ЭМАЛЬ Российский патент 2004 года по МПК C09D127/06 C09D5/28 C09D5/08 

сИзобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к лакокрасочным составам для формирования декоративно-защитных покрытий поверхностей различной природы, и может найти применение для декоративной антикоррозионной защиты предварительно загрунтованных поверхностей металлических изделий, в том числе крупногабаритных.

Эмали представляют собой жидкие лакокрасочные пигментированные высококонцентрированные микрогетерогенные системы, одним из важнейших технологических свойств которых является вязкость, обеспечивающая возможность применения высокопроизводительного оборудования для нанесения эмали на поверхность изделия, адгезия пленки, стойкость пленки, образующейся на поверхности изделия, и декоративный эффект, обусловленный назначением последних и условиями их эксплуатации.

Известна эмаль марки ХС-527 (ТУ 2313-016-00206919-99), представляющая собой суспензию пигментов в лаке на основе гидроксилсодержащих смол в качестве пленкообразующего компонента.

Недостатком этого состава является ограниченная цветовая гамма, повышенная вязкость (40-100 с) и непродолжительный срок годности к употреблению (12 ч при 5-15°С или 8 ч при 15-25°С), что создает неудобства и ограничения в способах ее применения.

Известна эмаль марки ХВ-518 (ТУ 2313-043-00204151-2001), представляющая собой суспензию пигментов в растворе поливинилхлоридной хлорированной смолы в смеси органических растворителей с добавкой алкидной смолы и пластификатора.

Недостатком данного состава является повышенная вязкость, недостаточная твердость пленки.

Наиболее близкими по технической сущности являются композиции для антикоррозионного покрытия, включающие сополимер винилхлорида с винилацетатом, бутилацетат, ацетон, толуол и ингибитор коррозии - м-нитробензоат β-(-N-пиперидино)-пропионнитрила (авт. свид. СССР 1182057, опубл. 30.09.1985) или n-нитробензальдегид (патент РФ 2191792, опубл. 27.10.2002).

Использование таких композиций позволяет получить лишь коррозионную устойчивость покрытой поверхности и не может обеспечить необходимую укрывистость покрытия поверхности и равномерную декоративную окраску субстрата.

Задачей изобретения является расширение ассортимента лакокрасочных материалов, обеспечивающих коррозионную защиту металлических поверхностей с одновременным их окрашиванием, путем создания такого состава для покрытия поверхностей, который бы позволял окрашивать поверхности в светло-бежевой цветовой гамме, улучшил бы технологические показатели потребительских свойств, таких, как вязкость и продолжительность срока годности.

Задача решается тем, что создан состав эмали, содержащей пленкообразующий компонент (А-15-0) - 15% частично омыленный сополимер винилхлорида с винилацетатом в смеси органических растворителей, состоящей из бутилацетата, ацетона и толуола при их соотношении 1:2:5, смесевой пигмент, содержащий в маc.% диоксид титана 9,10-10,30, желтый железооксидный пигмент 1,10-8,90, красный железооксидный пигмент 0,10-0,30 и технический углерод - остальное, наполнитель в виде смеси микроталька и аэросила при их содержании в смеси в мас.% 90,0-92,0 и 8,00-10,0 соответственно, при следующем весовом соотношении названных компонентов, мас.%:

Пленкообразующий компонент 79,60-87,00

Смесевой пигмент 10,50-18,00

Наполнитель 2,40-2,50

В качестве пленкообразующего компонента используется раствор омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом 15% концентрации в смеси органических растворителей, содержащей бутилацетат, ацетон, толуол, в соотношении 1:2:5.

В качестве наполнителя используется смесь микроталька и аэросила при следующем соотношении компонентов в этой смеси, маc.%:

Микротальк 90,0-92,0

Аэросил 8,0-10,0

С целью расширения колористической гаммы декоративно-защитных покрытий светло-бежевого цвета предлагается смесевой пигмент, содержащий пигмент красный железооксидный, пигмент желтый железооксидный (например, марки Ж-1 или Ж-2), двуокись титана (например, марки Р-02), технический углерод (например, марки П-803, К-354) при следующем соотношении данных компонентов, маc.%:

Диоксид титана 9,10-10,30

Желтый железооксидный

пигмент 1,10-8,90

Красный железооксидный

пигмент 0,10-0,30

Технический углерод Остальное

Предлагаемый состав эмали при формировании покрытия отверждается за счет химического взаимодействия гидроксильных групп сополимера винилхлорида с винилацетатом с соответствующими группами отвердителя. В качестве последнего могут быть использованы различные амины и изоцианаты. Экспериментальные исследования показали, что наиболее твердое и устойчивое покрытие с использованием предлагаемого состава эмали формируется с использованием изоцианатного отвердителя с массовой долей изоцианатных групп эмали 16-17% от всей массы отвердителя. Такими отвердителями являются отвердители Десмодур N75, представляющий собой раствор смеси 2,4-толуилендиизоцианта и 1,6 гексаметилендиизоцианата, или полиизоцианат-биурет, взятые для данного состава в количестве 4,8 или 5,6 маc.%.

В отличие от известных эмалей предлагаемый состав позволяет повысить прочность пленки покрытия, понизить вязкость и тем самым обеспечить возможность применения наиболее технологичного метода нанесения эмали на поверхность изделия, например метода пневматического распыления. Кроме того, лакокрасочный состав в заявляемом соотношении компонентов (раствор пленкообразующего, смесевой пигмент, наполнители) позволяет увеличить при температуре (20±2)°С срок годности (жизнеспособности эмали, соединенной с отвердителем) до 24 ч при оптимальном значении показателя вязкости. При достижении нового технического результата одновременно обеспечивается светло-бежевая окраска покрываемых поверхностей.

Компоненты эмали готовят смешиванием обычными приемами, исходя из расчетных количеств составляющих.

Вначале при перемешивании готовят раствор пленкообразующего компонента (15% раствор в смеси органических растворителей омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом), затем для получения пигментной пасты в часть раствора пленкообразующего компонента добавляют смесевой пигмент и наполнители с последующим диспергированием получаемой пасты, пропуская ее через бисерную мельницу для достижения дисперсности размеров частиц не менее 45 мкм. Затем в смеситель загружают полученную пигментную пасту и оставшуюся часть 15% раствора омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом. После перемешивания полученный состав эмали фильтруют и затаривают.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1. Состав содержит при достижении окраски бежевого цвета на 1000 маc.ч.: 15% раствор пленкообразующего - 870 маc.ч.; диоксид титана - 91,4 маc.ч.; желтый железооксидный пигмент - 11,0 маc.ч.; красный железооксидный пигмент - 1,5 маc.ч.; технический углерод - 0,1 маc.ч.; микротальк - 23,4 маc.ч. и аэросил марки А-380 - 2,6 маc.ч.

Примеры состава эмали для получения других цветов в мас.% представлены в таблице 1. Там же приведено соотношение компонентов эмали с отвердителем.

В таблице 2 приведены свойства эмали и покрытия в сравнении с известными декоративно-защитными эмалями.

Определение свойств эмали и покрытий проводилось по стандартным методикам: определение условной вязкости эмали по ГОСТ 8420, определение количества растворителя и массовой доли нелетучих веществ по ГОСТ 6989, определение скорости высыхания эмали по ГОСТ 19007, эластичность пленки при изгибе по ГОСТ 6806, твердость покрытия по ГОСТ 5233, прочность пленок при ударе по ГОСТ 4765, адгезия покрытий по ГОСТ 15140, стойкость пленки к статическому воздействию воды по ГОСТ 9.403. Подготовка образцов эмалей и покрытий к испытаниям проводилась по ГОСТ 8832, разд.3.

Полученные результаты испытаний предлагаемой эмали и покрытий, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о достижении цели изобретения.

Изобретение относится к эмали, предназначенной для защитно-декоративной окраски поверхностей различной природы, и может найти применение для декоративной антикоррозионной защиты предварительно загрунтованных поверхностей металлических изделий, в том числе крупногабаритных. Эмаль содержит пленкообразующий компонент (А-15-0) – 15% частично омыленный сополимер винилхлорида с винилацетатом в смеси органических растворителей, состоящей из бутилацетата, ацетона и толуола при их сооношении 1:2:5, смесевой пигмент, содержащий в мас.% диоксид титана 9,10-10,30, желтый железооксидный пигмент 1,10-8,90, красный железооксидный пигмент 0,10-0,30 и технический углерод – остальное, наполнитель в виде смеси микроталька и аэросила при их соотношении в смеси в мас.% 90,0-92,0 и 8,00-10,0 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%: пленкообразующий компонент 79,60-87,00; смесевой пигмент 10,50-18,00, наполнители 2,40-2,50. Технический результат состоит в улучшении технологичных показателей, в частности понижении вязкости и увеличении срока годности с одновременным обеспечением декоративного эффекта светло-бежевой цветовой гаммы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Эмаль, содержащая пленкообразующий компонент (А-15-О) – 15%-ный частично омыленный сополимер винилхлорида с винилацетатом в смеси органических растворителей, состоящей из бутилацетата, ацетона и толуола при их соотношении 1:2:5, смесевой пигмент, содержащий, мас.%: диоксид титана 9,10-10,30, желтый железооксидный пигмент 1,10-8,90, красный железооксидный пигмент 0,10-0,30 и технический углерод – остальное, наполнитель в виде смеси микроталька и аэросила при их содержании в смеси 90,0-92,0 и 8,00-10,0 мас.% соответственно, при следующем соотношении названных компонентов, мас.%:

Пленкообразующий компонент 79,60-87,00

Смесевой пигмент 10,50-18,00

Наполнитель 2,40-2,50