Полиэфирная лакокрасочная композиция для нанесения на листовой и рулонный субстрат
Владельцы патента RU 2741878:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) (RU)
Изобретение предназначается для нанесения на листовой и рулонный металл в качестве лакокрасочного материала. Полиэфирная лакокрасочная композиция содержит, мас.%: полиэфирную смолу на основе 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, триметилолпропана, адипиновой кислоты и ангидрида малеиновой кислоты, 75% раствор в Solventnaphta 100 - 7,6-15,2; этерифицированную н-бутанолом бензогуанамино-формальдегидную смолу, 66% раствор в н-бутаноле - 4,0-8,0; эпоксидную смолу на основе продукта взаимодействия эпихлоргидрина с полипропиленгликолем, 100% - 2,0-6,0; пигменты и наполнители – 14,5-20,0; функциональную добавку, улучшающую смачивание, - полиакриловую смолу, 52% раствор в метоксипропилацетате 0,005-0,01; органические растворители - остальное. Изобретение позволяет повысить твердость, прочность при обратном ударе и стойкость к стерилизации в агрессивных средах. 2 табл.
Изобретение относится к лакокрасочным композициям, предназначенным для нанесения на рулонный и листовой металл.
Известна композиция для антикоррозионной зашиты консервной тары (RU 2562299), включающая, включающая эпоксидиановые смолы с молекулярной массой 3500-5000 (марки Э-05, Э-04), фенолформальдегидные смолы с молекулярной массой до 500 (марки КФЭ, ФКоФ-4, ФПФ-1), и бутанолизированный дианформальдегидный олигомер, полученный по [Патент РФ №2098431,1997], на основе дифенилолпропана и формальдегида с мол. м. 780, в качестве органического растворителя этилцеллозольв, в качестве катализатора отверждения - 25% раствор орто-фосфорной кислоты в этилцеллозольве.
Недостатком данной композиции является то, что она содержит в своем составе фрагменты бисфенола А и фрагменты диглидиловогоэфира бисфенола А, которые негативно воздействуют на организм человека, приводя к развитию различных нарушений эндокринной системы и репродуктивной функции, поэтому их контакт с пищевыми продуктами нецелесообразен.
В изобретении RU 2472830 для улучшения физико-механических свойств, таких как твердость, прочность при изгибе и обратном ударе, а также для стойкость в соляном тумане предлагается ввести в состав композиции на основе эпоксидиановой смолы с эквивалентным весом 1550-4000 г/экв, полиэфирной смолы на основе этиленгликоля с насыщенной двухосновной кислотой и этерифицированной метанолом меламиноформальдегидной смолы пигменты и наполнители. Однако, эпоксидиановая смола, содержит в своем составе фрагменты бисфенола А и фрагменты диглидиловогоэфира бисфенола А, что исключает их применения для контакта с пищевыми продуктами.
Наиболее близким к предлагаемому является композиция для покрытия рулонного и листового металла, предназначенного для изготовления консервной тары (RU 2689567), содержащая: А) полиэфирную смолу на основе 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, триметилолпропана, адипиновой кислоты и ангидрида малеиновой кислоты, 75% раствор в Solventnaphta 100 и/или полиэфирную смолу на основе 1,2-пропандиола, триметилолпропана, адипиновой кислоты и ангидрида фталевой кислоты 100% и/или полиэфирную смолу на основе диэтиленгликоля, этиленгликоля, 1,4-бутандиола и адипиновой кислоты 100% составляет 19,0-38,0; Б) бензогуанамино-формальдегидную смолу, этерифицированная н-бутанолом, 66% раствор в н-бутаноле 10,0-20,0; эпоксидную смолу на основе продукта взаимодействия эпихлоргидрина с полипропиленгликолем 100% и/или продукта взаимодействия эпихлоргидрина с триметилолпропаном 100% 5,0-15,0; В) функциональную добавку, улучшающая смачивание, - полиакриловая смола, 52% раствор в метоксипропилацетате 0,005-0,01; Г) органические растворители - остальное. Однако она имеет недостаточные твердость, прочность при обратном ударе и стойкость к стерилизации в агрессивных средах.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в решении задачи по созданию однокомпонентной композиции, покрытия на основе которой, обладают высокими физико-механическими свойствами: твердостью, прочностью при обратном ударе и стойкостью к стерилизации в агрессивных средах.
Решение поставленной задачи осуществляется путем создания композиции, включающей полиэфирную смолу, бензогуанамино-формальдегидную смолу эпоксидсодержащую смолу (не содержащую фрагментов бисфенола А и его производных), пигменты, наполнители, органические растворители и функциональные добавки. В качестве полиэфирной смолы используется смола на основе 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, триметилолпропана, адипиновой кислоты и ангидрида малеиновой кислоты, 75% раствор в Solventnaphta 100%, в качестве бензогуанамин-формальдегидной смолы, используется этерифицированная н-бутанолом бензогуанамино-формальдегидная смола, 66% раствор в н-бутаноле, в качестве эпоксидной смолы используется продукт взаимодействия эпихлоргидрина с полипропиленгликолем, 100% в качестве пигментов и наполнителей используется диоксид титана, фосфат цинка и микротальк различного фракционного состава, в качестве функциональной добавки, улучшающей смачивание - полиакриловой смолы, 52% раствор в метоксипропилацетате, и органические растворители: бутилцеллозольв, ксилол и бутанол при следующем соотношении компонентов, % масс:
В качестве полиэфирной смолы использовались: разветвленный, содержащий гидроксильные группы полиэфир на основе 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, триметилолпропана, адипиновой кислота и ангидрида малеиновой кислоты, 75% раствор в Solventnaphta® 100, вязкостью 3700 мПас (23°С), с содержанием ОН-групп 2,7%, кислотное число ≤5 мг КОН/г, марки Desmophen Т 1775 SN фирмы Covestro (Bayer, Германия).
В качестве бензогуанамин-формальдегидной смолы использовалась н-бутанолизированная смола, марки Cymel 5010, фирма Cytec Netherlands (Нидерланды).
В качестве эпоксидной смолы использовались: смола на основе эпихлоргидрина и полипропиленгликоля, марки Der 732Р, фирма Dow Chemical (Германия).
В качестве пигментов и наполнителей использовали: диоксид титана марки Ti Pure R-706, фирма Chemours (Du Point, США); фосфат цинка марки ЦФ-Премиум, ООО Завод «Кронакрил» (Россия) и микротальк марки Fintalk М03 и микротальк марки Fintalk М15, фирма Omya (Швейцария).
В качестве функциональной добавки, улучшающей смачивание, использовалась полиакриловая смола, 52% раствор в метоксипропилацетате, марки Byk 355, фирма Byk Chemie (Германия).
В качестве органических растворителей применяют бутилцеллозольв, ксилол и н-бутанол.
Полиэфирную лакокрасочную композицию для нанесения на листовой и рулонный субстрат, готовят следующим образом. В диссольвер, оснащенной быстроходной мешалкой, загружают половину раствора полиэфирной смолы, пигменты, наполнители, все тщательно перемешивают, затем проводят диспергирование смеси в горизонтальной бисерной мельнице, в качестве диспергирующих тел используется керамический бисер, далее композицию составляют в смесителе, оборудованном тихоходной мешалкой, добавляя остатки растворителя, раствора бензогуанамино-формальдегидной смолы, эпоксидную смолу на основе продукта взаимодействия эпихлоргидрина с полипропиленгликолем и функциональную добавку, улучшающей смачивание.
Композицию для покрытия рулонного и листового металла, предназначенной для изготовления консервной тары композицию наносят валками или стержневым аппликатором №50 или №75 на пластинки из белой жести ЭЖК II класса по ГОСТ 13345, ММК (Магнитогорского металлургического комбината) и подвергали горячей сушке в сушильной печи с рециркуляцией воздуха. Получали пленки, толщина которых в сухом состоянии составляла 10-12 мкм.
Составы предлагаемой композиции и известной по прототипу приведены в таблице 1; свойства покрытий - в таблице 2.
Как видно из таблицы, предлагаемая полиэфирная лакокрасочная композиция для нанесения на листовой и рулонный субстрат позволяет повысить твердость, прочность при обратном ударе и стойкость к стерилизации в агрессивных средах, что расширяет область применения для консервирования различных пищевых продуктов.
Полиэфирная лакокрасочная композиция, содержащая, мас.%: полиэфирную смолу на основе 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, триметилолпропана, адипиновой кислоты и ангидрида малеиновой кислоты, 75% раствор в Solventnaphta 100 - 7,6-15,2; этерифицированную н-бутанолом бензогуанамино-формальдегидную смолу, 66% раствор в н-бутаноле - 4,0-8,0; эпоксидную смолу на основе продукта взаимодействия эпихлоргидрина с полипропиленгликолем, 100% - 2,0-6,0; неорганические пигменты и наполнители: диоксид титана 9,0-11,0, фосфат цинка, - 3,0-4,0 и микротальк - 2,5-5,0, функциональную добавку, улучшающую смачивание, - полиакриловую смолу, 52% раствор в метоксипропилацетате 0,005-0,01; органические растворители: бутилцеллозольв - 18,4-22,7, ксилол - 13,1-17,6 и н-бутанол - остальное.
