АЛКИДНЫЙ ЛАК Российский патент 1995 года по МПК C09D167/08 

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, а именно к составам водных алкидных лаков, предназначенных для нанесения на деревянные, металлические и другие подложки, а также используемых в качестве полуфабриката для получения водно-дисперсионных красок.

Известен двухупаковочный алкидный лак, включающий алкидную смолу, неионогенный эмульгатор, сиккатив, нейтрализатор, органический растворитель, воду (1).

При получении лака температура эмульгирования составляет 20-60^оС (при этом наилучшие результаты достигаются при 60^оС), лак обладает морозостойкостью при -15^оС порядка 5 циклов, не морозостоек при -40^оС, а покрытие на его основе имеет низкую стойкость к статическому воздействию жидкости.

Известен также алкидный лак, включающий алкидную смолу, содержащую звенья полиэтиленгликоля в качестве эмульгатора, сиккатив, нейтрализатор, органический растворитель, воду (2).

При получении лака температура эмульгирования составляет 50-90^оС, а покрытие на основе лака обладает низкой прочностью на удар и изгиб.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является одноупаковочный алкидный лак (3), включающий алкидную смолу, алкидный эмульгатор, синтезированный из ненасыщенной жирной кислоты, многоатомного спирта, многоосновной кислоты, полиэтиленгликоля, а также сиккатив, нейтрализатор, органический растворитель и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкидная смола (в пересчете
на сухое) 23
Алкидный эмульгатор (в пере-
счете на сухое) 15
Сиккатив 4
Нейтрализатор 1
Органический растворитель 10
Вода 47
При получении лака температура эмульгирования составляет 80^оС, лак обладает при -15^оС низкой морозостойкостью порядка 4 циклов и не морозостоек при -40^оС, а покрытие на его основе обладает низкими прочностными свойствами на удар и изгиб.

Технический результат, получение которого обеспечивает изобретение, выражается в снижении температуры эмульгирования лака при его получении, в повышении морозостойкости лака и увеличении прочности пленки на его основе на удар и изгиб.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что алкидный лак, включающий алкидную смолу, алкидный эмульгатор, сиккатив, нейтрализатор, органический растворитель и воду, в качестве алкидного эмульгатора содержит продукт взаимодействия подсолнечного, соевого или таллового масла или жирных кислот таллового масла, глицерина или пентаэритрита, фталевого или малеинового ангидрида, полиэтиленгликоля и поливинилбутилового эфира, имеющий среднечисленную мол.м. 2800-3700 условных единиц, кислотное число 15-20 мг КОН/г и температуру размягчения по методу кольца и шара 35-50^оС при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкидная смола 15-45
Продукт взаимодействия под-
солнечного, соевого или таллового
масла или жирной кислоты таллового
масла, глицерина или пентаэри-
трита, фталевого или малеинового
ангидрида, полиэтиленгликоля
и поливинилбутилового эфира,
имеющий среднечисленную
мол.м. 2800-2700 условных единиц,
кислотное число 15-20 мг КОН/г
и температуру размягчения по
методу кольца и шара 35-50^оС 5-35
Сиккатив 1-7
Нейтрализатор 0,1-1,0
Органический растворитель 1-15
Вода 34-45
Для синтеза алкидного эмульгатора используют следующие реагенты:
Ненасыщенные жирные кислоты и масла на их основе:
жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ, ГОСТ 14845-79);
масло талловое дистиллированное (ТУ 13-4000-177-26-85);
масло соевое нерафинированное (ТУ 18-2122-77);
масло подсолнечное (ГОСТ 1129-73);
Многоатомный спирт:
пентаэритрит (ГОСТ 9286-82);
глицерин (ОСТ 6-01-21-90).

Многоосновные кислоты:
ангидрид малеиновый технический (ГОСТ 11153-75);
ангидрид фталевый (ГОСТ 7119-77).

Полиэтиленгликоль (ПЭГ) (ТУ 6-14-826-86).

Поливинилбутиловый эфир (Виниллин) ["Фармакопея", сб.10, с.732.

Алкидный эмульгатор получают следующим образом.

Смесь ненасыщенной жирной кислоты, многоатомного спирта, многоосновной кислоты нагревают до 200-250^оС и вводят полиэтиленгликоль и поливинилбутиловый эфир.

Смесь масла на основе ненасыщенной жирной кислоты и многоатомного спирта нагревают до 230-250^оС и проводят переэтерификацию. Затем вводят многоосновную кислоту, полиэтиленгликоль и поливинилбутиловый эфир с последующей полиэтерификацией.

Алкидный эмульгатор имеет следующие показатели:
Внешний вид Прозрачная смола
желтого цвета Кислотное число, мг КОН/г ГОСТ 5476-64 15-20 Температура размягчения по методу кольца и шара ГОСТ 11506-73,^оС 35-50 Среднечисленная мол.м. усл.ед. 2800-3700.

Для получения алкидного лака также используют:
Алкидные смолы (пентафталевые, глифталевые):
основу лаков ПФ-231 (ТУ 6-10-1190-86), ПФ-064Н, ГФ-046, ПФ-069, ГФ-069, ПФ-060Н, ГФ-064, ГФ-066, ПФ-020, ПФ-053Н (ТУ 6-10-612-76);
основу полуфабрикатного лака 55-59-89 (ТУ 301-10-0-322-90) и другие.

Сиккативы:
ЖК-1 (ТУ 6-10-1641-86)
ЖК-10 (ТУ 6-10-1900-83)
ЖК-11 (ТУ 6-10-2022-85)
ЖК-12 (ТУ 6-10-0204150-1-90)
64П (ТУ 6-10-1351-78)
Кобальтовый жирнокислотный (ТУ 301-10-0-339-90) и другие.

Нейтрализаторы: диэтиламин технический (ГОСТ 9875-88); триэтаноламин технический (ТУ 6-02-916-79); триэтиламин технический (ГОСТ 99-66-88); моноэтаноламин технический (ТУ 6-02-915-84); аммиак водный (ГОСТ 9-77) и другие.

Органические растворители: этилцеллозольв технический (ГОСТ 8313-88); бутилцеллозольв (МРТУ 6-09-2021-64); бутанол (ГОСТ 5208-81); этиленгликольмоноацетат и другие.

В табл.1 представлены примеры, иллюстрирующие изобретение. В табл.2 данные по свойствам, иллюстрирующие достигаемый технический результат.

Лак получают следующим образом.

Алкидную смолу, алкидный эмульгатор, сиккатив и органический растворитель перемешивают на лабораторной мешалке в течение 10-15 мин при 20-60^оС.

Полученную смесь эмульгируют в воде, содержащей нейтрализатор, или к смеси добавляют при перемешивании нейтрализатор, а перед употреблением вводят воду.

Нижепредставленные примеры иллюстрируют получение алкидного эмульгатора, используемого в лаке по изобретению.

П р и м е р 4. Алкидный эмульгатор получают путем нагревания до 250^оС смеси масла соевого в количестве 30,0 мас. пентаэритрита в количестве 30% и выдержки при этой температуре 1,5 ч.

Затем вводят малеиновый ангидрид в количестве 35,0% полиэтиленгликоль в количестве 4,9% поливинилбутиловый эфир в количестве 0,1% и проводят полиэтерификацию при температуре 230^оС в течение 8 ч.

Полученный олигомер имеет следующие показатели: Внешний вид Прозрачная смола
желтого цвета Кислотное число, мг КОН/г ГОСТ 5476-64 20 Температура размягчения по методу кольца и шара ГОСТ 11506-73,^oC 35 Среднечисленная молек- улярная масса, усл.ед. 2800
П р и м е р 5. Алкидный эмульгатор получают путем нагревания до 230^оС смеси масла таллового в количестве 47% глицерина в количестве 15% и выдержки в течение 2 ч при этой температуре.

Затем вводят фталевый ангидрид в количестве 26% полиэтиленгликоль в количестве 11,95% поливинилбутиловый эфир в количестве 0,05% и проводят полиэтерификацию при температуре 250^оС в течение 2 ч.

Полученный олигомер имеет следующие показатели: Внешний вид Прозрачная смола
желтого цвета Кислотное число, мг КОН/г ГОСТ 5476-64 15 Температура размягчения по методу кольца и шара ГОСТ 11506-73, ^оС 50 Среднечисленная молеку- лярная масса, усл.ед. 3700.

Использование: нанесение на деревянные, металлические и другие подложки, а также в качестве полуфабриката для получения водно-дисперсионных красок. Сущность изобретения: алкидный лак содержит алкидную смолу 15-45% алкидный эмульгатор продукт взаимодействия подсолнечного, соевого или таллового масла или жирных кислот таллового масла, глицерина или пентаэриперита, фталевого или малеинового ангидрида, полиэтиленгликоля и поливинилбутилового эфира со среднечисленной мол. м. 28000-3700; кислотным числом 15-20 мг КОН/г и температурой размягчения по методу кольца и шара 35-50°С 5-35% сиккатив 1-7% нейтрализатор 0,1-1,0% органический растворитель 1-15% воду 35-45% Перемешивают на мешалке 10-15 мин при 20-60°С алкидную смолу, алкидный эмульгатор, сиккатив и органический растворитель. Смесь эмульгируют в воде, содержащей нейтрализатор. Характеристики свойств: морозостойкость при -15°С 10 циклов, при -40°С 3-4 цикла, прочность при ударе 5 Н/м, эластичность 1 мм, твердость 0,36, стойкость пленки к статическому воздействию жидкости при 20± 2^°C 48 ч, температура эмульгирования лака 10°С. 2 табл.

АЛКИДНЫЙ ЛАК, включающий алкидную смолу, алкидный эмульгатор, сиккатив, нейтрализатор, органический растворитель и воду, отличающийся тем, что он в качестве алкидного эмульгатора содержит продукт взаимодействия подсолнечного, соевого или таллового масел или жирных кислот таллового масла, глицерина или пентаэритрита, фталевого или малеинового ангидрида, полиэтиленгликоля и поливинилбутилового эфира со среднечисленной мол.м. 2800 3700 условных единиц, кислотным числом 15 20 мг КОН/г и температурой размягчения по методу кольца и шара 35 50^oС при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкидная смола 15 45
Продукт взаимодействия подсолнечного, соевого или таллового масел или жирных кислот таллового масла, глицерина или пентаэритрита, фталевого или малеинового ангидрида, полиэтиленгликоля и поливинилбутилового эфира со среднечисленной мол.м. 2800 3700, кислотным числом 15 20 мг КОН/г и температурой размягчения по методу кольца и шара 35 50^oС 5 35
Сиккатив 1 7
Нейтрализатор 0,1 1,0
Органический растворитель 1 15
Вода 35 45