СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ЭМУЛЬСИЙ НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗЫ Советский патент 1969 года по МПК C08L1/18 C08K5/42 

Изобретение относится к способу приготовления ВОДНЫХ эмульсий нитроцеллюлозы с отрименением оксиэтилированного касторового масла или полико,ндвнсатов окисиПропилена - окиси этилена и касторавого масла в качестве эмульгаторов. При этом эмультированием .специальных фаз лака, состоящих из нитроцеллюлозы, органических растварителей ,и смягчителей, в 1воДНых растворах эмульгаторов приготовляют стойжие разбавленные водой эмульсии, которые при высыхании образуют прозра чные пленки нитроцеллюлозы.

По известным способам приготовляют водкые эмульсии .нитроцеллюлозы либо недостаточно водоустойчивые, или нестойкие при хранении; кроме того, ири добавлении других веществ ухудшаются показатели этих эмульсий.

Цель изобретения-приготовление эмульсий нитроцеллюлозы с достаточной стойкостью при хранении, отвечающей техническим целям; причем изготовленные из этих эмульсий тролитки, покрытия и пленки должны быть водоустойчивыми и обладать хорош.и.м блеском также ири разбавленном нанесении эмульсий. Подобные эмульсии должны приготовляться в технически пригодных мешалках, диопергаторах, эмульгаторах или гомогенизаторах.

честве эмульгаторов неионогенные поверхностно-активные вещества, одни или в комбинации с анионоактивными поверхностно-активными .веществами. При этом соотношении меж5 ду неионогенпыми и анионоактивными соединениями ДО.ЛЖНО составлять приблизительно от 100 : 1 до 1 : 1, преимущественно от 20:1 до 3:1. В качестве неионогенных эмульгаторов применяют преимущественно водорастворимое ок0 сиэтилированное :касторовое масло, водорастворимые поликонденсаты окиси пропилена - окиси этилена с мол. вес. от 3500 до 7000 и 25 вес. % окиси этилена, преимущественно мол. вес от 4500 до 5500, а количество окиси этилена -от 35 до 45 вес. %. Можно иопользовать та:кже известные и стандартные неионогенные поверхностно-а«ти вные соединения такие, как водораствор;имые оксиэтилп.роваННые кислоты жирного ряда, жирные спирты, жир,ные амины и алкилфенолы.

Если .применяют комбинацию неионогенных и аиионоактнвных соединений, то используют зти неиоиогенные соединения .преимущественно с такимн анионоактивными эмульгаторами,

как алкиларилсульфОнаты, алкилмононатрИЙсульфагы Ci2-Cis, насыщенные и ненасыщенные первичные алкилсульфаты.

Для (Приготовления эмульсий нитроцеллюлозы по ПредлагаемoN y способу эти поверхностдобавляют в фазу лака перед смешиванием с водой. При этом применяемое количество эмульгаторов составляет в леионогеиных соединениях от 1 до 20 вес. %, преимущественно от 5 до 15 вес. %; в анионоактивных вещест.вах - от 0,1 до 5 вес. %, преимущественно от 0,3 до 1 вес. % от иапользуемого количества воды.

Фаза лака содержит в качестве пленкообразующего вещества нитроцеллюлозу (коллоксилин), .которую нрименяют для обычлых нитроцеллюлозных лаков, причем для достижения твердости от 8 до 30% используют вещества с .кизкой вязкостью. Растворители и смягчители должны быть малорастворимыми или ке растворимыми в воде и обладать такой плотностью, чтобы можно было регулировать ллотность фазы лака до 100. Один из растворителей должен быть менее летуч, чем вода.

В качестве растворителей используют следующие вещества:

Бутилацетат

Амилацетат

Гексилацетат

Октилацетат

Изооктилацетат

Цнклогексилацетат

Метилциклогексанон

Циклогексанол

Диизобутилкетон

Метиламилкетон

Этиламилкетон

Изофорон

В качестве разбавителей применяют этанол, проианол, бутанол, этилполигликол, толуол, ксилол, бензиловый спирт.

В качестве смягчителей используют дибутилфталат, диоктилфталат, касторовое масло (сырое и продутое). Количественный состав фазы лака зависит от цели примепения.

Предлагаемый способ приготовления водных эмульсий целлюлозы отличается от известного, заключающегося в эмульгировании с помощью водных растворов поверхностно-активных веществ - оксиэтилированного касторового масла ИЛИ поликонденсата касторового масла с окисью лропилена - окисью этилена тем, что к новерхностно-активному веществу добавляют алкилмонояатрийсульфат Cjo-С, и/ил,и алкиларилсульфоиаты, и/или первичные алкилсульфаты, желательно, чтобы оксиэтилированное касторовое масло содержало не более 50% окиси этилена, а поликонденсат с окисью пропилена - окисью этилена - 35- 45% окиси этилена. При желании можно получить окращенные эмульсии добавлением красителей, .растворов красителей, нигменто В, диспергирвваниых пигментных паст.

Также 1Ири желании можно в эмульсию добавлять иоливиннл ацетат.

Указанные отличия тюзволяют улучщить ivaчество щелевого про.дукта.

щественно 70--50 ч., фазы лака с содержанием от 8 до 30% твердого вещества нитроцеллюлозы растворяют в раство.рителях, разбавителях и смягчителях .и затем смешивают с 25- 70 ч., лреимущественно с 30-50 ч., водной фазы. Эта водная фаза содержит от 1 до 20%, гфеимущественно от 5 до 12%, неионогевных эмульгаторов описанного типа и 1-20%, преимущественно 5-12%, неионогенных эмульгаторов описанного типа с 0,1-5%, преимущественно 0,3-1%, анионоактивных эмульгаторов. В водную фазу можно добавлять вещества высоковязкне или защитно-коллоидные такие, как желатина, казеин, .метилцеллюлоза.

Смсшиван;1е обеих фаз можно осуществлять в известных стандартных мещалках, дисиергаторах, эАгульгаторах или гомогенизаторах. При этом сохраняемая в таком виде .сырая воднолаковая эмульсия сначала может неремещиваться в мещалках и эмульгироваться в эмульгаторах, гомогенизаторах, коллоидных мельницах или быстродействующих смесителях. Непосредственно после этого ее можно разбавнть любым количеством воды.

Приготовленные таким образом эмульсии очень стойкие, дают равномерно .блестящую водостойкую пленку. Вышеописанным способом приготовляются также эмульсии, которые содержат в фазе лака смолы, пигмент и растворимые красители. Цветные эмульсии могут быть также .пр.1готовлены смешиванием предлагаемой эмульсии с растворами красителей. Концентрация этих растворов с целью получения хорошей стойкости цветной эмульсии

не должна превышать 3%. Смесь растворов

красителей с предлагаемыми эмульсиями в

соотношении от 1:5 до 1:20 мож.но получить

простым смешиванием при помощи мешалки.

Другой способ приготовления первичных

эмульсий состоит в смешивании предлагаемой эмульсии с пигментной пастой. В качестве пигментных паст могут применяться .преимущественно пигментные дисперсии без связующего вещества и со связующим веществом - казеином и нитроцеллюлозой. Пигментные пасты, которые перед употреблением мотут разбавляться водой, смешивают с предлагаемой эмульсией преимущественно в количестве от 0,1 до 5% относительно готовой эмульсии.

Особо прочные па |Истирание матовые покрытия из эмульсий нитроцеллюлозы получают смешиванием предлагаемых эмульсий с обычными полившшлацетатными дисперсиями. Подобные смеси с содержанием 99-70 ч. эмульспи нитроцеллюлозы .и 1-30 ч. поливинилацетатной дисперсии приготовляют преимущественно в случае, когда эффект матировки, вызванный разбавлением водой, достаточен. Эмульсии, приготовляемые согласно изобретению, нриме.няют для производства пропиток, покрытий и пленок па различных основах. Не.которые ТИ1ПЫ предлагаемых э.мульсий используют для окончательной выделкн кожи: они значительно улучшают качество готовых кож, -Пример 1. Для приготовления эмульсии нитроцеллюлозы для впитьт.вающих эластичных основ црименяют фазу ла1ка следующего состава: Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая - технический .продукт Е 480L18 Дибутилфталат12 Гексилацетат55 Бутаиол15 70 вес. ч. этой фазы вводят в раствор, содержащий 3 вес. ч. водорастворимого оксиэтилового продукта касторового масла в 27 вес. ч. воды. Тотчас образуется эмульсия. Путем гомогенизирования в быстродействующих мешалках -или смесителях в течение 30 мин получают стойкую эмульсию лака и воды, которая разбавляется водой без уменьшения стойкости И может Применяться для разбрызгивающей лакировки. При нанесении эмульсии ,на .поверхность кожи к этой эмульсии можно добавить отвердитель (например, формалин) илИ средство для улучшения грифа (например, воск или восковые вещества). Пример 2. Для малоапитывающей основы приготовляют фазу лака следующего -состава: Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая - технический продукт15 Циклотексанонавая смола2 Дибутилфталат8 Толуол30 Метилциклогексанол30 Бутанол10 Пропанол5 60 вес. ч. этой фазы лака смешивают с 40 вес. ч. раствора, содержащего 2 вес. ч. водорастворимого конденсата окиси пропилена- окиси этилена (мол. вес 5500, 35 вес. % окиси этилена), 0,2 вес. ч. алкилового мононатрийсульфоната и 37,8 вес. ч. воды. Затем эмульсию лака и воды эмульгируют посредством эмульгатора или гомогенизатора. Получают стойкую эмульсию. .Пример 3. Приготовляют фазу лажа следующего состава: Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая - технический нродукт Е 480L12 Дибутилфталат7 Кастор.овое масло продутое2 Гексилацетат70,4 Этанол6 Оксиэтиловый продукт касторового масла2,5 Первичный алкилсульфат0,1 50 вес. ч. этой фазы лака эмульгируют в 50 вес. ч. воды в быстродействующем смесителе. Получают эмульсию, которая после высыхания образует -прозрачную эластичную пленку. Пример 4. Приготовляют цветной расор лака следующего состава. Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая - технический продукт Е 620 L15 Дибутилфталат4 Касторовое масло продутое4 Гексилацетат54 Метилциклогексанои15 Бутанол7,7 Эфирорастворимый бурый краситель0,3 67 вес. ч. этой фазы лака смешивают 33 вес. ч. .водной фазы состава: Воднорастворимый оксиэтиловый (Продукт касторового масла2,0 Ал;килбензолсульфоиат0,3 Л елатина0,1 Вода30,6 тем смесь гомогенизируют в быстродейстющем смесителе или эмульгаторе, При этом я стойкости эмульсии добавляют еще вес. ч. воды на 100 вес. ч. эмульсии. Получаемая эмульсия особенно -пригодна я маловпитывающих или невпитывающих нов, причем она может наноситься разбрызванием, литьем или ногрул ением. Пример 5. Диспергированием пигмента растворе лака известным образом ириготовют нигмеитный лак следующего состава: Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая - технический продукт Е 400L 20 Диоктилфталат9 Касторовое масло нродутое9 Гексилацетат49 Двуокись титана3 Бутанол10 65 вес. ч. этой фазы лака эмульгируют с вес. ч. 12%-ного раствора поликонденсата иси пропилена - окиси этилена (мол. вес. 00, 45 вес. % окиси этилена) в воде в быродействующем смесителе. Получают эмулью, образующую белую блестящую очень ругую пленку на -впитывающей основе. Пример 6. ИзБест:-1ым образом приготовют пигментный лак следующего состава: Нитроцеллюлоза (коллоксилин) сухая - технический продукт Е 375L 13 Дибутилфталат8 Касторовое масло иродутое2 Циклогексаиол10 Этилполигликол5 Бутанол7 Гексилацетат .51 Двуокись титана анатаз4 60 вес. ч. этой фазы лака эмульгируют Поликондевсат окиси пропилена - окИСи этилена и касторового масла (мол. вес 5000, окись этилена 40%) Получают пигментную разбавленную водой эмульсию, которая -после высыхания образует белую упругую 1пленку. Пример 7. На 100 вес. ч. эмульсии нитроцеллюлозы, Приготовленной согласно примеру 2, добавляют 7 (вес. ч. 3%-ного водного раствора водорастворимого бурого красителя и , - , интенсивно перемещивают в мешалке. Получают цветную эмульсию, которая после высыхания образует цветную водостойкую пленку. Пример 8. 1 вес. ч. обычной пигментной диоперсии оКиси титана разбавляют 1 вес. ч. воды и, интенсивно размещивая, добавляют к 98 вес. ч. эмульсии .нитроцеллюлозы, приготовленной согласно примеру 2. Получают эмульсию, которая -после высыхания о-бразует пигментную блестящую и упругую пленку. Пример 9. 0,5вес. ч. обычной пигментной пасты окиси железа на казеине разбавляют 1 вес. ч. воды и добавляют к 98,5 вес. ч. эмульсии нитроцеллюлозы, .приготовленной по примеру 1. Путем смещивания получают эмульсию, которая -после высыхания образует красно-бурую пигментную блестящую очень упругую пленку. Пример 10. 90 вес. ч. эмульсии .нитроцеллюлозы, 1приготовленной согласно примеру 1, смешивают с 10 вес. ч. водной дисперсии ;поливинилацетата. Полученная смесь -после высыхания образует упругую матовую пленку, стойкую к воде и трению. Предмет изобретения 1. Способ приготовления водных эмульсий нитроцеллюлозы эмульгированием с помощью водных растворов поверхностно-активных веществ-оксиэтилированного касторового масла или .ноликонденсата окиси пропилена - окиси этилена, отличающийся тем, что, с целью улучщения качества целевого -нродукта, к поверхностно-активному веществу добавляют ал1кил.мано-натрийсульфаты , и/или алкиларилсульфонаты, и/или первичные алкилсульфаты. 2.Спосо-б |По п. 1, отличающийся тем, что применяют оксиэтилированное касторовое масло, содержащее не более 50% окиси этилена. 3.Способ ПО п. 1, отличающийся тем, что . „, .,, „„ применяют пол-иконденсат окись пропилена - окись этилена, содержащий 35-45% окиси этилена. 4. Способ-по нл. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с .цельюполучения окрашенных эмульсий, -в 1последние добавляют красители, растворы красителей, пигменты или диспергированные пигментные пасты. 5. Способ по пп. 1, 2 и 3, отличающийся те-м, что в эмульсию добавляют ноливинилацетат.