Лакокрасочная композиция

Лакокрасочная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1)840082 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— р )м. кл. (22) Заявлено 2009.79 (21) 2819258/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Г)риоритет

С 09 D 3/81

С 09 D 3/72

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 23.06.81 Бюллетень № 23 (5Ç) УДК 667.633. . 26 (088. 8) Дата опубликования описания 230681 (72) Авторы изобретения

А.M. Тартаковская, P.М. Лившиц и М.С. Ку (71) 3 а яв ит ель (54) ЛАКОКРАСОЧНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к акрилсодержащим, предназначенным преимущественно для защиты металлических изделий.

Известна лакокрасочная композиция, содержащая акриловый сополимер, гидроксилсодержащий простой олигоэфир и аминный отвердитель (1), Известна также композиция, включающая гидроксилсодержащий акриловый сополимер — продукт взаимодействия метилметакрилата, бутилметакрилата, стирола и бутйлакрилата с монометакриловым эфиром этиленглнколя, полиизоцианатбиурет, нафтанат цинка и растворитель (2), Однако хотя и композиция характеризуется высокими физико-механическими и защитными свойствами, но покрытия на ее основе обладают недостаточной.водостойкостью, отвер- ждаются при 130 С и имеют низкий сухой остаток (43-48%) °

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является композиция, содержащая акриловый сополимер, гидроксилсодержащий олигоэфир, изоцианатсодержащий отвердитель, пигменты и растворители.

Композиция дает покрытия с высоким сухим остатком (80-90Ъ), обладающая высокими физико-механическими свойствами (прочность при растяжении по Эрискану 8,8-10,2; блеск по Гарднару 60-95, твердость по

Кенигу 118-143). Вязкость пигментированной композиции по воронке DIN

10 53211 с диаметром сопла 4 мм (что соответствует воронке ВЗ-4) состав— ляет 100-103 с. Композиция наносится всеми известными способами (3) .

Однако нанесение композиции с высокой вязкостью связано с определенными трудностями, требующими либо подогрева композиции, что нетехнологично, либо разведения дополнительным количеством растворителя, что снижает сухой остаток композиции, Цель изобретения — снижение вязкости композиции и улучшение технологичности нанесения.

Поставленная цель достигается тем, что лакокрасочная композиция, включающая акриловый сополимер, гидроксилсодержащий олигоэфир,,изоцианатсодержащий отвердитель, пигменты и растворители, она содерЗО жит в качестве акрилового сополимера

840082 сополимер метилметакрилата с монометакриловым эфиром этиленгликоля с молекулярной массой 2900-4350, содержанием гидроксильных групп .—

1,7-1,9%,в качестве гидроксилсодержащего олигоэфира — продукт взаимодействия диэтиленгликоля неопентил5 гликоля, фталевого ангидрида и/или, адипиновой кислоты с молекулярной массой 650-760 и содержанием гидроксильных групп 9,50-9,54% при следующем соотношении компонентов, масс.ч,:

Акрилоный сополимер 100

Гидроксилсодержащий олигоэфир

Изоцианатсодержащий отвердитель 100-285

Пигменты 150-350

Растворители 100-158

В качестве изоцианатсодержащего отвердителя используют полиизоцианат- Щ би рет, дифенилметандиизоцианат, диэтиленгликольуретан, из пигментовдвуокись титана, красный железооксидный пигмент и окись хрома, а из растворителей — бутилацетат, метилэтилкетон и др. В композиции используют катализатор октоат Zn.

Композицию готовят следующим образом.

Акрилоный сополимер смешивают с гидроксилсодержащим олигоэфиром.

Приготовленную смесь пигментируют, проводя диспергирование пигмента до степени дисперсности 15-20 мкм по Клину в бисерной мельнице или н другом диспергирующем обору-. довании. 3а 20 мин до нанесения в полученную пигментную суспензию при перемешивании добавляют расчетное количество изоцианатсодержащего. этвердителя и наносят на подложку 4О (сталь, жесть) обычными методами (пневмораспылением, наливом, окуна- . нием или с помощью аппликатора).

Сушка покрытий при 110 С 10 мин или при 20 С 4 сут. Толщина от- 45 вержденных планок 50-60 мкм.

Количество вводимого отвердителя определяют по формуле

2 47- Г -1 1- 100

П 50

60-200

35 где А — количество отвердителя, необходимое для отверждения 100 ч. гидроксилсодержащей композиции;

à — процентное содержание гидроксильных групп в композиции акрилового сополимера и гидроксилсодержащего олигоэфира (считая на 1008).

П вЂ” процентное содержание изо- 40 цианатных групп в отвердителе, Пример 1. В емкости с мешалкой смешивают 200 масс,ч. 50% раст:вора (100 масс,ч. 100%-ного) акрилового сополимера метилметакрилат 65 (ММА) и монометакриловый эфир этиленгликоля (МЭГ) н соотношении 85:15, (молекулярная масса 4350, содержание

ОН-групп 1,763) и 2Р0 масс.ч. гидро ксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиноная кислота:фталевый ангидрид: неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0,5:0,5:1:1, с молекулярнэй массой 740 и содержанием ОН-групп 9,5Ъ) до полного взаимного растворения компонентов.

Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 290 масс.ч. двуокиси титана.

Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору Клин . Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают с 403 масс.ч. 70% раствора н ксилоле (282,1 масс.ч. 100%-ного) полиизоцианатбиурата, 17,4 масс ° ч.

5% раствора (0,87 масс.ч. 100%-ного) октоата цинка. Полученная пигментированная композиция имеет вязкость 6% с по ВЗ-4. Композицию наносят на подложку пневмораспылением и сушат при 110 С 10 мин.

Толщина отнержденной пленки 55 мкм.

Пример 2. 200 масс.ч.

50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММА:МЭГ85:15, молекулярная масса 2900, содержание ОН-групп 1,81%) в смеси бутилацетат:метилэтилкетон — 2:1 добавляют 60 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:неопентилгликоль:диэтиленгликоль — 1:1:1, молекулярная масса 650, содержание

ОН-групп 9,53Ъ) до полного взаимного растворения компонентов.

Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу, загружают .131,1 масс.ч. двуокиси титана и ведут диспергирование до 20 мкм по прибору . Клин . Пигментную суспензию отфильтровынают и смешивают с 146 масс.ч. 70% раствора в ксилоле (102 масс,ч. 100%-ного) полиизоцианатбиурата. Готовая композиция имеет вязкость 59 с по ВЗ-4, Композицию наносят на подложку, сушат при 110 С 10 мин. Толщина отверждения пленки 50 мкм.

Пример 3. 200 масс,ч.

50В раствора (100 масс.ч, 100%-ного) акрилового сополимера (ММА:МЭГ

85:15, молекулярная масса 2900, содержание ОН-групп 1,81%) в смеси бутилацетат:метилэтилкетон = 2:1 смешивают с 130 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид: неопентилгликоль:диэ- тиленгликоль = 0,75:0,25:1:1, молекулярная масса 760, содержание

ОН-.групп 9,54%) до полного взаимного растворения компонентов.

840082

Приготовленный раствор смешивают с 211,6 масс.ч. двуокиси титана в бисерной мельнице и ведут диспергирование до 15 мкм по прибору Клин . Полученную пигментную суспензию фильтруют, затем смешивают в емкости с мешалкой с 276 масс.ч

10% раствора в ксилоле (193,2 масс.ч.

100%-ного) полиизоцианатбиурата.

Вязкость композиции 63 с по ВЗ-4.

Композицию наносят на подложку и сушат при,110 С 10 мин. Толщина о покрытия 57 мкм.

Пример 4. 200 масс.ч. 50% раствора акрилового сополимера (MMA:ÌAÃ = 85:15, молекулярная масса 2900, содержание OH-групп.

1,81%) в смеси бутилацетат:метилэтилкетон-2:1 смешивают с 130 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного разветвленного олигоэфира (неопентилгликоль:фталевый ангидрид:адипиновая кислота:триметилолпропан-1,9:78:

:0,52:0,2, молекулярная масса 700; содержание OH-групп 9,52%) до полного взаимного растворения компонентов. 25

Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают

211,6 масс.ч. двуокиси титана. Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору Клин . Пигментную суспензию смешивают с 276 масс.ч. 70% раствора в ксилоле (193,2 масс.ч.100%-ного) полиизоцианатбиурата. Композиция имеет вязкость 160 с по ВЭ-4. Готовую композицию наносят на подложку и сушат при 110О10 мин. Толщина покрытия 49 мкм.

П р е р с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММЛ:M3r — . 40

85:15, молекулярная масса 4350, содержание OH-групп 1,76%) и 200 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид:неопен. 45 тилгликоль:диэтиленгликоль-.0,5:0,5:

:1:1, с молекулярной массой 740, содержанием OH-групп 9,52%) до полного взаимного рас творения компонентов.

30

S0

Приготовленный раствор смешивают с 290 масс.ч. окиси хрома в . бисерной мельнице и диспергируют до 15 мкм по прибору Клин .

Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают с 403 масс.ч.

70% раствора в ксилоле (282,1 масс.ч.

100%-ного) полиизоцианатбиурата, 17,4 масс.ч. 5% раствора (0,87 масс.ч.

100%-ного) октоата цинка. Получен- 60 ная пигментированная композиция имеет вязкость 62 с по В3-4. Композицию наносят на подложку пневмораспылением и сушат при 110ОС 10 мин

Толщина отвержденной пленки 57 мкм. 65

Пример 6. В емкости с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (MMA:ÌÝÃ вЂ” 85:

15, молекулярная масса 4350, содержание ОН-групп 1,76%) и 200 масс,ч, гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кисло— та:фталевый ангидрид:неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0,5:0,5:1:1, с молекулярной массой 740 и содержанием OH-групп 9,52%) до полного взаимного растворения компонентов.

Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 290 масс.ч. красного железоокисного пигмента. Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору Клин . Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают с 403 масс.ч.70% раствора в ксилоле (282,1 масс.ч.100%-ного) полиизоцианатбиурата,17,4 масс.ч.5% раствора (0,87 масс.ч. 100%-ного) октоата цинка. Композиция имеет вязкость

55 с по ВЭ-4. Композицию наносят на подложку и сушат при 110ОС 10 мин.

Толщина покрытия 56 мкм.

Пример 7 ° В емкости с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММА:МЭГ-85:15, молекулярная масса 4350, содержание

OH-групп 1,76%) и 200 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигозфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид:неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0,5:О;5:1,0:1,0, с молекулярной массой 740 и содержанием ОН-групп 9,5%) до полного взаимного растворения компонентов.

Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 280,96 масс.ч. двуокиси титана. Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору. Клин, Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости смешивают со 168,3 масс.ч 100% дифенилметандиизоцианата,.14;% масс.ч.

5% раствора (0,702 масс.ч. 100%-ного) октоата цинка. Полученная пигментированная композиция имеет вязкость 60 с по В3-4. Композицию наносят на подложку и сушат при 110 С

10 мин, Толщина отвержденной .пленки 58 мкм, Пример 8. В емкости с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (MMA:МЭГ.-85:15> молекулярная масса 4350, содержание

ОН-групп равно 1,76%) и 200 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота: фталевый ангидрид:неопентилгликоль: диэтйленгликоль-0,5:0,5:1,0:1-,0>

840082

Свойства

Композиция

Предлагаемая

Известная

1 2 3 4 5 6 7 8

Вязкость композиции с

65 59 63 160 62 55 60 64

100

Толщина пленки, мкм 55

50 57 49 57 56 58 50

Прочность пленки при ударе по прибору У1-Ар, кгс см

50 50 50 50 50 50 50 50

Прочность пленки при растяжении по Эриксену, мм 9

8,8

8 9 9 9 8,8 9 9

Эластичность по

ШГ-1, мм

1 1 1

1 1 1 1 1

Адгезия по методу решетчатых надрезов с липкой лентой, балл

1 1 -!

Тв ердость пленки по маятниковому прибору М-3 0,75

0,82 0,80 0,78 0,.75 0,76 0,8 0,7

86,3

Сухой остаток, Ъ 80, 8 74,2 78, 7 80,.0 80, 8 80, 8 88 81

Формула изобретения с молекулярной массой 740 и содержайием ОН-групп 9,5%) до полного взаимного растворения компонентов.

Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 239,96 масс.ч. двуокиси титана.

Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору Клин . Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают

Из таблицы следует, что вязкость предлагаемой композиции в

1,5 раза ниже вязкости иэветсной .композиции. Кроме того, предлагаемая композиция с высоким сухим остатком содержит "жесткий" акриловый сополимер, который являеТся менее дефицитным и стоит значительно дешевле мягких акриловых сополимеров, содержит меньше изоцианатсодержащего отвердителя, который также явлеятся дефицитным и дорогостоящим компонентом, и не требует введения ниэкомолекулярного диола или одноатомного спирта. Нанесение покрытия осуществляют всеми способами и на том же оборудовании, которое применяют для композиции с низким сухим остатком. со 142,77 масс,ч . 70% (99,94 масс.ч .

100%-ного) диэтиленгликольуретана в циклогексаноне. Готовая KGMпозиция имеет вязкость 64 с по

ВЗ-4. Композицию наносят на подложку сУшат при 110 С 10 мин. Тол.щина отвержденной пленки 50 мкм.

В таблице представлены физико-механические свойства покрытий.

Лакокрасочная композиция, вклюgp чающая акриловый сополимер, гидроксилсодержащий олигоэфир, изоцианатсодержащий отвердитель, пигменты и растворители, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения вязкости композиции и улучшения технологичности нанесения, она содержит в качестве акрилового сополимера сополимер метилметакрилата с монометакриловым эфиром этиленгликоля с молекулярной массой 2900бО 4350, содержанием гидроксильных групп

1,7-1,9В, в качестве гидроксилсодержащего олигоэфира — продукт взаимодействия дизтиленгликоля, яеопентилгликоля, фталевого ангидрида и/или адипиновой кислоты с

840082

Составитель Н. Хрусталева

Редактор Н. Рогулич Техред М.Табакович Корректор Н. Бабинец

Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5

Заказ 4660/32

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- молекулярной массой 650-760 и содержанием гидроксильных групп

9,50-9,54% при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

Акриловый сополимер 100

Гидроксилоодержащий олигоэфир 60-2РО Изоцианатсодержащий отвердитель 100-285

Пигменты 150-350

Растворители 100-158

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 574838, кл. С 09 0 3/80, 1975.

2. Лак AC-176.ТУ 6-10-1473-76;

3. Патент ФРГ Р 2500309, кл. С 09 3/81, 1976 (прототип)