[go: up one dir, main page]

NO319405B1 - Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme - Google Patents

Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme Download PDF

Info

Publication number
NO319405B1
NO319405B1 NO20003462A NO20003462A NO319405B1 NO 319405 B1 NO319405 B1 NO 319405B1 NO 20003462 A NO20003462 A NO 20003462A NO 20003462 A NO20003462 A NO 20003462A NO 319405 B1 NO319405 B1 NO 319405B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
varnish
particles
coating
coat
gel
Prior art date
Application number
NO20003462A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20003462L (no
NO20003462D0 (no
Inventor
Christian Simon
Keith Redford
Original Assignee
Sintef
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sintef filed Critical Sintef
Priority to NO20003462A priority Critical patent/NO319405B1/no
Publication of NO20003462D0 publication Critical patent/NO20003462D0/no
Priority to PCT/NO2001/000287 priority patent/WO2002008343A2/en
Priority to EP01970355A priority patent/EP1297080A2/en
Priority to US10/311,339 priority patent/US20030162874A1/en
Priority to CA002415045A priority patent/CA2415045A1/en
Priority to JP2002514237A priority patent/JP2004504472A/ja
Priority to AU2001290356A priority patent/AU2001290356A1/en
Publication of NO20003462L publication Critical patent/NO20003462L/no
Publication of NO319405B1 publication Critical patent/NO319405B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/83Chemically modified polymers
    • C08G18/837Chemically modified polymers by silicon containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av organisk basert lakk som angitt i ingressen til patentkrav 1. Oppfinnelsen angår videre en organisk basert lakk eller gel.coat som angitt i ingressen til patentkrav 6, samt anvendelse av slike. Endelig angår oppfinnelsen et produkt omfattende et substrat samt et belegg som angitt i ingressen til patentkrav 9.
Bakgrunn
Det er tidligere kjent å fremstille belegg i form av lakker som i herdet form er rent organiske, og som har den fordel eller det særtrekk fremfor lakker med uorganisk innhold, at de som klarlakker kan fremstilles med betydelig blankere overflater. Det er imidlertid en ulempe ved disse lakker at deres slitestyrke ikke er spesielt god, fordi de ikke kan tilsettes konvensjonelle fyllstoffer som kan endre lakk- og beleggutseende.
Fra SE patentsøknad nr. 9603174-5 (KompoPigment Ltd.) er det kjent å fremstille vannbaserte malinger og lakker med et innhold av polymere, hvor man for å bedre malingens eller lakkens slitestyrke tilsetter partikler av Si02, hvilke partikler har en størrelse opp til 150 nm, fortrinnsvis bare 100 nm, i et vektinnhold på inntil 65% av tørrvekten til dispersjonen.
Fra EP Al 0 555 052 er det kjent en flytende blanding som omfatter en akrylmonomer, silikapartikler og minst en inititator for ultrafiolett herding av nevnte blanding, samt en komponent til å hemme nedbrytning av blandingen gjennom ultrafiolett stråling. Silikapartiklene i nevnte blanding kan typisk være av størrelsesorden 15-30 nm. Formålet med blandingen er å fremstille gjennomsiktige, organisk baserte belegg som skal være slitesterke og værbestandige. Dette patentet er imidlertid begrenset til ett organisk system, nemlig akryl, som i utgangspunktet er en blanding av en monomer med silikapartikler, og ikke en organisk resin.
Det er verdt å merke seg at malinger og lakker som er vannbasert, er dispersjoner av den aktuelle polymer som etter fjerning av løsningsmidlet (egentlig dispersjonsmidlet) danner det beskyttende sjikt. Det vil si at polymeren foreligger ikke i egentlig løsning. Når vannet fordamper og polymeren avsettes på en overflate, skal de mange små polymerpartikler "flyte sammen" og danne en sammenhengende, beskyttende flate. Selv om dette skjer i en utstrekning som er god nok for mange formål, er vannbaserte lakker og malinger fortsatt langt mindre beskyttende enn organisk baserte lakker og løsningsmidler, hvor polymerene før bruk foreligger helt løst, og ved herding/ tørking danner et kontinuerlig beskyttende sjikt med utgangspunkt i de enkelte molekyler av polymeren.
På grunn av den ovennevnte forskjell av kjemisk art mellom vannbaserte og organisk baserte lakker og malinger, kan man ikke uten videre overføre en slik metode som beskrevet for eksempel i det ovennevnte svenske patent, til lakker som er basert på organiske løsningsmidler.
Det er kjent å tilsette uorganiske partikler med en størrelse over flere mikrometer til vannbaserte eller organisk baserte lakksystemer (såkalte fyllstoffer eller pigmenter). Denne modifiseringen kan påvirke slitasjeegenskapene noe, men brukes mer for å endre utseende (som for eksempel fargen) eller for å øke vekten til lakken. Med foreliggende oppfinnelse tas det sikte på å modifisere slitasjeegenskapene til klare lakksystemer uten å endre de øvrige egenskapene som for eksempel klarhet og blankhet.
Formål
Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å komme frem til en lakk/ et belegg og en fremgangsmåte for å fremstille en slik lakk eller et slikt belegg, som kan produseres som en blank klarlakk eller en blank gel-coatet overflate med betydelig øket slitestyrke i forhold til kjente blanke lakker/ belegg av denne type.
Det er videre et formål å komme frem til et belegg i form av en lakk med egenskaper som gjør at den bidrar til korrosjonsbestandighet for de lakkerte flater, herunder at lakken ikke blir så hard at den har lett for å sprekke og slippe til fuktighet.
Videre er det et formål å komme frem til en lakk/ et belegg som til en viss grad vil hemme utviklingen av flammer i en brannsituasjon.
Enn videre er det formål å tilveiebringe en lakk eller et belegg som er egnet til å gi valsede flater av aluminium og/ eller stål et beskyttende sjikt som er hardt, slitesterkt, værbestandig, glatt, blankt og uten egenfarge.
Endelig er det et formål å komme frem til en fremgangsmåte for å modifisere eksisterende, gjerne kommersielle lakker basert på organiske løsningsmidler, på en slik måte at man samtidig oppnår de ovennevnte formål.
Oppfinnelsen
Oppfinnelsen består nærmere bestemt av en fremgangsmåte for fremstilling av en lakk gjennom modifisering av en eksisterende, organisk basert lakk som nevnt innledningsvis og som er kjennetegnet ved de trekk som angis i karakteristikken til krav 1.
Oppfinnelsen består videre i en organisk baserte lakk eller gel-coat som angitt i patentkrav 6. I henhold til et tredje aspekt angår oppfinnelsen en anvendelse av slik lakk eller gel-coat som angitt i patentkrav 8, og i henhold til et fjerde og siste aspekt angår oppfinnelsen et produkt omfattende et substrat og et belegg som angitt i patentkrav 9. Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsens ulike aspekter fremgår av de uselvstendige patentkrav.
Oppfinnelsens kjerne kan sies å innebære at man til en slik lakk eller et slikt belegg som oppfinnelsen angår, sørger for å etablere uorganiske polymerpartikler av nanostørrelse, det vil si med en partikkelstørrelse hovedsakelig i området 1-100 nm. En slik etablering av partikler er imidlertid ikke noe man bare uten videre kan "tilsette" i form av ferdige partikler, etableringen kan derimot skje gjennom en eller flere alternative metoder hvor partiklene dannes gjennom kjemiske reaksjoner som finner sted før tilsetting til lakkens basiskomponent.
Et viktig poeng er at partikler av den type og den størrelse som oppfinnelsen gjelder, ikke foreligger bare som diskrete partikler i en lakkmatrise. Partiklene danner i stedet et eget uorganisk/ organisk nettverk i tillegg til lakkens organiske nettverk. Disse to nettverkene kan foreligge side om side uavhengige av hverandre, eller de kan i større eller mindre grad være forbundet med hverandre gjennom tverrbindinger. Graden av nettverkdannelse er i noen grad avhengig også av partikkelstørrelsen, og kan ikke forutsies fullstendig på teoretisk grunnlag. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til bestemte grader av nettverkdannelse eller noen bestemt mekanisme for dannelse av slike nettverk. Når det i det følgende omtales "partikler" i lakken eller i belegget, så omfatter dette også nærvær at et slikt ytterligere nettverk i den ferdig herdede lakken eller det ferdig herdede belegg.
Det er verdt å merke seg at lakken eller belegget ifølge oppfinnelsen, beholder sin klare, blanke og glatte overflate til tross for at slike partikler som nevnt over inkluderes. Dette er såvidt oppfinneren kjenner til helt nytt i sammenheng med organisk baserte lakker eller belegg.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen lager man først en partikkeldispersjon (sol) ved delvis hydrolyse av en eller flere monomerforbindelser av den art som ovenfor er angitt. Man benytter for dette et løsningsmiddel som er kompatibelt med løsningsmiddelet i den lakk man ønsker å modifisere. Først deretter tilsettes nevnte sol, som på dette tidspunkt inneholder nanopartikler av ønsket type, til basislakken. Det er foretrukket i tillegg å overflatemodifisere partiklene gjennom en behandling som kan omfatte adsorpsjon av polymerer, reaksjon med et silan, et zirkonat, et zirkoaluminat, et orthotitanat, et aluminat eller en kombinasjon av slike behandlingsmåter.
Rent kjemisk er det 2 trinn i fremstilling av soler fra de metallorganiske forbindelser. Man starter ut ifra en løsning inneholdende monomerforbindelser med formel M(OR)n eller R'-M(OR)n. I formelen M(OR)n er M et metallion og R en organisk gruppe valgt blant alkyl, alkenyl, aryl eller kombinasjoner av slike med 1 til 8 karbonatomer. 1 formelen R'-M(OR)„, er R' = R eller R' =R-X der X er en organisk gruppe som for eksempel amin, karboksyl eller isocyanat. Det er foretrukket at R er en enkel alkyl med 1-4 karbonatomer. Indeksen n er et heltall fra 1 til 6, avhengig av valensen til metallionet.
Det første trinnet er hydrolyse av metallalkokstden, hvor alkoksidligander er erstattet av hydroksylgrupper:
=M-OR + H-OH -> =M-OH + ROH
Det andre trinnet er kondensasjon, hvor hydroksylgrupper enten kan reagere med hydroksyt- eller alkoksigrupper som er fra andre metallsentre, og danne M-O-M bindinger og forholdsvis vann elter alkohol:
=M-OH + HO-Nfø =M-0-M= + H20
eller
=M-OR + HO-M= =M-0-M= + ROH
Reaksjonsforløpet blir prinsipielt det samme som her angitt også om man starter med forbindelsen R'-M(OR)n, idet gruppen R' ikke deltar i hydrolyse eller kondensasjons-reaksjonene.
Den resulterende løsningen består av uorganiske polymerpartikler dispergert i et løsningsmiddel.
Det er foretrukket at partiklene er mindre enn 30 nm fordi det sikrer at lakken forblir klar. Det er på samme måte som for modell 1 foretrukket i tillegg å overflatemodifisere partiklene gjennom en behandling som kan omfatte adsorpsjon av polymerer, reaksjon med et silan, et zirkonat, et zirkoaluminat, et orthotitanat, et aluminat eller en kombinasjon av slike behandlingsmåter.
Ved foreliggende oppfinnelse tar man utgangspunkt i eksisterende lakker, fortrinnsvis blanke klarlakker, basert på organiske løsningsmidler, og endrer egenskapene til disse gjennom en behandling med uorganiske polymerpartikler, slik at man i den resulterende lakken får inkorporert partikler av nanostørrelse. Disse partiklene vil som nevnt danne et tredimensjonalt nettverk som kommer i tillegg til lakkens eget organiske nettverk, og som bidrar til å gi lakken overlegen slitestyrke i forhold til kjente organisk baserte lakker. Det ytterligere nettverk omfattende de uorganiske polymerpartikler kan være uavhengig av, eller delvis bundet til lakkens organiske nettverk.
Generelt vil mengden uorganiske partikler ligge innenfor et intervall fra 0,5 til 50 vektprosent, regnet i forhold til mengde av den aktuelle lakk. Ved konsentrasjoner ned mot eller under den nevnte nedre grense, vil partiklene i liten grad være i stand til å danne et nettverk som bedrer slitasjeegenskapene til lakken. Ved konsentrasjoner over den nevnte øvre grense, er det risiko for at partiklene vil påvirke lakkens utseende på uønsket måte, slik at den ikke lenger fremtrer som så blank, glatt og fargeløs som før tilsetningen.
Metallionet M ifølge oppfinnelsen kan være valgt blant en rekke metaller, så som zirkon, aluminium, titan, silisium, magnesium, krom, mangan jern, kobolt og en rekke andre. Det er gjennom forsøk funnet at forbindelser hvor metallionet utgjøres av zirkon, aluminium, titan og silisium eller en kombinasjon av disse er meget godt egnet, og disse representerer således foretrukne varianter av metallionet ifølge oppfinnelsen. Den organiske delen R av molekylet utgjøres av en alkyl, en alkenyl, en aryl eller en kombinasjon av disse grupper, av praktiske grunner begrenset i størrelse til omfattende maksimalt 8 karbonatomer. Det er imidlertid foretrukket at R ikke har flere enn 4 karbonatomer, og mer foretrukket at det er en enkel alkyl som metyl, etyl, propyl eller butyl.
Mange ulike organiske lakktyper egnet for formålet, og typen bestemmes i stor grad av applikasjonsområdet. Således kan det tas utgangspunkt i akryllakker, epoksylakker, polyesterlakker, polyuretanlakker, polyamidimidlakker og polykarbonatlakker, for å nevne de viktigste.
Mens en lakk påføres en flate som den skal beskytte ved å heftes til flaten, benyttes gel-coat for eksempel til å fremstille gjenstander som skibokser, plastbåter, plastkar/-tanker eller karosserideler, som alle gjerne omfatter forsterkende armeringer i form av glassfiber eller lignende. Arbeidstrinnene er derfor ytre sett vesentlig forskjellige fra lakkering, selv om de kjemiske løsninger for yttersjiktet er helt analoge. Man etablerer ved gel-coating først et emne som har en komplementær flate i forhold til den man ønsker å danne, i et materiale til hvilket gel-coatingen ikke vil hefte med noen vesentlig styrke. Gel-coatingen påføres deretter emnet ved hjelp av vanlige teknikker og forsynes deretter med eventuell armering og så gjeme ytterligere sjikt av gel-coating. Det først påførte sjikt av gel-coating danner det ytre sjikt av produktet, og har i denne sammenheng samme oppgave som lakken, nemlig å fremstå som en tiltalende og slitesterk flate, som også beskytter mot UV-stråling som ellers ville bryte ned materialet under overflatesjiktet.
I det følgende er oppfinnelsen belyst gjennom noen testeksempler av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det er ikke eksemplifisert anvendelser på flater av stål, men det skal bemerkes at disse prinsipielt kan sidestilles med eksemplene vist for aluminium, selv om heftegenskapene, hardhetsegenskapene etc. er noe forskjellige for disse materialer.
Eksempel 1
En kommersiell klar akryl lakk (SZ-006 fra Rhenania, Tyskland) ble modifisert i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
Modifiseringen: 11,34 g av en alkoholatløsning av titan propoksid fra Sigma Aldrich, Sveits ble tilsatt 7,74 g heksansyre under omrøring. Deretter ble det tilsatt 1 g destillert vann under omrøring. Etter 15 min. omrøring av denne solen, ble 10 g sol tilsatt 0,165 g y-aminopropyl trietoksysilan tilsatt under omrøring. 1 g blandingen tilsettes deretter 10 g lakk under omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241°C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 8 um.
Kararkterisering og testing:
Partikkelstørrelsen i solen.
Partikkelstørrelsen i solen ble målt ved hjelp av lyssprednings prinsippet. Et kommersielt instrument, "Zetasizer 3" fra Malvern, UK, brukes til bestemmelse av størrelses fordeling. Størrelsesfordelingen var skarp og den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen var S nm.
Slitasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 588 g (3X load). Antall riper på delen som var påført den ikke modifiserte lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 2 og den ikke modifiserte lakken på 3.
Klarhet.
Lakken/ belegget var optisk klart. Klarheten til lakk/ belegg kan kvantifiseres ved å måle diffus transmisjon. Dette gjøres eksempelvis ved å benytte en klar glassplate som substrat for lakken/ belegget. Først måles diffus transmisjon på glassplaten. Deretter blir lakken/ belegget påført på glassplaten, og diffus transmisjon måles på nytt. Endring i diffus transmisjon etter påføring av lakken/ belegget vil være et godt mål på klarheten til lakken/ belegget (forutsatt at ikke grensesjiktet mellom lakk/ belegg og glassplaten bidrar nevneverdig til spredning av lyset). Målingene ble gjort med et apparat i henhold til DIN 5036 standarden.
Diffus transmisjon for den klare glassplate ble målt til 0,5%. Den ikke modifiserte lakken ble påført glassplaten (lakktykkelse 5 (im). Etter påføring ble diffus transmisjon målt til 1,5%. Diffus transmisjon for den modifiserte lakken ble målt under 6%.
Eksempel 2.
Den samme kommersielle lakken som i eksempel 1 ble modifisert i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
Modifiseringen: 4,7 g av tetra isopropyl orthotitanat fra Sigma Aldrich, Sveits ble tilsatt 15,3 g pentansyre under omrøring. Deretter ble det tilsatt 0,45 g destillert vann under omrøring. Etter 15 min. omrøring av denne solen, ble 10 g sol tilsatt 10 g lakk under omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241°C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 8 pm.
Karakterisering og testing:
Partikkelstørrelsen i solen.
Partikkelstørrelsen i solen ble målt ved hjelp Zetasizer 3 fra Malvern, UK. Størrelsesfordelingen var skarp og den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen var 3 nm.
Slitasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Oen konstante vekten var på 980 g (5X load). Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 3 og den ikke modifiserte lakken på 6..
Klarhet.
Lakken/ belegget var optisk klart. Klarheten til belegg kan kvantifiseres ved å måle glansen(RD/20). Glansen til den modifiserte lakken hadde en verdi på 1693 som var sammenlignbar med glansen til den umodifiserte lakken (1773).
Eksempel 3.
En kommersiell klar gel-coat ble modifisert i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og benyttet til å lage et beskyttende belegg på en glassarmert polyester plate.
Modifisering: En zirkonia-sol som er tilpasset styren ble fremstilt ved å blande 40 ml av en løsning av Zr(OPr)4 fra Sigma Atdrich, Sveits med 29,6 ml metakrylsyre under omrøring. Etter at blandingen var kommet til romtemperatur, ble det sakte tilsatt 3,72 ml vann under omrøring. Deretter ble det tilsatt 40 ml styren. Blandingen ble tilsatt umettet polyester til å gi ca. 70% polyester. Etter tilsetning av peroksid, ble blandingen penslet på en form og forsterket med polyester/glass.
Testing: Slitasjeegenskapene ble testet ved å bruke hardhetspenn fra Erichsen, Tyskland. Ingen riper er observert når den samme kraften (IN) er brukt på en umodifisert gel-coat, som viste mange riper.
Eksempel 4.
Den samme kommersielle lakken som i eksempel 1 ble modifisert i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og benyttet til lakkering av aluminiumsplater
Modifisering: 60 g av y-aminopropyltrietoksysillan (y-APS) ble tilsatt 13,2 g DBG og 15,18 g destillert vann. Solen er rørt i 12 timer under sakte omrøring. 5 g av solen ble deretter tilsatt 1 g lakk under sakte omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at
temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241°C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 7 um.
Testing:
S litasj eegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet ved hjelp av en "taber abraser" etter ISO standard D 4060-95. Metoden består i å slite den lakkerte flaten med et gummihjul som roterer på prøven. Antall omdreininger registreres automatisk (1000 omdreininger), og kraften reguleres med en kjent vekt (500 g). Platene veies før og etter testen. Vekttapet målt på platen belagt med den ikke modifiserte lakken var 12,37 mg, mens vekttapet på platen med den modifiserte lakken var på 1,22 mg.
Slitasjeegenskapene ble også testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 980 g (5X load).. Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 1 og den ikke modifiserte lakken på 6.
Eksempel 5.
Den samme kommersielle lakken som i eksempel 1 ble modifisert i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og benyttet til lakkering av aluminiumsplater.
Modifisering: 100 g av en kommersiell silicasol fra Nissan Chemicals, Japan, er tilsatt 22,4 y-APS under sakte omrøring i 15 minutter. 10,2 g av den modifiserte solen ble deretter tilsatt en blanding av 3,3 g y-APS og 1,5 g DBG under sakte omrøring. 5,1 g av den nye blandingen tilsettes I g lakk under sakte omrøring.
Påføring: Etter 5 min. omrøring ble lakken påført en aluminiumsplate med "bar coating"
(stavnummer 26). Umiddelbart etter belegging ble platen satt i en varmluftsovn slik at temperaturen til aluminiumsplaten ("Peak Metal Temperature" PMT) var 241°C. Platen ble deretter tatt ut av ovnen og avkjølt i kaldt vann. Beleggtykkelsen ble målt til 7 pm.
Testing:
Sl itasjeegenskaper.
Slitasjeegenskapene ble testet med hjelp av et Universal Wear Testing Machine fra Eyre/Biceri - apparat som i eksempel 3. Den konstante vekten var på 588 g (3X load).. Antall riper på delen som var påført ikke modifisert lakk var forholdsvis stort. På delen med modifisert lakk er ripene knapt synlige. På et empirisk skala fra 1 til 6, hvor 1 er best (ingen riper) og 6 er dårligst (mange riper) ligger den modifiserte lakken på 1 og den ikke modifiserte lakken på 3.
Tabellen herunder oppsummerer hvilke typer lakk som er brukt, og resultater fra de forskjellige hardhetstester og blankhetstester.
Resultatene fra de forskjellige testene viser at lakksystemer med stor slitestyrke er oppnådd etter modifisering etter de tre varianter av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og at lakkens blankhet opprettholdes.
Det skal bemerkes at foreliggende oppfinnelse i stor grad er vinklet mot modifisering av eksisterende, kommersielle lakker eller gel-coating belegg, men ikke utelukkende er begrenset til slike. Det er selvsagt intet i veien for å anvende oppfinnelsens ide på andre lakker, for eksempel spesielle lakker som ikke tidligere har vært i kommersiell omsetning eller nyutviklede lakker som i seg selv kan utgjøre selvstendige oppfinnelser, etc.
Videre er det for enkelhets skyld beskrevet slik at modifiseringen alltid skjer på en ferdig produsert lakk eller en ferdig produsert sol for en gel-coating. I en kommersiell situasjon kan det godt være mer hensiktsmessig å foreta modifiseringen som introduserer nano-partiklene ifølge oppfinnelsen, som et annet trinn i framstillingsprosessen enn det helt siste.
Enn videre er det beskrevet slik som at lakken etc. alltid tilsettes en mengde partikler som svarer til et aktuelt bruksbehov. Det er imidlertid intet i veien for å tilsette høyere konsentrasjoner av partikler enn hva bruksbehovet er, slik at brukeren umiddelbart før bruk fortynner det aktuelle konsentrat med standard lakk etc. av samme type ned til den ønskede konsentrasjon, som også kan variere iht. slitasjebelastning, underlagsmateriale etc.
Disse ovennevnte variasjoner ligger alle innenfor oppfinnelsens ramme, liksom enhver annen fagmessig tilpasning som måtte gjøres for å tillempe oppfinnelsens ide til aktuelle bruksbehov.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av lakk, fortrinnsvis blank klarlakk med stor slitestyrke, gjennom modifisering av en basislakk fortrinnsvis valgt blant eksisterende, organisk baserte lakker, karakterisert ved følgende trinn: - det lages først en sol (partikkeldispersjon) ved delvis hydrolyse av en løsning inneholdende en eller flere uorganiske monomer-forbindelser valgt blant følgende grupper: i) M(OR)o, eller ii) R'-M(OR)n, hvor M er et metallion, og R en organisk gruppe valgt blant alkyl, alkenyl, aryl eller kombinasjoner av slike med 1 til 8 karbonatomer, R' = R eller R-X, hvor X er en organisk gruppe som for eksempel amin, karboksyl eller isocyanat, og n er et heltall fra 1 til 6, hvoretter - nevnte sol blandes med en basislakk,- på en stik måte og i avhengighet av den aktuelle basislakk, at de uorganiske polymerpartiklene blir dispergert som partikler med partikkelstørrelse i området 1-100 nm, hvilke partikler gjennom kondensasjon er i stand til å danne et tredimensjonalt nettverk som er uavhengig av nettverket til lakken.
2. Fremgangsmåte for fremstilling av lakk som angitt i krav 1, karakterisert ved at partiklene overflatemodifiseres gjennom en behandling som omfatter adsorpsjon av polymerer, reaksjon med et silan, et zirkonat, et zirkoaluminat, et orthotitanat, et aluminat eller en kombinasjon av slike behandlingsmåter.
3. Fremgangsmåte for fremstilling av lakk som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at metallionet M velges fra gruppen bestående av zirkon, aluminium, titan, silisium eller kombinasjoner av disse.
4. Fremgangsmåte for fremstilling av lakk som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at R er en gruppe med inntil 4 karbonatomer, spesielt metyl, etyl, propyl, butyl eller en kombinasjon av disse gruppene.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av lakk som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at det benyttes reaksjonsbetingelser som fører til at nevnte uorganiske polymerpartikler får en størrelse mindre enn 30 nm.
6. Organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk elter en organisk basert gel-coat, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av patentkravene 1-5.
7. Organisk basert lakk eller gel-coat som angitt i krav 6, karakterisert ved at de uorganiske polymerpartikler er til stede i ikke herdet lakk i en mengde av 0,5 - 50 vekt-%.
8. Anvendelse av organisk basert og fortrinnsvis klar og blank lakk eller gel-coat som angitt i patentkrav 6 som beskyttende belegg på flater av aluminium eller stål, fortrinnsvis valset aluminium eller stål.
9. Produkt omfattende substrat og belegg, karakterisert ved at det omfatter et substrat av metall, tre eller plast samt et belegg dannet fra en lakk eller gel-coat som angitt i patentkrav 6 eller 7.
NO20003462A 2000-07-05 2000-07-05 Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme NO319405B1 (no)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20003462A NO319405B1 (no) 2000-07-05 2000-07-05 Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme
PCT/NO2001/000287 WO2002008343A2 (en) 2000-07-05 2001-07-05 Organic based varnish or gelcoat, methods for its manufacture and use, and substrate comprising such varnish or gelcoat
EP01970355A EP1297080A2 (en) 2000-07-05 2001-07-05 Organic based varnish or gelcoat, methods for its manufacture and use, and substrate comprising such varnish or gelcoat
US10/311,339 US20030162874A1 (en) 2000-07-05 2001-07-05 Organic based varnish or gelcoat, methods for its manufacture and use, and substrate comprising such varnish or gelcoat
CA002415045A CA2415045A1 (en) 2000-07-05 2001-07-05 Organic based varnish or gelcoat, methods for its manufacture and use, and substrate comprising such varnish or gelcoat
JP2002514237A JP2004504472A (ja) 2000-07-05 2001-07-05 有機系ワニスまたはゲルコート、その製造および使用方法、およびそのようなワニスまたはゲルコートを含む基材
AU2001290356A AU2001290356A1 (en) 2000-07-05 2001-07-05 Organic based varnish or gelcoat, methods for its manufacture and use, and substrate comprising such varnish or gelcoat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20003462A NO319405B1 (no) 2000-07-05 2000-07-05 Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20003462D0 NO20003462D0 (no) 2000-07-05
NO20003462L NO20003462L (no) 2002-01-07
NO319405B1 true NO319405B1 (no) 2005-08-08

Family

ID=19911350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20003462A NO319405B1 (no) 2000-07-05 2000-07-05 Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1297080A2 (no)
JP (1) JP2004504472A (no)
AU (1) AU2001290356A1 (no)
CA (1) CA2415045A1 (no)
NO (1) NO319405B1 (no)
WO (1) WO2002008343A2 (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO322911B1 (no) * 2002-10-16 2006-12-18 Sinvent As Herder for herding av epoksyharpikser samt gjenstand fremstilt av epoksiharpiks og slik herder
NO322777B1 (no) 2004-04-15 2006-12-11 Sinvent As Polyforgrenet organisk/uorganisk hybridpolymer, fremgangsmåte til dens fremstilling samt anvendelse av samme
NO322724B1 (no) 2004-04-15 2006-12-04 Sinvent As Fremgangsmåte til fremstilling av polyforgrenet organisk/uorganisk hybridpolymer
US7569254B2 (en) * 2005-08-22 2009-08-04 Eastman Kodak Company Nanocomposite materials comprising high loadings of filler materials and an in-situ method of making such materials
US7455886B2 (en) * 2005-08-22 2008-11-25 Eastman Kodak Company Nanocomposite materials and an in-situ method of making such materials
CN104497750B (zh) * 2015-01-23 2016-12-07 衢州学院 一种建筑用墙面涂料
US10882787B2 (en) 2015-08-28 2021-01-05 Funzionano AS Method for manufacturing a surface-treated particulate inorganic material

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2091955T5 (es) * 1986-10-03 2000-11-01 Ppg Ind Ohio Inc Polimero hibrido organico-inorganico.
DE3834773A1 (de) * 1988-10-12 1990-04-19 Fraunhofer Ges Forschung Teilchenfoermige polykondensate, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
DE4337643C1 (de) * 1993-11-04 1995-08-03 Rwe Dea Ag Verfahren zur Herstellung von in Wasser dispergierbaren Tonerdehydraten böhmitischer Struktur und Verwendung derselben
US5493005A (en) * 1995-02-21 1996-02-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Hydroxy-pendent benzoxazole copolymers
US5580819A (en) * 1995-03-22 1996-12-03 Ppg Industries, Inc. Coating composition, process for producing antireflective coatings, and coated articles
DE19540623A1 (de) * 1995-10-31 1997-05-07 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kompositmaterialien mit hohem Grenzflächenanteil und dadurch erhältliche Kompositmaterialien
DE19543204C2 (de) * 1995-11-20 1997-09-18 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von nanodispersem Titandioxid und seine Verwendung
US6280838B1 (en) * 1997-01-10 2001-08-28 U. S. Philips Corporation Optical element, a display device provided with said optical element, and a method of manufacturing the optical element
DE19721600A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-26 Hoechst Ag Nanoporöse interpenetrierende organisch-anorganische Netzwerke
JP2002517585A (ja) * 1998-06-05 2002-06-18 カボット・コーポレーション ナノ多孔質相互浸透有機−無機網目構造
DE19909877A1 (de) * 1999-03-06 2000-09-07 Basf Coatings Ag Sol-Gel-Überzug für einschichtige oder mehrschichtige Lackierungen
DE19924644A1 (de) * 1999-05-28 2000-11-30 Argotec Lacksysteme Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Nanopartikel enthaltenden Mediums, insbesondere Lackes
DE19931204A1 (de) * 1999-07-07 2001-01-18 Rwe Dea Ag Verfahren zur Herstellung von in organischen Lösungsmitteln dispergierbaren Metalloxiden

Also Published As

Publication number Publication date
CA2415045A1 (en) 2002-01-31
JP2004504472A (ja) 2004-02-12
WO2002008343A3 (en) 2002-04-11
NO20003462L (no) 2002-01-07
WO2002008343A2 (en) 2002-01-31
NO20003462D0 (no) 2000-07-05
EP1297080A2 (en) 2003-04-02
AU2001290356A1 (en) 2002-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101546170B1 (ko) 비선형 아크릴계 안정화제를 포함하는 비-수성 분산액
Yong et al. Synthesis and surface analysis of self-matt coating based on waterborne polyurethane resin and study on the matt mechanism
AU2009302806B9 (en) Highly durable superhydrophobic, oleophobic and anti-icing coatings and methods and compositions for their preparation
Gilberts et al. UV curable hard transparent hybrid coating materials on polycarbonate prepared by the sol-gel method
US8940389B2 (en) Scratch- and abrasion-resistant coatings on polymeric surfaces
WO1998036016A9 (fr) Composes polyalcoxysiloxane, procede de production de ceux-ci et composition de revetement les contenant
EP0021500B1 (en) Process for coating mineral, organic or metallic microscopic or macroscopic substrates, and the substrates so coated
CN103707585B (zh) 多层层叠物及其制备方法
KR101694647B1 (ko) 아크릴계 중합체 안정화제 및 지방족 폴리에스터 안정화된 씨드 중합체를 포함하는 비-수성 분산액
CN105524549A (zh) 活性能量辐射可固化的有机硅涂料组合物和涂覆制品
Moghadam et al. Silane treatment of drop-on glass-beads and their performance in two-component traffic paints
HK1205174A1 (en) Uv-curable coating compositions and methods for using the same
JP3778510B2 (ja) 模様面の形成方法
CN113372807A (zh) 一种持续耐摩擦的紫外光固化防雾涂料组合物及其涂层的制备
NO319405B1 (no) Organisk basert lakk eller gel-coat, fremgangsmate til fremstilling samt anvendelse av samme
CN107418173A (zh) 包括表面改性的微球体的低密度模塑料
US10752784B2 (en) Binder for coating plastics substrates without chemical or physical pretreatment
WO2015076314A1 (ja) クリヤーコート組成物
CN102337059B (zh) 彩色体系
JP2012188547A (ja) 有機−無機複合体及びその製造方法
JP2012131928A (ja) 成膜性を有する有機−無機複合体及びその製造方法
JP5674601B2 (ja) 塗料組成物及び塗膜形成方法
NO319406B1 (no) Valset metallsubstrat med sjikt av en organisk basert lakk, samt anvendelse av organisk basert, modifisert lakk til bandlakkering av valsede metallflater
JP2004083840A (ja) 多彩模様塗料組成物
WO2020196455A1 (ja) 再帰反射塗料組成物及び複層塗膜の形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, POSTBOKS 449 SENTRUM, 0104 OSLO,