Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а также строительных конструкций, автомобилей и различных приборов.
Известна полиэфирная эмаль по авторскому свидетельству № 567326, МПК С 09 D 3/48, содержащая, вес. %:
Пленкообразователь:
Насыщенная полиэфирная смола | | на основе диметилтерефталата, | | адипиновой кислоты, этиленгликоля, | | диэтиленгликоля, триметилолпропана | | в соотношении, вес.% 33:27:20:10:10 | 25 | Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот | 0-5 | Катализатор отверждения: | | Пара-толуолсульфокислота | 0,07 | Отвердитель: | | Меламино-формальдегидная смола | 2,5 |
|
Органический растворитель:
Циклогексанон | 31,5-36,5 | Изофорон | 6 | Бутиловый спирт | 4,93-5,0 |
|
Пигменты:
Наполнитель:
Недостатками известной полиэфирной эмали являются длительное время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С (90 с) и низкая стойкость пленки к действию метилэтилкетона (100).
Задачей изобретения является создание полиэфирной эмали с небольшим временем высыхания при пиковой температуре металла и высокой стойкостью пленки к действию метилэтилкетона при сохранении остальных показателей на том же уровне.
Поставленная задача решается за счет того, что полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, в качестве пленкообразователя содержит 40%-ный раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH 973S1E5-40» с молекулярной массой 20000, гидроксильным числом 5-10 мг/КОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С, в качестве катализаторов отверждения - 40%-ный раствор паратолуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н-бутилового спирта в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 μм) и содержанием SiO2(в сухом веществе) - 99%, двуокись кремния - аэросил и органическую модификацию монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне - 38» и 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н- бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
40%-ный раствор высокомолекулярной | | полиэфирной смолы в смеси сольвента | | и эфира двухосновной кислоты | | «Уралак SH 973S1E5-40» | | с молекулярной массой 20000, | | гидроксильным числом 5-10 мгКОН/гр, | | кислотным числом 8-10 мгКОН/гр | | и температурой стеклования 65°С | 40-50 | 75%-ный раствор насыщенной | | полиэфирной смолы в | | сольвенте «Уралак SN 865S2-75» | | с молекулярной массой 4500, | | гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, | | кислотным числом 3-7 | 3-7 | мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С | 3-7 | 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в | | изопропаноле | 0,30-0,50 | 30% - ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты | | в ксилоле | 1,0-1,5 | Метилированная меламино-формальдегидная смола | 3,0-5,0 | Толуол | 9,0-27,0 | Н-бутиловый спирт | 3,0-9,0 | Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» | | с размером частиц (5,3-6,3 μм) | | и содержанием SiO2(в сухом веществе) - 99% | 0,3-0,5 | Двуокись кремния - аэросил | 0,25-0,50 | Органическая модификация монтмориллонита | | на основе магнезиального слоистого силиката | | «Бентоне-38» | 0,5-2,1 | Диоксид титана, стабилизированный | | оксидами алюминия и циркония | 1,0-2,2 | Фосфат цинка | 3,0-7,5 | Оксид алюминия | 3,0-7,5 | 75%-ный раствор акрилового полимера | | в смеси сольвента и H- бутилового спирта | | в отношении 4:1, «Urad DD27» | 0,3-0,5 |
|
В композиции эмали в качестве пленкообразователя используется 40%-ный раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак 973 S1E5-40» с молекулярной массой 200,00, гидроксильным числом 5-10 мгКОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865 S2-75» с молекулярной массой 4 500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С.
В качестве катализаторов отверждения композиция содержит:
- 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле - «Кислотный катализатор K-CURE 1040» и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле - «Блокированный катализатор NACURE 1419».
В качестве отвердителя используется метилированная меламино-формальдегидная смола - «CYMEL+303 смола».
В качестве органического растворителя используется смесь толуола (ГОСТ 5789) и Н-бутилового спирта (ТУ 64-5-65-80).
В качестве матирующей добавки используется аморфный силикагель - «Силоид ЕД - 3» с размером частиц (5,3·6,3 μм) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%, двуокись кремния - аэросил и органическая модификация монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне - 38»
«Бентоне - 38» представляет собой специальную органическую модификацию монтмориллонита и является чрезвычайно активной реологической присадкой.
Физико-химические характеристики
Состав магнезиального слоистого силиката
Цвет | Кремово - белый | Товарная | | форма | Тонкодисперсный порошок | Влажность | Не более 3% | Плотность | 1,7 г/см3 |
|
Активаторами для оптимального перевода в удобную для переработки форму, то есть для полной эффективности «Бентоне - 38» являются метанол/вода (95/5), пропиленкарбонат, пропиленкарбонат/вода (95/5), этанол/вода (95/5), ацетон/вода (95/5).
В качестве пигментов используется диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония - «TRONOX R-KB-6». Представляет собой тонкоизмельченный рутиловый пигмент, обладающий хорошими оптическими свойствами, хорошей дисперсностью, устойчивостью к воздействию света и погодных условий, фосфат цинка по ТУ 2329-002-12588040-95 и оксид алюминия - «Прокаль» по ТУ 1711-040-00196368-98.
В качестве растекателя эмаль содержит «Urad DD 27» - 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1. «Urad DD27» представляет собой акриловый полимер, который предотвращает появление всех типов поверхностных дефектов.
Композиция готовится по следующей технологии.
В диссольвер без обогрева загружают органический растворитель, пленкообразователь, матирующую добавку, пигмент, растекатель, отвердитель и катализатор отверждения и перемешивают 1,5-2 часа.
Полученную композицию диспергируют в бисерной мельнице. В таблице 1 приведены примеры выполнения компонентного состава полиэфирной эмали.
Готовая эмаль наносится на рулонный электролитически оцинкованный металл валковым методом для получения защитно-декоративного покрытия.
Испытания свойств полиэфирной эмали и покрытия из нее проводятся по стандартным методикам.
Стойкость пленки к действию метилэтилкетона по ЕССАТ 11 определяется количеством возвратно-поступательных движений (одно движение вперед-назад) по лакокрасочному покрытию тампоном, смоченным метилэтилкетоном, с усилием в диапазоне 0,04 МПа и со скоростью 1 с на одно двойное движение. Длина одного движения должна быть в 5 раз больше длины контактной области тампона с покрытием.
Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С, стойкость пленки к действию метилэтилкетона эмали по прототипу определены дополнительно.
Полученные результаты испытаний предлагаемой эмали по примерам и по прототипу приведены в таблице 2.
Из таблицы 2 видно, что время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирчой эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона - 140-160.
Таблица №1 | | Прототип | По примерам, мас.ч. | Наименование компонентов | Мас.% | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | Пленкообразователь | | | | | | | | | | | | | | 40%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SN 973 SI E5-40» с молекулярной массой 20 000, гидроксильным числом 5-10 мг/КОН/гр, кислотным числом 8-10 мгКОН/гр и температурой стеклования 65°С | - | 39 | 40 | 43 | 45 | 47 | 50 | 49 | 41 | 42 | 43 | 50 | 52 | 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3 - 7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С | - | 8 | 7 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 6 | 7 | 7 | 3 | 2 | Насыщенная полиэфирная смола на основе диметилтерефталата, адипиновой кислоты, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триметил-олпропана в соотношении, вес.% 33:27:20:10:10 | 25 | | | | | | | | | | | | | Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот | 0-5 | | | | | | | | | | | | | Катализатор отверждения: | | | | | | | | | | | | | | Паратолуолсульфокислота | 0,07 | | | | | | | | | | | | | 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле «Кислотный катализатор K-CURE 1040» | - | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислогы в ксилоле «Блокированный катализатор NACURE 1419» | - | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,0 | 1,3 | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,4 | 1,4 | 1,0 | 0,9 |
|
продолжение таблицы №1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | Отвердитель: | | | | | | | | | | | | | | Меламино-формальдегидная смола | 2,5 | | | | | | | | | | | | | Метилированная меламино-формальдегидная смола - "CYMEL+303 смола» | - | 2,8 | 3,0 | 3,5 | 3,1 | 3,3 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,3 | Органический растворитель: | | | | | | | | | | | | | | Циклогексанон | 31,5-36,5 | | | | | | | | | | | | | Изофорон | 6 | | | | | | | | | | | | | Бутиловый спирт | 4,93-5,0 | | | | | | | | | | | | | Толуол | | 6,0 | 9,0 | 12,0 | 15,0 | 21,0 | 24,0 | 12,0 | 18,0 | 18,0 | 24,0 | 27,0 | 30,0 | Н-бутиловый спирт | | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,0 | 8,0 | 3,0 | 6,0 | 6,0 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | Матирующая добавка: | | | | | | | | | | | | | | Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 μM) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% | | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | Двуокись кремния - аэросил | | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,30 | 0,40 | 0,45 | 0,45 | 0,50 | 0,50 | 0,40 | 0,50 | 0,60 | Органическая модификация монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне-38» | | 0,4 | 0,5 | 2,0 | 0,6 | 0,7 | 1,0 | 1,2 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | 2,1 | 2,2 |
|
продолжение таблицы №1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | Пигмент: | | | | | | | | | | | | | | Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония «TRONOX R - KB - 6» | | 0,9 | 1,0 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 2,0 | 1,8 | 1,9 | 1,4 | 2,0 | 2,2 | 2,3 | Двуокись титана | 20 | | | | | | | | | | | | | Фосфат цинка | - | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 7,0 | 7,5 | 4,0 | 7,0 | 6,0 | 4,0 | 7,0 | 7,5 | 7,6 | Оксид алюминия «Прокаль» | - | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | 7,0 | 4,0 | 4,0 | 7,0 | 4,0 | 7,5 | 7,6 | Наполнитель | | | | | | | | | | | | | | Микротальк | 5 | | | | | | | | | | | | | Растекатель | | | | | | | | | | | | | | 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27» | | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
|
Полиэфирнаяэмаль,включающаяпленкообразователь,катализаторотверждения,отвердитель,органическийрастворитель,пигмент,отличающаясятем,чтовкачествепленкообразователясодержит40%-ныйрастворвысокомолекулярнойполиэфирнойсмолывсмесисольвентаиэфирадвухосновнойкислоты«УралакSH973S1E5-40»смолекулярноймассой20000,гидроксильнымчислом5-10мгКОН/г,кислотнымчислом8-10мгКОН/гитемпературойстеклования65°Си75%-ныйрастворнасыщеннойполиэфирнойсмолывсольвенте«УралакSN865S2-75»смолекулярноймассой4500,гидроксильнымчислом15-30мгКОН/г,кислотнымчислом3-7мгКОН/гитемпературойстеклования-17°С,вкачествекатализатораотверждения40%-ныйрастворпара-толуиленсульфокислотывизопропанолеи30%-ныйраствординонилмононафталенсульфокислотывксилоле,вкачествеотвердителя-метилированнуюмеламино-формальдегиднуюсмолу,вкачествеорганическогорастворителясодержитсмесьтолуолаиН-бутиловогоспирта,вкачествепигментовсодержитдиоксидтитана,стабилизированныйоксидамиалюминияициркония,фосфатцинкаиоксидалюминия,крометого,дополнительносодержитматирующуюдобавку-аморфныйсиликагель«СилоидЕД-3»сразмеромчастиц(5,3-6,3мкм),исодержаниемSiO(всухомвеществе)-99%,двуокиськремния-аэросилиорганическуюмодификациюмонтмориллонитанаосновемагнезиальногослоистогосиликата«Бентоне-38»ирастекатель75%-ныйрастворакриловогополимеравсмесисольвентаиН-бутиловогоспиртавотношении4:1«UradDD27»,приследующемсоотношениикомпонентов,мас.ч.:40%-ныйРастворвысокомолекулярнойполиэфирнойсмолыв смесисольвентаиэфирадвухосновнойкислоты«УралакSH 973S1E5-40»смолекулярноймассой20000,гидроксильным числом5-10мгКОН/г,кислотнымчислом8-10мгКОН/ги температуройстеклования65°С40-5075%-ныйРастворнасыщеннойполиэфирнойсмолыв сольвенте«УралакSN865S2-75»смолекулярноймассой 4500,гидроксильнымчислом15-30мгКОН/г,кислотным числом3-7мгКОН/гитемпературойстеклования-17°С3-740%-ныйРастворпара-толуиленсульфокислоты визопропаноле0,30-0,5030%-ныйРаствординонилмононафталенсульфокислоты вксилоле1,0-1,5Метилированнаямеламино-формальдегиднаясмола3,0-5,0Толуол9,0-27,0Н-бутиловыйспирт3,0-9,0Аморфныйсиликагель«СилоидЕД-3»сразмеромчастиц (5,3-6,3мкм)исодержаниемSiO(всухомвеществе)-99%0,3-0,5Двуокиськремния-аэросил0,25-0,50Органическаямодификациямонтмориллонитанаоснове магнезиальногослоистогосиликата«Бентоне-38»0,5-2,1Диоксидтитана,стабилизированныйоксидами алюминияициркония1,0-2,2Фосфатцинка3,0-7,5Оксидалюминия3,0-7,575%-ныйРастворакриловогополимеравсмесисольвента иН-бутиловогоспиртавотношении4:1,«UradDD27»0,3-0,5c0c1211none1947