Матовый лак Советский патент 1983 года по МПК C09D3/68 

Изобретение относится к лаковым полиэфирным составам термохимического отверждения, используемым для получения матовых защитно-декоратив ных покрытий на дереве, бумаге идругих материалах. Известен матовый полиэфирный лак включающий ненасыщенную полиэфирную смолу, мономер, растворитель, ускоритель, инициатор полимеризации и матирующую добавку, в качестве кото рой используются кремнеземсодержащи неорганически соединения С 3 К недостаткам указанного лака относятся низкие эксплуатационные показатели покрытия, длительность процесса сушки, технологические ограничения при применении. Эти огр ничения- связаны с тем, что при вязкости 5 с по BS-t и содержании нелетучих вес. требуются сле дующие технологические режимные параметры при отделке: нанесение грунта-отвердителя, выдержка в течение 25-30 с, затем нанесение лака с ускорителем, сушка покрытия при 20°С А ч, при 1,5 ч Сдопо нительной выдержкой деталей в столе после сушки не менее 12 ч, т.е. необходимо длительное время время сушки и выдержки. Матовые покрытия на основе данного лака характеризую ся твердостью 0, по МЭ-3, блеском 3-71 по ФБ-2, ровной гладкой поверх ностью, но пленка пишется ногтем в поверхностном слое и не водостойкая Известен лак, включающий ненасыщенную полиэфирную смолу на основе пропиленгликоля, этиленгликоля, малеинового и фталевого ангидридов, стирол, ускоритель, инициатор, всплывавшую,добавку - парафин и аэросил, модифицированный диэтиленгликолем. На основе этого лака полу ют глянцевые покрытия.по дереву с применением операций облагораживани шлифования и полирования 2 3 Однако состав характеризуется длительным временем сушки (до 21 ч не позволяет получать матовое покры тие, наблюдается низкая морозостойкость покрытия, что затрудняет его эксплуатацию. Наиболее близким к изобретению является матовый лак, представляющий собой раствор ненасыщенной поли эфирной смолы, синтезированной на основе этиленгликоля, моноаллиловог эфира глицерина, тетрагидрофталиевого и малеинового ангидридов, в триэтиленгликолевом диэфире метакриловой кислоты (ТГМ-3) и ацетоне с добавлением коллоксилина В-В, алкидной ре.зиловой смолы №90, матирующей кремнеземсодержащей добавки ТК-800 или ТК-900, ускорителя ,ff 25 (раствора кобальтовых солей нафтеновых кис-i лот в толуоле} и инициатора полимеризации - гидроперекиси изопропилбензола СЗЗ . Недостатком такого лака является то, что характеризуется сравнительно высокой вязкостью 100-150 с по ВЗ- при 20°С при низком содержании нелетучих v(5-5 вес.), длительным временем высыхания пленки (при 20°С - 8ч, при 60°-50 мин). Покрытия, получаемые на осноае этого лака характеризуются невысокими эксплуатационными свойствами: низкая водо-, светои морозостойкость, невысокая стойкость к действию спирта и царапания. Цель изобретения сокращение продолжительности сушки покрытия и улучшение его эксплуатационных свойств. / Поставленная цель достигается тем, что матовый лак, включающий ненасыщенную полиэфирную смолу, мономер растворитель, ускоритель, инициатор и матирующую добавку, содержит в качестве ненасыщенной полиэфирной смолы олигопропилендиэтиленмалеинатфталатную смолу, в качестве мономерастирол, в качестве ускорителя - комплекс пятиокиси ванадия с монобутилфосфорной кислотой с содержанием ванадия 0,51-0,05, в качестве матирующей добавки - кальцийцинкалюмосиликагель, содержащий 3,0-5, вес., СаО, 1,0-1,5 вес.оАе20з. 0,4-2 вес.о ZnO, модифицированный смесью горного воска, церезина и парафина при соотношении их 1:1:1, в качестве растворителя - бутилацетат при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: Ненасыщенная олигопропилендиэтиленмелеинатфталатнаясмола58,3-60,0 Стирол36,1-38,0 Бутилацетат 3,7 -3,9 Комплекс пятиокиси ванадия с монобутилфосфорной кислотой с содержанием ванадия 0,5±0,05 1 ,0-1 ,2

310

Инициатор1,0-1,2

Кальцийцинкалюмосиликагель, модифицированный смесью горного воска, церезина и парафина при соотношении 1:1:1 1,8-2,0 Ненасыщенная полиэфирная смола на основе пропиленгликоля, диэтиленгликоля, фталевого и малеинового ангидрдов о сочетании с ускорителем - комплексом пятиокиси ванадия с монобутилфосфорной кислотой обеспечивает сокращение технологического процесса сушки полиэфирного матового лака до ч при 20 С на линиях лакирования полиэфирными лаками, высокую морозостойкость полиэфирного покрытия.

Введение модифицированного кальцицинкалюмосили-кагеля в раствор лака позволяет получить ровные матовые не ингибируемые кислородом воздуха полиэфирные покрытия, которые характеризуются пр сравнению с известными высокими эксплуатационными свойствам водо-, светостой.костью, стойкостью к действию спирта, царапания.

Модифицированный кальцийцинкалюмосиликагель изготавливают по следующей технологии.

К 0,5 л раствора жидкого стекла (d 1,3 г/см), разбавленного 3 л водопроводной воды при непрерывном перемешивании, добавляют 0,5 л 31ного сернокислого алюминия, 0,6 л 5 -ного хлористого кальция, 0,3 л 3 -ного сернокислого или уксуснокислого цинка и 0,5 л 10%-ной серной кислоты до достижения рН раствора коагеля 6,5-7,0. Полученный коагель измельчают 1-2 мин при скорости 3000 об/мин, затем отмывают технической водой методом декантации до отрицательной реакции на ионы SOt , Cl. , отжимают на фильтре и высушивают при 180-200°С А-6 ч. Сухой образец измельчают в шаровой мельнице -6 ч до получения однородных по размеру частиц 1-АО мк. К измельченному образцу в количестве 100 г, при .С при непрерывном перемешивании на мешалке с числом оборотов 100 об/мин добавляют 15 г смеси модификатора - церезина (ГОСТ 2 88-73 марок 67, 80 ), горного модифицированного воска (ТУ 39-01-013 81) с кислотным числом 8,8, числом омылеОЭ 4

ния 27,3i температурой каплепадения 7б°С, содержанием смол 5,9,. содёрж нием золы 0,015, парафина (.ГОСТ 1-3577-71 или по ТУ-бод- 12-75), при этом соотношение модификаторов составляет 1:1:1. Обработку проводят

1,5-2 ч до полного исчезновения кусочков модификатора, затем образец . охлаждают до комнатной температуры 0 и просеивают на сите с диаметром отверстий 0,25 мм. Модифицированный кальцийцинкалюмосиликагель характеризуется следующими показателями:

Размер частиц, 5 мкмl-iO

Удельная поверхность, 250-300

Насыпной вес,

г/л2 0-260

0 Содержание

компонентов,

вес.,: 3102 79; ° 5,, ,-, ZnO 1,6; органические воскообразные вещества 12,95 Технология приготовления зaявляe югo

лака заключается в синтезе ненасыщенной полиэфирной смолы азеотропной конденсацией в среде толуола 0,57 моль пропиленгликоля, 0,55 моль диэтилен0 гликоля, 0, моль фталевого ангидрида и 0,6 моль малеинового ангидрида при 3 ч и затем выдержка при 200 ± + 5°С до кислотного числа не более 38 мг КОН/Г и вязкости 70%-ного раствора смолы в этилацетате 70-80 с по ВЗ- при 20°С. Полученную смолу охлаждают до , вводят гидрохинон, охлаждают до и вводят бутилацетат до содержания смолы 92,5+0 ,2%. Раствор смолы в бутилацетате охлаждают до 60-б5°С и сливают в смеситель, содержащий стирол. Содержание стирола в лаке составляет 37+ 1%. После получения такого раствора производят постановку лака на тип ацетоном до вязкости по ВЗ- при 20С с, сухого остатка 57121. В полученный раствор на 100 мае.ч. лака вводят 1,8-2 мае.ч матирующей добавки - модифицированного кальцийцинкалюмосиликагеля. Сначала добавку смачивают небольшимколичеством лака до получения пастообразного состояния, состояния, затем совмещают с остальным количест-, вом лака при перемешивании при 200 об/мин 0,5 ч. Полученный раствор лака фильтруют через сито с размером ячеек 60-70 мк, затем в раствор лака добавляют ускоритель, инициатор полимеризации и лак наносят аппликатором на образцы древесностружечных плит, облицованные шпоном красного дерева, ясеня, бука, дуба или синтетического шпона с расходом 250-350 г/м. При нанесении на двухголовочной лаконаливной машине лак наносят с расход ЗОО-ЗбО г/м, на 1 головке - рабочий состав лака с инициатором. На ft головке - рабочий сосtas лака с ускорителем и. матирующей добавкой. Нанесенный слой матового покрытия сушат 3 ч при 18-25°С и относительной влажности не более , и;ли при 60°С 1 ч. Для полученных матовых-покрытий определяют внешний вид, Твердость пленки по ГОСТ . матовость - блеск пленки по прибору ФБ-2 ГОСТ , стойкостьк ствию воды за 2 ч, стойкость пленки к сухому облучению под лампой ПРК-2 по истечении /2 ч, морозостойкость к воздействию переменных температур по ГОСТ 19720 7 1 царапаемость опреДеляют визуально при нажатии и писании ногтем, истираемость - по изменению блеска покрытия. Образцы истирают на лабораторном круге ЛКИ-2 при скорости истирания 33,5 м/мин 30 мин определяют блеск покрытия и рассчитывают стойкость по формуле:

65

где 65 блеск контрольного образца,

ок - блеск после истирания j сз - блеск до истирания. Для лака определяют вязкость, содержание нелетучих, жизнеспособность и седйментационную устойчивость, жизнеспособность полуфабрикатного лака с матирующей добавкой более 6 мае, рабочих растворов с ускорителем и инициатором более 2k ч. 8 лаке наблюдается оседание матовой добавки через 2 ч, но после легкого взбалтывания и перемешивания жидкость становитсА однородной.

В таблице приведены примеры составов предлагаемого лака, его свойства и показатели покрытий.

-

iёL

ооa

z«оI

rgк X

нкс; .2

UиU m

МАТОВЫЙ ЛАК, включающий ненасыщенную полиэфирную смолу, мономер, растворитель, ускоритель, инициатор и матирующую добавку, о т л и чающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности сушки покрытия и улучшения его эксплуатационных свойств, он содержит в качестве ненасыщенной полиэфирной смолы олигопропилендиэтиленмалеинатфталатную смолу, в качестве мономера стирол, в качестве ускорителя - комплекс пятиокиси ванадия с монобутилфосфорной кислотой с содержанием ванадия 0,510,05%, в качестве матирующей добавки - кальцийцинкалюмосиликагель, содержащий 3,0-5, вес.% СаО , 1,01,5 вес.% АВгОз , 0,-2,0 вес.IZnO, модифицированный смесью горного воска церезина и парафина при соотношении их 1:1:1, в качестве растворителя-бутилацетат при следующем соотношении компонентов, мае.ч.: (Л Ненасыщенная олигопропилендиэтиленмалеинатфталатная смола 58,3-60,0 Стирол36,1-38,0 Бутилацетат3,7-3,9 Комплекс пятиокисм ванадия с монобутилфосфорной кислотой с содержанием ванадия 0,5+0,05% 1,0-1,2 Инициатор 1,0-1,2 Кальцийцинкалю4 мосиликагель , модифицированный смесью горного воска, церезина и парафина, при соотношении их 1:1:11,8-2,0

X

о ьп vnirt

О s

0-0

ffl о

k

I - «ч1 о I «N

4) ш

IQ О

с о

ii

. XSO Q АС

- о

в мЛ q Z

1си с; х

-X О в

« X

АЛЖ П С X

)

0)

I а С« X а а

S.X С 2

в с «а 4 tf

S

i9ё1

ai

К V

п а

II п

н

SIX хч о к

S

1 оJ & J I X

ж ее u X X

4

tpЮЮОЭ 16

Матирующий полиэфирный лак харак-истираемость и царапаемость. Матовые

теризуется невысокой продолжитель-полиэфирные покрытия при истирании

ностью сушки для получения качествен-ие расплавляются, ного матового покрытия, не требует дополнительной выдержки покрытия после $ Применение предлагаемого матового

сушки, позволяет осуществлять тех-полиэфирного лака позволяет расширить

иологический процесс без подслоя,ассортимент, качество и декоративвключает отечественное доступноеность матовых покрытий, сократить,:

сырье и имеет высокие эксплуатацион-технологический цикл получения матоные показатели матового покрытия: Ювых полиэфирных покрытий, уменьшить

стойкость к действию воды, спирта,расход лака при отделке, заменить

к сухому облучению, морозостойкость,импортные материалы.