IT8323658A1

IT8323658A1 - "composizioni di vernici madreperlacee per l'industria automobilistica"

Info

Publication number: IT8323658A1
Application number: IT1983A23658A
Authority: IT
Original assignee: Inmont Corp
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1985-05-10
Also published as: DE3375981D1; EP0124583A4; NZ206095A; EP0124583B1; EP0124583A1; IT8323658A0; MX163466B; ES527135A0; AU561757B2; IT1170242B; AU2205783A; ES8601285A1; AR247902A1; CA1250070A; PH18443A; WO1984001909A1

Description

COMPOSIZIONI DI VERNICI. MADREPERLACEE PER L'INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA"

RI A S S U N T O

Viene descritta una composizione di rivestimento comprendente un materiale di resina termoplastica o termoindurente contenente una composizione di pigmento. La composizione di pigmento contiene da circa 5 a circa 90% di particelle di mica incapsulate in ossido di ferro. Quando usato in un procedimento di rivestimento a molti strati come rivestimento di base rivestito con uno strato superiore trasparente, si produce un articolo che non soltanto produce effetti di colore madreperlacei migliorati, ma ? stabile anche agli elementi.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il campo della tecnica al guale la presente invenzione appartiene ? quello delle composizioni di rivestimento, i metodi di rivestimento e gli articoli rivestiti risultanti.

I sistemi di rivestimento a molti strati sono ora ben noti nell'industria del rivestimento. Il brevetto U.S.A. ND 3.639.147 descrive un tale sistema per l'uso come vernice per automobili. Quando i sistemi di rivestimento a molti strati erano stati applicati in precedenza, era difficile ottenere rivestimenti aventi una brillantezza uniformemente elevata, mentre contemporaneamente si manteneva un buon colore e caratteristiche madreperlacee.

Nell'industria automobilistica vengono utilizzati due sistemi notevoli nella verniciatura delle automobili. Un sistema di rivestimento protettiva che utilizza le resine termoplastiche ? noto come il sistema a vernice acrilica. In questo sistema i polimeri di base sono gli amopolimeri di metilmetacrilato ed i copolimeri di metilmetacrilato ed acido acrilico, acido metacrilico, esteri alchilici dello acido acrilico od acido metacrilico, vinilacetato, acrilonitrile, stirene e simili. I rivestimenti protettivi di vernice acrilica sono stati riconosciuti per avere propriet? estetiche eccellenti. Un altro sistema di rivestimento protettivo eccellente usato nell'industria automobilistica ? quello delle resine acriliche termoindurenti come descritto nel brevetto U.5.A. 3.375.227 rilasciato il 26 Marzo 1968.

Questi sistemi di rivestimento protettivo hanno propriet? di resistenza chimica eccellente, eccellente resistenza alla screpolatura ed alla retinatura tra le altre propriet?, ma all'esperto formulatore di vernici, le resine acriliche termoindurenti non avevano fornito in passata le propriet? estetiche ottenute con i sistemi di vernice acrilica. In questi sistemi una composizione di rivestimento di base pigmentata viene applicata al substrato di metallo per nascondere i difetti e fornire colori esteticamente piacevoli desiderati seguita dall'applicazione di uno strato non pigmentato di polimero che impartisce un aspetto di colore profondo al rivestimento di base e la durabilit? a questo rivestimento di base pigmentato. Questo sistema tuttavia non ? senza problemi. La qualit? estetica del rivestimento ? totalmente dipendente dall'applicazione del rivestimento di base. Il rivestimento superiore trasparente ingrandisce qualsiasi debolezza in questo rivestimento di base compreso il mettere in rilievo qualsiasi difetto di colore del rivestimento di: base. Il rivestimento trasparente agisce anche come specchio di ingrandimento per la radiazione ultravioletta che pu? accelerare piuttosto che ritardare qualsiasi gradazione del rivestimento di base dovuta all'esposizione alla radiazione ultravioletta. Inoltre molti di questi sistemi di rivestimento attualmente in uso utilizzano particelle di metallo nel rivestimento di base per fornire un aspetto metallico esteticamente piacevole. Tuttavia si sono verificati dei problemi con l'uso dei pigmenti metallici risultanti nella perdita di colore nel rivestimento di base.

Allo scopo di superare i difetti dei pigmenti metallici, sono stati . considerati pigmenti madreperlacei per l'uso del rivestimento di base o con i pigmenti convenzionali od al posto di essi. Tuttavia l'uso di questi pigmenti ha incluso tali problemi come la sensibilit? e l'umidit?, problemi con le dimensioni grandi di particella, problemi di controllo dell'applicazione, problemi con la migrazione del colore (fino all'insuccesso), sensibilit? alla luce solare, effetti di colore sottrattivo e problemi di controllo di qualit?. Sia con i pigmenti metallici che con molti pigmenti madreperlacei sono stati anche osservati problemi quali l'effetto di falsa immagine, l'effetto di modellatura, l'effetto di satinatura, la screpolatura a pelle di coccodrillo, difetti di punteggiatura e cos? via. L'uso di un sistema a tre rivestimenti pu? correggere alcuni di questi problemi. Tuttavia questa non ? una soluzione accettabile nell'industria. Ulteriori fasi di rivestimento possono soltanto aggravare i problemi di controllo dell'applicazione gi? insormontabili.

Di conseguenza ci? che si necessit? in questa tecnica sono delle composizioni di rivestimento migliorate e sistemi di rivestimento che siaho esteticamente piacevoli nonch? durevoli e facili da controllare.

Viene descritta una composizione di rivestimento comprendente una composizione di polimero termoplastico o termoindurente contenente da circa 1? a circa 20? in peso di una composizione di pigmento. La composizione di pigmento contiene da circa il 5? a circa il 90% in peso di particelle di mica incapsulate in ossido di ferro. Le particelle di mica sono da circa 5 a circa 60 micron di dimensione longitudinale nominale ed hanno uno spessore da circa 0,5 a circa 1 micron. Lo strato incapsulante costituisce da circa il 10? a circa l'85? in peso del peso delle particelle. L6 strato di ossido di ferro pu? contenere altri costituenti come quantit? minori di idrossido di cromo e biossido di titanio.

Un altro aspetto della presente invenzione include un materiale di substrato avente rivestito su di esso un sistema di rivestimento a molti strati comprendente almeno un rivestimento di base ed almeno un rivestimento protettivo. Il rivestimento di base ? una resina pigmentata contenente particelle di mica incapsulate in ossido di ferro come descritto sopra. Il rivestimento protettivo ? un materiale termoplastico o termoindurente trasparente.

Un altro aspetto della presente invenzione include un metodo per rivestire un substrato depositando uno strato della composizione di polimero contenente mica incapsulata in ossido di ferro pigmentato descritta sopra e applicare uno strato di resina trasparente termoplastica o termoindurente su di essa.

Utilizzando le composizioni ed i;procedimenti della presente invenzione, non soltanto i colori sono pi? veri, ma si producono colori pi? brillanti e si producono anche colori durevoli agli elementi.

Le precedenti ed altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione diverranno pi? chiare dalla seguente descrizione.

Mentre qualsiasi materiale di substrato pu? essere rivestito come composizioni di rivestimento secondo la presente invenzione, inclusi materiali quali vetro, ceramiche, amianto, legno ed anche materiali plastici a seconda degli specifici requisiti di essiccazione e/o vulcanizzazione della composizione particolare, il sistema di rivestimento della presente invenzione ? particolarmente adatto per substrati metallici, e specificatamente come sistema di finitura di verniciatura per automobili. Il substrato pu? .-anche essere un materiale substrato nudo oppure pu? essere convenzionalmente rivestito da una mano di fondo per esempio per impartire resistenza alla corrosione. Substrati metallici esemplificativi includono materiali quali acciaio, alluminio, rame, magnesio, loro leghe e cos? via. I componenti della composizione possono essere variati per adattarsi alle tolleranze di temperatura del materiale di substrato. Per esempio i componenti possono essere cos? costituiti per una essiccazione all'aria (vale a dire allo ambiente), di vulcanizzazione a bassa temperatura (per esempio 65-82DC) o vulcanizzazione ad alta temperatura (vale a dire oltre 82?C). Il materiale del rivestimento di base,, vale a dire lo:, strato di polimero pigmentato pi? vicino al substrato, comprende qualsiasi materiale adatto formatore di pellicola convenzionalmente usato in questa tecnica includenti le resine acriliche, alchiliche, poliuretani, poliesteri ed amminoplasti. Bench? il rivestimento di base pu? essere depositato da un veicolo acquoso, si preferisce usare convenzionali solventi organici volatili come idrocarburi alifatici, cicloalifatici ed aromatici, esteri, eteri, chetoni ed alcoli includendo materiali quali toluene, xilene, butilacetato, acetone, metilisobutilchetone, alcool butilico ecc. Quando si usano solventi organici volatili, bench? non sia necessario, si preferisce includere da circa 2% a circa 5Q? in peso di un estere di cellulosa e/o cera (per esempio polietilene) che facilita il rilascia rapido del solvente organico volatile risultante in un livellamento o flusso migliorato del rivestimento. Gli esteri di cellulosa usati devono essere compatibili con i particolari sistemi di resina scelti ed includono materiali quali nitrato di cellulosa, propionato di cellulosa, butirrato di cellulosa, cellulosa acetato o butirrato, cellulosa acetato proprionato e loro miscele. Gli esteri di cellulosa quando usati sona preferibilmente impiegati in una quantit? da circa 5 a circa 20?? in peso sulla base dei solidi Formatori di pellicola.

Le resine acriliche nel rivestimento di base possono essere o termoplastiche (sistemi di vernice acrilica) o termoindurenti. Le vernici acriliche come vengono descritte nel brevetto U.S.A. N? 2.860.110 sono un tipo di composizione formatrice di pellicola utile secondo la presente invenzione nel rivestimento di base. Le composizioni di vernice acrilica tipicamente includono omopolimeri di metilmetacrilato e copolimeri di metilmetacrilato che contengono tra gli altri acido acrilico, acido metacrilico, esteri alchilici di acido acrilico, esteri alchilici di acido metacrilico, vinilacetato, acrilonitr?l?, stirene e simili.

Quando la viscosit? relativa del polimero di vernice acrilica ? inferiore a circa 1,05, le pellicole risultanti hanno scarsa resistenza al solvente, scarsa durata e propriet? meccaniche. D'altra parte quando la viscosit? relativa viene aumentata al di-sopra del livello di 1,40, le vernici fatte da queste resine sono difficili da spruzzare ed hanno elevate temperature di coalescenza.

Un altro 'tipo di materiale formatore di pellicola utile n?l formare il rivestimento di base della presente invenzione ? una combinazione di un agente di reticolazione e di un copolimero carbossi-idrossi acrilico. Monomeri che possono essere copolimerizzati nel copolimero carbossi-idrossi acrilico includono esteri di acido acrilico e metacrilico con alcanoli contenenti da 1 a 12 atomi di carbonio come etilaCrilato, metilmetacrilato, butilacrilato, butilmetacrilato, 2-etilesilacrilato, laurilmetacrilato, benzilacrilato, cicloesilmetacrilato e simili. Ulteriori monomeri sono acrilonitrile, metacrilonitrile, stirene, viniltoluene, alfa-metilstirene, vinilacetato e cosi via. Questi monomeri contengono un gruppo polimerizzabile etilenicamente insaturo e sono privi di gruppi ossidrilici e carbossilici.

Gli agenti reticolanti usati in combinazione con i copolimeri idrossi^carbossi sono quelle composizioni che sono; reattive con i gruppi di acido idrossi e/o carbossilico. Esempi di tali agenti reticolanti sono poliisocianati (tipicamente di- e/? tri-isocianati), poliisocianati, poliepossidi e resine amminoplastiche. Agenti reticolanti particolarmente preferiti sono le resine amminoplastiche.

I poliisocianati quando fatti reagire con poliestere o polietere portante ossidrile o polimeri acrilici produrranno pellicole uretaniche utili nel procedimento della presente invenzione sia nel rivestimento di base che nel rivestimento protettivo. La reazione isocianato (-NC0) - ossidrile (-OH) si verifica facilmente a temperatura ambiente in modo che ? possibile la vulcanizzazione a temperatura ambiente e a bassa temperatura.

Tra gli altri rivestimenti di base che sono tipicamente usati nei procedimenti della pr?sente invenzione, vi sono quelli comunemente noti come resine alchiliche che sono definite per includere prodotti di esterificazione contenenti acido grasso od olio. I metodi per preparare queste resine sono ben noti nella tecnica.

Le resine alchiliche preferite utili nella presente invenzione sono quelle che contengono da circa 5 a circa 65% in peso di un acido grasso od olio ed aventi un rapporto tra equivalente ossidrile ed equivalente::carbossi da circa 1,05 a 1,75. Resine alchiliche aventi meno di circa il 5% di composto grasso vengono classificate come resine alchiliche senza olio o resine poliesteri descritte qui appresso. D'altra parte le resine alchiliche contenenti pi? del 65% di un composto grasso mostrano scarse propriet? di cottura, scarsa resistenza agli agenti chimici e insoddisfacente adesione sia al rivestimento di base che al substrato.

Quando il rapporto tra equivalente ossidrile ed equivalente carbossile ? inferiore a circa 1,05, pu? risultare la gelificazione durante la preparazione del polimero, mentre le resine preparate aventi un rapporto superiore ad 1,75 hanno bassi pesi molecolari e perci? scarsa resistenza chimica.

Queste resine alchiliche possono anche essere usate come rivestimento protettivo della presente invenzione. Quando questo ? il caso, si preferisce che la parte di olio od acido grasso della resina alchilica contenga un olio od acido grasso di cottura leggermente colorato come olio di noce di cocco od olio di ricino disidratato od acidi grassi. Inoltre quando queste resine sono usate come rivestimenti protettivi esse possono essere fatte reagire con vari monomeri acrilici od etilenicamente insaturi come descritto sopra per produrre resine alchiliche vinilmodificate.

La vulcanizzazione di queste resine alchiliche pu? essere realizzata miscelandole con uno qualsiasi degli agenti reticolanti precedentemente descritti negli stessi rapporti in peso come vengono usati con i copolimeri carbossi-idrossi.

Inclusi tra i vari acidi grassi ed oliiutili nel preparare queste resine alchiliche vi sono gli acidi grassi derivati daicseguenti oli: olio di ricino, ricino disidratato, noce di cocco, mais, semi di cotone, semi di lino, oticica, perilla, semi di papavero, cartamo, soia, tung e cos? via, e le varie resine contenenti acidi grassi di tali?olio. Polioli utili includono i vari glicoli, come etilenglicole, propilenglicole, neopentilglicole, butilenglicole, 1,4-butandiolo, esilenglicole, 1,6-esandiolo, i poliglicoli quali dietilenglicole o trietilenglicole e cos? via; i trioli quali glicerina, trimetiloletano, trimetilolpropano e cos? via, ed altri alcoli funzionali superiori come pentaeritritolo, sorbitolo, mannitolo e simili. Acidi utili nel preparare le resine alchiliche della presente invenzione includono acido monofunzionali come acidi di resina, acido benzoico, acido paraterziario butilbenzoico e simili; gli acidi polifunzionali quali acido adipico, acido azelaico, acido sebacica, acido ftalico od anidride ftalica, acido isoftalico, acido tereftalico, acidi grassi dimerizzati e polimerizzati, acido trimellitico e simili.

Ancora un altro rivestimento di base utile viene preparato usando dispersioni non acquose come vengono descritte nei brevetti U.S.A. 3.050.412, 3.198.759, 3.232.903 e 3.255.135. Tipicamente queste dispersioni vengono preparate polimerizzando un monomero come metilmetacrilato in presenza di un solvente in cui i polimeri derivati dal monomero di cui sopra sono insolubili ed un precursore che ? solubile nel solvente. Dispersioni non acquose possono avere una viscosit? di soluzione relativa come precedentemente definita da circa 1^05 a 3,0. Dispersioni aventi una viscosit? di soluzione relativa superiore a circa 3,0 sono difficili da spruzzare ed hanno elevate temperature di coalescenza mentre le dispersioni con una viscosit? di soluzione relativa inferiore a circa 1,05 hanno scarsa resistenza, scarsa durata e propriet? meccaniche. I monomeri utili nel preparare i suddetti copolimeri od omopolimeri dispersi sono quelli elencati in precedenza come utili per formare i copolimeri carbossi4idrossi acrilici.

In un altro caso la pellicola di rivestimento di base pu? essere prodotta da resina note come poliesteri o resine alchiliche senza olio. Queste resine sono preparate condensando polioli e poliacidi non contenenti grasso. Inclusi tra i poliacidi utili vi sono acido isoftalico, acido ftalico od anidride ftalica, acido tereftalico, acido maleico od anidride maleica, acido fumarico, acido ossalico, acido sebacico, acido azelaico, acido adipico e cos? via. Acidi monobasici come acido benzoico, acido paraterziario butilbenzoico e simili possono anche essere utilizzati. Tra i polialcoli vi sono i dioli a glicoli come propilenglicole, etilenglicale, butilenglicole, 1,4-butandialo, neopentilglicole, esalenglicole, 1,6-esandiolo e simili; i trioli quali trimetiloletano, trimetilolpropano e glicerina e vari altri alcali funzionali superiori come pentaeritritolo.

Uno qualsiasi dei polimeri sopra indicati pu? essere usato come rivestimento protettiva fintanto che esso fornisce una pellicola trasparente. Il termine pellicola trasparente viene definito come una pellicola attraverso la quale si pu? vedere il rivestimento di base. Si preferisce che la pellicola trasparente contenga un composto assorbitore dell'Ultravioletto e/o uno stabilizzatore all'ultravioletto all'ammina impedita ed essere sostanzialmente incolore in modo che non viene sostanzialmente diminuito l'intero effetto policromatico ed estetico del rivestimento di base. Tuttavia in alcuni casi effetti desiderabili ed originali di stile possono essere ottenuti con l'aggiunta di colori contrastanti o complementari al rivestimento protettivo. La caratteristica eccellente del rivestimento protettivo ? il miglioramento notevole nella durata che viene fornito alla composizione di rivestimento complessiva. L'uso del rivestimento protettivo che ricopre i pigmenti nel rivestimento di base fornisce anche l'occasione per utilizzare i pigmenti di mica incapsulati in assido di ferro della presente invenzione nel rivestimento protettivo.

L'utilizzazione delle composizioni della presente invenzione offre un mezzo per combinare le propriet? desiderabili di una combinazione di sistemi di resina Per esempio nelle finiture di automobili le;propriet? di controllo del pgimento delle vernici acriliche possono essere combinate con le propriet? di resistenza chimica delle resine acriliche termoindurenti applicando un rivestimento trasparente acrilico o termoindurente sopra-un rivestimento di base di vernice acrilica termoplastica pigmentata (bench? le vernici acriliche possano essere usate per entrambi gli strati). Parimenti nelle finiture di accessori la resistenza chimica delle resine poliestere pu? essere combinata con il basso costo delle resine acriliche termoindurenti applicando un rivestimento protettivo o trasparente di poliestere sopra un rivestimento di base acrilico termoindurente pigmentato. Bench? uno qualsiasi dei materiali termoplastici sopra menzionati pu? essere usato per formare il rivestimento protettivo trasparente, migliore durata viene ottenuta se il rivestimento protettivo ? uno dei materiali termoindurenti sopra citati, vale a dire il materiale contenente gli agenti reticolanti.

In tutti i casi in cui i metodi e le composizioni di cui sopra vengono impiegati, ne risultano pellicole con brillantezza estremamente elevata. Infatti quando con un sistema normale a due rivestimenti ? difficile ottenere una brillantezza di 60? superiore a 90-95, usando il procedimento della presente invenzione sono facilmente ottenute letture di brillantezza superiori a 100.

I pigmenti di mica incapsulati con ossido di ferro secondo la presente invenzione sono commercialmente disponibili dalla Mearl Corporation e dalla EM Chemicals, e variano in colore da bronzo dorato in corrispondenza della pi? sottile incapsulazione in ossido di ferro attraverso il rame fino a rosso in corrispondenza dell?incapsulazione pi? spessa in ossido di ferro. I rivestimenti di ossido di ferro su questi pigmenti essendo trasparenti agiscono come assorbitori naturali dell'ultravioletto. Per ulteriore durata esterna (per esempio esposizione al sole), quantit? minori di altri additivi come idrossido di cromo e biossido di titanio possono essere incluse nello strato di incapsulazione di ossido di ferro. Si deve anche notare che altri ossidi metallici stabili ad alta temperatura (come rame, calcio, cadmio, cobalto, bario, stronzio, manganese, magnesio e litio) possono essere sostituiti interamente od in parte all'ossido di ferro incapsulante. Lo strato di incapsulamento di ossido di ferro ? generalmente nella gamma molecolare di spessori che rappresentano da circa 10? a circa 85? in peso del peso totale della particella di mica incapsulata, preferibilmente da circa 20% a circa 60% e tipicamente da circa 29? a circa in peso. Se additivi come biossido di titanio od idrossido di cromo vengono usati come parte dello strato di incapsulamento, essi sono generalmente presenti in una quantit? da circa 1? a circa 35? in peso, e tipicamente da circa 2% a circa 5% per il biossido di titanio e da circa 0,1?? a circa 3,5? in peso per l'idrossido di cromo sulla base del peso totale delle particelle incapsulate.

L'uniformit? della forma (piastrina) e la levigatezza del pigmento di mica incapsulato con ossido di ferro secondo la presente invenzione (per esempio in confronto alla configurazione altamente fragile, tridimensionale e complicata dei fiocchi di alluminio, un materiale convenzionale nell'industria delle vernici automobilistiche) elimina il problema della deviazione del colore dovuta alle forze di taglio (producendo problemi di fragmentazione) nel trattamento (attrezzature di pompaggio sospese) e problemi di applicazione di false immagini, screziatura, satinatura ed accoppiamento del colore nelle riparazioni.

I pigmenti di mica incapsulati in ossido di ferro sono otticamente madreperlacei poich? la loro trasparenza permette alla luce di passare attraverso la particella producendo una molteplicit? di rifrazionice riflessioni. Oltre alla loro essenza madreperlac?? questi pigmenti hanno capacit? coprenti inerenti, sono colori additivi e mantengano un aspetto metallico (movimento del colore da faccia ad abbattimento). Queste caratteristiche forniscono la capacit? di produrre colori con profondit?, chiarezza e cromaticit? non precedentemente raggiungibili con i metalli convenzionali (vale a dire alluminio) e coi precedenti pigmenti madreperlacei (naturali o sintetici) che producevano colori che mancavano di profondit? e cromaticit? o movimenta di colore dovuto all'estetica del componente metallico (alluminio) o della madreperla. Questi pigmenti incolori ed opachi riducevano il valore (intensit? di colore) dei veri pigmenti colorati fossero essi organici od inorganici risultando i colori grigi annebbiati di basso cromatismo. L'aggiunta dei pigmenti di mica incapsulati in ossido di ferro fornisce un potere coprente e profondit? da accoppiare con l'aspetto esteticamente madreperlaceo.

I pigmenti di mica incapsulati con ossido di ferro sono particelle attentamente vagliate e controllate, tutte entro la gamma da circa 5 micron^a circa 60 micron (preferibilmente da circa 5 micron a circa A5 micron e tipicamente da circa 5 micron a circa 35 micron) nella loro dimensione pi? larga e da circa 0,25 micron a circa 1,0 micron in spessore. La dimensione di particella strettamente controllata fornisce le caratteristiche trasparenti, traslucide, riflettenti e rifrangenti stabilendo propriet? estetiche e fisiche migliorate di questi rivestimenti attraverso la selezione e la miscelazione attente di questi pigmenti. In mescolanza dosata con i pigmenti colorati convenzionali (organici od inorganici) o tinte (naturali o sintetiche) si possono produrre colori madreperlacei originali. Miscelando colori complementari (per esempio mica incapsulata con ossido di ferro rosso con pigmenti rossi o coloranti rossi) produrr? colori cromatici profondi mentre miscelando colori contrastanti (per esempio mica incapsulata con ossido di ferro bronzeo con pigmenti o tinte rosse o blu) produrr? colori altamente cromatici con sottotoni originali.

Senza tener conto della selezione, lo smalto finale (limpido rivestito)

avr? una durata di colore migliorata, maggiore resistenza all'umidit? e maggiore resistenza agli acidi rispetto ai rivestimenti preparati con i metalli convenzionali o madreperle sintetiche.

La quantit? di pigmento nel rivestimento di base generalmente consiste da circa l'l% a circa il 20% in peso e preferibilmente da circa 7,5 a circa 15% e tipicamente circa 10% in peso. Da circa 5 a circa 90% di questo pigmento ? la mica incapsulata con ossido di ferro secondo la presente invenzione, preferibilmente da circa 25% a circa 70% e tipicamente circa 60% in peso.

Sia il rivestimento di base che il rivestimento protettivo possono essere applicati mediante qualsiasi metodo convenzionale in questa tecnica come spazzolatura, spruzzatura, immersione, rivestimento a flusso e cos? via. Tipicamente si usa l'applicazione a spruzzo particolarmente per la finitura di autoveicoli. Vari tipi di spruzzatura possono essere utilizzati come le tecniche di spruzzatura ad aria compressa, spruzzatura elettrostatica, spruzzatura a caldo, tecniche di spruzzatura senza aria e cos? via. Queste tecniche possono anche essere effettuate a mano od a macchina.

Come detto sopra prima dell'applicazione dei materiali di rivestimento della presente invenzione ? stato gi? applicato un convenzionale strato di fondo resistente alla corrosione. A questo substrato rivestito con mano di fondo viene applicato il rivestimento di base. Il rivestimento di base viene tipicamente applicato da circa 0,01 mm a circa 0,05 mm e preferibilmente da circa 0,012 mm a circa 0,02 mm. Questo spessore pu? essere applicato in una singola passata di rivestimento o in una pluralit? di passate con essiccamenti molto brevi (vaporizzazione rapida) tra le applicazioni dei rivestimenti.

Una volta che il rivestimento di base ? stato applicato, il rivestimento protettivo trasparente viene applicato dopo aver lasciato vaporizzare rapidamente il rivestimento di base a temperatura ambiente per un periodo da circa 30 secondi a circa 10 minuti e preferibilmente da circa 1 a circa 3 minuti. Mentre il rivestimento di base pu? essere essiccato per periodi pi? lunghi di tempo anche a temperature pi? elevate, un prodotto molto migliorato viene prodotto mediante l'applicazione del rivestimento protettivo trasparente dopo soltanto una breve vaporizzazione rapida. Una certa essiccazione del rivestimento di base ? necessaria per impedire il mescolamento totale del rivestimento di base e del rivestimento protettivo. Tuttavia un grado minimo di interazione tra rivestimento di base e rivestimento protettivo ? desiderabile per un legame migliorato dei rivestimenti. Il rivestimento superiore o protettivo viene applicato pi? spesso del rivestimento di base (preferibilmente da circa 0,043 a 0,058 mm) e pu? anche essere applicato in una passata singola o multipla. S? deve anche notare che i pigmenti di mica incapsulati con ossido?:di ferro sono applicabili a bassi livelli nel rivestimento trasparente e nei rivestimenti di base con rivestimenti protettivi trasparenti tinti. Entrambe le applicazioni producono effetti estetici originali mentre si mantiene l'aspetto madreperlaeeo. "Il controllo del pigmento viene mantenuto nel rivestimento di base mentre viene rivestito superiormente. Ci? viene messo in evidenza dalla mancanza di penetrazione o migrazione delle due pellicole (il rivestimento di base ed il rivestimento protettivo) l?una nell'altra. Quando si verifica la penetrazione, i pigmenti si muovono dal rivestimento di base nel rivestimento protettivo, le composizioni di pellicola diventano intrecciate in corrispondenza dell'interfaccia e la composizione di riv/estimento cotta ha un aspetto polveroso piuttosto che un aspetto profondo e limpido. Mediante la presente invenzione sostanzialmente non si verifica alcuna penetrazione ed i rivestimenti hanno chiarezza e profondit? eccellenti. Tuttavia un sufficiente inumidimento si verifica in corrispondenza dell'interfaccia in modo che non si ottengono problemi di delaminazione e rilasci? del solvente da l'uno o l'altro rivestimento.

Una volta che il rivestimento protettivo viene applicato, il sistema viene di nuovo evaporato rapidamente per un periodo da 30 secondi a 10 minuti ed i rivestimenti complessivi vengono quindi cotti ad una temperatura sufficiente a portar via tutto il solvente nel caso degli strati termoplastici e a temperature sufficienti a vulcanizzare e reticolare nel caso degli strati termoindurenti. Queste temperature possono variare in una gamma qualsiasi dalla temperatura ambiente fino a circa 204,4?C. Tipicamente nel caso di materiale termoindurente si usano temperature da circa 107,2?0 a circa 137,8DC (per esempio 121,1?C) (per esempio per circa 30 minuti).

I seguenti esempi sono illustrativi dei principi e della pratica della presente invenzione bench? essa non sia limitata ad essi. Le parti e le percentuali quando usate sono parti e percentuali in peso.

Tre pigmenti di mica incapsulata con ossido di ferro sono usati nei seguenti esempi. Il pigmento Richelyn bronzo dorato (Inmont) comprende 62-68% di mica, 29-35% di ossido di ferro (Fe^O^), 3-5% di biossido di titanio (TiO^) e 0,3-0,9% di idrossido di cromo (Cr (OH) ^). Il pigmento Richelyn rosso comprende 49-55% di mica, 42-48% di ossido di ferro, 2-4% di biossido di titanio e 0,3-0,9% di idrossido di cromo. Il pigmento Richelyn rame comprende 51-57% di mica, 40-46% di ossido di ferro, 3-5% di biossido di titanio e 0,3-0,9% di idrossido di cromo. Tutte le percentuali sono in peso sulla base del peso totale del pigmento incapsulato. Il pigmento Richelyn bronzo dorato contiene uno strato relativamente sottile di incapsulamento di ossido di ferro, il pigmento Richelyn rosso contiene uno strato relativamente di incapsulamento di ossido di ferro, ed il pigmento Richelyn rame contiene uno strato di incapsulamento di ossido di ferro che ? di uno spessore all'incirca tra i due precedenti.

ESEMPIO 1

Una composizione di polimero di rivestimento di base bruno medio viene preparata miscelando 144 parti del copolimero formato facendo reagire 47 parti butilmetacrilato, 37 parti di stirene, 15,75 parti di idrossipropilmetacrilato e 0,25 parti di acido metacrilico con 176 parti di xilene e butanolo (in un rapporto in peso di 85/15). Una base di pigmento viene preparata miscelando 36,92 parti di pigmento Richelyn bronzo dorato per esterni con 24,61 parti di alluminio e 38,45 parti di ossido giallo trasparente e 0,02 parti di?.nero fumo. QUesta base di pigmento viene miscelata con la composizione di polimero di rivestimento di base in una quantit? che rappresenta il 7,5?? in peso della composizione per formare la composizione di vernice di rivestimento di base.

Pannelli di acciaio bonderizzati con una mano di fondo di un rivestimento di fondo vulcanizzato resistente alla corrosione vengono spruzzati con la composizione di vernice di rivestimento di base fino ad uno spessore di pellicola di 0,012 mm sulla base della pellicola secca. Dopo una vaporizzazione rapida di circa 2 minuti a temperatura ambiente, ulteriori 0,012 mm di pellicola della composizione di vernice di rivestimento di base, nuovamente come misurato su una base di pellicola secca, vengono applicati mediante spruzzatura. Dopo -una vaporizzazione rapida di 2 minuti,a temperatura ambiente, un rivestimento protettivo trasparente viene applicato mediante spruzzatura fino ad uno spessore di pellicola sulla base secca di 0,025 mm. La composizione di rivestimento protettivo trasparente viene preparata miscelando 144 parti della soluzione di copolimero descritta sopra con 45? di non volatili, con 58 parti della soluzione di 60?? non volatine di metilolmelamina b?tilata.QUesta composizione di rivestimento protettivo viene applicata mediante spruzzatura fino ad uno spessore di pellicola secca di 0,05 mm sopra il rivestimento di base descritto in questo Esempio 1 applicato ad un substrato di metallo.

Dopo un tempo di vaporizzazione rapida di 2-5 minuti a temperatura ambiente, il rivestimento viene cotto ad 87,8?C per 15 minuti. 11 rivestimento viene quindi scarteggiato con carta vetrata 600 ed acqua per levigare il rivestimento e togliere le imperfezioni superficiali. Dopo risciacquo con spiriti minerali, il rivestimento viene cotto a 121,1?C per 30 minuti. Il rivestimento risultante ? rifluito prima della vulcanizzazione, i segni della carteggiatura sono scomparsi ed il rivestimento ha anche un aspetto piacevole estetico mostrando effetti policromatici superiori e controllo dell'alluminio.

Le seguenti combinazioni di pigmento vengono usate nella composizione del rivestimento di.base secondo l'Essempio 1. In tutti i casi il rivestimento risultante ha propriet? eccellenti per l'uso come verniee,per l'industria automobilistica.

Il primo numero (vicino alla percentuale di pigmento) rappresenta il contenuto totale di pigmento della composizione di vernice rispettiva.

ESEMPIO 2

Vaniglia Francese

? di pigmento 7,478

58,81 Richelyn bronzo dorato 33,90 Alluminio 4,65 Ossido giallo traspar?nte 2,64 Ossido rosso trasparente

100,00

ESEMPIO 3

Bruno Medio

? di pigmento 5,677

85.86 Richelyn bronzo dorato 2,27 Violetto RL Carbazolo 11.87 Nero Fumo 900 Monarch

100,00

ESEMPIO 4

Prugna Scuro

% di pigmento 3,1

48,39 Richelyn rosso fiamma 51,61 Orasol RL (Bero Orasol)

100,00

ESEMPIO 5

Turchese

% di pigmento 5,688

54,94 Richelyn bronzo dorato 40,65 Blu Ftalocianina

4*41 Nero Fumo Monarch 900 100,00

ESEMPIO 6

Oro ricco

? di pigmento 7,117

79,04 Richelyn bronzo dorato 8,78 Alluminio

12;iB Oro Monastral 100,00

E5EMPI0 7

Ruggine scuro

? di pigmento 6,671

51,52 Richelyn bronzo dorato 46,59 Perilene

1,89 Nero Fumo Monarch 900 100,00

ESEMPIO 8

Verde dorato

? di pigmento 3,723

61,46 Richelyn Bronzo dorato 5,72 Alluminia

19,31 Verde Ftalocianina 13,51 Nero Fumo Monarch 900 100,00

ESEMPIO 9

Bruno dorato

? di pigmento 3,48

57,2 Richelyn rame

31,4 Bruno HFR 11,4 Nero Fumo Monarch 900 ioo;oo

ESEMPIO 10

Bruno rame

? di pigmento 5 ,4B

45.6 Richelyn rame 45,3 Bruno HFR

9,1 Nero Fumo Monarch 900 100,DO

ESEMPIO li

Grigio scuro

? di pigmento 4,86

51,65 Richelyn rosso 10,29 Nero Fumo Monarch 9DD 38.06 Verde Ftalocianina 100,00

ESEMPIO 12

Prugna medio

S di pigmento 6,13

56,12 Richelyn rosso 39,80 Blu Indantrene. RR 4,08 Nero Fumo Monarch 900 100,00

E5EMPI0 13

Blu medio

% di pigmento 5,69

55,01 Richelyn rosso 4,39 Nero Fumo Monarch 900 40,60 Blu Ftalocianina

100,00

E5EMPID 14

Rosso mela candita

7? di pigmento 6,68

51,50 Richelyn rosso 1,95 Nero Fumo Monarch 900 46,55 Perilene

100,00

ESEMPIO 15

Mostarda

% di pigmento 7,5

56,93 Richelyn rosso 43,07 Giallo FR (Giallo Flavantrone) 100,00

ESEMPIO 16

Marrone rame

? di pigmento 4,37

57,21 Richelyn rosso 31,35 Marrone Monastral

11,44 Nero Fumo Monarch 900

ESEMPIO 17

Ruggine medio

% di pigmento 7,18

47,91 Richelyn rosso B,77 Alluminio

43,32 Marrone Perrindo

100,001

ESEMPIO 18

Rosso ciliegia

? di pigmento 5,5

45,45 Richelyn rosso

9,10 Nero Fumo Monarch 900 45,45 Rosso Chinacridone

100,00

Le composizioni ed i procedimenti secondo la presente invenzione forniscono molti perfezionamenti rispetto alle composizioni e procedimenti di vernice della tecnica precedente. Gli effetti di colore madreperlaceo almeno equivalenti all'uso delle particelle metalliche sono prodotti senza necessit? di particelle metalliche e senza i problemi di applicazione e di stabilit? associati con esse. Si possono produrre originali effetti di colore. Si pu? produrre un miglior ricoprimento dei difetti superficiali. Il colore, il ricoprimento e la finezza della dimensione di particelle e la riflettenza non disponibili con altri pigmenti madreperlacei vengono prodotti mentre si mantiene l'aspetto piacevole e desiderabile morbido e lucido caratteristico dei prodotti madreperlacei. La miscelazione con pigmenti organici e/o inorganici (incluse le particelle di metallo) ? possibile con miglioramento degli effetti estetici prodotti. Si producono effetti di colore che resistono agli agenti atmosferici.

Le composizioni applicate non sono sensibili all'umidit?, usano dimensioni di particelle relativamente piccole, sono meno sensibili agli effetti critici delle applicazioni, mantengono la fedelt? di colore sotto tutti gli a?goli (trasporto di?colore da faccia a fondo), possono sopportare gli elementi atmosferici (vale a dire l'esposizione al sole) non operano con effetti di colore sottrattivi quando mescolati con altri pigmenti, permettono accoppiamento di colore nelle riparazioni a bassa cottura e resistono al deposito ed all'attacco degli agenti chimici (per esempio pioggia acida).

5i deve notare che mentre le composizi?ni della presente invenzione sono particolarmente adatte per originali rivestimenti nella fabbricazione di apparecchiature come automobili, uno dei loro vantaggi ? anche l'uso di accoppia

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Composizione di rivestimento madreperlacea comprendente una resina termoplastica o termoindurente contenente da circa 1% a circa 20% in peso di una composizione di pigmento, in cui la composizione di pigmento comprende d? circa 5% a circa 90% in peso di particelle di mica incapsulate in ossido di ferro, le particelle di mica essendo da circa 5 micron a circa 60 micron di dimensione longitudinale nominale ed aventi uno spessore da circa 0,25 micron a circa 1 micron, l'incapsulamento di ossido di ferro rappresentando da circa il 10% a circa l'85% in peso del peso totale delle particelle.

2. Composizione secondo la rivendicazione 1 in cui 1'incapsulazione di ossido di ferro contiene inoltre da circa 1% a circa 35% di biossido di titanio e da circa 0,1% a circa 3,5% di idrossido di cromo sulla base del peso totale delle particelle.

3. Materiale di substrato rivestito con almeno due strati di polimero includenti un rivestimento di base comprendente una resina termoindurente o termoplastica pigmentata ed un rivestimento protettivo trasparente sul rivestimento di base, in cui il pigmento nel rivestimento di base comprende particelle di mica incapsulate in ossido di ferro, le particelle di mica essendo da circa 5 micron a circa 60-micron di dimensione longitudinale nominale ed avendo uno spessore da circa 0,25 micron a circa 1 micron, l'incapsulamento di ossido rappresentando da circa il 10% a circa l'85% in peso del peso totale delle particelle.

4. Articolo secondo la rivendicazione 3 in cui il substrato ? metallo, e l'incapsulamento di ossido inoltre contiene da circa 1% a circa 35% in peso di biossido di titanio e da circa 0,1% a circa 3,5% di idrossido di cromo sulla base del peso totale delle particelle.

5. Metodo per rivestire un substrato con strati multipli di polimero comprendente le operazioni di applicare almeno uno strato di un rivestimento di base di resina termoindurente o termoplastica pigmentata al substrato, applicare almeno uno strato di un rivestimento protettivo termoindurente o termoplastico trasparente sul rivestimento di base, ed essiccare o vulcanizzare iirivestimenti applicati, il pigmento comprendendo particelle di mica incapsulate in ossido di ferro, le particelle di mica essendo da circa 5 micron a circa 60 micron di dimensione longitudinale nominale ed avendo uno spessore da circa 0,25 micron a circa 1 micron, l'incapsulamento di ossido di ferro rappresentando da circa il 10% a circa l'85% in peso del peso totale delle particelle.

6^ Metodo secondo la rivendicazione 5 in cui il substrato ? metallo e l'incapsulamento di ossido di ferro inoltre contiene da circa 1% a circa 35? in peso di biossido di titanio e da circa 0,3? a circa G,9% di idrossido di cromo sulla base del peso totale delle particelle.