Водоразбавляемый нитроцеллюлозный лак для древесины Советский патент 1992 года по МПК C09D101/18 C09D101/18 C09D167/08 C09D163/02 

Изобретение относится к получению лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы и может быть использовано для изготовления, водоразбавляемых нитроцёл- люлоэных лаков для получения матовых покрытий.

Известны водоразбавляемые нитроцеллюлозные краски, содержащие нитроцеллюлозу, алкидную смолу, пластификаторы, органические растворители, пигменты, ПАВ и воду. Однако они не могут быть использованы для получения лаковых покрытий, поскольку содержат пигменты, т.е. получается укрывистое покрытие, скрывающее декоративный эффект подложки. Кроме того, физико-механические свойства не достаточны для получения покрытий по дереву: относительная твердость, смываемость.

Известны водоразбавляемые нитроцел- люлозные лаки, содержащие нитроцеллюлозу, пластификаторы, алкидную смолу, органические растворители, поверхностно- активные вещества и воду, которые могут

формировать покрытия на древесине и других материалах и могут быть использованы для лакирования мебели. Соотношение нитроцеллюлозы и других пленкообразующих компонентов выбирается исходя из необходимости получения комплекса физико-механических свойств (эластичность, твердость). Состав и количество органических растворителей выбирается исходя из необходимости формирования бездефектных покрытий.

Матовые покрытия из таких композиций можно формировать/если использовать малое количество органических растворителей. Однако в этом случае получаются покрытия с невысокими физико-механическими свойствами и низкой водостойкостью.

Введение матирующих добавок приводит к ухудшению стабильности дисперсий в процессе хранения и ухудшения качества покрытий.

Другим недостатком водоразбавляемых лакоэ является их плохое растекание, осо(Л

С

V4 Ю 00 ь

CJ

го

бенно на гидрофобных подложках, что не обеспечивает равномерности слоя при формировании двухслойного покрытия. Уменьшение количества растворителя или введение матирующих добавок ухудшает растекание и качество покрытий.

Таким образом, существующими составами невозможно получить водную дисперсию лака, из которого можно получить матовые покрытия с хорошим растеканием. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому лаку является дисперсия, для лакирования мебели (см. патент США № 4177172, МКИ COS L 1/18). включающая в себя нитроцеллюлозу, алкидную смолу, пластификатор, органические растворители, поверхностно-активные вещества и воду. Покрытия из этой дисперсии образуют нелипкие прозрачные пленки. Они имеют относительно высокий блеск и плохо растекаются при нанесении на стеклянную пластинку или вторым слоем.

Целью изобретения является снижение блеска и улучшение розлива.

Цель достигается тем. что в известный водоразбавляемый нитроцеллюлозный лак для древесины, содержащий нитроцеллюлозу, пластификатор, органические растворители, алкидную смолу, поверхностно-активные вещества и воду, дополнительно содержит эпоксидную смолу с температурой плавления 70-130°С при следующем соотношении компонентов, мас%:

Нитроцеллюлоза10,939-18,421

Алкидная смола6,367-11,168

Эпоксидная диановая смола1,284-4,930

Пластификатор1.729-5,023

Поверхностно-активное вещество2 ,087-4,000

Органический растворитель36-46

Вода24-34

В качестве алкидной смолы могут быть использованы алкидные смолы, применяемые при производстве нитролаков и красок, представляющие собой полиэфир глицерина и фталевого ангидрида, модифицированные льняным, подсолнечным, касторовым, хлопковым маслом или. синтетическими жирными кислотами.

В качестве пластификатора могут быть использованы пластификаторы, применяемые при производстве нитролаков и красок: дибутилфталат, диоктилфталат, трибутилфталат (табл. 3).

В качестве растворителей могут быть использованы ароматические углеводороды (толуол, ксилол), ацетаты (этилацетат, бу- тилацетат, амилацетат), спирты (этанол, бутанол), целлозольвы. Состав растворителей выбирается исходя из наличия растворителей в исходных компонентах (в нитрате: целлюлозы - спирты, в алкидной смоле - толуол, ксилол, в эпоксидном олигомере толуол), экономических соображений и необходимости получения растворов пленко- образователей с вязкостью, достаточной для перевода их в дисперсионное состояние (в табл. 4 представлены примеры получения

0 лаков и покрытий на их основе с применением различных составов растворителей).

В качестве ПАВ могут быть использованы поверхностно-активные вещества: смеси проксанола с синтафопом (оксифосом)

5 (табл.5).

Пример получения лака (известный). В емкость, снабженную мешалкой с числом оборотов до 10000 в мин вводят 60 г раствора ПАВ, состоящего из 1,8 поливинилового

0 спирта и 58.2 г воды, а затем раствор, состо- ящий из 16,4 г коллоксилина, 3,6 г дибутил- фталата, 20 г алкидной смолы и 60 г этилацетэта, и диспергируют смесь в течение 40 мин. После диспергирования отгоня5 ют этилацетат на ротационном испарителе под вакуумом и дополнительно вводят 20 г ди бутил фталата, 24,8 г метилцеллозольва, 8,8 г этиленгликольацетата, 6,4 г 4-метил-2- оксипентанола, 46,8 г воды и 12 г ПАВ.

0

Пример получения лака по предлагаемому способу. В смеситель, снабженный мешалкой на 10000 об/мин, вводят 60 г водного раствора ПАВ, состоящего из 3.6 г

5 проксанола-305, 3,6 г триэтаноламиновой соли синтафопа-7, 52,8 г воды, а затем раствор, состоящий из 26 г нитроцеллюлозы, 11 г этилового спирта, 27 г бутилацетата, 18 г толуола, 10 г бутилцеллозольва, 4 г дибутил0 фталата, 32 г алкидной смолы (в виде 50%- ного раствора в толуоле), 12 г эпоксидной смолы (50%-ный раствор в толуоле), и диспергируют смесь в течение 10 мин. Получен- ные образцы лака исследовались на

5 стабильность в процессе хранения, вязкость, сухой остаток. Перед нанесением образцы разбавлялись водой до вязкости 20-28 с по вискозиметру ВЗ-4, наносились пнезмораспылением на стеклянные пла0 стинки для определения твердости, растекания, времени высыхания; на металлические пластинки для определения прочности пленок при изгибе (эластичность); на деревянные пластинки для опре5 деления блеска, водостойкости, светостойкости. Определение свойств проводились в соответствии с принятыми мето- диками и требованиями ГОСТа для нитроцеллюлозных лаков. Блеск покрытий не должен превышать 20%. Растекание определялось по трехбальной системе (пять вариантов 1а, 16, 1вб II, III).

Рецептуры полученных лаков, их свойства и свойства покрытий на их основе представлены в табл. 1 и 2.

.Свойства воднодисперсионных нитро- целлюлозных лаков и покрытий на их основе, содержащих различные алкидные смолы, приведены в табл. 3.

Свойства воднодисперсионных нитро- целлюлозных лаков и покрытий на их основе, содержащих различные пластификаторы, приведены в табл. 4.

Свойства воднодисперсионных нитро- целлюлозных лаков и покрытий на их основе, содержащих различные поверхностно-активные вещества приведены в табл. 5.

Свойства водоразбавляемых нитроцел- люлозных лаков и покрытий на их основе, содержащих различные органические растворители, приведены в табл. б.

Как видно из таблиц, улучшение розлива и получение матовых покрытий без ухудшения других свойств наблюдается у образцов лака при выполнении с предлагав емым соотношением компонентов.

Воднодисперсионные нитроцеллюлоз- ные лаки для получения матовых покрытий на древесине промышленно не выпускаются.. По сравнению с нитролаком НЦ-243 М при производстве предлагаемого лака в два

раза меньше используется органических растворителей (с учетом разбавления до рабочей вязкости). Технология получения лака исключает стадию диспергирования матирующей добавки (аэросила), наиболее трудоемкую и пожароопасную. Увеличена стабильность в процессе хранения за с«ет отсутствия процесса выседания матирующей добавки в осадок.

Формула изобретения

Водоразбавляемый нитроцеллюлозный лак для древесины, включающий нитроцеллюлозу, алкидную смолу, пластификатор, поверхностно-активное вещество, органический растворитель и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения блеска и улучшения розлива, лак дополнительно содержит эпоксидную диановую смолу с температурой плавления 70-130°С при следующем соотношении компонентов, мас,%:

10.939-18,421 6,367-11.168

Нитроцеллюлоза Алкидная смола Эпоксидная диановая

смола с температурой

плавления 70- 30°С1,284-4,930

Пластификатор1,729-5,023

Поверхностно-активное

, вещество. 2,087-4,000

Органический растворитель36-46

Вода-24-34

Таблица 1

Изобретение относится к получению лакокрасочных материалов на основе нитроцеллюлозы и может быть использовано для изготовления водоразбавляемых лаков для получения матовых покрытий при отделке мебели. Изобретение позволяет снизить блеск и улучшить розлив за счет использования эпоксидной диановой смолы с темп, плавления 70-130°С от 1,284 до 4,930 мае. % в композиции состава, мас.%: нитроцеллюлоза 10,939-18.421, алкидная смола 6,357- 11,168, пластификатор 1.729-5,023, поверхностно-активное вещество 0,087- 4.000, органический растворитель 36-46, вода 24-34. 3 табл.

П р и м е ч а н и es по рецептуре примера 1 сделаны образцы с различными эпоксидными смолами} 28 - ЭД-20; 29.- 3-1)1; 30 - Э-Ад

35

Таблица2

Примечание. Состав остальных компонентов использован как и в примере 1.

Примечание. Состав остальных компонентов, использованных в лаке, тот же, .что и в примере 1.

50:50

АО:60

80:20

50:50

50:50

50:50

более 1232

более 123

более 1230

Более 1230

более 1234

более 1236

ТэблицаЗ

Таблице )

Таблица5

0,46 0,46 0,4 0,46 0,45 0,45

5

5 5 5 5 5

8 в 8 8 8 3

ТаОпицэб