FI68985C

Multi-layer coating process involving use of aqueous basecoat composition containing crosslinked polymer microparticles and having a pseudoplastic or thixotropic character.

Abstract

A process for producing a multi-layer coating upon a substrate surface, in which there is first applied to the surface a pigmented basecoat composition and then there is applied to the basecoat film a transparent topcoat composition; characterised in that the basecoat composition is based upon a dispersion in an aqueous medium of crosslinked polymer microparticles which have a diameter of 0.01 - 10 microns, are insoluble in the aqueous medium and are stable towards gross flocculation, the dispersion having a pseudoplastic or thixotropic character.

Term

Term ended

Expired 13 April 2001, 25.4 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

3 claims: 3 independent, 0 dependent

  1. 1
    Claims:Patentkrav Patenttivaatimukset: 1. A method of forming a multilayer protective and / or decorative coating on a substrate surface comprising the steps of: 1. Förfarande för framställning av ett skyddsöverdrag och/eller ett dekorativt överdrag i flera skikt pä en underlagsyta, vilken omfattar stegen: 1. Menetelmä monikerroksisen suojaavan ja/tai koristeellisen päällysteen muodostamiseksi alustan pinnalle käsittäen vaiheet: (1) applying to the surface a primer composition comprising (a) a film-forming material, (b) a volatile liquid medium for said material, and (c) a pigment moiety dispersed in said liquid medium;(1) pinnalle levitetään alusmaalikoostumusta, joka sisältää (a) kaivonmuodostavaa materiaalia, (b) haihtuvaa nestemäistä väliainetta mainittua materiaalia varten ja (c) pigmenttiosasia dispergoituina mainittuun nestemäiseen väliaineeseen;1) pä ytan anbringas en grundbestrykningskomposition, vilken omfattar a) ett filmbildande material, b) ett flyktigt, flytande medium för nämnda material och c) pigmentpartiklar, dispergerade i nämnda flytande medium;
  2. 2
    (2) forming a polymer film on the surface of the substrate from the composition of step (1);(2) muodostetaan polymeerikalvo alustan pinnalle vaiheen (1) mukaisesta koostumuksesta;2) pä underlagsytan bildas en polymerfilm av kompositionen enligt steg (1);
  3. 3
    (3) applying to the undercoat film thus obtained a transparent coating composition comprising (d) a film-forming polymer and (e) a volatile carrier liquid for said polymer; and (4) forming a second polymer film on the primer film from the composition of step (3), characterized in that the components (a) and (b) of the primer composition are obtained from crosslinked polymer microparticles having a diameter in the range of 0.01 to 10 micrometers which are insoluble in said substrate. in an aqueous medium and which do not form fluff, by dispersion in an aqueous medium, the dispersion having a pseudoplastic or thixotropic nature. (3) täten saadulle alusmaalikalvolle levitetään läpinäkyvää päällystyskoostumusta, joka sisältää (d) kalvonmuodostavaa polymeeriä ja (e) haihtuvaa kantajanestettä mainittua polymeeriä varten; ja (4) muodostetaan toinen polymeerikalvo alusmaalikalvolle vaiheen (3) mukaisesta koostumuksesta, tunnett u siitä, että alusmaalikoostumuksen aineosat (a) ja (b) saadaan ristiliitettyä polymeeriä olevien mikroosasten, joiden läpimitta on alueella 0,01-10 mikrometriä, jotka eivät liukene mainittuun vesipitoiseen väliaineeseen ja jotka eivät muodosta höytyviä, dispersion avulla vesipitoisessa väliaineessa, jolloin dispersio omaa pseudoplastisen tai tiksotrooppisen luonteen. 3) pä den sä erhällna grundbestrykningsfilmen anbringas en transparent överdragskomposition, vilken bestär av 2. Process according to Claim 1, characterized in that the polymer microparticles, which are derived from acrylic addition polymers, consist essentially of one or more alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerimikro-osaset muodostuvat akryyli-additiopolymeereistä johdettuina pääasiassa akryylihapon tai metakryylihapon yhdestä tai useammasta alkyyliesteristä. d) en filmbildande polymer och e) en flyktig bärarvätska för den nämnda polymeren; och 3. Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the polymer microparticles are prepared by dispersion polymerization of the appropriate monomers in a medium consisting of water mixed with a volatile organic solvent compatible with it and capable of dissolving the monomers as a whole, the polymerization being carried out at a temperature of at least 10 ° C higher than the glass transition temperature of the polymer to be formed and in such a way no separate monomer phase is present at any time, in the presence of a polymer stabilizer, one component of which is a polymer chain solvated in an aqueous medium and the other component of which is a polymer chain not solvated in this medium. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerimikro-osaset on valmistettu asianmukaisten monomeerien dispersiopolymeroinnin avulla väliaineessa, joka muodostuu vedestä sekoitettuna haihtuvan orgaanisen, sen kanssa yhteensopivan liuottimen kanssa ja joka kokonaisuudessaan pystyy liuottamaan monomeerit, jolloin polymerointi suoritetaan lämpötilassa, joka on vähintään 10°C korkeampi kuin muodostettavan polymeerin lasittumislämpötila ja sillä tavalla, ettei minään aikana ole läsnä erillistä monomeerifaasia, polymeeristabilaattorin läsnäollessa, jonka toinen aineosa on polymeeriketju, joka solvatoituu vesipitoiseen väliaineeseen ja toinen aineosa on polymeeriketju, joka ei solvatoidu tähän väliaineeseen. 4. Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the polymer microparticles are prepared from the appropriate monomers by aqueous emulsion polymerization. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerimikro-osaset valmistetaan vesipitoisen emulsiopolymeroinnin avulla asianmukaisista monomeereista. 5. Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the polymer microparticles are prepared by dispersion polymerization from the appropriate monomers in an anhydrous medium in the presence of an ethereal stabilizer, followed by polymerization of one or more monomers in the resulting dispersion, also in the presence of a steric stabilizer. which is inherently soluble in the aqueous medium of the primer composition at a suitable pH and finally transfers the resulting composite microparticles from the anhydrous medium to the aqueous medium. 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerimikro-osaset valmistetaan dispersiopolymeroinnin avulla asianmukaisista monomeereista vedettömässä väliaineessa eteerisen stabilaattorin läsnäollessa, mitä seuraa yhden tai useamman monomeerin polymerointi tässä saadussa dispersiossa, myös steerisen stabilaattorin läsnäollessa, jolloin saadaan toinen polymeeri, joka on luontaisesti liukeneva alusmaalikoostumuksen vesipitoiseen väliaineeseen sopivassa pH-arvossa ja lopuksi siirretään saadut yhdistelmämikro-osaset vedettömästä väliaineesta vesipitoiseen väliaineeseen. 6. Process according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the primer composition contains a metallic pigment, has a non-volatile solids content of less than 30% by weight and an apparent viscosity of less than 0.5 poise at a cutting speed of 10,000 s and greater than 20 poise at a cutting speed of 1 s. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alusmaalikoostumus sisältää metallipigmenttiä, sen haihtumattomien kiinteiden aineiden pitoisuus on pienempi kuin 30 paino-% ja sen näennäinen viskositeetti on pienempi kuin 0,5 poisea leikkuunopeudella 10 000 s ja suurempi kuin 20 poisea leikkuunopeudella 1 s . 7. Process according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the primer composition contains a pigment other than a metallic pigment, has a non-volatile solids content of less than 30% by weight and an apparent viscosity of less than 1 poise at a cutting speed of 10,000 s 1 and higher than 5 poy at a cutting speed of 1 s1. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alusmaalikoostumus sisältää pigmenttiä, joka on muu kuin metallipigmentti, sen haihtumattomien kiinteiden aineiden pitoisuus on pienempi kuin 30 paino-% ja sen näennäinen viskositeetti on pienempi kuin 1 poise leikkuunopeudella 10 000 s 1 ja suurempi kuin 5 poisea leikkuunopeudella 1 s1. 8. Process according to Claim 3 or 4, characterized in that the preparation of the polymer microparticles in an aqueous medium is followed by the further polymerization of the monomers which naturally form a water-soluble polymer in the same medium in the presence of the microparticles. 8. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerimikro-osasten valmistusta vesipitoisessa väliaineessa seuraa luonnostaan vesiliukoisen polymeerin muodostavien monomeerien jatkopolymerointi samassa väliaineessa mikro-osasten läsnäollessa. 9. Process according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a water-soluble polymer capable of imparting pseudoplastic or thixotropic properties to the primer composition is added to the aqueous dispersion of microparticles as a separate, preformed ingredient. 9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesiliukoinen polymeeri, joka pystyy antamaan pseudoplastisia tai tiksotrooppisia ominaisuuksia alusmaalikoostumukseen, on lisätty mikro-osasten vesidispersioon erillisenä, esivalmistettuna aineosana. 10. Process according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the alumina composition contains 50 to 80% by weight of polymer microparticles, based on the total content of non-volatile substances in the composition. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alumaalikoostumus sisältää 50-80 paino-% polymeerimikro-osasia koostumuksen haihtumattomien aineiden kokonaispitoisuudesta laskettuna. 11. Process according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the film-forming polymer component of the coating composition is an acrylic addition polymer derived mainly from one or more alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällyskerroskoostumuksen kalvonmuodostava polymeeriaineosa on akryyli-additiopolymeeri johdettuna pääasiassa akryylihapon tai metakryylihapon yhdestä tai useammasta alkyyliesteristä. 12. Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that, after application of the coating layer composition, the undercoat film is subjected to a heating or curing treatment on the coated substrate. 12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällyskerroskoostumuksen levittämisen jälkeen alusmaalikalvolle suoritetaan päällystetylle alustalle kuumennus- tai kovetuskäsittely. 13. A primer composition suitable for use in the method of claim 1, wherein the composition comprises 13. Pohjustuskoostumus, joka soveltuu käytettäväksi patenttivaatimuksen 1 mukaisessa menetelmässä, jolloin koostumus käsittää (a) film-forming material a) kalvon muodostavaa materiaalia (b) a volatile liquid medium for said material; and b) haihtuvaa nestemäistä väliainetta mainittua materiaalia varten, ja c) pigment particles dispersed in said liquid medium, characterized in that components a) and b) are obtained from a dispersion of crosslinked polymeric microparticles having a diameter of 0.01 to 10 μm in an aqueous medium, the polymer particles being insoluble in said aqueous medium and and wherein the dispersion is pseudoplastic or thixotropic in nature. c) pigmenttihiukkasia, jotka on dispergoitu mainittuun nestemäiseen väliaineeseen, tunnettu siitä, että komponentit a) ja b) saadaan halkaisijaltaan 0,01 - 10 pm olevien silloittuneiden polymeeristen mikrohiukkasten dispersiosta vesipitoisessa väliaineessa, jolloin polymeerihiukkaset ovat liukenemattomia mainittuun vesipitoiseen väliaineeseen ja ovat stabiileja flokkuloitumista vastaan, ja jolloin dispersio on luonteeltaan pseudoplastinen tai tiksotrooppinen. 14. Composition according to Claim 13, characterized in that the polymeric microparticles consist of acrylic addition polymers derived essentially from one or more alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid. 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että polymeeriset mikrohiukkaset muodostuvat akryyliadditiopolymeereistä, jotka on johdettu pääasiassa yhdestä tai useammasta akryylihapon tai metakryylihapon alkyyliesteristä. 15. Composition according to Claim 13 or 14, characterized in that the polymeric microparticles are prepared by dispersing polymerizing the monomer components in a medium consisting of water and a volatile organic solvent which is completely capable of dissolving the monomers, and the polymerization being carried out at a temperature at least 10 ° C above , so that no separate monomer phase is present at any stage, and in the presence of a polymer stabilizer comprising a component which is a polymer chain solvable in an aqueous medium, and a second component which is a polymer chain not solvated in said medium. 15. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että polymeeriset mikrohiukkaset on valmistettu dispersiopolymeroimalla monomeerikomponentit väliaineessa, joka koostuu vedestä ja haihtuvasta orgaanisesta liuottimesta ja joka kokonaisuudessaan pystyy liuottamaan monomeerit, ja jolloin polymerointi suoritetaan lämpötilassa, joka on ainakin 10°C korkeampi kuin muodostettavan polymeerin lasilämpötila, siten, että missään vaiheessa ei ole läsnä erillistä monomeerifaasia, ja polymeeristabilaattorin läsnäollessa, joka sisältää komponentin, joka on vesipitoiseen väliaineeseen solvatoituva polymeeriketju, sekä toisen komponentin, joka on mainittuun väliaineeseen ei-solvatoituva polymeeriketju. 16. Composition according to Claim 13 or 14, characterized in that the polymeric microparticles are prepared by emulsion polymerization of the monomer components in an aqueous medium. 16. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että polymeeriset mikrohiukka set on valmistettu emulsiopolymeroimalla monomeerikomponentit vesipitoisessa väliaineessa. 17. Composition according to Claim 13 or 14, characterized in that the polymeric microparticles are prepared by dispersing polymerizing the monomer components in a non-aqueous medium in the presence of an ethereal stabilizer, and then polymerizing one or more monomers at a pH suitable for the medium, and the polymeric microparticles thus formed are transferred from the non-aqueous medium to the aqueous medium. 17. Patenttivaatimuksen 13 tai 14 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että polymeeriset mikrohiukkaset on valmistettu dispersiopolymeroimalla monomeerikomponentit ei-vesipitoisessa väliaineessa eteerisen stabilaattorin läsnäollessa, minkä jälkeen näin saadussa dispersiossa myös eteerisen stabilaattorin läsnäollessa polymeroidaan yksi tai useampi monomeeri, joka muodostaa toisen polymeerin, joka liukenee pohjustuskoostumuksessa käytettävään vesipitoiseen väliaineeseen sopivassa pH:ssa, ja näin muodostuneet polymeeriset mikrohiukkaset siirrettään ei-vesipitoisesta väliaineesta vesipitoiseen väliaineeseen. 18. Composition according to one of Claims 13 to 17, characterized in that it contains a metal pigment, has a solids content of less than 30% by weight of the non-volatile components and an apparent viscosity of less than 0.5 poise at a cutting speed of 10,000 18. Jonkin patenttivaatimuksen 13-17 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää metallipigmenttiä, sen kiintoainepitoisuus on alle 30 % ei-haihtuvien komponenttien painosta laskettuna ja sen näennäinen viskositeetti on alle 0,5 poisea leikkuunopeudella 10 000 -1 -1 s and more than 20 poise at a cutting speed of 1 s -1 -1 s ja yli 20 poisea leikkuunopeudella 1 s 19. Composition according to any one of Claims 13 to 17, characterized in that it contains a pigment other than a metallic pigment, has a solids content of less than 30% by weight of the non-volatile components and an apparent viscosity of less than 19. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 17 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää pigmenttiä, joka on muuta kuin metallipigmenttiä, sen kiintoainepitoisuus on alle 30 % ei-haihtuvien komponenttien painosta laskettuna, ja sen näennäinen viskositeetti on alle 1 poise at a cutting speed of 10,000 s and more than 5 poise at a cutting speed of 1 s 1. 1 poisea leikkuunopeudella 10 000 s ja yli 5 poisea leikkuunopeudella 1 s 1 . 20. Composition according to Claim 15 or 16, characterized in that, after the polymeric microparticles have been formed in an aqueous medium, monomers which form a water-soluble polymer are further polymerized in the same medium in the presence of the microparticles. 20. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että sen jälkeen kun on muodostettu polymeeriset mikrohiukkaset vesipitoisessa väliaineessa, polymeroidaan lisäksi samassa väliaineessa mikrohiukkasten läsnäollessa sellaisia monomeerejä, jotka muodostavat vesiliukoisen polymeerin. 21. Composition according to one of Claims 13 to 20, characterized in that a water-soluble polymer capable of making the primer component pseudoplastic or thixotropic in its properties is added to the aqueous dispersion of microparticles as a separate preformed component. 21. Jonkin patenttivaatimuksen 13-20 mukainen koostumus, tunnettu siitä, että vesiliukoinen polymeeri, joka pystyy tekemään pohjustuskomponentin ominai suuksiltaan pseudoplastiseksi tai tiksotrooppiseksi, on lisätty mikrohiukkasten vesipitoiseen dispersioon erillisenä ennalta muodostettuna aineosana. 22. According to one of claims 13 to 21 22. Jonkin patenttivaatimuksen 13 - 21 mukainen 5 composition, characterized in that the primer composition contains 5 to 80% by weight of polymeric microparticles, based on the total weight of the non-volatile components contained in the composition. 5 koostumus, tunnettu siitä, että pohjustuskoostumus sisältää 5-80 paino-% polymeerisiä mikrohiukkasia koostumuksen sisältämien ei-haihtuvien komponenttien kokonaispainosta laskettuna.