КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ТИПА ГРУНТОВКИ ИЛИ ШПАТЛЕВКИ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК C09D109/04 C09D5/02 C09D5/12 C09D5/34 

Изобретение относится к водным лакокрасочным материалам, шпатлевкам и грунтовкам, используемым для нанесения на поверхность древесно-волокнистых, древесно-стружечных плит. Композицию в виде шпатлевки можно использовать в строительстве для выравнивания поверхности бетона, дерева, металла, других строительных материалов, в виде грунтовки - для их окраски.

Известны краски по дереву, включающие бутадиен-акрилатный сополимер, воду и другие добавки. Однако такие составы имеют большое время высыхания (300-345 с) при 100^оС, что не позволяет использовать их на современных линиях отделки древесно-волокнистых плит.

Известен водно-дисперсионный состав для покрытия на основе 33-38%-ного латекса сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты при соотношении мономеров 58,3:39,0:2,7 в сочетании с пигментами, наполнителями, поверхностно-активным веществом и загустителем. Получаемые на его основе покрытия устойчивы к сколам, абразивостойки, но используются в качестве лицевого покрытия на отдельные поверхности окрашенного кузова автомобиля. Кроме того, состав трудоемок в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой композиции является покрытие типа шпатлевки, грунтовки, включающее мыло хозяйственное, мел молотый, акриловое связующее и воду, которое с целью усадки и срока сушки содержит в качестве акрилового связующего нейтрализованный едким натром 3-4%-ный водный раствор трис-(2-оксиэтил)аммонийной соли железосодержащей полиакриловой кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Мыло (сухое вещест- во) 0,5-0,6 Мел молотый 73-85
Нейтрализованный
едким натром 3-4%-ный
водный раствор трис-
(2-оксиэтил)аммонийной
соли железосодержащей
полиакриловой кисло- ты 10-15 Вода Остальное
Недостатком известной шпатлевки является то, что она имеет длительное время высыхания (190-225 с) при 100^оС. Эту шпатлевку готовят следующим образом. В мешалку вводят 10%-ный водный раствор мыла, 3-4%-ный раствор полимерного связующего, перемешивают до однородного состава, затем добавляют мел, воду и вновь тщательно перемешивают.

Однако эта композиция и способ ее получения не обеспечивают скорости высыхания покрытий при 100^оС, необходимой для использования на современных линиях отделки древесно-волокнистых плит. Время ее высыхания 190-225 с.

Технической задачей изобретения является уменьшение времени высыхания покрытия.

Данная задача решается тем, что композиция типа грунтовки или шпатлевки, включающая акриловое связующее, наполнитель и воду в качестве акрилового связующего содержит 30-50%-ный латекс с рН 2,5-6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров (20-60): (10-40): (30-40), мол.м. 10⁴-10⁵, и дополнительно содержит пигмент, водный раствор аммиака 10-25%-ный или (и) 10-50%-ный водный раствор едкого натра или едкого кали, эмульсол на основе минеральных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Латекс 30-50%-ный с
рН 2,5-6,0 сополимера
бутадиена, акрилонитри-
ла и метакриловой кисло-
ты c соотношением мо-
номеров (20-60):(10-40):(30-40),
мол.м. 10⁴-10⁵ (в перес-
чете на сухое вещест- во) 3,0-9,0 Наполнитель 31,0-70,0 Пигмент 1,0-19,0
Эмульсол на основе мине- ральных масел 0,01-1,0
Водный раствор аммиака
10-25%-ный или (и)
10%-50%-ный водный
раствор едкого кали или едкого натра 0,1-5,0 Вода Остальное
Способ получения композиции включает следующие стадии. Сначала 30-50% -ный латекс с рН 2,5-6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров (20-60):(10-40):(30-40), мол.м. 10⁴-10⁵ разбавляют водой до концентрации 10-19%, затем добавляют 10-25%-ный водный раствор аммиака или (и) 10-50%-ный водный раствор едкого натра или едкого кали до значений рН 6,9-8,0, после чего латекс совмещают с эмульсолом на основе минеральных масел, пигментом и наполнителем при указанном соотношении компонентов композиции.

Совмещение компонентов проводят при перемешивании. При наличии комков состав пропускают через краскотерку.

Предлагаемые композиции высыхают до степени 3, т.е. полностью, за 20-90 с при 100^оС. При этом другие свойства композиции: адгезия, эластичность, твердость, а также стойкость к действию мыла, воды, машинного масла по ТУ 13-776-84 не уступают свойствам известной композиции.

Композиции с малым содержанием воды (25,89-33%) имеют консистенцию пасты и их используют как шпатлевку. Композиции с содержанием воды 33-35% имеют жидкую консистенцию, их используют как грунт, краску.

Шпатлевку наносят на одновалковом станке. Скорость подачи плиты 12 м/мин, удельный расход 65 г/м². Шпатлевка имеет вязкость (2-15)˙10³ Па˙с. Температура сушки 100^оС. Шпатлевка высыхает до степени 3 за 20-45 с.

Грунт наносят на двухвалковом грунтовочном станке. Скорость подачи плиты 12 м/мин. Удельный расход грунта 25 г/м². Вязкость грунта по вискозиметру ВЗ-4 составляет 13-18 с. Температура сушки 90-120^оС. Грунт высыхает до степени 3 за 35-90 с. Содержание летучих после сушки не более 3%.

В качестве эмульсола, представляющего собой минеральное масло с диспергированным в нем поверхностно-активным веществом, используют, например, эмульсол марки Т (по ТУ 614254-74) - индустриальное масло И-12А с добавкой триэтаноламиновой соли олеиновой кислоты, эмульсол марки ЭКС-А (ТУ 38 5901229-90) - смесь нефтяных масел с добавкой кубового остатка производства жирных кислот, эмульсол ЭГТ (ТУ 38101149-90) - индустриальное масло с добавкой натрового мыла жирных кислот.

В качестве наполнителей используют мел, например марок ММО, ММС-1, ГОСТ 12085-79, каолин, например, марок П-1, П-2 ГОСТ 19608-84, тальк ГОСТ 19284-79.

В качестве пигментов используют двуокись титана марок Р-02 и А-01 ГОСТ 9808-84, окись цинка ГОСТ 202-84, желтый железоокисный пигмент марки Ж-2 ГОСТ 18172-80. Тип наполнителя и пигмента на скорость высыхания не влияет.

П р и м е р 1. Сополимер бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты (сополимер БНК) концентрации 35% с соотношением мономеров 45:20:35, рН 5,0 мол.м. 5˙10⁴, разбавляют до концентрации 16%. Доводят рН сополимера до значения 7,1 путем введения 20%-ного водного раствора аммиака в количестве 1% . Затем в сополимер вводят мел марки ММС-1 в количестве 60%, двуокись титана марки Р-02 3,5% одновременно с эмульсолом марки ЭКС-4 0,5%. Все операции проводят при интенсивном перемешивании пропеллерной мешалкой. Полученную шпатлевку вязкостью 11˙10³ Па˙с наносят на поверхность древесно-стружечных плит на одновалковом шпатлевочном станке. Расход шпатлевки 65 г/м². Время высыхания шпатлевки в проходной сушилке при 100^оС составляет 32 с. Композиция имеет стойкость к решетчатому надрезу 1 балл. Твердость 0,7. Эластичность при изгибе составляет 1 мм.

Технология получения композиций по примерам 2-5 аналогична указанной в примере 1.

Состав и характеристики способа получения композиций приведены в таблице.

Использование: грунтовочные и шпаклевочные покрытия для древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит, бетона, металла. Сущность изобретения: композиция содержит, % : 30 - 50%-ный латекс с рН 2,5 - 6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты при соотношении мономеров (20 - 60):(10 - 40) : (30 - 40) и мол.м. 10⁴-10⁵ (в пересчете на сухое вещество) 3,0 - 9,0; наполнитель 31,0 - 70,0; пигмент 1,0 - 1,19; эмульсия на основе минеральных масел 0,01 - 1,0; 10 - 25%-ный водный раствор аммиака и/или 10 - 50% -ный водный раствор едкого натра или едкого кали 0,1 - 5,0; вода - остальное. Сначала латекс рН 2,5 - 6,0 разбавляют водой до 10 - 19%-ной концентрацией. Добавляют водный раствор аммиака и/или водный раствор едкого натра или едкого кали до достижения рН 6,9 - 8,0. Совмешают нейтрализованный латекс с эмульсолом, пигментом и наполнителем. Характеристики: время высыхания до ст.3 при 100°С 20 - 90 с, адгезия 1 балл, эластичность 1 мм, твердость 0,7. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Композиция для покрытия типа грунтовки или шпатлевки, включающая акриловое связующее, наполнитель и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве акрилового связующего 30 - 50%-ный латекс с рН 2,5 - 6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров 20 - 60 : 10 - 40 : 30 - 40 и мол.м. 10⁴ - 10⁵ и дополнительно пигмент, 10 - 25% -ный водный раствор аммиака и/или 10 - 50%-ный водный раствор едкого натра или едкого кали, эмульсол на основе минеральных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%:
30 - 50%-ный латекс с рН 2,5 - 6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров 20 - 60 : 10 - 40 : 30 - 40 и мол.м. 10⁴ - 10⁵ (в пересчете на сухое вещество) 3,0 - 9,0
Наполнитель 31,0 - 70,0
Пигмент 1,0 - 19,0
Эмульсол на основе минеральных масел 0,01 - 1,0
10 - 25%-ный водный раствор аммиака и/или 10 - 50%-ный водный раствор едкого натра или едкого кали 0,1 - 5,0
Вода Остальное
2.Способ получения композиции для покрытия типа грунтовки или шпатлевки путем совмещения акрилового связующего, наполнителя и воды, отличающийся тем, что в качестве акрилового связующего используют 30 - 50%-ный латекс с рН 2,5 - 6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров 20 - 60 : 10 - 40 : 30 - 40 и мол.м. 10⁴ - 10⁵, который сначала разбавляют водой до 10 - 19%-ной концентрации, добавляют 10 - 25%-ный водный раствор аммиака и/или 10 - 50%-ный водный раствор едкого натра или едкого кали до достижения рН 6,9 - 8,0, а затем совмещают с эмульсолом на основе минеральных масел, пигментом и наполнителем при следующем соотношении компонентов, мас.%:
30 - 50%-ный латекс с рН 2,5 - 6,0 сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров 20 - 60 : 10 - 40 : 30 - 40 и мол.м. 10⁴ - 10⁵ (в пересчете на сухое вещество) 3,0 - 9,0
Наполнитель 31,0 - 70,0
Пигмент 1,0 - 19,0
Эмульсол на основе минеральных масел 0,01 - 1,0
10 - 25%-ный водный раствор аммиака и/или 10 - 50%-ный водный раствор едкого натрия 0,1 - 5,0
или едкого кали 0,1 - 5,0
Вода Остальное