Способ получения покрытия

(54) СПОСОБ ПОЛ (57) Использован сыхающих лакокр тевым методом. С покрываемую пов расочный матери летучем раство 4-окси метил,3-д 13 мас.0/, к органи табл. шает тий, у услов недос честв шени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Кировский политехнический институт(56) Дринберг С,АИцка Э.ф. Растворителдля лакокрасочных материалов, Справочнопособие, Изд. 2. - Л.: Химия, 1986, с. 205.Авторское свидетельство СССРМ 100416; кл. В 05 О 1/38. 1952.Авторское свидетельство СССРМ 1004329, кл. С 07 С 7/10, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 966096, кл, С 08 Е. 9/02. 1981,Авторское свидетельство СССРМ 607582, кл. А 62 О 1/02, 1976,Изобретение относится к технике нанесения лакокрасочных материалов на поверхность. а точнее к нанесению. быстро- высыхающих лакокрасочных материалов кистевым методом,Известно, что кистевой метод в основном применяется для нанесения медленно- высыхающих лакокрасочных материалов после предварительного их разбавления растворителем /1/.Известно, что при окраске изделий быстровысыкающим, например, нитроцеллюлозным лакокрасочным материалом по кистевому методу необходимо применять большие количества преимущественно легколетучих, пожароопасных и в значительной мере токсичных растворителей, Это приводит к повышению концентрации горючих и вредных веществ в воздухе рабочей зоны, увеличивает время высыхания и повы,5 Ц, 1763047 А 1 УЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ие: нанесение быстровыасочных материалов кисущность изобретения; на ерхность наносят лакокал в органическом легкорителе, содержащим иоксаном в количестве 4- ческому растворителю, 1 рудоемкость при нанесении покрыудшаются санитарно-гигиенические я работы, Следовательно основные атки - использование большого колилегколетучего растворителя и ухудсанитарно-гигиенических условий/2/.Целью изобретения является снижение количества легколетучего растворителя, что дает возможность наносить лакокрасочный материал ровным, тонким слоем и одновременно - улучшение санитарно-гигиенических словий абот. у рПоставленная цель достигается тем, что на покрываемую поверхность наносят лакокрасочный материал, который растворяют органическим растворителем, содержащим 4-оксиметил,3-диоксолан в количестве 4 - 130/ от массы растворителя.-4-0 ксиметил,3-диоксолан представляет гобой бесцветную прозрачную жидкость со слабым цветочным запахом,растворимую в спиртах, кетонах, сложныхэфирах, хлороформе, сероуглероде, ароматических углеводородах, в большинстведругих органических растворителей и в воде, нерастворимую в предельных углеводородах,4-0 ксиметил,3-диоксолан имеет следующие физико-химические показатели.температура кипения, С -194,5плотность при 20 С, г/смз -1,22показатель преломленияпри 20 С . -1,4510температура стеклования, С -101,0энтропия испарения,кдж/моль град -0,12теплота испарения, кдж/моль -53,3теплоемкость, вт/м град 2 -230вязкость при 20 С нс/м - 0,015содержание основноговещества, % масс 99,95Согласно карте 3-го Главного управления Минвуза СССР - не токсичен.Указанное соединение в качестве растворителя лакокрасочных материалов ранеене применялось.4-0 ксиметил,3-диоксолан выпускается по ТУ 843-673-82 и используется в настоящее время как экстрагент ароматическихуглеводородов /3/, модификатор резиновых смесей /4/; в составах огнетушения/5/,Содержание 4-оксиметил,3-диоксолана в лакокрасочном материале целесообразно брать в пределах 4,0 - 13,0 омасс. отмассы лакокрасочного материала с вязкостью 40-55 по В 3-4, так как при меньшемего количестве сохраняется недостаткибыстровысыхающих лакокрасочных материалов, приводящие к невозможности нанесения их кистевым методом, а присодержании более 13,0% масссущественно .повышается время высыхания.Повышение температуры кипения 4-оксиметил,3-диоксолана 194,5 ОС обеспечивает технологически необходимое длякистевого метода время удержания его втонкой пленке лакокрасочного материала ипридает краске или лаку способность растекаться по поверхности ровным более тонким слоем, а наличие в структуре соединения метиленовой ацетэльной группировки -О-СН 2-0-, присущей многим природным душистым веществам, с одной стороны, по-видимому, способствует обес печению достаточной скорости удалениярастворителя из покрытия и с другой стороны, по-видимому, обеспечивает предлагаемому соединению способность выполнять роль отдушки, уменьшающей неприятные 10 запахи в процессе нанесения и высыханияпокрытия.Важнейшее для предлагаемого способасвойство 4-оксиметил,3-диоксолана - способность улетучиваться из тонкой пленки 15 лакокрасочного покрытия основано на специфическом пространственном строении его молекулы позвол я ющем 4-оксиметил,3-диоксолану образовывать внутримолекулярную водородную связь между 20 гидроксильной группой боковой -СН 2-ОНцепочки и кислородным атомом пятичленного цикла как в конформации Е - полуконверт, так и в конформации Т - скрещенной. В связи с этим молекула 4- 25оксиметил,3-диоксолана с внутримолекулярной водородной связью обладает повышенной летучестью и более быстро покидает тонкую пленку лакокрасочногр материала и поскольку конформации 4-ок симетил,3-диоксоланы как с внутри - так ис межмолекулярными связями находится в динамическом равновесии с потенциальным барьером меньшем энергии теплового движения, то в массе 4-оксиметил,3-диок солана вновь образуются молекулы с внутримолекулярной водородной связью, которые и обеспечивают непрерывность процесса ускоренного улетучивания из тонкой пленки.40 Изобретение позволяет обеспечить нанесение тонкого ровного слоя краски или лака кистевым методом, При атом улучшаются санитарно-гигиенические условия за счет резкого уменьшения количества основ ного легко летучего растворителя. Способность лакокрасочных материалов наносится кистевым методом зависит от свойства этого материала увеличивать вязкость в тонком слое. Необходимый уровень вязкости 40 - 50 с нужен для удержания материала на поверхности в виде равномер. ных пблос, определенных формой и материалом кисти и способностью тонкой пленки лакокрасочного материала и затеканию следов от кисти. Легколетучие растворители очень быстро образуют прочную пленку, неспособную растекаться. При их использовании наблюдается повышенной расход лакокрасочных материалов, вытекающий как из необходимости снижения вязкости лакокрасочных материалов до указанных пределов, так и необходимости повторного нанесения слоя краски или лака для ликвидации следов(увеличивается тру доемкость), В предлагаемом способе этому препятствует наличие в лакокрасочном материала конформеров 4-оксиметил,3-диоксолана.Изобретение иллюстрируют опыты (1- 10 21). Результаты сведены в таблицу. Опыты. проводили с использованием:эмалей: ПФ, ФА, НЦМ и лаков; битумный Ь 177; НЦ, с начальной вязкостью 40-55 с по ВЗпри 20 С. Указанный интервал вяз кости достигается добавлением (при необходимости) к готовым лакокрасочным материалам рекомендованных для них (известных) растворителей:для ПФсольвент+ уайтспирит(1:1) 20 для ФА, НЦМ, НЦ- растворитель 646+ амилацетат (4:1) и для битумного лака 177 - ксилол.Оценку способности лакокрасочного материала наноситься кистевым методом 25 проводили по возрастанию вязкости лакокрасочного материала (графа 4 - 6 табл) и опытами по определению времени высыхания (графа 7 табл.). Измерение вязкости проводили после 15 минутной выдержки в тонком 30 слое (заполненный лаком или эмалью сосуд с плоским дном, имеющий соотношение ди-аметра к высоте 2000:1). Специальными опытами показано, что 35 изменение вязкости лакокрасочного материала после выдержки в указанных условиях менее; чем на 15 с по ВЗсущественно не меняет способность лакокрэсочного материала наноситься на поверхность кисте вым методом.Времявысыхания лакокрасочного материала определяли по моменту исчезновения липкости окрашенной поверхности при соприкосновении с листом фильтровальной 45 бумаги при сравливании с удельным усилием 0,1 кг/см,В таблице приведены результаты опытов для лакокрасочных материалов, содержащих различное количество предлагаемого разбавителя в сравнении с результатами опытов, проведенных в отсутствии растворителей (опыты 1, 6, 10, 14, 10),Из таблицы видно, что предложенный способ нанесения лакокрасочных материалов обеспечивает изменение вязкости лакокрасочных материалов за 15 мин не более, чем на 15 с по В 3-4, что свидетельствует о появлении у лакокрасочного материала способности наноситься кистевым методом, в течение необходимого времени.Таким образом, предлокение использовать 4-оксиметил,3-диоксолан в способе нанесения быстросохнущих лакокрасочных материалов имеет преимущества, так как при добавлении сравнительно небольшого его количества от 4 до 13 масс, быстросохнущие лакокрасочные материалы могут наноситься на поверхность кистевым методом подобно медленно высыхающих лакокрасочным материалам на масляной основе. Одновременно улучшаются санитарно-гигиенические условия и сохраняется время высыхания.Использование 4-оксиметан,3-диоксолана в способе нанесения лакокрасочных материалов позволит расширить область использования кистевбго метода йа быстро- высыхающие лакокрасочные материалы, в 1,2-1,5 раза, что дает экономию в народном хозяйстве.Ф о р мул а изобретения Способ получения покрытия путем нанесения на покрываемую поверхностьлакокрасочного материала в органическом легколетучем растворителе, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности нанесения лакокрасочного материала ровным, тонким слоем и улучшения санитарно-гигиенических условий, в качестве органического растворителя используют растворитель, содержащий 4- оксиметил,3-диоксолан в количестве 4- 1370 от массы растворителя1763047 Изменение вязкости и времени высыхания быстровысыхающих лакокрасочных материалов от добавки заявленного дополнительного растворителя 4-оксиметил,3-диоксолана) Вязкость по В 3-4, сю Изменениевязкостиза 15 мин Время вью сыхания,Номер опыта Добавкарастворителя,мас,3 Тип лакокрасочного материала исходная после15 мин выдержки ПфПФ"133 3 24-28 22-26 36 36 4.010,0 15108 12 0 4 11 12 42 40 13,0 12-246-8 ф,6-8 О4,010,015,0 38 9" 1028-3028-30 17 18 44 46 46 40 32 14 4,010,0 11 177 Ю 177 У 177 29"3030-3215,0 21Ф Фее В опытах 1, 6, 1 О поверхность перно рекомендованные ( Такое же количест 6, 1 О, 14, 18 по при этом не требо тах 1, 6, 1 О, 14,14, 18ическизвестньо лакокволяеталось д18. для нанесения лакокрасочного материала начерез 2-3 мин во время крашения добавлялие) растворители в количестве 30-40 мас.3;расочного материала, что и в опытах 1,покрывать в 1,2"1,5 раза большую поверхнособавлять известный растворитель, как в опы ь,оставитель Р.Вакарехред М,Моргентал Редактор Т,Иванов рректор И.Муска Заказ 3408 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 тельский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 10 ПроизводственноПфПфПфФАФАФАФАНЦИ НЦИ НЦ"31511 НЦИ НЦ"223 ИЦНЦНЦМ 177 04,010,013,015,00 75 56 44 10 54 16 12 27-29 28-32 20"24 22-24 23-24 24"29 12-18 14-18 17" 18