СОСТАВ ДЛЯ ОКРАСКИ ПЛАСТМАССОВЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2004 года по МПК C09D133/00 C09D133/00 C09D175/14 C09D123/28 C09D101/14 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для окраски пластмассовых изделий из разных типов пластмасс как отечественных ,так и зарубежных фирм, а именно реактопластов на полиуретановой или полиэфирной основе - микроячеистого стеклонаполненного пенополиуретана (МПУ), термопластов на основе акрилонитрилбутадионстирола (АБС), полифенилнеоксида (ПФО), поликарбоната (ПК), полипропилена (ПП) и их модификаций в одном технологическом потоке.

Наиболее известны одно- и двухкомпонентные лакокрасочные материалы, предназначенные для окраски различных типов пластмасс на основе термопластичных полиакриловых смол. Однокомпонентные материалы естественной сушки типа грунта АК-0105 ТУ 2216-002-106-9441-94, "Леклер", "PPG", "Тиккурила" и другие предназначены для грунтования микроячеистого стеклонаполненного пенополиуретана (МПУ), акрилонитрилбутадиенстирола (АБС), композиционных пластмасс типа акрилонитрилбутадиенстирола/поликарбоната (АБС/ПК), кроме полипропилена (ПП).

Недостатком этих материалов является невозможность окраски деталей, изготовленных из ПП, недостаточная адгезия, низкий сухой остаток, низкая толщина покрытия, не позволяющая устранять дефекты пластмасс, недостаточно высокие декоративно-эксплуатационные свойства, не позволяющие обеспечивать необходимую долговечность лакокрасочного покрытия, что особенно характерно для реактопластов. При этом трудно достичь нужного качества поверхности, что не дает возможности применять их как самостоятельное покрытие.

Известны 1-компонентные адгезионные грунты на базе хлорполеолефина (РРG-Хелиос, Bekkеr, Sadolin, Stollla и другие), предназначенные для окраски только деталей, изготовленных из полипропилена (ПП), основной функцией которых является обеспечение адгезии последующих слоев лакокрасочных материалов к подложке из полипропилена (ПП). Эти материалы обладают бензостойкостью, водостойкостью, светостойкостью, но как самостоятельное покрытие применяться не могут.

Недостатком этих материалов является применение для узкого круга полимеров. Известен состав 2-компонентного вторичного грунта горячей сушки на базе пигментированных акриловых сополимеров - АК-0252 (ТУ 6-21-65-95) в комплекте с отвердителем Суризон АТЛ-400-65 (ТУ 113-03-29-50-90), недостатком которого является невысокая светостойкость, а также жизнеспособность, приводящая к сложностям в работе с оборудованием при работе с двухкомпонентными материалами. Возможна окраска различных типов пластмасс, однако для окраски деталей из полипропилена (ПП) требуется специальная адгезионная грунтовка, что сужает область его применения.

Наиболее близким аналогом к заявляемой композиции по свойствам и области использования является 2-компонентный вторичный грунт горячей сушки типа АК-0104 (ТУ 2313-005-25690359-97) в комплекте с отвердителем Изур-022 (ТУ 2472-25546303-496), включающий в свой состав полиакриловые смолы, пигменты, наполнители, спецдобавки, растворители.

Недостатком этой композиций является необходимость применения 2-х грунтов, т.е. нанесение последовательно 2-х слоев разных типов грунтов для обеспечения адгезии ко всем типам пластмасс, включая полипропилен (ПП). Ухудшение экологии, так как сухой остаток адгезионных грунтов очень низкий. Жесткие требования к сушке каждого слоя и невысокая жизнеспособность 2-компонентного грунта. Ограничение использования под различные типы пластмасс. Отсутствие универсальности каждого из компонентов. Необходимость обеспечения специальным оборудованием и сушильными камерами.

Технической задачей изобретения является создание лакокрасочного материала для указанных пластиков, который должен обладать:
хорошей адгезией (в том числе при низких температурах от -40^oC до +60^oС и в условиях повышенной влажности),
невысокой температурой отверждения,
высокими эластичными и физико-механическими свойствами,
обладать необходимым комплексом декоративных и эксплуатационных характеристик в широком диапазоне,
хорошей заполняющей способностью, обеспечивающей закрытие дефектов поверхности,
не оказывать отрицательного действия на механическую прочность пластмассового изделия, обеспечивающих повышенные требования к дизайну, прочностным свойствам и сроку службы,
одним из важных свойств должна быть высокая технологичность как при нанесении методом пневмораспыления вручную, так и при помощи роботов на любую пластмассовую подложку.

Решение указанной технической задачи позволяет использовать разработанный композиционный состав для окраски всех типов пластмасс предусмотренных номенклатурой деталей автомобиля ВАЗ типа акрилонитрилбутадиенстирола (АБС), акрилонитрилбутадиенстирола/поликарбоната (АБС/ПК), мелкоячеистого стеклонаполненного пенополиуретана (МПУ), полифениленоксида (ПФО) и особенно полипропилена (ПП) как наиболее перспективного, хотя и трудноокрашиваемого полимера. Материал обеспечивает окраску не в два слоя, а в один, обладает универсальностью, совмещает свойства адгезива и вторичной грунтовки, улучшает экологию производства за счет сокращения выброса вредных веществ в окружающую среду, повышает производительность окрасочной линии, обеспечивает высокие эксплуатационные свойства окрашенных изделий в различных климатических зонах, в соответствии с требованиями Европейского уровня качества.

Задача была решена при помощи изменения рецептуры эмали, за счет того что для адгезии к полипропилену (ПП) произведена модификация хлорированных полиолефинов. Модификация хлорполиолефином полиакриловых смол, повышение реакционной способности активных групп обеспечило возможность химического взаимодействия с полимерной основой. В рецептуре использованы термопластичные полиакриловые смолы, содержащие реакционные ОН-группы, которые выбраны исходя из их исключительной светостойкости. А также в рецептуре применены добавки для эластичности, розлива и стойкости к ультрафиолетовому излучению. Отверждение происходит полиизоцианатным отвердителем "Изур-022В" на основе алифатических изоцианатных преполимеров на базе гексаметилендиизоцианата и изофарондиизоцианата, который также оптимизирован под реальную окрасочную линию. Он дает стабильность при хранении и высокую активность при отверждении. Таким образом, решение задачи достигнуто за счет комбинации связующих акриловых сополимеров и хлорированных полиолефинов, что позволило вместо двух типов грунтов создать один универсальный, имеющий следующий состав (в % от массы):
- полиакриловая смола (например, полиакриловая гидроксилсодержащая смола типа "Десмофен" А-665, ф. "Байер") - 40%,
- полиуретановая смола (например, полиуретановая смола Десмолак-4340, ф. "Байер") - 8%,
- ацетобутиратцеллюлозы (например, КАБ-551, ф. "Истман", США) - 1%,
- хлорированный полиолефин (например, СП-343, ф. "Истман", США) - 2%,
- добавки (например, пеногаситель, добавки для розлива, смачиватель) - 3%,
- пигменты (например, сажа П-805, диоксид титана РО-2) - 5%,
- наполнители (например, микротальк ГШМ) - 12%,
- растворители (например, ортоксилол) - 29%.

Сочетание такого комплекса материалов дает возможность окраски изделия в один слой; обеспечение адгезии ко всем типам пластмасс, как термопластам, так и реактопластам; обеспечение высоких декоративных свойств; за счет более высокого сухого остатка обеспечение хорошей заполняющей способности, обеспечивающей закрытие дефектов поверхности подложки; создания невысокой температуры отверждения; обеспечение повышенной ударо- и износостойкости, защиты от воздействия УФ-излучения и др. агрессивных сред; исключения отрицательного воздействия на механическую прочность пластмассовых изделий.

Результаты испытаний нового материала однослойного с совмещенными свойствами адгезив+грунт/эмаль нитроуретановая при окраске пластмассовых деталей автомобилей ВАЗ приведены в таблице.

Испытания показали, что производить окраску разных типов пластмасс, в том числе и полипропилена, можно в одном технологическом потоке. Состав может применяться как в основной технологии окраски пластмассовых деталей, так и в ремонтной технологии спец.автоцентров.

В настоящее время по предлагаемым лакокрасочным материалам для обеспечения совмещаемости свойств (грунт+эмаль) разработана и внедрена технология окраски, оформлена технологическая документация для обеспечения окраски всей номенклатуры поверхностно-окрашенных пластмассовых деталей автомоболей семейства ВАЗ-2110, 11, 12, ВАЗ-2123, ВАЗ-2114, 15, ВАЗ-2119 и другие.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для окраски пластмассовых изделий из разных типов пластмасс как отечественных, так и зарубежных фирм, а именно реактопластов на полиуретановой или полиакриловой основе. Состав для окраски пластмассовых изделий характеризуется использованием термопластичной полиакриловой смолы, содержащей реакционные ОН-группы, полиуретановой смолы, ацетобутиратацеллюлозы, модифицированного хлорированного полиолефина, добавок для эластичности, розлива и стойкости к УФ-излучению, пигментов, наполнителей и растворителей. 1 табл.

Состав для окраски пластмассовых изделий, включающий полиакриловую смолу, добавки, пигмент, наполнитель и растворитель, отличающийся тем, что в качестве полиакриловой смолы содержит термопластичную полиакриловую смолу, содержащую реакционные ОН-группы, и дополнительно полиуретановую смолу, ацетобутиратцеллюлозы и модифицированный хлорированный полиолефин, а в качестве добавок содержит добавки для эластичности, розлива и стойкости к ультрафиолетовому излучению, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиакриловая смола 40

Полиуретановая смола 8

Ацетобутиратцеллюлозы 1

Модифицированный хлорированный полиолефин 2

Добавки 3

Пигменты 5

Наполнители 12

Растворитель 29

с последующим отверждением состава полиизоцианатным отвердителем “Изур-022В”.