Эмаль

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1709.75 (21) 2174 425/05с присоединением заявки Ио(23) Приоритет(51)М, Кл,2С 09 0 3/48 С 09 0 3/58 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(088.8) Дата опубликования описания 050280 И.Д. Кулешова, Я.Л. Раскин, Л.А,Миркинд,А.Г.Корниенко, В.С. Пирогова и Р.М. Лившиц(72) Авторы изобретения Государственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности(54) ЭМАЛЪ Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к полученю эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла и могут быть широко использова-, ны в качестве покрытий с повышенными требованиями к физико-меха".ническим и защитным свойствам, например, для окраски рулонного металла, а также строительных конструкций, автомобилей, различных приборови т. дИзвестны эмали для предварительной окраски рулонного металла на основе термореактивных связующих, 15 например на основе акрилсиликоновых смол с эпоксидными диановыми смолами (1) .Однако акрил-эпоксидные компози" цито не обладают достаточно высоки ми прочностными свойствами (эластичность по шкале ШГ5-10 мм, прочность пленки при прямом ударе по У40 кгс см, прочность пленки при растяжении по Эриксену 4-5 мм. Акрил -эпоксидно-алкидные эмали обладают более высокими Физико-механическими свойствами (эластичность по шкале ШГ1-3 мм, -прочность при прямом ударе по У50 кгс см, проч" 30 ность при растяжении по Эриксену 7-8 мм), однако обратного удара по УА, характеризующего устойчивость к деформационным нагрузкам, пленка не выдерживает.По технической сущности и,составу ингредиентов наиболее близким к изобретению является состав эмали, включающий олигомерное связующее с протонодонорными группами (полиэфир с карбоксигруппами), диглицидный эфир гексагидрофталевой или терефталевой кислоты, пигменты и растворитель 2).Замена эпоксидной диановой смолы на диглицидный эфир терефталевой или гексагидрофталевой кислоты повышает атмосферостойкость покрытия (стойкость к мелению), а также увеличивает прочность при растяжении по Эриксену до 7 мм. Однако прочность при обратном ударе при этом не превышает 15-20 кгс.см.Цель изобретения - повышение Физико-механических свойств покрытия.Это достигается тем, что эмаль, включающая олигомерное связующее с протонодонорными группами, сложный диглицидный эфир, пигменты и растворитель, в качестве сложногодиглицидного эфира содержит диглицидный эфир высших дикарбоновыхкислот общей Формулы с бн-сн-сна-о-со-(щби,-бн- б- си 1/ "зВ 1 112 60 где В и В "Н или-СНИ. 1-8 при ю 1,2Ь ф 3-13 при в =О,при следующем соотношении компонентов, вес.%:Олигомерное связующее 18-35Диглицидный эфирвысших дикарбоновых 15кислот 1-6Пигменты 1-30Растворитель ОстальноеСвойства диглицидных эфиров (ДГЭ)высших насыщенных дикарбоновых (ВДК) 20и ненасыщенных (ВНДК) кислот приве,. дены в табл.1.Высшие. ненасыщенные дикарбоновыекислоты для синтеза соответствующихдиглицидных эфиров получают электро- д 5химическим способом.Введение в композицию диглицидныхэфиров высших дикарбоновых кислот,имеющих правильную неразветвленнуюструктуру н две реакцнонноспособныеЭпаксигруппы на концах молекулы,дает возможность получать сшитые(трехмерные) полимерные структурыс очень подвижными мостичными связями, что приводит к повышению Физико-механических свойств покрытий.Кроме того, диглицидные эфирывысших дикарбоновых кислот. практически неограниченно совмещаются спленкообразующими, что позволяеттакже Регулировать физико-механические свойства покрытий.Согласно изобретению в качествеолигомерного связующего можно использовать, например, акриловые, акРилсиликоновые, полиэФиРные, полиэфирсилоконовые, алкидные, аминоФормальдегидные, кремнийорганическиеи другие смолы, содержащие группыспособные взаимодействовать с эпоксидными группами, например карбок"сильные, гидроксильные, амидныеметилольные и другие (т.е, протонодонорные),В качестве пигментов используюттрадиционные лакокрасочные пигментй, например двуокись титана, сажу,милори, фталоцианиновые органическиепигменты, крона и др.В лакокрасочных составах можноиспользовать целевые добавки: катализаторы отверждения, такие какИ -толуолсульфокислота, монобутилФосфорная кислота и др пластификаторы, такие как эпоксидированныемасла, диоктилфталат, дибутилфталати др.; матирующие добавки, такие 65 как аэросил и др. поверхностно-активные вещества такие как октадециламин,алкамоны и др.В качестве растворителей можноиспользовать различные смеси ароматических и алифатических растворителей - толуол, ксилол, сольвент-нафта, бутилцеллозольв, этилцеллюлозольв,этилгликольацетат, циклогексанон,изофорон и др.Технология изготовления лакокрасочной композиции,В смеситель загружают растворысвязующих и отвердитель. Далее всмеситель при непрерывно работаю"щей мешалке подают пигментную пастус бисерных или шаровых мельниц (вслучае приготовления эмалей и грунтов)и остальное количество растворителей,после чего массу перемешивают в те-чение О, 5-1, 5 ч . Затем отбирают пробудля .оценки вязкости и содержаниясухого остатка.Покрытия на основе предлагаемойкомпозиции обладают высокими физикомеханическими свойствами, стойки катмосферным воздействиям и длительно сохраняют эти свойства при эксплуатации.В табл. 2 приводятся примерыполучения лакокрасочной композиции.Для сравнения были приготовлены ре.цептуры эмалей, в которых вместопредлагаемых ДГЭ ВДК и ДГЭ ВНДКиспользуют эпоксидную смолу типа.Эдикот 1004 и диглицидный эфиртетрагидрофталевой кислоты (ДГЭТГКФ) в тех же соотношениях, т. е.рецептуры согласно 1 и 2 соответственно.Сополимер в композицию вводитсяв виде раствора в смеси этилгликольацетата и бутанола, Вязкость эмалипо примеру 1 составляет 80 с поВЗпри 20 ОС. Содержание сухогоостатка 55. Эмаль наносится в одинслой на загрунтованный металл с толщиной сухой пленки 20-25 мкм. Температура сушки эмали в термостате (сконвенкцией) 320 С - 1 мин (245 С. наметалле) .Свойства покрытий представленыв табл. 3.Состав композиций представленв табл. 4.Сополимер вводят в виде растворав смеси бутанола и, бутилцеллозольва.Вязкость эмали по примеру 2 поВЗпри 20 С - 75 с. Содержаниесухого остатка - 57, эмаль наносится в один слой по загрунтованномуметаллу с толщиной сухой пленки20 - 26 мкм. Температура сушки эмали в термостате 320 С 1 мин (245 Сна металле).Свойства покрытий представленыв табл. 5.Состав композиций по примерам3 и За приведен в табл, 6.567326 Т а б л и ц а 1 Молекулярный вес 286,3 - 566,8 284,3-562,8 15,3-30,3 51,3-131,4 15,2 - 30,1 Эпоксидное число водное число Т а б л и ц а 2 Ко,5 5 Т Диглицидны Сополимер вводится в виде раствора в этилгликольацетате.Свойства покрытий представлены в табл. 7.Вязкость эмали по примеру 3 по ВЗ.при 20 С составляет 90 с. Содержание сухого остатка 37. Эмаль наносится в 1 слой по оксидированному алюминий,с толщиной сухой пленки 30-35 мкм. Температура сушки эма" ли в термостате 180 С 30 мин.Состав композиций по примерам 4 и 4 а приведен в табл. 8.Сополимер вводится в виде раствора в этилгликольацетате, Вязкость эмали по примеру 4 по ВЗпри 20 С составляет 120 С, Содержание сухого 15 остатка 59. Эмаль наносится в один слой по загрунтованному металлу с толщиной комплексного покрытия 25-30 мкм. Температура сушки эмали 320 С 70 фс (245 С на металле). 20Свойства покрытий представлены в табл. 9.Состав композиций по примерам 5 и 5 а приведен в табл. 10.Сополимер вводится в виде раство д ра в циклогексаноне.Свойства покрытий представлены в табл, 11. Сополимер бутилакрилата,2-этилгексилакрилата,метилметакрилата, стирола,метакриловой кислоты, метакриламида в соот"ношении (вес.)52:5:10:15:3:15,обработанный бутилформалемДнглицидный эфирВНДК, ( И:4, Ф е 1,К( и й 2 -Н)Эпоксидная смола,типа Эпикот 1004 Вязкость эмалей по примеру 5 по ВЗпри 20 С составляет 100 с, Содержание сухого остатка 60. Эмаль наносится в один слой по загрунтованному металлу: толщина комплексного покрытия 25-30 мкм, температура сушки эмали 300 С 90 с. (220 С на металле).Состав композиции по примерам 6 и ба приведен в табл. 12. Сополимер вводится в виде раствора в циклогексаноне.Свойства покрытий представлены в табл. 13. Вязкость эмали по примеру 6 по ВЗпри 20 С составляет 120 с. Содержание сухого остатка 58. Эмаль наносится в один слой 25-30 мкм; температура сушки эмали 320 С 90 с (230-240 фС на.металле).Таким образом, покрытия на основе предлагаемой эмали по сравнению с известными имеют более высокую прочность при обратном ударе, эластичность, адгезию, а в большинстве случаев - более высокую коррозионную стойкость.567326 2,6 26,0 26,0 1,0 1,0 1,0 11,0 11,0 11,0 2,5 2,5 5,0 2,5 5,0 5,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0 пряс см 0 Прочнос растяже рочность пл згибе по шк ки пре Т Ье 5 3 3,5 и поабл а Компоненты ем,2 2,рутилАзросилСольвент-нафта Циклогексанон ИзофоронЭтилгликольацетатБутанол Прочность пленки п мом ударе по УА,Прочность пленки пробратном ударе поУА, кгс см пленки при и по ЭриксенуАдгезия пленкрешеткойобратном удар Адгезия пленки ерешеткой поЭриксену- Прочность пленки по шк на металле на 180. Оди Сополимер бутилакрилата,метилметакрилата, стирола, метакриловой кислоты, метакриламида,обработанный бутилформалв соотношении, вес.%(В( и В-Н, п 4,в =1) ПРодолжение табл Таблица 3 е Т -Ьепй - это изгиб виток принимается за567326 10 3,0 3,0 10,0 10,0 10,0 22,0 22,0 22,0 13,5 13,5 13,5 2,5 2,5 2,5 5,0 5,0 5,0 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0 11,0 15-20 0-,50 меньш енки прио Эрик 7 енкио шкаТ 2,5 Т.5 ле й прие но 5" 5 5 20 и спо Ьд ия плееткойену 8 Эри крытия.амере,ванн Без и нения Эпоксидная смола типа Эпикот 1004 Диглицидный эфиртетрагидрофталевойкислоты Силоксановая смола(рутил) Сольвент-нафта ЦиклогексанонИзофоронБутанолБутилцеллозольв рочность пленки прирямом ударе по УЬ,гс см Прочность пленки приобратном ударе по Укгс см Прочность плрастяжениисону, ммПрочность ппри изгибеле Т - Ьепа АдгезиярешеткобратномУА Стой во в чере а) п ость и ажной .720 ч о оцинк али Продолжение табл. 4 Таблица 5 ез изме- Без измеения нения567326 12 Продолжение табл,5 Коррозияпо надрезу, мелкая сыпьдо 10 ной стали Без изме"нения Без изме- Без изме нения нения Пузырипо надрезу до0,5 мм Таблицаб Сополимер бутилакрилата,стирола, метилметакрилатметакриловой кислоты, всоотношении, вес.,53,0:17:22+8 7 Диглицидный эфир ВДК (й и й отсутствуют прй щ 0 п = 4) Эпоксидная смола типа Эпикот 1004 Сажа газовая окисленная ьэросил Силиконовая жидкость для розлива (10-ный раствор в ксилоле) 5,0 5 5 10,0 етоновый спи Бутан 5 4,7,Стойкость покрытия в солевой камере, через 720 ча) по оцинкованнойстали б) по холоднокатанной стали Изофорон Циклогексано25,0 л ана5 ,5 3 и прякгс см 0 пленки придаре по уь пленкиии по 6 ри изпйреном с о Я ь пленкишкале Т-Ь 5 Т,5-ЗТ ленки спри обраУА 5 Прочность пленки при прямомударе по УА, -кгс см Прочность пленки прирастяжении по Эриксену,мм Адгезия пленки срешеткой при обратном ударе по УА Прочность пленки- приобратном ударе по-1 А кгс см монометакрилового эфираэтиленгликоля, бутилакрилата, метилметакрилата,с полифенилметилэтоксисилоксаном, в соотношении,вес.В, 8:55:37Диглицидиловый эфир ВНДК,где при в : О, и ж 13,й и к - отсутствуют Эпоксидная смолЭпикот 1004 Двуокись титАэросилСольвент-нафтаИзофоронЦиклогексанонЭтилгликольацета рочность пленкиом ударе по УА Прочност обратном Прочнос растяже Эрнксен рочно ибе п Адгези еткой даре. и Таблица 7 Покрытие по примеру Т а б л и ц а 8 Таблица 9,5 20,0 5,0 икротал 5 6,клогексан 6,зо оро Циклогекс танол 0 Табли Пок 5 енки при о по УА ленки при по Эриксе 8 1,5 Т,0 0 тойкость коде, ч п 20 Насьаценная полиэфирная смола на основе диметил терефталата, адипиновой кислоты, этиленгликоля, диэтиленгликоля, тримет олпропана в соотношении вес., 33 ф 27 г 20 ф 10:10 Диглицидный эфир ВНДК Н, В =Н а 1, п 8 ууокись титана Паратолуолсульфокислота Прочность пленки при уре по УА, кгс см Прочность ратном уд кгс см Прочность растяжени Прочность пленки прииэгибе по шкале Т - Ьепй АдгеэИя пленки с реше кой при обратном ударе по УА Таблица 10,О и 5 Т 0 0 Соконденсат насыщенногополиэфира примера 5 солигофенилметилэтоксисилоксаном в соотношении, вес. 70:30 Меламиноформальдегид"ная смола Диглицидный эфир ВНДК (В и В Н ш-.1, и 1) Двуокись титанаМикроталькЦиклогексанонИзофоронБутанол Паратолуолсульфокислота Прочность пленки при удре по УА, кгс-см Прочность пленки приобратном ударе поУА, кгс см Прочность пленки прирастяжении по Эриксену,рочность лленки згибе по шкале - Ьепд Адгезия пленки с ре"щеткой при обратномударе по УА Стойкость к кипящейводе, чТ а б л и ц а 12 Таблица 13