Лакокрасочная композиция Советский патент 1981 года по МПК C09D3/82 C09D3/72 

1

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к акрилсодержащим, предназначенным преимущественно для защиты металлическ изделий.

Известна лакокрасочная композиция, содержащая акриловый сополимер гидроксилсодёржащий простой олигоэфир и аминный отвердитель 1,

Известна также композиция, включающая гидроксилсодёржащий акриловы сополимер - продукт взаимодействия метилметакрилата, бутилметакрилата, стирола и бутйлакрилата с монометакриловым эфиром этиленгликоля, полиизоцианатбиурет, нафтанат цинка и растворитель 2

Однако хотя и композиция характеризуется высокими физико-механическими и защитными свойствами, но покрытия на ее основе обладают недостаточной- водостойкостью, отверждаются при 130°С и имеют низкий. сухой остаток (43-48%).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является композиция, содержащая акриловый сополимер, гидроксилсодёржащий олигоэфир, изоцианатсодержащий отвердитель, пигменты и растворители.

Композиция дает покрытия с высоким сухим остатком (80-90%), обладающая высокими физико-механическими

свойствами (прочность при растяжении по Эрискану 8,8-10,2; блеск по Гарднару 60-95, твердость по Кенигу 118-143). Вязкость пигментированной композиции по. воронке DIN

53211 с диаметром сопла 4 мм (что соответствует воронке ВЗ-4) составляет 100-103 с. Композиция наносится всеми известными способами 3.

Однако нанесение композиции с высокой вязкостью связано с определенными трудностями, требующими либо подогрев.а композиции, что нетехнологично, либо разведения дополнительным количеством растворителя, что снижает сухой остаток композиции.

Цель изобретения - снижение вявкости композиции и улучшение технологичности нанесения.

Поставленная цель достигается тем, что лакокрасочная композиция, включающая акриловый сополимер, гидроксилсодёржащий олигоэфир, .изоцианатсодержащий отвердитель, пигменты и растворители, она содержит в качестве акрилового сополимера сополимер метилметакрилата с мономётакриловым эфиром этиленгликоля с молекулярной массой 2900-4350, со держанием, гидроксильных групп 1,7-1,9%, в качестве г и дрок с иле одер жащего олигоэфира - продукт взаимо действия диэтиленгликоля,неопентил гликоля, фталевого ангидрида и/или адипиновой кислоты с молекулярной массой 650-760 и содержанием гидро ксильных групп 9,50-9,54% при следующем соотношении компонентов, масс.ч.: Акриловый сополимер 100 Гидроксилсодержащий олигоэфир60-20 Изоцианатсодержащий отвердитель100-28 Пигменты150-35 Растворители100-15 В качестве изоцианатсодержащего отвердителя используют полиизоциан биурет, дифенилметандиизоцианат, диэтиленгликольуретан, из пигменто двуокись титана, красный железооксидный пигмент и окись xpioMa, а из растворителей - бутилацетат, метил этилкетон и др. В композиции испол зуют катализатор октоат 2п. Композицию готовят следующим образом. Акриловьий сополимер смешивают с гидроксилсодержащим олигоэфиром. Приготовленную смесь пигментируют, проводя диспергирование пигмента до степени дисперсности 15-20 мкм по Клину в бисерной мельнице или в другом диспергирующем оборудовании. За 20 мин до нанесения в полученную пигментную суспензию при перемешивании добавляют расчет количество изоцианатсодержащего этвердителя и наносят на подложку (сталь, жесть) обычными методами (пневмораспылением, наливом, окуна нием или с помощью аппликатора). Сушка покрытий при 10 мин или при 20 С 4 сут. Толщина отвержденных планок 50-60 мкм. Количество вводимого отвердител определяют по формуле 2 .47- Г -1,1- 100 Д -- J где А - количество отвердителя, необходимое для отверждения 100 ч. гидроксилсодержа щей композиции; Г - процентное содержание гидроксильных групп в композиции акрилового сополимера и гидроксилсодержащего олигоэфира (считая на 100%). П - процентное содержание изоцианатных групп в отвердител Пример 1. В емкости с мешал кой смешивают 200 масс.ч, 50% растiBOpa (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера метилметакрилат .(ММА) и монометакриловый эфир этиленгликоля (МЭГ) в соотношении 85:15, (молекулярная масса 4350, содержание ОН-групп 1,76%) и 2РО масс.ч. гидроjKCилеодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид: неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0,5:О,5:1:1, с молекулярнчэй массой 740 и содержанием ОН-групп 9,-5%) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 290 масс.ч. двуокиси титана. Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору Клин. Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают с 403 масс.ч. 70% раствора в ксилоле (282,1 масс.ч. 100%-ного) полиизоцианатбиурата, 17,4 масс,ч. 5% раствора (0,87 масс.ч. 100%-ного) октоата цинка. Полученная пигментированная композиция имеет вязкость 65 с по ВЗ-4. Композицию наносят на подложку пневмораспылением и сушат при 10 мин. Толщина отвержденной пленки 55 мкм. Пример 2. .200 масс.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММАгМЭГ85:15, молекулярная масса 2900, содержание ОН-групп 1,81%) в смеси бутилацетат:метилэтилкетон - 2:1 добавляют 60 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:неопентилгликоль :диэтиленгликоль - 1:1:1, молекулярная масса 650, содержание ОН-групп 9,53%) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу, загружают .131,1 масс.ч. двуокиси титана и ведут диспергирование до 20 мкм по прибору Клин. Пигментную суспензию отфильтровывают и смешивают с 146 масс.ч. 70% раствора в ксилоле (102 масс,ч. 100%-ного) полиизоцианатбиурата. Готовая композиция имеет вязкость 59 с по ВЗ-4. Композицию наносят на подложку, сушат при 110°С 10 мин. Толщина отверждения пленки 50 мкм. Пример 3. 200 масс.ч. , 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММА:МЭГ 85:15, молекулярная масса 2900, содержание ОН-групп 1,81%) в смеси бутилацетат:метилэтилкетон 2:1 смешивают с 130 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид:неопентилгликоль:дизтиленгликоль 0,75:0,25:1:1, молекулярная масса 760, содержание ОН-.групп 9,54%) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор смешиваю с 211,6 масс.4.. двуокиси титана в бисерной мельнице и ведут диспер гирование до 15 мкм по прибору Клин. Полученную пигментную суспензию фильтруют, затем смешивают в емкости с мешалкой с 276 ма 70% раствора в ксилоле (193,2 масс 100%-ного) полиизоцианатбиурата. Вязкость композиции 63 с по ВЗ-4. Композицию наносят на подложку и сушат при. 10 мин. Толщина покрытия 57 мкм.. Пример 4. 200 масс.ч. 50% раствора акрилового сополимера (ММА:МАГ 85:15, молекулярная масса 2900, содержание ОН-групп. 1,81%) в смеси бутилацетат:метилэтилкетон-2:1 смешивают с 130 масс гидроксилсодержащего сложного разветвленного олигоэфира (неопентилгликоль:фталевый ангидрид: ащипинов кислота:триметилолпропан-1,9:78: : О,52: О,2, молекулярная масса 700, содержание ОН-групп 9,52%) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают 211,6 масс.ч. двуокиси титана. Дис гирование ведут до 15 мкм по прибо ру Клин. Пигментную суспензию смешивают с 276 масс.ч. 70% раство в ксилоле (193,2 масс.ч.100%-ного) полиизоцианатбиурата. Композиция имеет вязкость 160 с по ВЗ-4. Гото вую композицию наносят на подложку и сушат при 110°10 мин. Толщина покрытия 49 мкм. Пример 5. В емкости с мешалкой смешивают 200 маес.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 10б%-ного) акрилового сополимера (MI-IArMSr 85:15, молекулярная масса 4350, содержание ОН-групп 1,76%) и 200 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид:неоп тилгликоль:диэтиленгликоль-0,5:0,5 :1:1,с молекулярной массой 740, со держанием ОН-групп 9,52%) до полног взаимного рас гворения компонентов. Приготовленный раствор смешиваю с 290 масс.ч. окиси хрома в . би серной мельнице и диспергируют до 15 мкм по прибору Клин. Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают с 403 масс,ч. 70% раствора в ксилоле (282,1 масс 100%-нбго) полиизоцианатбиурата, 17,4 масс,ч. 5% раствора (0,87 мас 100%-ного) октоата цинка. Полученная пигментированная композиция имеет вязкость 62 с по ВЗ-4, Компо зицию наносят на подложку пневмораспылением и сушат при Ю ми Толщина отвержденной пленки 57 мкм Пример 6. В емкости с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора (100 масс,ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММА:МЭГ - 85: 15, молекулярная масса 4350, содержание ОН-групп 1,76%) и 200 масс.ч, гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота: фталевый ангидрид:неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0,5:0,5:1:1, с молекулярной массой 740 и содержанием ОН-групп 9,52) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 290 масс.ч. красного железоокисного пигмента. Диспергирование ведут до 15 Мкм по прибору Клин. Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают с 403 масс.ч.70% раствора в ксилоле (28.2,1 масс .ч . 100%-ного) полиизоцианатбиурата, 17 , 4 масс.ч.5% раствора (0,87 масс.ч. 100%-ного) октоата цинка. Композиция имеет вязкость 55 с по ВЗ-4. Композицию наносят на подложку и сушат при 11С°С 10 мин. Толщина покрытия 56 мкм. Пример 7. В емкости с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (14МА:МЭГ-85 :15 , молекулярная масса 4350, содержание ОН-групп 1,76%) и 200 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота:фталевый ангидрид:неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0,5:0,5:1, О : 1, О, с молекулярной массой 740 и содержанием ОН-групп 9,5%) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор подгиот в бисерную мельницу и загружают в нее 280,96 масс.ч. двуокиси титана. Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору. Клин, Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости смешивают со 168,3 масс.ч 100% дифенилметандиизоцианата, .14,% масс.ч. 5% раствора (0,702 масс.ч, 100%-ного) октоата цинка. Полученная пигментированная композиция имеет вязкость 60 с по ВЗ-4, Композицию наносят на подложку и сушат при 110°С 10 мин. Толщина отвержденной .пленки 58 мкм, Пример8. В емкости с мешалкой смешивают 200 масс.ч. 50% раствора: (100 масс.ч. 100%-ного) акрилового сополимера (ММА:МЭГ-85:15, молекулярная масса 4350, содержание ОН-групп равно 1,76%) и 200 масс.ч. гидроксилсодержащего сложного линейного олигоэфира (адипиновая кислота: фталевый ангидрид:неопентилгликоль: диэтиленгликоль-0, 5 :0 , 5:1, 0:1-, О

с молекулярной массой 740 и содёр5канием ОН-групп 9,5%) до полного взаимного растворения компонентов. Приготовленный раствор подают в бисерную мельницу и загружают в нее 239,96 масс.ч. двуокиси титана. Диспергирование ведут до 15 мкм по прибору Клин, Полученную пигментную суспензию фильтруют, после чего в емкости с мешалкой смешивают

со 142,77 масс.ч. 70% (99,94 масс.ч, 100%-ного) диэтиленгликольуретана в циклогексаноие. Готовая композиция имеет вязкость 64 с по ВЗ-4, Композицию наносят на подложку, сушат при 110°С 10 мин. Толщина отвердменной пленки 50 мкм,

В таблице представлены физико-мехаТшческие свойства покрытий ,

Свойства

Композиция Предлагаемая

IlLjLl-fJ-Ll- -T-I-I-i Вязкость компо65 59 63 160 62 зиции, с Толщина пленки, 55 50 57 49 57 мкм Прочность пленки при ударе по приОору У1-А, 50 50 50 50 50 кгс- см

Прочность пленки

при растяжении

по Эриксену, мм

Эластичность по ШГ-1, мм

Адгезия по методу решетчатых надрезов с липкой лентой , балл

Твердость пленки

по маятниковому

прибору М-3 0,75 0,82 0,80 0,78 0,75 0,76 0,8 0,7

Сухой остаток,% 80,8 74,2 78,7 80,.О 80,8 80,8 88 81

Из таблицы следует, что вязкость предлагаемой композиции в 1,5 раза ниже вязкости изветсной .композиции. Кроме того, предлагаемая композиция с высоким сухим остком содержит жесткий акриловый сополимер, который являегся менее дефицитным и стоит значительно дешевле мягких акриловых сополимеров, содержит меньше изотдианатсодержащего отвердителя, который также явлеятся дефицитным и дорогостоя1цим компонентом, и не требует введения низкомолекулярного диола или одноатомного спирта. Нанесение покрытия осуществляют всеми способами и на том же оборудовании, которое применяют 1ДЛЯ композиции с низким сухим остатком.

Известная

8,8

8,8

1

Формула изобретенияЛакокрасочная композиция, включайщая акриловый сополимер-, гидрокснлсодержащий олигоэфир, изоцианатсодержащий отвердитель, пигменты и растворители, отличающая с я тем, что, с целью снижения ВЯЗКОСТИ композиции и улучшения технологичности нанесения, она содержит в качестве акрилового сополимера сополимер метилметакрилата с монометакриловым эфиром этиленгликоля с молекулярной массой 29004350, содержанием гидроксильньх групп 1,7-1,9%, в качестве гидроксилсодерАащего олигоэфира - продукт взаимодействия дизтиленгликоля, Яеопен±илгликоля, фталевогоангидрида и/или адипиновой кислоты с 55 60 64 58 50 56 50 50 50 молекулярной-массой 650-760 и содержанием гидроксильных групп 9,50-9,54% при следующем соотношении компонентов, масс,ч.: Акриловый сополимер 100 Гидроксилоодержащий . олигоэфир 60-2рО Изоцианатсодержащий отвердитель 100-285 2iQ . Пигменты 150-350 Растворители 100-158 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 574838, кл. С 09 О 3/80, 1975. 2. Лак АС-176,ТУ 6-10-1473-76. 3. Патент ФРГ 2500309, кл. С 09М) 3/81, 1976 (прототип)