Покрытия, полученные на субстратах путем горячей сушки

Изобретение касается выполненных из полимеров покрытий, полученных путем горячей сушки. Техническая задача - разработка лаков горячей сушки, которые в основном отщепляют неопасные продукты и дают твердые покрытия, стойкие к действию растворителей. Предложены покрытия, получаемые на субстратах путем горячей сушки смеси из 1 вес.ч. сополимера стирола и аллилового спирта, обработанного диизоцианатами, с содержанием ОН-групп от 1 до 10%; 0,05-1 вес.ч. щавелевой кислоты; 0,2-5 вес.ч. органических растворителей и в случае необходимости пигментов и вспомогательных компонентов для лаков, при температурах от 120°С до 250°С и продолжительности горячей сушки от 1 до 200 мин. Получаемые покрытия имеют высокую твердость и устойчивость к действию растворителей, при этом при горячей сушке отделяется только растворитель и вода.

 

Изобретение касается выполненных из полимеров покрытий, в частности покрытий, полученных путем горячей сушки.

Известны покрытия, полученные путем горячей сушки полиолов, которые могут сшиваться аминосмолами или блокированными изоцианатами при повышенных температурах (см. (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5-fifth edition, volume A18, стр.414-418). При этом нежелательные вещества, такие как, например, формальдегид или блокирующее средство, отщепляются.

Поэтому задачей изобретения является разработка лаков горячей сушки, которые в основном отщепляют неопасные продукты, например воду, и которые дают твердые покрытия, стойкие к действию растворителей.

Поставленная задача решается предлагаемыми покрытиями, полученными на субстратах путем горячей сушки смеси из

A) 1 весовой части сополимера стирола и аллилового спирта, обработанного диизоцианатами, с содержанием ОН-групп от 1 до 10%,

Б) 0,05-1 весовой части щавелевой кислоты,

B) 0,2-5 весовых частей органических растворителей и

Г) в случае необходимости пигментов и вспомогательных компонентов для лаков,

при температурах от 120°С до 250°С и продолжительности горячей сушки от 1 до 200 мин.

Лакирование (нанесение смеси на субстрат) происходит путем нанесения покрытия раклей, напылением, обливом или окунанием. Затем производится горячая сушка при температурах от 120°С до 250°С в присутствии воздуха или инертного газа и продолжается она от 1 до 100 мин.

Компонентом Б) является щавелевая кислота, которая преимущественно перед смешиванием с другими компонентами предварительно растворяется в диполярном апротонном растворителе, предпочтительно в N-метилпирролидоне, диметилацетамиде и/или диметилформамиде, причем раствор является преимущественно 10-40%-ным (вес.%).

Компонентами В) являются, например, ароматические углеводороды, например, толуол, ксилол или смеси алкилированных ароматических углеводородов, растворители, содержащие сложноэфирную группу в молекуле, например бутилацетат, метоксипропилацетат, метоксиэтилацетат или этилацетат, растворители с простой эфирной группой в молекуле, такие как, например, диметиловый эфир этиленгликоля, диэтиловый эфир этиленгликоля, диметиловый эфир диэтиленгликоля, диоксан или тетрагидрофуран, или диполярные апротонные растворители, такие как N-метилпирролидон, диметилацетамид, диметилформамид, диметилсульфоксид, N-метил-капролактам, диметилсульфон или сульфолан, причем диполярные апротонные растворители используются преимущественно для предварительного растворения щавелевой кислоты.

Смешивание компонентов А)-Г) в принципе может происходить в любой последовательности при температурах ниже 50°С при сдвиге (например, при перемешивании). Преимущественно щавелевая кислота предварительно растворяется в диполярном апротонном растворителе, причем добавка этого растворителя к другим компонентам может происходить в любое время.

Смесь компонентов А)-Г) является стабильной при комнатной температуре не менее двух недель, так что можно составить устойчивый при хранении однокомпонентный лак. Однако прибавление раствора щавелевой кислоты в диполярном апротонном растворителе может происходить непосредственно перед аппликацией.

Дополнительно к щавелевой кислоте могут добавляться другие отвердители, такие как, например, аминосмолы, блокированные изоцианаты, или преимущественно эпоксиды в количествах от 1 до 20 весовых частей в расчете на 100 весовых частей смеси А)-Г).

Покрытия согласно данному изобретению могут применяться на всех устойчивых выше 160°С подложках (субстратах), таких как, например, металлы, стекло, высокотемпературные пластики или подложки из минералов.

Покрытия согласно изобретению отличаются высокой твердостью и устойчивостью к действию растворителей. При горячей сушке отделяется только растворитель и вода (за счет этерификации ОН-групп щавелевой кислотой) и никаких продуктов, таких как формальдегид или блокирующие средства для изоцианатов.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Смешивают 270 г САС (сополимер стирола и аллилового спирта; молекулярная масса Mn=1600, содержание ОН-групп 6%) с 200 г МПА (метокси-пропилацетат), добавляют 6,5 МДИ (4,4'-диизоцианато-дифенилметан) в 34 г N-МП (N-метилпирролидон) и нагревают 4 часа до 120°С.

Смешивают 100 весовых частей этой смеси с 30 весовыми частями 33%-ного раствора щавелевой кислоты в N-метилпирролидоне.

Пример 2

Смешивают 300 г САС (сополимер стирола и аллилового спирта) в 286 г МПА (метоксипропилацетат) с 15,1 г ГДИ (гексаметилендиизоцианат) и нагревают 4 часа до 120°С.

Смешивают 100 весовых частей этой смеси с 30 весовыми частями 33%-ного раствора щавелевой кислоты в N-метилпирролидоне.

Пример 3

Смешивают 300 г САС (сополимер стирола и аллилового спирта) в 286 г МПА (метоксипропилацетат) с 20 г ИФДИ (изофорондиизоцианат) и нагревают 4 часа до 120°С.

Смешивают 100 весовых частей этой смеси с 30 весовыми частями 33%-ного раствора щавелевой кислоты в N-метилпирролидоне.

Пример 4

Смешивают 300 г САС (сополимер стирола и аллилового спирта) в 286 г МПА (метоксипропилацетат) с 17,7 г бис(4-изоцианатоциклогексил)метана и нагревают 4 часа до 120°С.

Смешивают 100 весовых частей этой смеси с 30 весовыми частями 33%-ного раствора щавелевой кислоты в N-метилпирролидоне

Смеси согласно примерам 1-4 наносятся с толщиной слоя в мокром виде 180 μм с помощью ракли на стеклянную пластинку, подвергаются горячей сушке при 160°С в течение 10, 20 и 30 минут. Получаются следующие величины твердости по маятниковому прибору (по Кенигу [с]):

	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
10 мин	166	172	136	174
20 мин	177	180	166	174
30 мин	180	182	144	177

Все покрытия являются устойчивыми при испытаниях на истирание в метилэтилкетоне (МЕК) при 100 двойных ходах.

Пример сравнения:

Нагревают смесь из 40 г гидроксиэтилметакрилата, 40 г стирола, 20 г бутилакрилата, 80 г МПА (метоксипропилацетата) и 0,5 г азобисизобутиронитрила 24 часа до 65°С и 1 час до 120°С.

Смешивают с 54 г 33%-ного раствора щавелевой кислоты в N-метилпирролидоне.

Подвергают горячей сушке при 160°С в течение 30 минут. Пленка является клейкой и растворимой в метилэтилкетоне (МЕК).

Гидроксильная группа за счет образования сложноэфирной группы связана с лаковой смолой. Это препятствует, очевидно, сшивке смеси.

Покрытия, полученные на субстратах путем горячей сушки смеси из

A) 1 вес.ч. сополимера стирола и аллилового спирта, обработанного диизоцианатами, с содержанием ОН-групп от 1 до 10%,

Б) 0,05-1 вес.ч. щавелевой кислоты,

B) 0,2-5 вес.ч. органических растворителей и

Г) в случае необходимости пигментов и вспомогательных компонентов для лаков,

при температурах от 120°С до 250°С и продолжительности горячей сушки от 1 до 200 мин.