidroksibenzofenoni, 2-hidroksifeniltriazini, oksalanilidi, organska jedinjenja nikla, tioeter ili fosfati.
6. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da materijal za premazivanje sadrži 0,5 do 5 % težine, a po mogućnosti 1 do 3 % težine sredstva za svetlosnu zaštitu u odnosu na ukupnu količinu materijala za premazivanje.
7. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da su produživači vremena upotrebljivosti alkoholi sa do 4 atoma ugljenika.
8. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da materijal za premazivanje sadrži 0,01 do 15 % težine, a po mogućnosti 0,1 do 10 % težine produživača vremena upotrebljivosti u odnosu na ukupnu količinu materijala za premazivanje.
9. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da su produživači vremena vezivanja sucinimidi, 1,2,4,-triazoli, 1,2,3,-benzotriazoli, 5,5-difenilhidantoin, hidantoin i/ili (RS)-3-etil-3-metilpirolidin-2,5-dion.
10. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da materijal za premazivanje sadrži 0,01 do 10 % težine, a po mogućnosti 0,1 do 5 % težine produživača vremena vezivanja u odnosu na ukupnu količinu materijala za premazivanje.
11. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da materijal za premazivanje i dalje sadrži do 25% težine, jedan ili više aditiva za disperziju.
12. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da materijal za premazivanje i dalje sadrži do 60% težine, jedno ili više funkcionalnih sredstva za punjenje.
13. Materijal za premazivanje prema nekom od gore navedenih zahteva, naznačen time da materijal za premazivanje i dalje sadrži do 50% težine, jedan ili više aprotičnih rastvarača.
14. Upotreba materijala za premazivanje prema nekom od zahteva 1 do 13 za pravljenje premaza u sistemu za premazivanje.
15. Upotreba prema zahtevu 14, naznačen time da je barem osnovni lak napravljen od materijala za premazivanje prema nekom od zahteva 2 do 13.
16. Upotreba prema zahtevu 14, naznačen time da je barem prozirni lak napravljen od materijala za premazivanje prema nekom od zahteva 1 i 4 do 13.
17. Postupak za premazivanje komponente koja sadrži korake (a) Aplikacija materijala za premazivanje prema nekom od zahteva 1 do 13 na supstrat, i (b) Otvrdnjavanje apliciranog sloja na temperaturama između 5 i 45°C tokom 1 do 12 sati.
18. Postupak prema zahtevu 17, naznačen time da se materijal za premazivanje u koraku (a) aplicira pomoću postupka špricanja.
19. Komponenta premazana barem jednim slojem koji je proizveden od materijala za premazivanje prema nekom od zahteva 1 do 13.
20. Komponenta prema zahtevu 19, naznačen time da je komponenta, komponenta šinskog vozila ili koponenta vazduhoplova. Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5