Система красочного покрытия и способ получения многослойного красочного покрытия

Система красочного покрытия и способ получения многослойного красочного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область, к которой относится изобретение

Изобретение, в основном, относится к системе красочного покрытия и, более конкретно, к системе красочного покрытия, которая включает органоборановый комплекс, и к способу формирования многослойного красочного покрытия.

Описание известного уровня техники

Красочные покрытия хорошо известны в области техники и в основном формируются из композиций для покрытия, которые наносятся и отверждаются на подложках во многих разных отраслях промышленности. Красочные покрытия применяются для придания подложкам улучшенных физических свойств, таких как устойчивость к ультрафиолету, устойчивость к коррозии и устойчивость к атмосферному воздействию, и для придания подложкам цвета или блеска в эстетических целях. Одной отраслью промышленности, использующей красочные покрытия для всех вышеописанных целей, является отрасль автомобильных покрытий.

Было опробовано множество различных способов отверждения композиций для формирования для формирования красочных покрытий. Например, интерес к применению технологии быстрого отверждения, например отверждение ультрафиолетовым излучением и электронно-лучевая технология, возрос в отрасли автомобильных покрытий. Эти технологии используют свободные электроны, либо в качестве радикалов, образованных УФ-излучением, либо в качестве электронов, полученных от электронных пучков, для полимеризации и отверждения композиций для покрытия. Эти технологии сводят к минимуму время отверждения композиций для покрытия по сравнению с отвержденными различными способами покрытиями на основе растворителей и на основе воды, но требуют дорогостоящего оборудования, например УФ-ламп, вакуумных приборов, нитей накаливания и т.д. Таким образом, применение этих технологий является дорогостоящим, требующим временных затрат и трудоемким.

Одна из попыток улучшения композиций для покрытия заключается в применении органоборановых комплексов в композициях для покрытия. Органобораны известны своей способностью легко вступать в реакцию с кислородом из окружающего воздуха с образованием свободных радикалов, которые затем полимеризуют органические мономеры для образования красочных покрытий. Чтобы предотвратить охотное вступление в реакцию органоборанов с кислородом, органобораны обычно находятся в комплексе с амином, тем самым образуя органоборановые комплексы, которые, как правило, стабильны в присутствии кислорода и окружающего воздуха. Таким образом, для образования красочных покрытий на подложки наносятся композиции для покрытия, включающие органоборановые комплексы. Затем, комплексоразрушающее (декомплексующее) вещество наносится на композицию для покрытия, чтобы разрушить (декомплексовать) органоборановые комплексы. После декомплексации органоборан образует свободные радикалы и полимеризует органические мономеры для образования красочных покрытий. Чтобы предотвратить комплексоразрушающее вещество от преждевременного разрушения органоборанового комплекса необходима двухкомпонентная система, в которой органоборановый комплекс и комплексоразрушающее вещество отделены. Двухкомпонентная система привносит дополнительные расходы в связи с дополнительными этапами и трудовыми затратами, которые требуются для образования красочных покрытий, и поэтому нежелательна. Кроме того, можно использовать нагрев, который создается печами, которые являются дорогостоящими, большими и требуют большого количества энергии, что вносит дополнительную стоимость в формирование красочных покрытий.

Принимая во внимание все вышесказанное, остается возможность обеспечения улучшенной системы красочного покрытия. Кроме того, еще предпочтительней будет обеспечить улучшенный способ отливки многослойного красочного покрытия, который не требует печей для формирования многослойного красочного покрытия и который сводит к минимуму количество этапов, требуемых для формирования многослойного красочного покрытия.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к системе красочного покрытия. Система нанесения красочного покрытия содержит подложку и расположенный на ней первый красочный слой. Первый красочный слой формируется из первой композиции, содержащей либо первое комплексоразрушающее вещество, либо первый органоборановый комплекс. Система красочного покрытия дополнительно содержит второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое. Второй красочный слой формируется из второй композиции, содержащей отличный от первого комплексоразрушающего вещества и первый органоборановый комплекс. По меньшей мере одна из первой и второй композиций дополнительно содержит радикально полимеризуемое соединение, выбранное из группы свободнорадикально полимеризуемых мономеров, свободнорадикально полимеризуемых олигомеров, свободнорадикально полимеризуемых полимеров и их комбинаций. Первое комплексоразрушающее вещество разрушает первый органоборановый комплекс на границе первого и второго красочных слоев для образования свободных радикалов, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения.

Настоящее изобретение также относится к способу получения многослойного красочного покрытия. Способ содержит стадию обеспечения подложки. Способ дополнительно содержит стадию нанесения первого красочного слоя на подложку. Способ дополнительно содержит стадию нанесения второго красочного слоя на первый красочный слой. Способ также содержит стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев, тем самым получая многослойное красочное покрытие.

Способ настоящего изобретения создает многослойное красочное покрытие с отличными физическими свойствами. Кроме того, стадию отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев можно осуществить в условиях окружающей среды, т.е. в отсутствие внешнего нагревающего устройства. Поскольку стадия отверждения, по меньшей мере, одного из первого и второго красочных слоев может быть осуществлена в отсутствие внешнего нагревающего устройства, для реализации способа настоящего изобретения не требуются печи, что резко снижает расходы, связанные со способами получения многослойных красочных покрытий. Вдобавок, первая композиция и вторая композиция системы красочного покрытия могут быть однокомпонентными композициями. Другими словами, система красочного покрытия не нуждается в отдельных и дискретных отверждающих агентах дополнительно к первому и второму красочным слоям, тем самым дополнительно снижая расходы и сроки изготовления, связанные с системами красочных покрытий. Это связано с тем фактом, что первое комплексоразрушающее вещество и первый органоборановый комплекс обычно находятся в раздельных слоях, и первое комплексоразрушающее вещество разрушает первый органоборановый комплекс на границе между первым и вторым красочными слоями, формируя свободные радикалы, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию радикально полимеризуемого соединения.

Краткое описание графических материалов

Другие преимущества настоящего изобретения будут без труда оценены по достоинству, как только будут лучше поняты благодаря следующему подробному описанию, если рассматривать его в сочетании с сопутствующими изображениями.

На фигуре 1 схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, где первое комплексоразрушающее вещество в первом красочном слое и первый органоборановый комплекс во втором красочном слое расположены на границе между первым и вторым красочными слоями.

На фигуре 1б схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на основном красочном слое, где первый органоборановый комплекс в первом красочном слое и первое комплексоразрушающее вещество во втором красочном слое расположены на границе между первым и вторым красочными слоями.

На фигуре 2а схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, где первый красочный слой является основным красочным слоем и второй красочный слой является прозрачным красочным слоем.

На фигуре 2б схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, где первый красочный слой является слоем, нанесенным методом электроосаждения и второй слой покрытия является грунтовочным слоем.

На фигуре 3а схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, и третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое, где первый красочный слой является электростатическим слоем, второй красочный слой является грунтовочным слоем, и третий красочный слой является основным красочным слоем.

На фигуре 3б схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, и третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое, где первый красочный слой является грунтовочным слоем, второй красочный слой является основным красочным слоем, и третий красочный слой является прозрачным красочным слоем.

На фигуре 4 схематично изображен разрез подложки, имеющей первый красочный слой, расположенный на подложке, и второй красочный слой, расположенный на первом красочном слое, третий красочный слой, расположенный на втором красочном слое, и четвертый красочный слой, расположенный на третьем красочном слое, где первый красочный слой является слоем, нанесенным методом электроосаждения, второй красочный слой является грунтовочным слоем, третий красочный слой является основным слоем и четвертый красочный слой является прозрачным красочным слоем.

Подробное описание изобретения

Если обратиться к фигурам, на которых одинаковые числа на всех видах обозначают соответствующие части, система красочного покрытия в основном представлена как 10. Настоящее изобретение относится к системе красочного покрытия 10 и способу получения многослойного красочного покрытия, которые подробнее описаны ниже. Система красочного покрытия 10 и способ настоящего изобретения особенно подходит для автомобильной красочной отрасли; тем не менее, следует учитывать, что система красочного покрытия 10 и способ не ограничены автомобильной красочной отраслью. Например, система красочного покрытия 10 и способ могут найти применение в производстве покрытий для рулонных или листовых материалов.

Система красочного покрытия 10 включает подложку 12. Подложка 12 может содержать любой вид материала, такой как метал, сплав, полимерный материал и т.д. Вдобавок, подложка 12 может иметь покрытие, расположенное на ней. Обычно, подложка 12 является кузовом автомобиля. Следует учитывать, что кузов автомобиля может быть любым видом автомобильного кузова; например, автомобильный кузов может быть кузовом автомобиля, грузовика, внедорожника, трейлера, автобуса, и т.д. Кроме того, следует учитывать, что термин "кузов автомобиля" охватывает автомобильные комплектующие, такие как бамперы, зеркала, и/или обшивка кузова. Как установлено выше, кузов автомобиля может иметь расположенное на нем покрытие. Например, подложка 12 может быть кузовом автомобиля, обладающим фосфатным покрытием, слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, грунтовочным слоем 16 или любой их комбинацией, расположенной на кузове автомобиля.

Система красочного покрытия 10 также включает первый красочный слой 18, расположенный на подложке 12. В вариантах выполнения изобретения, в которых подложка 12 является кузовом автомобиля, первый красочный слой 18 может быть, например, слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, грунтовочным слоем 16, или основным красочным слоем 20. Первый красочный слой 18 формируется из первой композиции, содержащей либо первое комплексоразрушающее вещество 22, либо первый органоборановый комплекс 24, в целях, подробно описанных ниже. Следует учитывать, что хотя первая композиция содержит либо первое комплексоразрушающее вещество 22, либо первый органоборановый комплекс 24, другие из первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24 также могут находиться в первой композиции, в случае, если они представлены в количестве, недостаточном для образования свободных радикалов, которые могут вызвать свободнорадикальную полимеризацию. Например, в вариантах выполнения изобретения, в которых первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, первая композиция также может содержать первый органоборановый комплекс 24 при условии, что первое комплексоразрушающее вещество 22 присутствует в молярном избытке по отношению к первому органоборановому комплексу 24, чтобы предотвратить образование свободных радикалов.

Первая композиция может быть на основе воды или растворителя. В некоторых вариантах выполнения изобретения первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22. Первое комплексоразрушающее вещество 22 обычно выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновой кислоты, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; льюисовских кислот переходных металов, диоксида углерода; и их комбинаций. В вариантах выполнения изобретения, в которых первая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, оно может использоваться в любом количестве для получения первой композиции.

В качестве альтернативы, в некоторых вариантах выполнения изобретения первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24. Хотя это и необязательно, первый органоборановый комплекс 24 обычно выбирается из органоборан-аминных комплексов и органоборан-тиольных комплексов. Органоборановый комплекс, также известный в данной области как заблокированный (стабилизированный) органоборан, является комплексом, образованным органоборановым инициатором (т.е. органобораном (R_3б)) и блокирующим агентом, который также известен в данной области как комплексообразующее вещество. Блокирующий агент делает органоборановый инициатор стабильным в условиях окружающей среды и во множестве растворов радикально полимеризуемых соединений. Если первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-аминный комплекс, блокирующий агент содержит амин. Если первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-тиольный комплекс, блокирующий агент содержит тиол.

Обычно органоборановый инициатор включает трифункциональные бораны, имеющие следующую структуру:

где каждый из R¹-R³ независимо имеет 1-20 атомов углерода и где каждый из R¹-R³ независимо включает один из атома водорода, циклоалкильной группы, линейной или разветвленной алкильной группы, имеющей от 1 до 12 атомов углерода в основной цепи, алифатической группы и ароматической группы, алкиларильной группы, алкиленовой группы, способных функционировать в качестве ковалентного мостика к бору, и их галогензамещенных гомологов, так что, по меньшей мере, один из R¹, R² и R³ включает один или более атомов углерода и является ковалентно связанным с бором. До двух радикалов из R¹-R³ также независимо могут быть алкокси группой, такой как метокси или этокси группой, так что, по меньшей мере, один из R¹-R³ обеспечивает бор-углеродную ковалентную связь. Алифатические и/или ароматические углеводородные группы могут быть линейными, разветвленными и/или циклическими. Органоборановый инициатор может дополнительно означать, но не ограничиваться ими, три-метилборан, три-этилборан, три-н-бутилборан, три-н-октилборан, три-втор-бутилборан, три-додециклоборан, фенилдиэтилборан и их комбинации. Другие подходящие примеры включают 9-BBN в виде 0.5 М раствора мономерного 9-борабицикло[3.3.1]нонана в гексанах, включают 9-BBN в виде 0.5 М раствора мономерного 9-борабицикло[3.3.1]нонана в тетрагидрофуране, 9-BBN в виде 0.5 М раствора мономерного 9-борабицикло[3.3.1]нонана в толуоле, дибутилборон трифлат (DBBT) в виде 0.5 М раствора в н-гептане, дибутилборон трифлат (DBBT) в виде 0.5 М раствора в метилен хлориде, дибутилборон трифлат (DBBT) в виде 0.5 М раствора в толуоле, дициклогексиборан трифлат (DCBT) в виде 0.5 М раствора в гексанах, дициклогексилхлорборан (DCBCL) в виде 1 М раствора в гексанах, метоксидиэтилборан (MDEB) в виде беспримесной жидкости, 50 мас.% раствор метоксидиэтилборана (MDEB) в тетрагидрофуране, триэтилборан (ТЕВ) в виде беспримесной жидкости, триэтилборан (ТЕВ) в виде беспримесной жидкости в тетрагидрофуране, триэтилборан (ТЕВ) в виде 1М раствора в гексанах, три-н-бутилборан (TNBB) в виде беспримесной жидкости, три-втор-бутилборан (TSBB) в виде беспримесной жидкости. Обычно органоборан дополнительно означает три-н-бутилборан. В иллюстративных целях, структура три-н-бутилборана изображена ниже:

Когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, любой известный в данной области амин может быть использован для формирования органоборан-аминного комплекса. Обычно амин включает, по меньшей мере, одну из алкильной группы, алкокси группы, амидиновой группы, уреидо группы, и их комбинаций. Особо подходящие амины включают, но не ограничиваются, 1.3 пропан диамин, 1,6-гександиамин, метоксипропиламин, пиридин, изофорон диамин, амино функциональные соединения, включающие, по меньшей мере, одну аминную функциональную группу, такую как 3-аминопропил, 6-аминогексил, 11-аминоундецил, 3-(N-аллиламино)пропил, N-(2-аминоэтил)-3-аминопропил, аминометил, N-(2-аминоэтил)-3-аминоизобутил, p-аминофенил, 2-этилпиридин, и их комбинации.

Когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-тиольным комплексом, любой известный в данной области тиол может быть использован для формирования органоборан-тиольного комплекса. Обычно, тиол включает, по меньшей мере, одну из алкильной группы, алкокси группы, амидиновой группы, уреидовой группы и их комбинации. Особо подходящие тиолы включают, но не ограничиваются ими, алкилтиолы с общей формулой C_nH_2n+1SH, где n является целым числом от 1 до 12, меркаптоспирты с общей формулой HS(CH₂)_nOH, где n является целым числом от 2 до 12, и их комбинации.

Обращаясь снова к первому органоборановому комплексу 24, настоящее изобретение может использовать любой органоборан-аминный комплекс или органоборан-тиольный комплекс, известные в данной области техники. Каждый органоборановый инициатор каждого соответствующего органоборанового комплекса способен инициировать полимеризацию или поперечное сшивание радикально полимеризуемых соединений после диссоциации органоборанового инициатора от блокирующего агента, т.е. амина или тиола, как подробнее описано ниже. Не имея желания ограничиваться какой-либо конкретной теорией, полагают, что три-замещенные бораны в присутствии триплетного кислорода, могут подвергнуться бимолекулярному гомолитическому расщеплению в бор-углеродной связи на соответствующие пероксильные, алкоксильные, кетон триплетные и/или тиильные (также известные как сульфенильные) радикалы. Данные радикалы могут расти посредством реакции с органоборановым инициатором, который диссоциировал от амина или тиола, до терминации в триалкил борате. В одном варианте выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 дестабилизируется при температурах окружающей среды путем воздействия подходящих комплексоразрушающих веществ, (например амин- или тиол-реакционноспособные соединения), как описано подробней ниже.

Когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, первый органоборановый комплекс 24 обычно имеет формулу:

где В обозначает бор и каждый из R¹-R³ могут быть такими же, как описано выше. Аналогично, каждый из R⁴-R⁶ может быть любым, так что амин является любым из описанных выше и является первичным, вторичным или третичным амином. Кроме того, R⁴-R⁶ также могут содержать дополнительную аминную и/или тиольную функциональную группу, такую как, когда по меньшей мере один из R⁴-R⁶ является диамино пропановой группой. В альтернативном варианте выполнения изобретения каждый из R¹, R², R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо выбирается из группы атома водорода, алкильной группы, алкокси группы, арилалкильной группы, алкиленовой группы, их галоидированных гомологов, и их комбинаций. В еще одном альтернативном варианте выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 имеет формулу:

где каждый из R¹-R³ является таким, как описано выше, и где амин дополнительно означает циклический амин.

Подходящие неограничивающие примеры первого органоборанового комплекса 24, когда первый органоборановый комплекс 24 является органоборан-аминным комплексом, включают N,N-диэтил анилин боран (DEANB) в виде беспримесной жидкости, пиридин боран (PYB) в виде беспримесной жидкости, 50 мас.% раствор пиридина борана (PYB) в пиридине, трет-бутиламин боран (ТВАВ) в виде порошка, триэтиламин боран (ТЕАВ) в виде беспримесной жидкости, триэтилборан-1,3-диаминопропановый комплекс (TEB-DAP) в виде беспримесной жидкости, триметиламин боран (ТМАВ) в виде порошка и их комбинации. Дополнительный подходящий пример органоборан-аминового комплекса является триэтилборан в комплексе с диизопропиламином.

В одном варианте выполнения изобретения органоборан-аминный комплекс выбирается из группы три-н-бутилборан диаминопропана (TnBB-DAP), три-втор-бутилборан метоксипропиламина (TsBB-MOPA), три-н-бутилборан метоксипропиламина (TnBB-МОРА), триэтилборан цистеамина (ТЕВ-СА или ТЕВ-цистеамин), три-n-бутилборан цистеамина (TnBB-СА), триэтилборан диэтилентриамина (TEB-DETA), триэтилборан диаминопропана (TEB-DAP), три-втор-бутилборан диаминопропана (TsBB-DAP) и их комбинаций. В иллюстративных целях ниже показаны химические структуры этих органоборан-аминных комплексов:

Примеры первого органоборанового комплекса 24, когда первый органоборановый комплекс является органоборан-тиольным комплексом, включают, но не ограничиваются ими, триалкилборан меркаптоэтанол и триалкилборан додекантиол. В иллюстративных целях ниже показаны химические структуры данных органоборан-тиольных комплексов:

Первый органоборановый комплекс 24 может быть физически и/или химически присоединен (связан) к твердой частице, например к фазовому носителю для контроля длительности действия, а также для придания стабильности жидкофазным органоборановым комплексам для предотвращения разъединения во время хранения. Присоединение можно осуществить рядом известных способов поверхностной обработки либо in-situ, либо a priori. Некоторые способы поверхностной обработки включают предварительную обработку твердых частиц, например измельченного или осажденного диоксида кремния, кальция карбоната, сажи, углеродных наночастиц, бария сульфата, титана диоксида, алюминия оксида, бора нитрида, серебра, золота, платины, палладия и их сплавов, основных металлов, таких как никель, алюминий, медь, и стали, и их комбинаций, реакционноспособным соединением. За предварительной обработкой может следовать комплексообразование с первым органоборановым комплексом 24, или прямая обработка твердых частиц. Если твердые частицы включают функциональные группы, добавки, например обрабатывающие подложку вещества или примеси, которые по своей природе являются амин-реакционноспособными или тиол-реакционноспособными, могут потребовать подобающих предосторожностей для предотвращения преждевременного распада связанного первого органоборанового комплекса 24. Твердые частицы, включающие амин-реакционноспособные или тиол-реакционноспособные вещества, могут быть очищены или нейтрализованы перед присоединением первого органоборанового комплекса 24. В качестве альтернативного варианта присоединение первого органоборанового комплекса 24 можно осуществить в бескислородной среде.

В различных вариантах выполнения изобретения первый органоборановый комплекс 24 применяется для формирования радикалов в присутствии кислорода, которые полимеризуют радикально полимеризуемые соединения с образованием димеров, олигомеров, форполимеров, полимеров, сополимеров, блок-сополимеров, звездообразных полимеров, привитых полимеров, статистических сополимеров и/или их комбинаций, которые могут либо не могут далее радикально полимеризоваться, как описано более подробно ниже.

Когда первая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, первый органоборановый комплекс 24 может применяться в любом количестве для формирования первой композиции. Обычно первый органоборановый комплекс 24 применяется в количестве от 0.01 до 95, чаще от 0.1 до 80, еще чаще от 0.1 до 30, еще чаще от 1 до 20, еще чаще 1 до 15, и наиболее часто от 2 до 5 массовых долей на 100 массовых долей первой композиции. Количества первого органоборанового комплекса 24 зависят от молекулярной массы и функциональной группы первого органоборанового комплекса 24 и присутствия других компонентов в первой композиции, например наполнителей.

Система красочного покрытия дополнительно включает второй красочный слой 26, расположенный на первом красочном слое 18. Второй красочный слой 26 формируется из второй композиции. Когда подложка 12 является кузовом автомобиля, второй красочный слой 26 может быть, например, грунтовочным слоем 16, основным красочным слоем 20 или прозрачным красочным слоем 28. Например, когда первый красочный слой 18 является слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14, второй красочный слой 26 обычно является грунтовочным слоем 16. Когда первый красочный слой 18 является грунтовочным слоем 16, второй красочный слой 26 обычно является основным красочным слоем 20. Таким образом, следует учитывать, что второй красочный слой 26 может быть, но необязательно, внешним красочным слоем в системе красочного покрытия 10. Кроме того, когда первый красочный слой 18 является основным красочным слоем 20, второй красочный слой 26 обычно является прозрачным красочным слоем 28. В некоторых вариантах выполнения изобретения, как показано на Фигуре 26, первый красочный слой 18 является слоем, нанесенным методом электроосаждения, 14 и второй красочный слой 26 является грунтовочным слоем 16. В других вариантах выполнения изобретения, как показано на Фигуре 2а, первый красочный слой 18 является основным красочным слоем 20 и второй красочный слой 26 является прозрачным красочным слоем 28. Характерно, что когда первый красочный слой 18 является основным красочным слоем 20 и второй красочный слой 26 является прозрачным красочным слоем 28, первая композиция обычно относится к основной композиции и вторая композиция обычно относится к прозрачной композиции. Альтернативно, следует учитывать, что первый красочный слой 18 и второй красочный слой 26 вместе образуют грунтовочный слой 16, основной красочный слой 20, прозрачный красочный слой 28, и т.д. Например, грунтовочный слой 16 может быть нанесен за более чем один проход, и первый проход может быть первым красочным слоем 16 и второй проход может быть вторым красочным слоем 26, которые вместе образуют грунтовочный слой 16.

Вторая композиция может быть композицией на основе растворителя или композицией на водной основе. Вторая композиция содержит другой из первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24. Следует учитывать, что хотя вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22 или первый органоборановый комплекс 24, в зависимости от того, что присутствует в первой композиции, другой из первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24 также может присутствовать во второй композиции, при условии, что он присутствует в количестве, недостаточном для образования свободных радикалов, которые могут инициировать свободнорадикальную полимеризацию. Например, в вариантах выполнения изобретения, в которых вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, вторая композиция также может содержать первое комплексоразрушающее вещество 22 при условии, что первый органоборановый комплекс 24 присутствует в избытке по отношению к первому комплексоразрушающему веществу 22 для предотвращения образования свободных радикалов. Обычно первое комплексоразрушающее вещество 22 или первый органоборановый комплекс 24 присутствует во второй композиции в молярном отношении 1:1 к другому из первого комплексоразрушающего вещества 22 или первого органоборанового комплекса 24, присутствующему в первой композиции. Первый органоборановый комплекс 24 является реакционноспособным по отношению к первому комплексоразрушающему веществу 22. В частности, первое комплексоразрушающее вещество 22 разрушает первый органоборановый комплекс 24 на границе между первым и вторым красочными слоями, как подробней описано ниже применительно к способу настоящего изобретения.

В некоторых вариантах выполнения изобретения вторая композиция содержит первый органоборановый комплекс 24, описанный выше. Этот вариант выполнения изобретения показан на Фигуре 1б, которая демонстрирует первый красочный слой 18, например основной красочный слой 20, включающий первое комплексоразрушающее вещество 22, и второй красочный слой 26, например прозрачный красочный слой 28, включающий первый органоборановый комплекс 24. Следует учитывать, что Фигура 1б является схематичным изображением и никоим образом не показывает реальных размеров, конфигураций, концентраций или расхода первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24. Альтернативный вариант выполнения изобретения, в котором вторая композиция содержит первое комплексоразрушающее вещество 22, показан на Фигуре 1а, которая демонстрирует первый красочный слой 18, например основной красочный слой 20, включающий первый органоборановый комплекс 24 и второй красочный слой 26, например прозрачный красочный слой 28, включающий первое комплексоразрушающее вещество 22. Следует учитывать, что Фигуры 1а и 1б являются схематичными изображениями и никоим образом не показывают реальных размеров, конфигураций, концентраций, или расходов первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24. Примечательно, что на Фигурах 2а, 2б, 3а, 3б и 4 схематичное представление первого комплексоразрушающего вещества 22 и первого органоборанового комплекса 24 преднамеренно убраны для наглядности. Количества первого органоборанового комплекса 24 или первого комплексоразрушающего вещества 22 во второй композиции обычно присутствуют в пределах, описанных выше по отношению к первой композиции.

Обычно, когда первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-аминный комплекс, первое комплексоразрушающее вещество 22 первой композиции выбирается из группы кислот, например карбоновой кислоты, уксусной кислоты, акриловой кислоты, метакриловой кислоты, полиакриловой кислоты, полиметакриловой кислоты, метакрилового ангидрида, ундециленовой кислоты, олеиновой кислоты, аскорбиновой кислоты, соляной кислоты и лауриновой кислоты; производных карбоновой кислоты, например ангидридов и/или сукцинатов; изоционатов; альдегидов; эпоксидов; хлорангидридов; циклических карбонатов; хлористых сульфонилов; диоксида углерода, и их комбинаций. В качестве альтернативного варианта, когда первый органоборановый комплекс 24 содержит органоборан-тиольный комплекс, первое комплексоразрушающее вещество 22 первой композиции содержит льюисовскую кислоту переходного металла.

По меньшей мере одна из первой композиции и второй композиции дополнительно содержит радикально полимеризуемое соединение. В некоторых вариантах выполнения изобретения первая композиция содержит радикально полимеризуемое соединение. В данных вариантах выполнения изобретения вторая композиция обычно является двухкомпонентной композицией. Двухкомпонентные композиции известны в данной области техники и обычно содержат два различных вида соединений, которые имеют функциональные группы, которые реакционноспособны по отношению друг к другу. Двухкомпонентная композиция может быть отверждена физическими или химическими методиками. Например, одним видом двухкомпонентной композиция является полиуретановая композиция, которая содержит изоцианат, обычно незаблокированный изоцианат, и полиол. Изоцианат и полиол упакованы раздельно и обычно смешиваются во время нанесения для формирования красочного слоя, например ударным смешением. В качестве альтернативного варианта вторая композиция может содержать радикально полимеризуемое соединение. В этих вариантах выполнения изобретения первая композиция обычно является двухкомпонентной композицией. Также следует учитывать, что каждая из первой и второй композиций могут содержать радикально полимеризуемое соединение, которое может быть одинаковым или различным в каждой соответствующей композиции.

Радикально полимеризуемое соединение обычно включает одну или более этилен ненасыщенных групп на молекулу. Предполагается, что радикально полимеризуемое соединение может включать две этилен ненасыщенные группы или три и более этилен ненасыщенные группы. Как хорошо известно в данной области техники, этилен ненасыщенные группы являются электрофильными и отдают электроны во время полимеризации. Радикально полимеризуемое соединение также может включать одну или более алкинильных групп. Радикально полимеризуемое соединение может быть выбрано из группы мономеров, димеров, олигомеров, форполимеров, полимеров, сополимеров, блок-полимеров, звездообразных полимеров, привитых полимеров, статистических сополимеров и их комбинаций, при условии что радикально полимеризуемое соединение способно к радикальной полимеризации. В одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение является мономером. В еще одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение является частично полимеризованным и является полимером, но все еще сохраняет способность к дальнейшей полимеризации. В еще одном варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы моно- или поли- ненасыщенных глицеринов или фосфолипидов, фосфорных сложных диэфиров, пептидов, нуклеозидов, нуклеотидов и их комбинаций, имеющих, по меньшей мере, одну радикально полимеризуемую функциональную группу.

В следующем варианте выполнения изобретения радикально полимеризуемое соединение выбирается из группы акрилатов, карбаматов, эпоксидов и их комбинаций. Подходящими неограничивающими примерами карбаматов и эпоксидов являются те, которые имеют, по меньшей мере, одну радикально полимеризуемую функциональную группу и обычно одну или более функциональных групп, выбран