Пленкообразующая композиция воздушной сушки
Изобретение относится к атмосферным лакокрасочным материалам и позволяет наносить два и более слоя композиции, увеличить содержание мае™ совой доли нелетучих веществ, повысить твердость покрытия за счет использования в композиции состава, мае.7,: коллоксилин или пот РИЯИЛХТО- рид 6,9-17,5; сиккатив 0,8-3„7 i остальное органические растворите н 11,7-61,9 мас.% смешанных (мет) акриловой кислоты и насыщенна и/или ненасыщенных жирных кг слот и полиолов общей Формулы ЛООКОт (OR3) (OOR2 где R - Cj,-Cg - (и + n + kl пли (т + 1) - валентный алчит; R - таток (мет)акриловой кислоты; ) 2 - остаток насыщенных или i еьасыщенных и/или смоляных кисло г фоли; R - циклоЕлкен| та n 0-3; k 0-2; 1 0-1, причем если 1 0, тош+k u; саги 1 - s то га 1-3; n k - 0, мол.м, 1029, с эфирным числом 218-581 мг КОН/г и йодным числом 169-39 мг г« 4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ щсгы лин
Л/ооя ) (OH)<-R (ОО 2, ®3)1 (21) 4121529/05 (22) 18.09.86 (46) 15.04.91. Бюл. K 14 (72) P.II.Ëèâ«÷êö, P.A.Ñeìèíà и И.H.Ïîëÿêîâà (53) 667.637.2(088.8) (56) Архименко И.С. и др. Химия и технология пленкообразующих веществ, Л.: Химия. 1978, с. 162-165, Авторское свидетельство НРБ Р 30999 „кл . С 08 G 63/20, опублик.
1981.
Лакокрасочные материалы и их применение. — 1984, Р 6, с. 10- 12.
Эмаль НЦ-132. ГОСТ 6631-74. (54) ПЛЕН КООНРАЗМОЦАЯ 1<ОИПОЗИ1ЦЬЧ
ВОЗДУННОЙ СИ(15! (57) Изобретение относится к атмосфер- ным лакокрасочным материалам и позволяет наносить два и более слоя композиции, увеличить содержание массовой доли нелетучих веществ, повысить твердость покрытия за счет использования в композиции состава„
Изобретение относится к атмосферостойким лакокрасочным материалам.
Цель изобретения — возможност= нанесения двух и более слоев, увеличение содержания массовой доли нелетучих веществ, повышение твердбсти покрытия.
Используемые в изобретении смешанные эФиры (мет)акриловой, насыщенных и ненасыщенных кислот и полиолов-синтетические продукты.
Синтез осуществляется по следующим схемам:
51) С 09,р 167/06 5/08// С 09 р 167/06
1:18
2 мас X коллоксилин ичи пол«-я««ниг —,орид 6,9-17,5; сиккатив 0,8-3.7 и остальное органические рас.творители, 11,7-61,9 мас.Е смешанных эфиров (мет) акриловой кислоты и насыщенных и/или ненасыщенных жирных «аслот и полиолов общей Формулы где R — С -С6 — (m + и + М или (m + 1) — валентный алкил; R . — -c-! таток (мет) акриловой кислоты; Й 1 остаток С -С насыщен««ых или ненасы-ф щенных и/йли смоляных кислот ка"и«° фоли; R> — 101о )Кюклоелкеи; и = 13; (®
n = 0-3; k = 0-2; 1 = 0-1, причем ж . если 1 = О, то m + k 4; если 1 = 1,, ®=- .- : то m = 1-3; и = k =. 0 молм. ":",31029, с эфирным числом 218-581 мг KAH/«, и йодным числом 169-394 мг ."; /100 г, 4 табл. .,, ф„--фА
QQ ф«, Одностадийный метод. (Прямая этерификация полиола (мет}-акриловой кислотой и насыщенными и/или ненасыщенными жирными кислотами
R-(0H) + mR Синтез проводят в реакторе, снабженном мешалкой, насадкой Дика- Старка 1641845 Ъ обратным холодильником, электрообогревом и вводом инертного газа, Синтез одностадийный. В реактор загружают рецептурные количества жирных кислот, - (мет)акриловой кислоты, полиола, катализатора — napaòîëóîëcóëüôoêècëîты (ПТСК) и растворителя(толуола). При перемешивании поднимают температуру до (125+5)0 С и выдерживают при этой температуре 6-7 чуждо кислотного -. числа, соответствующего содержанию НТСК и избытка кислотных компонентов в системе, а именно КЧ = 20-30 мг KOH/г. Затем температуру снижают до (100+ +50С) и загружают СаО. Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации к ислотных юомпонентов КЧ = „ мг/КОН =- 0-5 Осадок отфильтровывают. г 20 Выход продукта, представляющего собой прозрачную жидкость ог светло-желтого до желтого цвета„ 70-80 мас,X: Двухстадийный метод, Этерификация метакриловой кислотой продуктов переэтерификации масед полиолами. масло + полиол — переэтерификат масла переэтерификат масла + R< СООН вЂ” (О- — P (О) (ОО1л 1 (®34 Синтез ведут в две стадии. На первой стадии получают переэтерификат растительного масла полиолом. Л реактор, снабженный мешалкой. насадкой Дина-Ставка с обратным холодильником, электрообогревом и вводом инертного 40 газа загружают рецептурные количества масла, полиола, катализатора — NaOH. о Процесс ведут прн 200+5 С при постоянно перемешивании, Реакцию заканчивают по достижении растворимости переэтерификата в этиловом спирте 1:3, Непрореагировавший полиол отгоняют под вакуумом. На второй стадии проводят этерификацию продукта первой стадии метакриловой кислотой. В этот же реактор загружают переэтерификат растительного масла полиолом, метакриловую кислоту, растворитель, ингибитор полимеризации — хинон, катализатор — ПТСК. Реакцию ведут при перемешивании при 160+5 С. Реакцию заканчивают по достижении КЧ = 40-50 мг KOH/г, которое соответствует количеству паратолуолсульфокислоты. Температуру снижают до 100 С, в реактор загружают СаО. Реакционную массу выдерживают, до полной нейтрализации кислотных компонентов, т.е. КЧ = 0-5 мг КОН/г. Осадок отфильтровывают, Выход продукI ° та, представляющего собой прозрачную жидкость желтого цвета, 60-70 мас.X. Пример 1. Получение смешанных эфиров (мет)акриловой кислоты и насыщенных И/или ненасыщенных кислот и полиолов прямой этерификацией. В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка с обратным холодильником, электрообогревом и вводом инертного газа загружают мас.X: 40,9 жирные кислоты таллового масла, этиленгликоль 50,7, метакриловая .кислота 1,4, паратолуолсульфокислота 0,14, толуол 6,8. При перемешивании поднимают температуру реакционной массы до 125 С (4 ч) и выдержива,ют при этой температуре до кислотного числа, соответствующего содержанию ПТСК в системе, а именно КЧ = = 20 мг КОИ/г. Затем температуру сни-, жают до 100 С, в реактор загружают СаО, Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации кислотных компо, нентов, т.е. КЧ = 1 мг КОН/г. Осадок отфильтровывают. Выход продукта, представляющего собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, 70 мас.X. Пример 2. Получение смешанных эфиров (мет)акриловой кислоты и насьпценных и/или ненасыщенных жирных кислот и полиолов этерификацией метакриловой кислотой продуктов переэтерификации масел полиолами. Синтез ведут в две стадии. На первой стадии получают переэтерификат льняного масла глицерином, В реактор, снабженный мешалкой, насадкой ДинаСтарка с обратжпл холодильником, электрообогревом и вводом инертного газа загружают, мас.X: льняное масло 82,3, глицерин 17,63, NaÎH 0,07. Процесс ведут при 200 С. Реакцию заканчивают по достижении растворимости переэтерификата в этиловом спирте 1:3. Пепрореагировавший глицерин отгоняют под вакуумом. На второй стадии проводят этерифи. кацию продукта первой стадии метакриловой кислотой. В этот же реактор загружают, мас.X: переэтерификат льняного масла глицерином 58,9, метакриловая кислота 33,1, толуол 3, хинон 5 164 паратолуолсульфокислота 4. Реакцию ведут при перемешивании, температура синтеза 160 С. Реакцию заканчивают 0 по достижении КЧ = 40 мг КОН/r,. которое соответствует количеству ПТСК. Температуру снижают до 100 С, в реактор загружают СаО. Реакционную массу выдерживают до полной нейтрализации кислотных компонентов, т.е ° КЧ = = 0-5 мг КОП/г. Осадок отфильтровыЬают. Выход продукта 707, представляю ющего собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета. Физико-химические характеристики полученных продуктов и данные, доказывающие их строение, приведены в табл. 1-2, В композиции в качестве непревращаемых высокомолекулярных полимеров используют коллоксилин марки ПСВ, поливинилхлорид,марки ПСХ ЛС. В качестве органических растворителей используют бутилацетат, этилцеллозольв, бутанол, ацетон, этанол, толуол . В композиции допус кается исполь з ование матирующих добавок, пигментов и наполнителей. Дпя приготовления лака в аппарат, снабженный мешалкой, загружают рецептурное количество растворителей и разбавителей и при включенной мешалке непревращаемый высокомолекулярный полимер. Перемешивание ведут pо полного растворения высокомолекулярного полимера, Затем загружают рецептурное количество смешанных эфиров (мет)акриловой и насыщенных и ненасьпценних жирных кислот полиолов, Перемешивание ведут до получения однородного раствора, после чего добавляют сиккатив, перемешивают и получают готовую к употреблению композицию. Приготовление композиции заключается в следующем. В аппарат, снабженный мешалкой, загружают, мас.7.: толуол 11,3, этанол 5,5, бутанол 4,1, включают мешалку и загружают 6,9 мас.7. коллоксилина. Перемешивание ведут 0,5-0,7 ч, а затем загружают активные разбавители, мас.Ж: 2,2 бутилацетат, 2,2 этилцеллозольв. Перемешивание ведут до полного растворения коллоксилина, которое определяют наливом пробы на стекло. Затем в аппарат догружают диэфир этиленгликоля с метакриловой кислотой и жирными кислотами таллового масла (16,9 мас.X диэфир метакри1845 6 Ь ловой кислоты и жирных, кислот льняного масла и глицерина (3 мас.Х тетраэфир метакриловой кислоты и жирных кислот льняного масла и пентаэритрита (15 мас.Е). Перемешивание ведут до получения однородного раствора (определяют наливом пробы на стекло). Загружают сиккатив ЖК-1 (3,7 мас.7), перемешивают и получают готовую композицию, Дпя приготовления пигментированных нитроцеллюлозных ЛКМ в аппарат, снабженный мешалкой, загружают рецептурное количество растворителей, затем при работающей мешалке постепенно небольшими порциями загружают высокомолекулярный полимер и суховальцо ванные пасты пигментов (СВП). Содержимое аппарата перемешивают 3-4 ч до полного растворения высокомолекулярного полимера и СВП, Полнота растворения контролируется наливом пробы на стекло. В пленке не должно 10 ! 2С присутствовать нерастворившегося высокомолекулярного полимера. Затем в аппарат загружают рецептурное количество смешанных эфиров и сиккатива и ведут перемешивание до получения однородной суспензии. Однородность суспензии определяется наливом пробы на стекло, В табл. 3 сведены рецептуры остальных примеров по предлагаемому и известному способам, в табл. 4— свойства составов и покрытий на их основе. Формула изобретения Пленкообразующая композиция воздушной суши, содержащая коллоксилин или поливинилхлорид, модификатор, сиккатив, органические растворители, отличающаяся тем, что, с целью воэможности нанесения двух и более слоев, увеличения содержания массовой доли нелетучих веществ, повышения твердости покрытия, в качестных и/или ненасьпценных кислот и полиолов общей формулы (ООВ )щ (ОЫ),-В (ООВ 1 (О А 55 где R — C 50 эфиры (мет)акриловой кислоты насьпценR — остаток (мет) акриловой .кислотыв R — остаток С -С О-насыщенных или ненасыщенньгх и/или смоляных кислот канифоли; R - С (Э-циклоалкен m=1-3; n=0-.3; k=0,2 1 = 0-1, причем если 1 = О, то m+n 4; если 1= 1, топ2 1-3, п=k=О, мол м 193-1029, с. эфирным числом 218-581 мг КОН/г, с йодным числом Твблицв 1 При- . мер Квтвлиг затор Толуол Кинон СвО Темпервтурв синтезе, oc > Продолвм- Выход, тельность Х синтезе, ч 0,8 125 4 70 0,1 2,9 Иетвкриловвя кислоте (ИАК) 11,8 ИАК 8,7 1 1 0 0 Этиленгликоль 42,4 ПТСК 3,7 7(КТИ Э8,3 2,9 0,08 1,32 125 Нонвлекв- llTCK -1,6,10,1Э> 3,7 18-пентвеноввя кис» лота 3O>G 2,5-Гептв- НТСК 3 диеноввя 3,7 КИСЛОТА 17,5 Лнстнллиро NaOH . венное твл- . 0,07 ловов несло .IITCK 35,9 2,35 Подсолкеч- Ne0H нов несло 0 ° 07 2G,6 ПТСК 2,2 Циклопентадиен 11,8 ПТСК 1,08 NaOH 0,09 HTCK 2,2 б 1 1 0 0 Неопентнлгликоль 58,7 5 72 4,5. 75 0,1 125 1,2 7 5 0 11 0,77 200 200 6,5 3 ° 05 0,16 0 ° 72 125 3,04 . 0 15 0,33 6,5 3,03 0,06 0,72 200 ЛегндрвтнРоввнное квсторавое несло 39,7 Подсолнечное несло 160 0,68 200 6,5 0,2 2>97 NaOH 0,07 ПТСК 2,08 NaOH 0,08 ПТСК 2,09 . NaOH 0>09 ПТСК 1>36 ИАК 19,9 160 2,96 0,09 0,68 200 и 1 1 1 0 Глицерин 52,4 ttAK 9,8 Льняное масло 31,9 160 63. 3>42 0,03 0,44 200 6,5 Льняное мвсло 26,9 lAK 2,76 160 Твблицв 2 Родное число, мг Ta / !00 г Эфирное число Кислот ное число, мг KOH/ã Компоненты ГидроксильИИ ное число 284 174 1,4G41 2 1 394 0,7807 246 - 3&9 5 2 1, 5847 456 0,7701 421 286 5 3 266 0,7200 1,4332 261 160 219 430 0,7799 1,5217 130 2 326 166 10 Э 6 t 1,5426 1,4777 517 0,7911 193 0,7317 581 394! 1 0 0 Бутвнднол-1,4 NAK 62,6 11,9 1 1 0 Глицерин IIAK 47>3 !1 2 I 0 0 Триметнлол- ИА пропвн !6 3 50,9 1 0 0 1 Пропилеи- ИАК глнколь 15,4 68,2 в 1 2 2 0 Пентвэрнтрнт ИАК 48,2 6 з 3 1 0 0 Пентвэрнтрит 52,5 к 1 3 0 0 Пентвэритрнт Днэфнр этнленглнколя с нетвкриловой ю>слотой н ЖКТИ Днэфнр метвкрнловой кислоты и нонадекв-1,6,10, 13,18-пентаеновой кислоты неопентплглнколя Днэфир метвкрпловой кислоты и 2,5-гептвдненовой ю>слоги бутенднолв-1,4 Й>эфир метвкрнловой кислоты н диствллироввнного теплового нвслв глицерине Трнэфир метекриловой кислоты и вирных кислот подсолнечного мвслв триметилолпропвнв Диэфир метвкрнловой кислоты н цнклопентедненв пропнленглнколя 1641845 в 169-394 мг I /100 г при следующем соотношении компонентов, мас.Х: Коллоксилин или поли5 винилхлорид 6 9-17 5 з ° Смешанные эфиры (мет)акрилов6й кислоты, насыщенных и/или ненасыщенных жирных кислот и полиоло в указанной формулы 11,7-61,9 Сиккатив 0,8-3,7 Органические растворители Остальное 1641845 о Продолжение таб72.2 Эфирное Подвое число число мг Те/100 г Кисло твое число, мг K(IN/t Компоненты 223 130 365 181 258 173 l,4678 615 0,7902 1 ° 4577 129 435 0,7853 1029 0 7914 1 4590 218 169 пентвэритрнтон ? в б и н ц в 3 Компоненты Пример 15,2 13,3 10,8 6,9 17,5 15,2 6,9 17,5 4,8 10,9 9,6 4,9 16 9! 11»7 22,8 43,3 7,2 62,3 22»8 15 9,4 2,9 0,48 6 6 IS 30,7 7,22 3,3 В 4 5 9,3 12,6 25,7 0,8 7,5 4,8 4,8 9»1 4,8 12,1 1,4 3,2 3,2 2,2 2,2 4,1 2,2 6,5 10,1 3,5 5,6 5,6 10 5 5,6 16,3 28,7 0,8 4,8 4,8 9,1 4,8 ! 2,1 1 ° 4 2 2 2,2 4,I 5,2 6,2 16,4 1,6 9,34 0»5 10 ° 6 100,0! 8,2 43,4 2,2 5,5 11,3 3,7 11,3 26 ° 8 1 ° 6 3,3 1,58 6 ° 02 ! 00,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0! 00»0 Иетвкрнловые эфиры продуктов влкоголизв дегилрвтироввнного касторового масла пентазрнтритом Иетакрнловые эфиры продуктов алкоголиэа подсолнечного (соевого) няслв пентвэрнтрнтом Лиэфнр нетякриловой кислоты н вирных кислот пылкого масла глицерина Иетакрнловые эфиры продуктов влкоголиза льняного мвсла Непреврвщаемые яысоконолекулярпые полимеры Коллоксилин мерки ПСП ПСХ ПС Иодификвторы Алкидная смола 188 Апкндная смола 135 Смееаннь»»! эфир с различной природой двойных связей диэфир этилеигликопя с IIAK tt mK?II диэфир метакриловой кислоты н нояадека-l,б,!О 13 18пеитяечовой кислоты и неопехтилгmtt»»n»t диэфир мстякриповой кислоты, и 2,5-гептядиеновой кислоты н бутандиола-1,4 диэфнр метякриловой кислоты и дистиллированного теплового масла и глнцпринв урнэфир матакрнловпй ю<слоты и вирных кислот подсолнечного масла и трнмстиполпропаня днэфпр метвкрнловой кислоты пдклопептадиена и пропилеиГЛИКОЛЯ метакрнповые эфиры продуктов аякоголиэа дегидрвтированяого касторового масла пентаэритритом нетакрнловые эфиры продуктов алкоголиэв подсолнечного (соевого) масла пентвэритритом днэфнр метакриловой кислоты н внрных кислот льняного масла и глицирииа ,метвкрилопые эфиры продуктов ЕЛКОГОЛНЗВ ПЬНЯИОГО НасЛа пентвэритритом Хлорпарафин и дибутилфталат Диспергатор Совал Вутилацетат Этилцеллозольв Спирт бутиловый Ксилол Ацетон Спирт этиловый Толуол Снккатнв ДК-1 двуокись титана Цннковые белила КропсвннцОвый ttttttottltttlt Пигмент влый Итого 756 0,7809 1,4518 74-103 Предлагаемый Контрольный Извест2!»!»!»Г»)»!»!»" »» 1641845.12 Таблица 4 Пример Показатели 30 25 50 120 2 2,5 24 24 25 152 2 24 24 24 24 2 2 4 1,5 24 24 36 24 0,55 .0165 Оэ 23 О ° 9 0,4 0,8 0,65 0,6 0,4 0,22 2 1 1 1 3 50 50 30 1 1 2 2,5 2 2,5 2 2 2,5 2 0,5 — 1 толщина Iã.rip.íêè мкм внешний впд Двухслойное покрытие толщина пленки, мкм влещний вид 60 30 30 40 40 30 60 Ровная поверхность без сморщнвания, пузырей, пятен 20 20 20 Сморщивание, пузыри Трехслойное покрытие толщина пленки, мкм внещний вид 30 30 30 Сморщивгние, пузыри 90 45 45 60 60 45 90 Ровная поверхность без сморщивания, пузырей, пятен П р и м е ч а н и е. Сушка между первым и последующими слоями покрытия 60 мин при 2012 С Редактор N. Недолуженко Заказ 1124 Тираж 417 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина 101 а ина, Внещний вид лака Содержание сухого вещества, Й Вязкость по В3-3 при 20еС, Время высыхания лака при 20Ф2 С до степени 3 ч, не более до степени 4 ч, не более Относительная твердость пленки по маятниковому приберу И-3, уел .ед., не менее зластичность пленки при изгибе по ШГ-1, мм, не более Прочность при ударе по Y-I, см, не менее Ar.:ãåçèÿ, баллы, не более Стойкость тгленки к действию воды при температуре 2042 С, не менее Однослойное покрытие Прозрачный однородный раствор 72,5 37,5 39,4 57 56,7 39,4 72,7 27,7 100 120 122 120 120 122 120 130 30 15 i 5 20 18 15 30 10 10 10 Ровная поверхность без сморщивания, пузырей, пятен Составитель Т, Бровкина Техред II.Oäèéíûê. Корректор И. Эрдейи
