RS63860B1

RS63860B1 - Ukrasna i zaštitna supstanca obloge za supstrate metala, stakla i plastike

Info

Publication number: RS63860B1
Application number: RS20230004A
Authority: RS
Inventors: Billy Schackmann
Original assignee: Epg F
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2023-01-31
Also published as: BR112022016718A2; HUE061168T2; CA3168087A1; TN2022000238A1; US11760902B2; CA3168087C; DK3868846T3; JP2023514410A; HRP20230106T1; SI3868846T1; PL3868846T3; FI3868846T3; CN115175970A; EP3868846B1; WO2021165356A1; ES2932089T3; MX2022010297A; US20230103892A1; JP7542635B2; EP3868846A1

Description

Ovaj se pronalazak odnosi na neorgansko-organsku supstancu obloge, posebno na metal, staklo i plastične supstrate, na postupke za dobijanje supstrata obloge sa supstancom obloge iz ovog pronalaska i takođe na supstrate obložene supstancom obloge iz ovog pronalaska.

U skladu sa prethodnim stanjem, danas se koriste različiti postupci za proizvodnju ukrasnih i/ili zaštitnih površina za metal, staklo i plastične supstrate, kao što su praškaste obloge i, posebno za materijale od aluminijuma, anodne slojeve.

Praškaste obloge generalno zahtevaju više koraka prethodnog tretiranja. Pored uklanjanja ostataka na površini (boje, masti), ovi koraci takođe uključuju čišćenje i primenu višestrukih obloga za višestruko pretvaranje. Svrha ovih obloga je da se postigne bolje poklapanje između površine i boje. Proizvodi za čišćenje na bazi etanola ili acetona koji isparavaju na sobnoj temperaturi i ne ostavljaju ostatke iza sebe na površini koriste se za čišćenje. Izvesni osnovni materijali zahtevaju prethodno tretiranje za kontrolu korozije. Neodgovarajuća priprema površine može da dovede do smanjenog prianjanja ili čak spontanog odvajanja ili do kratera u tankom sloju boje. Uobičajeni postupci u oblasti praškastih obloga su fosfatizacija na čeliku, bojenje na galvanizovanom čeliku, hromatizacija i takođe anodizacija, ili anodizacija na aluminijumu. Proizvedeni slojevi praškaste obloge generalno imaju debljine slojeva od između 60 i 120 µm. Zavisno od primene i površinskih svojstava, debljina sloja može takođe da bude iznad ili ispod ovog opsega.

Ponekad su složeni koraci prethodnog tretiranja skupi i treba ih samim tim izbegavati. Postoji rizik, međutim, jer gubici prianjanja nastaju ako je prethodno tretiranje nepropisno izvedeno i ako usled toga ima odbijanja. Drugi nedostaci praškastih obloga u funkcionalnom ukrasnom sektoru su relativno visoke debljine sloja, što može da kao rezultat da izgled nalik plastici i može da utiče na kvalitet prilikom dodira. Povrh toga, praškaste obloge za izvesna područja primene imaju neodgovarajući hemijski otpor i otpornost na koroziju i takođe neodgovarajuće ogrebotine i otpornost na abraziju.

Postupak koji je često korišćen da se dobiju obojene površine na aluminijumu i njegove legure je postupak anodizacije. Različite vrste anodizovanih slojeva su poznate, zavisno od stanja proizvodnje i legura aluminijuma. Tehničke anodizovane obloge se proizvode na sobnoj temperaturi sa sadašnjim gustinama 1,5 A/dm2 u elektrolitu sumporne kiseline. Anodizovane površine su transparentne i do izvesnog stepena štite aluminijum od korozije i ogrebotina, u poređenju sa netretiranim površinama. Tvrdi anodizovani slojevi su proizvedeni na temperaturama oko 0 °C sa višim gustinama struje od 2 -5 A/dm2 u mešovitim elektrolitima sumporne kiseline. U poređenju sa tehničkom anodizacijom, ističu se posebno povišenom abrazijom i otpornošću na ogrebotine. Treća tehnika je Glossel tehnika anodizacije. U ovom slučaju metal je poliran elektropoliranjem pre tehničke anodizacije, i zatim je anodizovan u elektrolitu sumporne kiseline. Anodizovani slojevi imaju porozne strukture; boje i druge suptance mogu opciono da se umetnu u ove pore. Otvori pora mogu da se zatvore kompresijom u vrućoj vodi. Ovde se u pori formira hidrat aluminijum oksida (boemit). Anodizacija poboljšava otpornost na koroziju u poređenju sa svetlim aluminijumom, ali povlačenje anodizovanih slojeva je nedostatak pH stabilnosti (između pH 4 i 9). Pri pH vrednosti izvan ovog opsega, naravno, bilo svetli aluminijum ili anodizovani sloj mora da se štiti pomoću sloja preko. Ovo su različiti postupci koji se koriste da bi se dobio obojeni anodizovani aluminijum.

U slučaju bojenja organskim bojama, aluminijum se posle anodizacije uranja u rastvor vruće boje i zatim se ispira. Sa bojenjem u ovoj tehnici, molekuli boje se akumuliraju pretežno u gornjim regionima pora anodizovanog sloja, i formira veze sa slojem oksida. Veća količina boje u ovom rastvoru, znači i viši nivoi do kojih se akumuliraju u sloju oksida. U slučaju neorganskih boja, posle anodizacije, aluminijum je neutralisan, ispran i obojen u kupkama boje sa rastvorima soli metala. Joni iz rastvora se akumuliraju u porama anodizovanog sloja i postaju čvrsti.

Elektrolitičko bojenje se odvija sa naizmeničnim naponom. Elektrolit obuhvata so metala koja boji. Trajanje elektrolize zavisi od željene dubine boje. Joni metala prodiru duboko u pore sloja. Pore sa delimičnim punjenjem metala zatim podstiču bojenje pod uticajem svetlosti kao rezultat dejstva apsorpcije i rasipanja.

U ovom slučaju ukrasno obojenih elemenata aluminijuma, postupak anodizacije se ograničavaju na izvestan broj boja, i glavni nedostatak je što nije moguće sve tipove aluminijuma obojiti ovim postupkom, i što gore pomenuti postupci uobičajeno ne daju kao rezultat u ravnomernu obojenost. Pored toga, nisu sve legure aluminijumske i poluzavršeni proizvodi mogu da budu obojeni korišćenjem ovih skupih i nezgodnih postupaka.

Da bi se izbegli ovi problemi sa poznatim postupcima, a ti postupci su i dalje pretežno u upotrebi danas, već se predlaže upotreba hibrida, tj. neorganskih organskih sol-gel (keramičkih, metalnih) materijala.

Nemačka prijava koja je u postupku ostavljena otvorenom DE 102007003761 A1 otkriva materijale i postupke za oblaganje supstrata sa heterogenim svojstvima površine, korišćenjem epoksidom funkcionalizovanih ili izocijanatom funkcionizovanih alkoksisilana.

DE 4338361 A1 opisuje postupak za proizvodnju supstanci na osnovu silana koji sadrži grupe epoksida. Opisane supstance za oblaganje obavezno uključuju nano-članice.

DE 10 2012 022731 opisuje visoko abrazivno otporne antikrečnjačke slojeve sa visokom hemijskom otpornošću.

DE 102013017217 A1 opisuje obložene optičke kalupe.

WO 2017/067666 opisuje postupak za proizvodnju supstrata obloženog lakog metala, preciznije supstrata aluminijuma, koji obuhvata korake a) vlažno hemijsko nanošenje supstance obloge na supstrat od lakog metala i b) toplotno stvrdnjavanje materijala obloge, pri čemu ta supstanca obloge obuhvata materijal so-gel uz obavezan dodatak agenasa kompleksiranja iz grupe jedinjenja 1,3-dikarbonila.

Uprkos dobrim rezultatima koji su već postignuti sa poznatim sistemima, u svakom slučaju ostaje prostora za poboljšanja u smislu raznoraznih zahteva koje ti takvi sistemi obloge postavljaju:

Dostupni sistemi obloge i postupci za proizvodnju obloga moraju da budu pogodni za stvaranje ukrasnih površina, da bi se zamenili praškaste obloge i, posebno za aluminijum i njegove legure, anodne slojeve. Oni treba da omoguće nanošenje bez slojeva prethodnog tretiranja ili prajmer obloga, i oni treba da budu pogodni za maskiranje tragova operacija prethodnog tretiranja kao što je peskarenje ili “trovaliziranje”. Za specifičnu primenu, materijali treba da budu stabilni u odnosu na znojenje šake i UV zračenje i mora da ima visoku stabilnost na ogrebotine i abraziju. Treba da bude i visoka otpornost na koroziju; široka paleta boja treba da bude dostupna, sa gore preciziranim svojstvima zadržanim i sa visokom homogenošću boje kao obaveznim preduslovom.

Sasvim je neočekivano utvrđeno da su navedeni zahtevi ispunjeni do visokog stepena supstancom za oblaganje koja obuhvata specifični neorgansko-organski hibridni materijal koji obuhvata barem jedan titanijum alkoksid.

Predmet ovog pronalaska je dakle supstanca obloge koja obuhvata

I. neorgansko organski hibridni materijal dobijen iz

A1. jednog ili više delimično hidrolizovanih alkoksisilana iz formule (Ia),

(R<1>O)nSiR<2>3-nR<3>(Ia)

pri čemu simboli i indeksi imaju sledeće definicije:

R<1>je C1-C6alkil ili C1-C10aril,

R<2>je C1-C4alkil, C2-C4alkenil ili C2-C4-alkinil, C6-C10aril, C6-C10aralkil ili C6-C10alkaril,

R<3>je epoksi funkcionalna grupa i

n jeste 1, 2 ili 3;

A2.opciono jedan ili više delimično hidrolizovanih alkoksisilana iz formule (Ib),

(R<4>O)nSiR<5>4-n(Ib)

pri čemu simboli i indeksi imaju sledeće definicije:

R<4>je C1-C6alkil ili C6-C10aril,

R<5>je C1-C10alkil, C2-C4alkenil ili C2-C4alkinil, C6-C10aril, C6-C10aralkil ili C6-C10alkaril, navedeni radikali su opciono supstituisani pomoću jedne ili više, poželjno jedne, amino grupe(a), i

n je 1, 2, 3 ili 4;

B1. jednog ili više alkoksida metala iz formule (IIa),

Ti(OR<6>)4(IIa)

pri čemu simboli imaju sledeće definicije:

R<6>je C1-C6alkil ili C6-C10aril;

B2. opciono jednog ili više alkoksida metala iz formule (IIb),

M<+(4-m)>( OR<7>)4-m(IIb)

pri čemu simboli i indeksi imaju sledeće definicije:

M je metal iz glavne ili prelazne grupe 3 ili 4 sa EN < 1,5 izuzev za Ti, R<7>je C1-C6alkil, ili C6-C10aril i

m je 0 ili 1, preporučljivo 1,

pri čemu je molarni odnos Si u komponenti A1 i A2 do Ti u komponenti B1 je 1 - 20 : 1;

C. jedan ili više oligomernih ili polimernih poliola;

D. jedan ili više blokiranih, opciono modifikovanih poliizocijanata; i

E. opciono jedan ili više monomera, oligomera i/ili polimera koji imaju jedan ili više, poželjno najmanje dve, slobodne epoksi grupe;

II. opciono jedno ili više koloranasa i

III. opciono jedan ili više adjuvanasa.

Dalji predmet ovog pronalaska jeste postupak za proizvodnju obloženog supstrata, obuhvata korake

a) vlažno hemijsko nanošenje supstance obloge iz ovog pronalaska na supstrat i b) toplotno stvrdnjavanje supstance obloge.

Dalji predmet ovog pronalaska je upotreba supstance za nanošenje obloge iz ovog pronalaska za supstrate za oblogu, poželjno supstrati metala, stakla i plastike, poželjnije supstrate lakog metala, posebno supstrate aluminijuma.

Takođe, predmet ovog pronalaska je supstrat, poželjno supstrat metala, stakla i plastike, još poželjnije supstrat lakog metala, i još poželjnije supstrat aluminijuma, obložen supstancom za nanošenje obloge iz ovog pronalaska.

Obloženi supstrati su proizvedeni korišćenjem supstance za nanošenje obloge, posebno supstrata ukrasnog metala, plastike i stakla, kombinuju izuzetni vizuelan izgled sa veoma dobrom otpornošću na koroziju, UV stabilnošću i otpornošću na ogrebotine.

Upotrebom komponente titanijuma moguće je postići visoku stopu hidrolize alkoksisilana (u poređenju sa upotrebom Al alkoksida, na primer). Zbog tetravalentnosti titanijuma u poređenju sa trovalentnošću aluminijuma, veće zgušćavanje moguće je postići kod krajnjeg proizvoda. Još jedno dejstvo korišćenja jedinjenja titanijuma je niži sadržaj vode posle reakcije i slaba prozirnost te obloge.

Ovaj pronalazak dakle proširuje mogućnosti izbegavanja ili zamene skupog postupka anodizacije, upotreba alternativnih legura, i upotreba samlevenih, livenih, izlivenih u kalupu i pločastih materijala. Materijali obloge iz ovog pronalaska su zapaženi, uz sve to, po poboljšanoj stabilnosti postupka.

U vezi sa ovim pronalaskom je moguće naročito dobiti obloge koje se ističu po sledećim svojstvima profila:

- prianjanje: poprečni presek (DIN EN ISO 2409) GT: 0;

- prianjanje posle testa kuvanja: (vreme trajanja 2 sata u ključaloj DIN vodi) GT: 1;

- otpornost na koroziju: NSS test (DIN EN ISO 9227) 240 sata;

- simuliranje prirodnog svetla i UV zračenja:

- test osunčavanja SUN, unutra (DIN EN ISO 4892-2 postupak B6) 250 sati;

- test osunčavanja SUN, spolja (DIN EN ISO 4892-2 postupak A2) 500 sati;

- otpornost na abraziju:

- testiranje na abraziju (DIN EN ISO 60068-2-70) 50000 ciklusa < 20 mm²;

- test znojenja ruku 40000 ciklusa;

- Test sa Krokovim meračem (Crockmeter) sa 20.000 i 50.000 ciklusa sa pamučnom tkaninom uspešno (bez gubitka sjaja ili promene boje);

- tvrda površina:

- otpornost protiv ogrebotina (DIN EN ISO 1518): 8 do 10 N.

Supstanca obloge iz ovog pronalaska, kao i I. neorgansko organsko hibridni materijal, II. opciono jedno ili više sredstava za bojenje i III. opciono jedan ili više adjuvanasa, još obuhvata razblaživač, koji je sastavljen od frakcije alkohola koja nastaje iz sinteze i potiče iz delimične hidrolize, i takođe, opciono jednog ili više dodatnih razblaživača. Supstanca obloge iz ovog pronalaska poželjno obuhvata komponente I do III i takođe razblaživač koji, kao i frakcija alkohola koja nastaje iz sinteze i potiče iz delimične hidrolize, opciono obuhvata jedan ili više daljih razblaživača.

Neorgansko organsko hibridni materijal je blok prethodno polimer koji je proizveden in situ i formira se iz kondenzacije da se podvrgne hidrolizi alkoksisilan. Dobijen je od komponenata A1. jedan ili više delimično hidrolizovanih alkoksisilana iz formule (Ia), A2. opciono jedan ili više delimično hidrolizovanih alkoksisilana iz formule (Ib), B1. jedan ili više metal alkoksida iz formule (IIa), B2. opciono jedan ili više alkoksida metala iz formule (IIb), C. jedan ili više oligomernih ili polimernih poliola, D. jedan ili više blokiranih, opciono modifikovanih poliizocijanata, i E. opciono modifikovanih monomera, oligomera i/ili polimera koji imaju jednu ili više, poželjno najmanje dve, slobodne epoksi grupe.

Komponenta A1

U formuli (Ia) delimično hidrolizovanih alkoksisilana, simboli i indeksi poželjno imaju sledeće definicije:

R<1>je poželjno metil, etil, propil ili butil, sa poslednje dve grupe kao nerazgranate ili razgranate, poželjno nerazgranate, još poželjnije metil ili etil.

n je poželjno 2 ili 3, poželjno 3.

R<2>je poželjno C1-C4alkil, još poželjnije metil ili etil.

R<3>je poželjno epoksi alkil grupa čija alkil grupa može da bude prekinuta jednim ili više heteroatoma, kao što je kiseonik ili azot. Alkil grupe mogu takođe da budu supstituisane sa jednim ili više supstituenata, kao što je hidroksil, amino, karboksil ili aril, na primer. Alkil grupa može biti linearna, razgranata i/ili ciklična. Poželjno alkil grupa obuhvata 1 do 20, specifično 1 do 10 atoma ugljenika izvan prstena oksirana. Još poželjnije alkil grupa je prekinuta atomom kiseonika. Specifično poželjna epoksi funkcionalna grupa je glicidiloksipropil grupa.

Primeri pogodnih epoksi-modifikovanih alkoksisilana uključuju 3-glicidiloksipropiltrimetoksisilan, 3-glicidiloksipropiltrietoksisilan, 3,4-epoksibutiltrimetoksisilan, 3,4-epoksibutiltrietoksisilan, 2-(3,4-epoksicikloheksil)etiltrimetoksisilan, 2-(3,4-epoksicikloheksil)etiltrietoksisilan, 3-glicidiloksipropildimetiletoksisilan, 3-glicidiloksipropildimetilmetoksisilan, 3-glicidiloksipropilmetildietoksisilan i 3-glicidiloksipropilmetildimetoksxisilan.

“Delimično hidrolizovan” u kontekstu ovaj pronalazak ukazuje na odnos nehidrolizovane grupe i hidrolizovane grupe (ROR odnos) od 0,33 do 0,8.

Preporučeni molarni odnosi za delimičnu hidrolizu su kao u nastavku: silan iz opšte formule (Ia) u vodu generalno 7,5 : 1 - 1 : 1,5, poželjno 5 : 1 - 1 : 1, još poželjnije odnos je 1 : 1.

Delimičnu hidrolizu je moguće izvesti sa kiselim ili baznim katalizama ili u neutralnoj podlozi. Prednost se daje kiselinskoj katalizi, u tom slučaju se koristi jedna ili više kiselina, primeri su hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina, fosforna kiselina, azotna kiselina i organske kiseline kao što je sirćetna kiselina. U jednom preporučenom izvođenju delimična hidroliza se izvodi barem delimično sa fosfornom kiselinom. Obloge proizvedene tako se odlikuju visokom otpornošću na koroziju i materijalom koji nema diskoloraciju i mehuriće (blistere).

Epoksi funkcionalizovana grupa nije hidrolizovana pod uslovima delimične hidrolize funkcionalizovanih alkoksisilana.

Komponenta A1 obuhvata jedan ili više, poželjno 1, 2 ili 3, ili 1 ili 2, specifičnije 1, alkoksisilan(a) iz formule (Ia).

Komponenta A2

Hibridni materijal obuhvata, kao komponentu A2, opciono jedan ili više alkoksisilana iz formule (Ib). U jednom poželjnom izvođenju hibridni materijal obuhvata 1, 2, 3, 4 ili 5, poželjnije 1 do 4, alkoksisilana iz formule (Ib). U jednom poželjnom izvođenju hibridni materijal nema nijedan (0) alkoksisilan iz formule (Ib).

Simboli i indeksi u formuli (Ib) preporučljivo imaju sledeće definicije:

R<4>je poželjno metil, etil, propil ili butil, sa poslednje dve grupe kao nerazgranate ili razgranate, poželjno nerazgranate, još poželjnije metil ili etil.

R<5>je C1-C8alkil, C6-C10aril, C6-C10aralkil ili C6-C10alkaril, pomenuti radikali se opciono supstituišu jednom ili više, poželjno jednom, amino grupom(ama).

n je poželjno 3 ili 4.

R<4>je poželjnije metil ili etil.

R<5>je poželjno metil, heksil, fenil ili 3-aminopropil.

n je poželjno 3 ili 4.

Posebno su poželjni alkoksisilani iz formule (Ib) su tetraetoksisilan, metiltrietoksisilan, heksiltrietoksisilan, feniltrietoksisilan i 3-aminopropiltrietoksisilan.

Ako se koriste alkoksisilani iz formule (Ib), oni su prisutni u mešavini sa alkoksisilanima iz formule (Ia), i tako su, u pogledu delimične hidrolize, navodi dati u vezi sa komponentom A1 važeći. Molarni odnosi precizirani iznad se odnose na ovaj slučaj do ukupnog zbira alkoksisilana iz formule (Ia) i (Ib).

Dodavanje alkoksisilana iz komponente A2 moguće je pogodno povećati neorgansku frakciju u supstanci obloge iz ovog pronalaska. Upotreba jedinjenja kao što je heksiltrietoksisilan i feniltrietoksisilan dovodi do povećanja hidrofobnosti, poboljšane kontrole korozije i takođe, u ovom drugom slučaju, povećane UV stabilnost.

Komponenta B1

Komponenta B1 hibridnog materijala iz ovog pronalaska obuhvata jedan ili više titanijuma alkoksida iz formule (IIa),

Ti(OR<6>)4(IIa),

pri čemu R<6>jeste C1-C6alkil ili C6-C10aril.

R<6>je poželjno C1-C6alkil, još poželjnije n-butil.

Molarni odnos Si u komponentama A1 i A2 do Ti u komponenti B1 je od 1 – 20 : 1, poželjno 3 – 10 : 1, još poželjnije 4 – 8 : 1, veoma poželjno od 4,5 – 5,5 : 1.

Korišćenje titanijum alkoksida u komponenti B1 ima specifično dejstvo, na primer, da je alkoksid moguće dodati sistemu bez daljih liganda stabilizacije. Ligandi koji imaju stabilizujuće dejstvo na alkokside metala su poznati; ovde se, generalno, koriste ligandi koji formiraju helat. Specifična prednost iz ovog pronalaska, međutim, je da nema potrebe za bilo kakvim stabilizatorima, i posebno bez agenasa helacije, koje treba dodati u supstancu obloge.

U jednom poželjnom izvođenju, samim tim, supstanca obloge iz ovog pronalaska ne obuhvata agense kompleksiranja da se stabilizuju alkoksidi metala iz formula (IIa) i (IIb), još poželjnije nema agenasa helacije, posebno poželjno nema jedinjenja 1,3-dikarbonila.

Ako agense kompleksiranja sa dejstvom stabilizacije na alkoksidima metala koje treba dodati, bez obzira na to, pogodno postoje posebno u jedinjenjima 1,3-dikarbonila, npr. β-diketona, i βketo estara. Primeri su etil acetoacetat, alil acetoacetat, metakriloiloksietil acetoacetat, 3-acetil-6-trimetoksisililheksan-2-on, 2,2,6,6-tetrametil-3,5-heptandion, metil butiloilacetat, etil benzoilacetat. Preporučeni agensi kompleksiranja su β-diketona i β-keto estara, poželjnije acetilaceton (pentan-2,4-diona) i etil acetoacetat (etil 3-oksobutirat), posebno etil acetoacetat.

Pošto imaju prednost kao molarni odnosi metal alkoksid iz formule (IIa) i opciono (IIb) na agens kompleksiranja jesu odnosi od 0,9 : 1,1 i veoma su poželjno 1 : 1. Po želji, kompleks metal alkoksida može da bude pripremljen poželjno na niskim temperaturama između –10°C i 0°C, još poželjnije na temperaturama od 0°C u ledenoj kupki. Agens kompleksiranja se dodaje, poželjno u odsustvu vazduha, na početno punjenje alkoksida metala. Posle ovog sledi poželjno mešanje, poželjno tokom 8 i 48 sati, sa posebno preporučljivo 24 sata.

Komponenta B2

Hibridni materijal opciono obuhvata, kao komponentu B2, opciono jedan ili više alkoksida iz formule (IIb).

1

U jednom poželjnom izvođenju hibridni materijal obuhvata jedan ili više, poželjno 1, 2, ili 3, poželjnije 1 ili 2, alkoksida metala iz formule (IIb). U još jednom poželjnom izvođenju hibridni materijal nema nijedan (0) metal alkoksid iz formule (IIb).

Pogodni metali M u formuli (IIb) su metali koji imaju elektronegativnost < 1,5 (prema Paulingu (Pauling)) iz glavne grupe, i prelaznih grupa, 3 i 4 Periodne tablice hemijskih elemenata, izuzev za Ti; preporučljivo Al, Zr i B. Posebno preporučljiv jeste Al.

U formuli (IIb), n je 0 ili 1, poželjno 1. X je poželjno grupa OR<7>. OR<7>je poželjno C1-6alkoksi ili C6-10ariloksi. Poželjne grupe OR<7>su metoksi, etoksi, propoksi i butoksi. Posebno poželjni su etoksi i sek-butoksi.

Posebno poželjna jedinjenja iz formule (IIb) su aluminijum alkoksidi, specifičnije aluminijum trisek-butoksid (aluminijum tri-sek-butilat, aluminijum tri-sek-butanolata).

Ako hibridni materijal obuhvata alkoksid metala iz formule (IIb), molarni odnos Ti u komponenti B1 prema B2 alkoksidu metala je najmanje 1: 1.

Što se tiče dodavanja agenasa kompleksiranja u alkokside metala u komponenti B2, izjave date u vezi sa komponentom B1 su važeće analogno, što znači da supstanca obloge iz ovog pronalaska poželjno ne sadrži stabilizujuće agense kompleksiranja, još poželjnije nema agenasa heliranja, posebno poželjno nema jedinjenja 1,3 dikarbonila.

Komponenta C

Pogodnost kao komponentu C poseduju oligomerni ili polimerni polioli, primeri su alkoholi polivinila (dostupni na primer pod brendovima Moviola (Mowiol<®>)) ili drugi oligomeri ili polimeri koji imaju nevezane OH grupe, kao poliestri i polietri sa OH grupama, ili drugi poliakrilati sa diolima ili poliolima kao komponentom alkohola.

Kao komponenta C je moguće preferencijalno upotreba poliester poliola, polietar poliola, polietar estar poliola, polikarbonat poliola, polietarkarbonat poliola, derivata polibutadijena, derivata na bazi polisiloksana, i njihovih mešavina, vrste poznate delimično iz dobijanja poliuretana.

Pogodni poliestarni polioli mogu biti polikondenzati diola i takođe opciono triola i tetraola i dikarboksilnih i takođe opciono trikarboksilnih i tetrakarboksilnih kiselina ili hidrokarboksilnih kiselina ili laktona. Umesto nevezanih polikarboksilnih kiselina je takođe moguća upotreba odgovarajućih polikarboksilnih anhidrida ili odgovarajućih polikarboksilnih estara nižih alkohola za dobijanje poliestara.

Polioli poliestra se dobijaju na uobičajen način polikondenzacijom iz alifatnih i/ili aromatičnih polikarboksilnih kiselina ima 4 do 16 atoma ugljenika, opciono iz njihovih anhidrida, i takođe opciono iz njihovih estara male molekularne mase, uključujući estre prstena, sa poliolima male molekularne mase koji imaju 2 do 12 atoma ugljenika koji se koriste pretežno kao komponenta reakcije. Primeri pogodnih alkohola u ovom kontekstu su etilen glikol, butilen glikol, dietilen glikol, trietilen glikol, polialkilen glikoli kao što je polietilen glikol, i takođe 1,2-propandiol, 1,3-propandiol, butan-1,3 diol, butan-1,4 diol, heksan-1,6 diol i izomeri, neopentil glikol ili neopentil glikol hidroksipivalat ili njihove mešavine, sa preporukom koja se daje heksan-1,6 diolu i izomerima, butan-1,4 diolu, neopentil glikolu ili neopentil glikol hidroksipivalatu ili njihovim mešavinama, sa preferencom datom za heksan-1,6 diol i izomere, butan-1,4 diol, neopentil glikol i neopentil glikol hidroksipivalat. Pored toga, moguće je koristiti i poliole kao što je trimetilolpropan, glicerol, eritritol, pentaeritritol, trimetiloilbenzen ili trishidroksietil izocijanurat ili njihove mešavine. Specifična prednost se daje upotrebi diola, veoma poželjno butan-1,4 diola i heksan- 1,6 diola, veoma poželjno heksan-1,6 diola.

Kao dikarboksilne kiseline u ovom kontekstu je moguće koristiti, na primer, ftalnu kiselinu, izoftalnu kiselinu, tereftalnu kiselinu, tetrahidroftalnu kiselinu, heksahidroftalnu kiselinu, cikloheksan dikarboksilnu kiselinu adipinsku kiselinu, azelainsku kiselinu, sebacinsku kiselinu, glutarnu kiselinu, tetrahloroftalnu kiselinu, maleinsku kiselinu, fumarnu kiselinu, itakonsku kiselinu, malonsku kiselinu, suberinsku kiselinu, 2-metalsukcinsku kiselinu, 3,3-dietilglutarnu kiselinu i/ili 2,2-dimetilsukcinsku kiselinu. Odgovarajući anhidridi mogu takođe da budu korišćeni kao izvor kiseline.

Moguće je, osim toga, i, da se koriste monokarboksilne kiseline, kao što je benzojeva kiselina i heksankarboksilna kiselina.

Pogodna jedinjenja se prodaju na primer u kompaniji Kovestro (Covestro) pod brendovima Dezmofen (Desmophen<®>). Prednost se daje posebno dezmofenu ( Desmophen®) D651 MDA/X, razgranatom poliestar poliolu kompanije Kovestro (Covestro). Osim pomenutih poželjan je i Dezmofen (Desmophen®) 1380 BT, trofunkcionalni polipropilen etar poliol kompanije Kovestro (Covestro).

Količina komponente C, bazirana na celokupnoj supstanci obloge, je generalno 5 - 25 tež%.

Za pripremanje supstance obloge iz ovog pronalaska, oligomeri ili polimeri se koriste generalno u razblaživaču, čiji su primeri jedan ili više rastvarača kao što su alkoholi, glikoli, estri i/ili aromatični rastvarači. Preporučeni primeri su glikol monoetar acetati kao što je propilen glikol monometil etar acetat (PGMEA, 1-metoksi-2-propil acetat).

Komponenta D

Pogodni kao komponenta D u ovom pronalasku su blokirani poliizocijanati zasnovani na, na primer, butilenu 1,4-diizocijanatu, heksametilen 1,6-diizocijanatu (HDI), izoforon diizocijanatu (IPDI), 2,2,4 i/ili 2,4,4-trimetilheksametilen diizocijanatu, izomernim bis(4,4'-izocijanatocikloheksil)metanima (H12-MDI) ili njihovim mešavinama sa bilo kojim željenim sadržajem izomera, cikloheksilen 1,4-diizocijanat, 4-izocijanatometiIoktan -1,8-diizocijanatu (nonan triizocijanatu), fenilen 1,4-diizocijanatu, toluen 2.4- i/ili 2,6-diizocijanat (TDI), naftilen 1,5-diizocijanatu, difenilmetan 2.2'- i/ili 2,4'- i/ili 4,4'-diizocijanatu (MDI), 1,3- i/ili 1,4-bis(2-izocijanatoprop-2-il)benzenu (TMXDI), 1,3-bis(izocijanatometil)benzenu (XDI), alkil 2,6-diizocijanatoheksanoatima (lizin diizocijanatima) sa alkil grupama koje imaju 1 do 8 atoma ugljenika, i njihovim mešavinama. Pogodni blokovi za gradnju komponente D još uključuju modifikacije kao što su, na primer, jedinjenja koja sadrže alofanat, uretdion, uretan, izocijanurat, biuret, iminooksadiazindion ili oksadiazintrion strukture, i zasnovana su na navedenim disocijanatima, i takođe policiklična jedinjenja kao što su, na primer, polimerni MDI (pMDI), i takođe kombinacije svih navedenih.

Specifična preferencija se daje korišćenju blokiranih diizocijanata na bazi HDI i IPDI.

Grupe izocijanata su posebno ili u celini blokirane, tako da su onemogućene da reaguju direktno sa izocijanat-reaktivnom grupom. Ovo osigurava da se reakcija odvija samo na specifičnoj temperaturi (temperatura blokiranja). Uobičajeni agensi blokiranja su u prethodnom stanju tehnike i izabrani su tako da se oni cepaju od grupe izocijanata ponovo na temperaturama između 60 i 220°C, zavisno od jedinjenja, i samo onda reaguju sa izocijanat-reaktivnom grupom. Primeri uobičajenih agenasa blokiranja su kaprolaktam, metil etil ketoksim, pirazoli kao što je, na primer, 3,5-dimetil-2-pirazol ili 1-pirazol, triazoli kao što je, na primer, 1,2,4-triazol, diizopropilamin, dietilmalonat, dietil amin, fenol ili njegovi derivati, ili imidazol.

Odgovarajući blokirani izocijanati su dostupni komercijalno, kao deo Dezmodur (Desmodur<®>) brenda iz kompanije Kovestro (Covestro), na primer. Specifično poželjni su blokirani polizocijanati na bazi izoforon diizocijanata i heksametilen diizocijanata, kako se isporučuju pod oznakom Desmodur (Desmodur<®>) PL 340 i 350 iz kompanije Kovestro (Covestro).

Korišćeni modifikovani poliizocijanati su poželjno uretdioni, čiji su primeri komercijalno dostupni Vestagon® proizvodi kompanije Evonik.

1

Količina komponente D bazirana na celokupnoj supstanci obloge je generalno 5 - 20 tež%.

Komponenta E

Kao komponente E, hibridni materijal opciono obuhvata jedan ili više, poželjno jedan, monomer(e), oligomer(e) i/ili polimer(e) koji imaju jednu ili više, poželjno najmanje dve, slobodne epoksi grupe.

Poželjno kao komponenta E su di i triglicidil etri i estri. Naročito su poželjni 4,4′-izopropilidendifenoldiglicidil ether (bisfenol A diglicidil etar BPADGE), diglicidil-1,2-cikloheksandikarboksilat, 3,4-epoksicikloloheksilmetil 3,4-epoksicikloheksankarboksilat, neopentil glikol diglicidil etar, trimetilolpropan triglicidil etar i tris(4-hidroksifenil)metan triglicidil etar, naročito 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etar.

U jednom poželjnom izvođenju hibridni materijal obuhvata jedan ili više, poželjno jedan, monomer(e), oligomer(e), i/ili polimer(e) koji imaju najmanje dve nevezane epoksi grupe. U ovom slučaju količina komponente E, zasnovana na komponenti A1, je generalno 5 – 25, poželjno 10 – 20 mol%.

U još jednom poželjnom izvođenju, hibridni materijal, poželjno celokupna supstanca obloge, ne sadrži nikakav (0) monomer, oligomer ili polimer koji ima jednu ili više slobodnih epoksi grupa.

U preporučenim izvođenjima, hibridni materijal iz ovog pronalaska se dobija iz:

A1. jednog ili više (poželjno 1) delimično hidrolizovanih alkoksisilana iz formule (Ia), poželjno 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana;

A2. jednog ili više (poželjno 2 do 5) delimično hidrolizovanih alkoksisilana u formuli (Ib); B1. metal alkoksid u formuli (IIa), preporučljivo tetra-n-butil titanat;

C. jedan ili više (poželjno 1) oligomernih ili polimernih poliola, preporučljivo razgranatih poliestara i/ili polietara sa hidroksil grupama, još poželjnije razgranate poliestre koji koji sadrže hidroksil grupe;

D. jedan ili više (poželjno 1) blokiran, opciono modifikovanih poliizocijanata, poželjno blokirane alifatične poliizocijanate na bazi izoforon diizocijanata; i

E. opciono jedan ili više (preporučljivo 1) monomera, oligomera i/ili polimera koji imaju jednu ili više, poželjno najmanje dve, nevezane epoksi grupe, poželjno di- i/ili triglicidil etre i/ili estre, još poželjnije 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etar.

Prednost ovde se daje izvođenjima u kojima komponenta E obuhvata jedan ili više (preporučljivo 1) monomera, oligomera i/ili polimera koji imaju jednu ili više, poželjno najmanje dve, nevezane epoksi grupe, di- i/ili triglicidil etara i/ili estara, još poželjnije 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etar.

Pored toga, poželjni su oni iz navedenih izvođenja koji ne sadrže nikakvu komponentu E.

U navedenim izvođenjima, A2 obuhvata preporučljivo najmanje jedan trialkoksisilan (n = 3), preporučljivo najmanje jedan trialkoksisilan pri čemu je R<5>je C1-C8alkil, preporučljivo metil ili heksil, fenil ili 3-aminopropil, i još poželjnije najmanje tri različita trialkoksisilana kod kojih je R<5>u svakom slučaju C1-C8alkil, preporučljivo metil ili heksil, fenil ili 3-aminopropil.

U još jednom poželjnom izvođenju, komponenta A2 obuhvata najmanje jedan od tetraalkoksisilana (n = 4), preporučljivo tetraetoksisilan, i takođe najmanje jedan trialkoksisilan (n = 3), preporučljivo najmanje jedan trialkoksisilan u kom R<5>jeste C1-C8alkil, preporučljivo metil ili heksil, fenil ili 3-aminopropil, i još poželjnije najmanje tri različita trialkoksisilana u kojima je R<5>u svakom slučaju C1-C8alkil, preporučljivo metil ili heksil, fenil ili 3-aminopropil.

II. Koloransi ili sredstva za bojenje

Kao i hibridni materijal, supstanca obloge iz ovog pronalaska opciono obuhvata jedno ili više koloranata.

U jednom poželjnom izvođenju supstanca obloge iz ovog pronalaska obuhvata jedan, poželjno 1 do 3 koloranta.

U jednom drugom poželjnom izvođenju supstanca obloge iz ovog pronalaska ne sadrži nikakav (0) kolorant.

Koloranti dodati da bi se postigla različita dejstva boje u supstanci obloge iz ovog pronalaska su pigmenti (organski i neorganski, obojeni neorganski joni ili obojeni kompleksi, efektne pigmente) ili rastvorljive boje. Primeri predstavljaju mnoštvo pigmenata prisutnih na tržištu, iz asortimana BASF SE, uključuju efektne pigmente Black Olive<TM>>, efektne pigmente na bazi mike, Dinakolor (Dynacolor<®>) bisernomirisne pigmente, Firemist<®>pigmente na bazi borosilikata, Glacier<TM>Frost White, Graphitan<®>pigment crnog grafita, Lumina<®>efektne pigmente na bazi mike, Lumina<®>Royal efektne pigmente na bazi mike, MagnaPearl<®>bisernomirisne pigmente, Mearlin<®>bisernomirisne pigmente, Mearlite<®>pigmente sjaja, Metasheen<®>vakuumski metalizovane pigmente aluminijuma, paste aluminijum pigmenta, npr. Hidrolan (Hydrolan), Paliokrom

1

(Paliocrom<®>) efektne pigmente, Paliokrom (Paliocrom<®>) Brilliant efektne pigmente, Santa Fe<TM>pigmente efekta boje, ili druge, kao što je, na primer, Hromaflou (Chromaflow) bela, obojene i zlatne pigmente, Timrex KS4, Aerosil® 200 i Iriodin® 299 ili obuhvata Timrex® KS4, Aerosil® 200, pigment sa efektom mike, na primer Royal Gold 323, pigmente ugljenik crne, kao što je 200 PWD, pigment ugljenik crne paste i bakarnog sjaja, na primer Iriodin® 532. Boje metalnih kompleksa su, na primer, anjonski hrom i kompleksi kobalta azo boja. Katjon je, na primer, bilo jon natrijuma ili supstituisani jon amonijaka. Supstituisani rastvorljivi ftalocijanini takođe pripadaju ovoj kategoriji.

Primeri organskih azo pigmenata su: monoazo žuta i monoazo narandžasta, naftol, naftol AS, azo boja jezera, benzimidazolon i organometalni kompleksi.

Primeri organskih policikličnih pigmenata su: ftalocijanin, hinakridon, perilen i perinon, tioindigo, antrahinon, dioksazin, izoindolinon i izoindolin, diketo-pirolopirol (DPP), triarilkarbonijum i hinoftalon.

Primeri neorganskih pigmenata su: gvožđe oksid, hrom oksid zeleno, ultramarin plavo, Prusko plavo, ftalohrom zeleno, raznorazni mešoviti metaloksidi Bi vanadata, mangan oksid (MnO). Primeri boja uključuju antrahinon boje, azo boje, dioksazin boje, indigo boje, nitro i nitrozo boje, ftalocijanin boje, sumpor boje i trifenilmetan boju. Specifični primeri su Kongo crveno, metil narandžasto, rodamin B ili metil crveno.

Sredstva za bojenje potrebna za 50 ml rastvora obloge zavisno od željenog intenziteta boje i opsega od 0,1 do 20 g, preporučljivo između 1 i 15 g, još preporučljivije između dve i 12 g.

Količina koloranta II, na bazi ukupne supstance obloge, je generalno 0,1 - 40 tež%.

III. Adjuvansi

Supstanca obloge iz ovog pronalaska opciono obuhvata jedan ili više adjuvanasa.

U jednom poželjnom izvođenju supstanca obloge iz ovog pronalaska obuhvata jedan, poželjno 1 do 10, adjuvanasa. U ovom slučaju, količina adjuvanasa, zasnovana na ukupnoj supstanci obloge, je generalno 0,1 – 10 tež%, poželjno 1 – 5 tež%.

U jednom drugom poželjnom izvođenju supstanca obloge iz ovog pronalaska ne sadrži nikakav (0) adjuvans.

1

Poželjni adjuvansi su disperzansi za sredstvo ili sredstva za bojenje i takođe komercijalne dodatke za prilagođavanje reologije, posebno sredstva koja potpomažu ovlažianje i kontrolu protoka, vrlo raznovrsni se prodaju za različite konfiguracije kod Byk, na primer. Primer disperzanta je Tego Dispers 670; primeri aditiva za prilagođavanje reologije su Tego Glide 100. Pored toga, za poboljšanje UV stabilnosti, moguće je dodati UV stabilizatore kao što je, na primer, Eversorb 40, Eversorb 81 i/ili Eversorb 95.

Dalji mogući adjuvansi su nano-čestice (npr. SiO2, TiO2, Al2O3, AlOOH, ZnO, B2O3, ZrO2, talkovi, mika), koje je moguće dodati, na primer u količinama od 0,1 – 40 tež%, na osnovu celokupne supstance za oblogu, da bi se uspostavila mehanička i optička svojstva.

Pored frakcije alkohola koja nastaje iz sinteze, potiče od delimične hidrolize, supstanca obloge iz ovog pronalaska opciono obuhvata još jedan ili više razblaživača. Količina razblaživača (alkohol(a) i bilo koji dalje razblaživača) na osnovu celokupne supstance, je generalno 20 - – 80 tež%.

Pojedinačne komponente supstance obloge iz ovog pronalaska se uobičajeno koriste već u razblaživaču. Na primer, tokom proizvodnje supstance obloge iz ovog pronalaska, oligomeri ili polimeri se koriste uobičajeno u razblaživaču, na primer jedan ili više rastvarača kao što su alkoholi, glikoli, estri i/ili aromatični rastvarači. Preporučeni primeri su glikol monoetar acetati, kao što je propilen glikol monometil etar acetat (PGMEA, 1-metoksi-2-propil acetat).

Za proizvodnju rastvori obloge, isto tako, komercijalni rastvarači se generalno dodaju u rastvor baze koji čine komponente I do III, za uspostavljanje odgovarajuće viskoznosti; ovi komercijalni rastvarači su kao što je opisano, na primer, u tehničkim priručnicima za materijale obloge. Primeri takvih rastvarača su alifatični alkoholi, alifatični estri, alkoholi koji sadrže alkoksi grupe kao što je, na primer, 1-metoksi-2-propanol, ketone, uključujući supstituisane (zamenjene) predstavnike, kao što je, na primer, butil acetat ili ksilen ili druge mešavine ovog.

Dodate količine po 50 ml supstance obloge su između 5 i 200 ml, preporučljivo između 10 i 100 ml i još preporučljivije između 10 i 20 ml.

Supstanca obloge iz ovog pronalaska se preporučljivo proizvodi iz više stadijuma.

Prvo sav delimični hidrolizat (početne komponente A1 i opciono A2) se pripremaju. Delimičnu hidrolizu je moguće izvesti pod kiselim ili baznim katalizama ili u neutralnoj podlozi. Prednost se daje kiselinskoj katalizi, u tom slučaju se koristi jedna ili više kiselina, na primer hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina, fosforna kiselina, azotna kiselina i organske kiseline

1

kao što je sirćetna kiselina. U jednom preporučenom izvođenju delimična hidroliza se izvodi barem delimično sa fosfornom kiselinom.

U jednom preporučenom izvođenju delimični hidrolizat je pripremljen mešanjem alkoksisilana (Ia i opciono Ib) sa vodom u molarnom odnosu od 7,5 : 1 – 1 : 1,5, preporučljivo u odnosu od 5 : 1 – 1 : 1 i još preporučljivije u odnosu od 1 : 1, i mešaju ih intenzivno preporučljivo na sobnoj temperaturi. Vremenski periodi od između 8 i 16 sati, preporučljivije 12 sati, su se pojavili kao preporučljivi.

Priprema osnovnog rastvora reakcijom početnih komponenata A1 i opciono A2 sa komponentama B1 i opciono B2 se odvija generalno mešanjem na temperaturama između poželjno –10°C i 0°C, sa naročitom preporukom datom za ledenu kupku, na 0°C.

Mešanje se izvodi poželjno dodavanjem rastvora metal alkoksida od komponenata B1 i opciono B2 uz mešanje na primarnom hidrolizatu alkoksisilana (A1 i opciono A2) u molarnom odnosu od 0,1 : 1 – 1 : 1, poželjno 0,2 : 1– 0,7: 1, još poželjnije 0,3 : 1– 0,6: 1.

Vreme mešanja i otuda trajanje homogenog mešanja je generalno između 1 i 3 sata, preporučljivo između 1 i 2 sata, još poželjnije 90 minuta.

Da bi se zaokružila reakcija, između 3 do 100 ml, preporučljivo 3 do 50 i još poželjnije 4 do 4,5 ml destilovane vode po 50 ml rastvora reakcije se dodaju ukapavanjem uz mešanje tokom dodanih jedan do pet, poželjno 2 sata (osnovni rastvor).

Dodat u mešavinu dobijenu kao rezultat mešavine komponenata A1 i opciono A2 sa komponentama B1 i opciono B2, kao komponentom C, je oligomerni ili polimerni poliol, na primer polivinil alkohol ili poliestar alkohol. Molarni odnos alkoksisilana (Ia i opciono Ib) prema poliolu je generalno 2 : 1– 1: 2.

Supstanca obloge obuhvata blokirane, opciono modifikovane izocijanate kao komponentu D. Komponenta D je dodata uobičajeno uz mešanje u rastvor komponenata A, B i C.

Ovde, odnos slobodnih hidroksil grupa u poliolu prema NCO grupama je generalno 5 : 1 do 1 : 1, poželjno 2,5 : 1 do 1 : 1, još poželjnije 1,2 : 1 do 1 : 1.

Moguće je opciono za mešavinu opisanu da bude smešana sa, kao komponentom E, jednim ili više monomera, oligomera i/ili polimera koji imaju najmanje dve slobodne epoksi grupe.

1

Reakcija je završena mešanjem koje je usledilo, uobičajeno između 1 i 3 sata.

Za proizvodnju rastvora obloge, komercijalni rastvarači su generalno takođe dodati kao razblaživač u rastvor baze, za uspostavljanje odgovarajuće viskoznosti; ovi komercijalni rastvarači su kao što je opisano, na primer, u tehničkim priručnicima za materijale obloge. Primeri takvih rastvarača su alifatični alkoholi, alifatični estri, alkoholi koji sadrže alkoksi grupe kao što je, na primer, 1-metoksi-2-propanol, ketone, uključujući supstituisane (zamenjene) predstavnike, kao što je, na primer, butil acetat ili ksilen ili druge mešavine ovog.

Količine dodate po 50 ml supstance obloge su između 5 i 200 ml, preporučljivo između 10 i 100 ml i još preporučljivije između 10 i 20 ml.

Rastvor baze je dodatno pomešan opciono sa adjuvansima III, primeri su komercijalni aditivi za prilagođavanje reologiji, posebno pomoćna sredstva za ovlaživanje i kontrolu protočnosti.

Pored toga, da bi se postigli različiti efekti boje, rastvor baze je pomešan opciono sa koloransima II, primeri su pigmenti (organski i neorganski, obojeni organski joni ili obojeni kompleksi, pigmenti za postizanje efekta) ili rastvorljive boje.

Postupak iz ovog pronalaska za proizvodnju obloženog supstrata obuhvata korake

a) vlažno hemijskog nanošenja supstance iz ovog pronalaska koja se nanosi kao obloga na supstrat, i

b) toplotno stvrdnjavanje supstance obloge.

Nanošenje hemikalije za vlaženje (korak a)) nanošenje supstance obloge može da se izvede preko uobičajenih tehnika obloge hemikalije za vlaženje poznate stručnjaku u ovoj oblasti, npr. prskanjem spreja, elektrostatičkim prskanjem spreja, potapanjem, sipanjem, vrtložnim nanošenjem obloge, primena valjanjem, razmazivanje, obloge nožem ili oblaganjem u vidu zavese. Postupci štampe takođe mogu da budu korišćeni, na primer, kao što je sito štampa. Prednost se daje nanošenju spreja - na primer, svetlo anodizovanim ivičnim trakama.

Supstanca obloge naneta na supstrat se normalno stvrdne na temperaturama od 80 do 240°C, preporučljivo 120 do 230°C, još preporučljivije na 150 do 220°C, veoma preporučljivo na 180 do 210°C, preciznije 170 do 190°C (korak b)). U slučajevima kada stvrdnjavanje uključuje prvi korak sušenja, ovaj korak se generalno izvodi na temperaturi od 80 do 120°C, posle čega sledi dalje stvrdnjavanje na opštim temperaturama od 160 do 240°C.

1

Stvrdnjavanje je moguće izvesti na bilo koji željeni način dopremanja toplote (temperatura okoline, infracrveno zračenje, mikrotalasno zračenje). U slučaju uobičajenog dovoda toplote, u rerni, na primer, vreme stvrdnjavanja je između 2 i 120 minuta, preciznije između 5 i 15 minuta, još preciznije 12 minuta (na temperaturama od 180 do 210°C).

Stvrdnjavanje pod mikrotalasom se dobija sa standardnom komercijalnom opremom, i vreme stvrdnjavanja je generalno između 5 i 20 minuta, još poželjnije između 5 i 15 minuta.

U slučaju anodizovane površine, temperature i do oko 160°C i generalno se koriste vremenski periodi stvrdnjavanja od oko 1 sat. Toplotna konsolidacija je isto tako moguća, opciono pomoću IR ili NIR zračenja.

Debljina tankog sloja je dobijena postupkom iz ovog pronalaska su generalno u opsegu od 3 do 15 µm.

Supstrat

Supstanca obloge iz ovog pronalaska i postupak iz ovog pronalaska služe za proizvodnju ukrasnih i zaštitnih obloga na površinama i supstratima, sa pojmom supstrat, u skladu sa ovim pronalaskom, obuhvataju se sve površine. Preporučeni supstrati su supstrati metala, stakla i plastike. Posebno preporučeni materijali supstrata obuhvataju aluminijum i njegove legure, anodizovan aluminijum, karbonski čelik, čelik i njegove legure, nerđajući čelik, legure bakra, legure mesinga i bronze. U još jednom izvođenju, supstrat može da se napravi od stakla ili plastike.

Među poželjnim supstratima su supstrati lakog metala. Laki metali u smislu ovog pronalaska su metali i legure koji imaju gustinu ispod 5 g/cm<3>. Poželjni su Al, Mg i Ti i njihove legure; specifično poželjan je Al i njegove legure, specifično oni sa elementima Mn, Mg, Cu, Si, Ni, Zn i Be. Označavanje legura aluminijuma je u skladu sa EN 573-3/4.

U još jednom poželjnom izvođenju, supstrat je neanodizovan supstrat aluminijuma.

U još jednom poželjnom izvođenju, supstrat je anodizovan supstrat aluminijuma.

Supstrat obložen supstancom obloge ovog pronalaska može da bude poluzavršen proizvod, kao što su deblje ploče metala, tanke ploče metala, cevi, šipke ili žice, strukturna komponenta ili završen proizvod. Može se koristiti, na primer, za biljke, alate, uređaje u domaćinstvu kao što je gvožđe, električne komponente, prekidači, mašine, vozila i delovi aviona, posebno automobilske

2

komponente, delove prtljaga kao što su koferi, kućišta, proizvodna postrojenja, arhitektonske prednje stane, izmenjivači toplote ili njihovi delovi.

Obloge su posebno pogodne za metalne supstrate, primeri su supstrati aluminijuma, kao što su kućišta od metala za elektronsku opremu, komponente za optičke instrumente, delove vozila, i unutrašnje i spoljne, komponente u mehaničkom inženjeringu izgradnju postrojenja, motora, komponenata medicinskih uređaja, komponenata uređaja u domaćinstvu, drugih električnih uređaja i turbina, uređaja za domaćinstvo, komponenata arhitektonskih fasada, komponenata liftova, delova transportnih instalacija, delova nameštaja, drški, delova sedišta, posebno za vozila i avion, uređaja za bašte, poljoprivrednih mašina, armatura, komponenata motora i postrojenja za proizvodnju uopšte. Pored toga oni mogu imati primene u sektoru dekoracije, za modni nakit, na primer.

Ovaj pronalazak se bolje objašnjava u primerima u nastavku, koji nisu predviđeni da imaju bilo kakav ograničavajući efekat.

Primeri:

Primer 1

Osnovni premaz:

244 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana je umešano sa 6,60 g 1M-ske fosforne kiseline i ohlađeno do 10°C. Posle toga 50 mmol od ortobutil titanata (titanijum tetra-n-butoksid) je dodato, posle toga sledi mešanje i dodatno hlađenje do 10°C. Dodavanje ukapavanjem od 220 mmol vode je usledilo posle dodatnog mešanja.

Naknadno 500 mmol propilen glikol monometil etar acetata (PGMEA), 191 mmol razgranatog poliestra koji obuhvata hidroksil grupe (Dezmofen (Desmophen) D651 MPA/X) i 51 mmol blokiranih alifatičnih poliizocijanata na bazi izoforon diizocijanata (Desmodur (Desmodur) PL340 BA/SN) su dodati, uz naknadno mešanje.

Proizvodnja farbe srebrne boje:

244 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana je mešano sa 6,60 g 1M fosforne kiseline i ohlađeno do 10°C. Posle toga je 50 mmol ortobutil titanata ohlađeno, posle čega je mešano i dalje hlađeno do 10°C. Dodavanje ukapavanjem 220 mmol vode je usledilo uz dodatno mešanje.

Naknadno 500 mmol PGMEA, 191 mmol razgranatog poliestra koji obuhvata hidroksil grupe (Dezmofen (Desmophen) D651 MPA/X) i 51 mmol blokiranih alifatičnih poliizocijanata na bazi izoforon diizocijanata (Desmodur (Desmodur) PL340 BA/SN) su dodati, uz naknadno mešanje. Posle ovoga je usledilo dodavanje 100,0 g PGMEA, 5,0 g površinskih aditiva i reoloških aditiva (Tego Dispers 6700 i Glide 100), 8,3 g paste pigmenta aluminijuma (Hidrolan (Hydrolan) STAPA S2100), 20,8 g pigmenta ''majka bisera'' (mother-of-pearl) Veliki biser (Magnapearl 3100) i 8,0 g paste žutog i belog pigmenta, uz naknadno mešanje.

Supstanca obloge iz Primera 1 je naneta preko obloge raspršivanjem na neanodizovane prethodno očišćene komponente aluminijuma. Debljina tankoslojne obloge je procenjena na 12 µm. Obloga je stvrdnuta bez prethodnog sušenja na temperaturi od 160°C tokom 60 minuta u pećnici sa strujanjem vazduha. Dobijene srebrno-obojene tankoslojne obloge su zadovoljile željene zahteve.

Primer 2

Proizvodnja osnovnog premaza:

132 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana je uvedeno sa 101 mmol metiltrimetoksisilana, 31 mmol tetraetoksisilana, 39 mmol feniltrietoksisilana i 13 mmol heksiltrimetoksisilana, 5,79 g 1M-ske fosforne kiseline je dodato i mešavina je mešana i ohlađena do 10°C.

Posle toga 63 mmol ortobutil titanata je dodato, posle čega je usledilo dalje mešanje i dodatno hlađenje do 10°C.463 mmol vode je dodato ukapavanjem u ovu mešavinu, uz dalje mešanje. Naknadno je dodato 624 mmol PGMEA, 104 mmol razgranatih poliestara koji obuhvataju hidroksil grupa (Dezmofen (Desmophen) D651 MPA/X), 28 mmol od blokiranih alifatičnih poliizocijanata na osnovu izoforon diizocijanata (Desmodur PL340 BA/SN), 18 mmol 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etara, 10 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana i 5 mmol u3-aminopropiltrietoksisilana, posle čega je mešavina mešana.

Proizvodnja farbe bronzano-srebrne boje:

132 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilan je uveden sa 101 mmol metiltrimetoksisilana, 31 mmol tetraetoksisilana, 39 mmol feniltrietoksisilana i 13 mmol heksiltrimetoksisilana, 5,79 g 1M-ske fosforne kiseline je dodato i mešavina je mešana i ohlađena do 10°C.

Posle toga 63 mmol ortobutil titanata je dodato, posle čega je usledilo dalje mešanje i dodatno hlađenje do 10°C.463 mmol vode je dodato ukapavanjem u ovu mešavinu, uz dalje mešanje. Naknadno je dodato 624 mmol PGMEA, 104 mmol razgranatih poliestara koji obuhvataju hidroksil grupe (Dezmofen (Desmophen) D651 MPA/X), 28 mmol blokiranih alifatičnih poliizocijanata na osnovu izoforon diizocijanata (Desmodur PL340 BA/SN), 18 mmol 4,4′-izopropilidenedifenol diglicidil etra, 10 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana i 5 mmol 3-aminopropiltrietoksisilana, posle čega je mešavina mešana.

Dodato naknadno je 38,0 g PGMEA, 5,5 g površinskih aditiva i reoloških aditiva (Tego Dispers 6700 i Glide 100), 22,63 g pigmenta za mika efekat (Royal Gold 323), 1,13 g pigmenta ugljenik crne (Carbon Black Pigment) (200 PWD), i mešavina je naknadno mešana.

Primer 3

103 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana je uvedeno sa 79 mmol metiltrimetoksisilana, 24 mmol tetraetoksisilana, 31 mmol feniltrietoksisilana i 11 mmol heksiltrimetoksisilana, 4,53 g 1M-ske fosforne kiseline je dodato i mešavina je naknadno mešana i ohlađena do 10°C.

Posle toga je 49 mmol ortobutil titanata dodato, uz naknadno mešanje i dalje hlađenje do 10°C. Dodato ukapavanjem u ovu mešavinu je i 363 mmol vode, uz naknadno mešanje. Naknadno je dodato 470 mmol acetona, 282 mmol izopropilidenglicerola, 54,2 g razgranatog poliestra koji obuhvata hidroksil grupe (Plusodur V730S), 66 mmol blokiranih alifatičnih poliizocijanata na bazi izoforon diizocijanata (Desmodur PL340 BA/SN), 14 mmol 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etra, 8 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana i 4 mmol 3-aminopropiltrietoksisilana je dodato i mešavina je naknadno mešana.

Proizvodnja visoko sjajne crne boje:

Posle toga 49 mmol ortobutil titanata je dodato, uz naknadno mešanje i dalje hlađenje do 10°C. Dodato ukapavanjem u ovu mešavinu je 363 mmol vode, uz naknadno mešanje.

Naknadno je dodato 470 mmol acetona, 282 mmol izopropilidenglicerola, 54,2 g razgranatog poliestra koji obuhvata hidroksil grupe (Plusodur V730S), 66 mmol blokiranih alifatičnih poliizocijanata na bazi izoforon diizocijanata (Desmodur PL340 BA/SN), 14 mmol 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etra, 8 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana i 4 mmol 3-aminopropiltrietoksisilana je dodato i mešavina je naknadno mešana.

2

Dodato je naknadno 50,0 g acetona, 69,0 g izopropilidenglicerola, 4,0 g površinskih aditiva i reoloških aditiva (Tego Dispers 6700 i Glide 100) i takođe 30,0 g paste pigmenta ugljenik crne boje, i mešavina je naknadno mešana.

Primer 4

173 mmol 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana je uvedeno sa 133 mmol metiltrimetoksisilana, 40 mmol tetraetoksisilana, 51 mmol feniltrietoksisilana i 18 mmol heksiltrimetoksisilana. U ovo je dodato 7,59 g1M fosforne kiseline, posle čega je usledilo naknadno mešanje i hlađenje do 10 °C. Posle toga 82 mmol ortobutil titanata je dodato, uz naknadno mešanje i dalje hlađenje do 10 °C. Dodato ukapavanjem u ovu mešavinu je 606 mmol vode, uz naknadno mešanje.

Naknadno je dodato 434 mmol PGMEA, 19,33 g trifunkcionalnog polipropilen etar poliola (Dezmofen (Desmophen) D1380BT), 28 mmol blokiranih alifatičnih poliizocijanata na osnovu izoforon diizocijanata (Desmodur PL340 BA/SN), 24 mmol 4,4′-izopropilidenedifenol diglicidil etar, 14 mmol od 3-glicidiloksipropiltrietoksisilana i 7 mmol 3-aminopropiltrietoksisilana, uz naknadno mešanje.

Claims

Patentni zahtevi

1. Supstanca obloge koja obuhvata

I. neorgansko organski hibrirdni materijal dobijen iz

A1. jednog ili više delimično hidrolizovanih alkoksisilana iz formule (Ia),

(R<1>O)nSiR<2>3-nR<3>(Ia)

pri čemu simboli i indeksi imaju sledeće definicije:

R<1>je C1-C6alkil ili C1-C10aril,

R<3>je epoksi funkcionalna grupa i

n je 1, 2 ili 3;

(R<4>O)nSiR<5>4-n(Ib)

pri čemu simboli i indeksi imaju sledeće definicije:

R<4>je C1-C6alkil ili C6-C10aril,

n je 1, 2, 3 ili 4;

B1. jednog ili više alkoksida metala iz formule (IIa),

Ti(OR<6>)4(IIa)

pri čemu simboli imaju sledeće definicije:

R<6>je C1-C6alkil ili C6-C10aril;

2

B2. opciono jednog ili više alkoksida metala iz formule (IIb),

M<+(4-m)>( OR<7>)4-m(IIb)

pri čemu simboli i indeksi imaju sledeće definicije:

m je 0 ili 1, preporučljivo 1,

pri čemu je molarni odnos Si u komponenti A1 i A2 prema Ti u komponenti B1 je 1 - 20 : 1;

C. jedan ili više oligomernih ili polimernih poliola;

D. jedan ili više blokiranih, opciono modifikovanih poliizocijanata; i

II. opciono jedan ili više koloranatsa i

III. opciono jedan ili više adjuvanasa.

2. Supstanca obloge prema patentnom zahtevu 1, obuhvata jedinjenje (Ia) za koje simboli i indeksi u formuli (Ia) imaju sledeće definicije:

R<1>je C1-C4alkil,

R<3>je 3-glicidiloksipropil i

n je 3, preporučljivo 3-glicidiloksipropiltrimetoksisilan i/ili 3-glicidiloksipropiltrietoksisilan.

3. Supstanca obloge prema patentnom zahtevu 1 ili 2, obuhvata jedno ili više jedinjenja iz formule (Ib) poželjno izabranih iz grupe koja obuhvata tetraetoksisilan, metiltrietoksisilan, heksiltrietoksisilan, feniltrietoksisilan, aminopropiltrietoksisilan i mešavine dva ili više od navedenih jedinjenja.

4. Supstanca obloge prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 3, pri čemu se delimična hidroliza jedinjenja iz formule (I) odvija u kiselinskoj podlozi, poželjno uz dodavanje fosforne kiseline.

5. Supstanca obloge prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 4, pri čemu je jedinjenje (IIa) titanijum tetra-n-butoksid.

6. Supstanca obloge prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 5, pri čemu simboli i indeksi iz formule (IIb) imaju sledeće definicije:

M je Al, Zr, ili B;

R<7>je C1-C6alkil i

m je 0 ili 1.

7. Supstanca obloge prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 6, pri čemu komponenta E obuhvata jedan ili više di- ili triglicidil etara ili di- ili triglicidil estara, poželjno 4,4′-izopropilidendifenol diglicidil etar.

8. Supstanca obloge prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, pri čemu korišćena komponenta C obuhvata razgranati poliestar poliol.

9. Supstanca obloge prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 8, pri čemu korišćena komponenta D obuhvata jedan ili više blokiranih poliizocijanata na bazi izoforon diizocijanata ili heksametilen diizocijanata.

10. Postupak za proizvodnju obloženog supstrata, obuhvata korake

a) supstance obloge koja se nanosi vlaženjem hemijskim putem prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 9 na supstrat, i

b) toplotno stvrdnjavanje supstance za nanošenje obloge.

11. Postupak prema patentnom zahtevu 10, pri čemu je vreme stvrdnjavanja u opsegu od 2 minuta do 2 sata.

12. Postupak prema patentnom zahtevu 10 ili 11, pri čemu se toplotno stvrdnjavanje u koraku b) odvija na temperaturi u opsegu od 80 do 240 °C.

2

13. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 10 do 12, pri čemu je supstrat metalni, stakleni i plastični supstrat, još preciznije supstrat aluminijuma.

14. Supstrat, poželjno supstrat metala, stakla i plastike, preciznije supstrat aluminijuma, obložen supstancom obloge kako je opisano u bilo kom od patentnih zahteva 1 do 9.

15. Upotreba supstance obloge kako je opisano u bilo kom od patentnih zahteva 1 do 9 za supstrate obloge, poželjno metal, supstrate stakla i plastike, preciznije supstrate aluminijuma.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5

2