Полиэфирная эмаль
Владельцы патента RU 2287546:
Открытое акционерное общество "Акционерная компания Лысьвенский металлургический завод" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" (RU)
Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а также строительных конструкций, автомобилей и различных приборов. Полиэфирная эмаль включает пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент. В качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом 0-4 мгКОН/гр и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С, в качестве катализаторов отверждения - 40%-ный раствор паратолуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н - бутилового спирта, в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующие добавки - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 μм и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% и растекатель - 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27» при определенном соотношении компонентов. Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирной эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона - 140-160. 1 табл.
Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а также строительных конструкций, автомобилей и различных приборов.
Известна полиэфирная эмаль по авторскому свидетельству №567326, МПК С 09 D 3/48, таблица 10, содержащая, вес %:
Пленкообразователь:
| Насыщенная полиэфирная смола на основе | |
| диметилтерефталата, адипиновой кислоты, | |
| этиленгликоля, диэтиленгликоля | |
| триметилолпропана в соотношении, вес.% | |
| 25 33:27:20:10:10 | 25 |
| Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот | 0-5 |
Катализатор отверждения:
| Пара-толуолсульфокислота | 0,07 |
Отвердитель:
| Меламино-формальдегидная смола | 2,5 |
Органический растворитель:
| Циклогексанон | 31,5-36,5 |
| Изофорон | 5 |
| Бутиловый спирт | 4,93-5,0 |
Пигменты:
| Двуокись титана | 20 |
Наполнитель:
| Микротальк | 5 |
Недостатками известной полиэфирной эмали являются длительное время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С (90 с) и низкая стойкость пленки к действию метилэтилкетона (100).
Задачей изобретения является создание полиэфирной эмали с небольшим временем высыхания при пиковой температуре металла и высокой стойкостью пленки к действию метилэтилкетона при сохранении остальных показателей на том же уровне.
Поставленная задача решается за счет того, что полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, в качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильиым числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С, в качестве катализаторов отверждения - 40%-ный раствор паратолуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н-бутилового спирта в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 μм и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%, и 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы | |
| в смеси сольвента и бутилгликоля | |
| в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с | |
| молекулярной массой 4000, гидроксильным | |
| числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом | |
| 0-4 мгКОН/гр и температурой стеклования 19°С | 30-40 |
| 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной | |
| смолы в сольвенте «Уралак SN 865S2-75» | |
| с молекулярной массой 4500, | |
| гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, | |
| кислотным числом 3-7 | |
| мгКОН/г | |
| и температурой стеклования -17°С | 7-12 |
| 40%-ный раствор пара - толуиленсульфокислоты | |
| в изопропаноле | 0,5-0,7 |
| 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты | |
| в ксилоле | 1,5-3,0 |
| Метилированная меламино-формальдегидная смола | 3,0-6,2 |
| Сольвент | 7,2-24,3 |
| Н-бутиловый спирт | 2,4-8,1 |
| Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером | |
| частиц 5,3-2,0-(5,0-6,3 μл) и | |
| содержанием SiO2(в сухом веществе) - 99% | 2,0-5,0 |
| Диоксид титана, стабилизированный | |
| оксидами алюминия и циркония | 25-36 |
| 75%-ный раствор акрилового полимера | |
| в смеси сольвента и Н-бутилового спирта | |
| в отношении 4:1, «Urad DD27» | 0,2-0,3 |
В композиции эмали в качестве пленкообразователя используется 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865 S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С.
В качестве катализаторов отверждения композиция содержит:
- 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле -«Кислотный катализатор K-CURE 1040» и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле «Блокированный катализатор NACURE 1419».
В качестве отвердителя используется метилированная меламино-формальдегидная смола - «CYMEL+303 смола».
В качестве органического растворителя используется смесь сольвента (ГОСТ 10214), и Н-бутилового спирта (ТУ 64-5-65-80).
В качестве матирующей добавки используется аморфный силикагель -«Силоид ЕД - 3» с размером частиц (5,3-6,3 μм) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%.
В качестве пигмента используется диоксид титана стабилизированный оксидами алюминия и циркония, - «TRONOX R-KB-6». Представляет собой тонкоизмельченный рутиловый пигмент, обладающий хорошими оптическими свойствами, хорошей дисперсностью, устойчивостью к воздействию света и погодных условий.
В качестве растекателя эмаль содержит «Urad DD 27» - 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1. «Urad DD27» представляет собой акриловый полимер, который предотвращает появление всех типов поверхностных дефектов.
Композиция готовится по следующей технологии.
В диссольвер без обогрева загружают органический растворитель, пленкообразователь, матирующую добавку, пигмент, растекатель, отвердитель и катализатор отверждения и перемешивают 1,5-2 часа.
Полученную композицию диспергируют в бисерной мельнице. В таблице 1 приведены примеры выполнения компонентного состава полиэфирной эмали.
Готовая эмаль наносится на рулонный электролитически оцинкованный металл валковым методом для получения защитно-декоративного покрытия.
Испытания свойств полиэфирной эмали и покрытия из нее проводятся по стандартным методикам.
Стойкость пленки к действию метилэтилкетона по ЕССАТ 11 определяется количеством возвратно-поступательных движений (одно движение вперед-назад) по лакокрасочному покрытию тампоном, смоченным метилэтилкетоном, с усилием в диапазоне 0,04 МПа и со скоростью 1 с на одно двойное движение. Длина одного движения должна быть в 5 раз больше длины контактной области тампона с покрытием. Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С, стойкость пленки к действию метилэтилкетона эмали по прототипу определены дополнительно.
Полученные результаты испытаний предлагаемой эмали по примерам и по прототипу приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирной эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона - 140-160.
| Таблица 1 | |||||||||||||
| Прототип | По примерам мас.ч. | ||||||||||||
| Наименование компонентов | Мас.% | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Пленкообразователь | |||||||||||||
| 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С | - | 29 | 30 | 31 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 40 | 40 | 40 | 41 |
| 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С | - | 6 | 7 | 7 | 8 | 9 | 8 | 7 | 10 | 11 | 12 | 12 | 13 |
| Насыщенная полиэфирная смола на основе диметилтерефталата, адипиновой кислоты, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триметилолпропана в соотношении, вес.% 33:27:20:10:10 | 25 | ||||||||||||
| Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот | 0-5 | ||||||||||||
| Катализатор отверждения | |||||||||||||
| Паратолуолсульфокислота | 0,07 | ||||||||||||
| 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле -«Кислотный катализатор K-CURE 1040» | - | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,8 |
| 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле «Блокированный катали sarop NACURE 141 У» | - | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 2,0 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,8 | 2,9 | 3,0 | 3,0 | 3.1 - |
| продолжение таблицы 1 | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Отвердитель | |||||||||||||
| Меламино-формальдегидная смола | 2,5 | ||||||||||||
| Метилированная меламино-формальдегидная смола - "CYMEL+303 смола» | - | 2,8 | 3,0 | 3,5 | 3,1 | 3,3 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6.2 | 6,3 |
| Органический растворитель | |||||||||||||
| Циклогексанон | 31,5-36,5 | ||||||||||||
| Изофорон | 6 | ||||||||||||
| Бутиловый спирт | 4,93-5,0 | ||||||||||||
| Сольвент | 6,9 | 7,2 | 9,0 | 15,0 | 18,0 | 18,0 | 12,0 | 15,0 | 21,0 | 24,0 | 24,3 | 24,6 | |
| Н-бутиловый спир | 2,3 | 2,4 | 3,0 | 5,0 | 6,0 | 6,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | 8,0 | 8,1 | 8,2 | |
| Матирующая добавка | |||||||||||||
| Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 μм) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% | 1 | 2 | 4 | 5 | 4 | 3 | 2 | 3 | 5 | 4 | 5 | 6 |
| продолжение таблицы 1 | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Пигмент | |||||||||||||
| Двуокись титана | 20 | ||||||||||||
| Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония «TRONOX R- KB - 6» | 20 | 25 | 29 | 30 | 35 | 36 | 28 | 29 | 24 | 35 | 36 | 37 | |
| Наполнитель | |||||||||||||
| Микротальк | 5 | ||||||||||||
| Растекатель | |||||||||||||
| 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н- бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27» | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,4 |
Полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С, в качестве катализатора отверждения 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя -метилированную меламино - формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н-бутилового спирта, в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 мкм, и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% и растекатель 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| 60%-ный Раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси | |
| сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак | |
| SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным | |
| числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и | |
| температурой стеклования 19°С | 30-40 |
| 75%-ный Раствор насыщенной полиэфирной смолы в | |
| сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, | |
| гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом | |
| 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С | 7-12 |
| 40%-ный Раствор пара - толуиленсульфокислоты в | |
| изопропаноле | 0,5-0,7 |
| 30%-ный Раствор динонилмононафталенсульфокислоты в | |
| ксилоле | 1,5-3,0 |
| Метилированная меламино-формальдегидная смола | 3,0-6,2 |
| Сольвент | 7,2-24,3 |
| Н-бутиловый спирт | 2,4-8,1 |
| Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц | |
| 5,3-6,3 мкм и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% | 2-5 |
| Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония | 25-36 |
| 75%-ный Раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27» | 0,3-0,5 |
