Композиция для получения покрытий катодным электроосаждением и способ ее получения

 

Изобретение относится к водоразбавляемым пленкообрлзовяте /-м и позволяет сократить расход ррагентв, упростить и чдешевить технологию. Компояипия имеет следующий ссстаь, мас.%: атионоактивный ол:-п or ep сополимер 8-15% циметипамнно ттцлчьга - криалт-ч с 15-25% монометакрилата этильН ликоля, 18-25% бугн окрилата и 40-45% бутилмсТчкрилата с моль.м. Ч ЮО-1ЬООО или аддукт эпоксидированного низкомолекулярного каучука и алифатического аминоспирта с мол.м. l iOO-ЗООО и содержанием аминоспирта 10-20%) 14,0-20,0, эпоксидиановый олигомер 0,7-3,5, органическая кисло1а 0,1-0,8, органический растворителе (этилцеллозольв, смесь его с циклогексаном, метилэтилкетон, смесь его с циклогексаноном) 4,5-18,0; вода - остальное. 2 с.п. ф-лы, 2 тябл, Ј (J С |ч и &0 J СО

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ l622373 щ)5 С 09 D 5/44 163/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4370077/05 (22) 21 ° 12.87 (46) 23. 01.91. Вюл. 11 3 (71) Ярославский политехнический институт (72) Г.Ф.Костюченко, М.И .Иванова, Г.А.Смирнов, А.Г.Иванова, Н.А.Трохачева, Е.H.Ухов, В.И.Кузьмичев, А.Н.Поповнина, Н.А.Кошель и Б.С.Туров (53) 667.62 1,2 (088.8) (56) Цымарская Н.И. и др. Нанесение лаковых покрытий методом катофоре3a. — Лакокрасочные материалы и их применение. 1978, Р 2, с. 37-38, Смирнов Г.А. и др. Акриловые пленкообразователи для катодного электроосаждения. Ярославский политехн, интт, Ярославль, 1984, 6 с.

Рукопись деп. в ОНИИТЭхим Черкассы, 10.05.84, У 4 13хп-84 Деп.

Смирнов Г.А. и др, Взаимодействие эпоксидированного низкомолекулярного каучука с алифатическими аминоспиртами. — Лакокрасочные материалы и их применение. 1987, У 1, с. 16-17.

Патент США У 3869366, кл. С 09 В 5/44, опублик. 1979.

Изобретение относится к водораз- . бавляемым пленкообраэователям и их получению и может быть использовано в лакокрасочной промышленности при изготовлении материалов, наносимых методом катодного электроосаждения, Целью изобретения является повышение седиментационной устойчивости (5 i КПМП03ППИЯ ДЛЯ П0.1УЧ",.НИЯ П(,КРЦ:

ТИ1Й КАТОЛНЫИ ЗЛЕКТРООСАЖДСНИЕМ И С11(C0b FE ПОЛУЧЕ НИЯ

,57) Изобретение относится к водораэбавляемым ппенкообр:1зовате ам и позволяет сократить рас>:од реагентов, упростить и удешевить технологию.

Компози11ия имеет следулиий состав, U мас, .: ка тионоа ктивный олигi»;E.„(спполимер 8-1 5_#_ диметиг аминоэтилметакрилата с 15-257. мономета крилата этилен1ликоля, 18-257 бутц.-.а крылатa и 40-45Х бутилметакрилата с моль.м.

3 .)00- 15000 или аддукт эноксидированного низкомолекулярногo каучука и алифат11ческого аминоспир-.а с мол .м.

1000-3000 и содержанием аминоспирта

10-20/) 14,0-20,0, эпоксидиановый оли1омер 0,7-3,5, органическая кисло-.а 0,1-0,8, органический растворител1 (этилцеллозольв, с-месь его с циклогексаном, метилэтилкетон, смесь его с циклогексананом) -t,5- 18,0, вода — остальное. 2 с.п. ф-лы, 2 табл

° ....;1зиции, снижение расхода лакоочного материала, упрощение и ,ешевление технологии.

Катионоактивный акрилавый сополимер си:1гсзируют методом свободн-.— рад1-- адь1 ой полнмери?:-1 ци11 в среде изопрспанола или метилэтилкетона B 1рисутствии инъ ° циа тор а (ли ни 1 рипа

1622373 азобисизомасляной кислоты), вводимого в количестве 0,5-3Х от массы мономеров. Синтез осуществляют при 80 С, концентрация мономера 40Х, продолжительность синтеза 7 ч, Исходный состав мономерной смеси, мас.Х: диметиламиноэтилметакрилат 8-15, бутилакрилат 18-25; бутилметакрилат 40-45, монометакрилат этиленгликоля 15-25.

После завершения синтеза из реакционной массы отгоняют растворитель до содержания нелетучих 55-80/. Полученный продукт имеет следующие показатели;. содержание нелетучих 55-80Х, 15 мол.масса сополимера 3000-15000, содержание в сополимере, мас,X: диметиламиноэтилметакрилат 8-15; бутил-! акрилат 18-25; бутилметакрилат 40-45, монометакрилат э тиленгликоля 15-25, 20 растворимость в воде после нейтрализации уксусной, муравьиной или другой органической кислотой неограниченная.

Аддукт получают аминированием эноксидированных низкомолекулярных 25 каучуков (полибутадиенового СКДН вЂ” 3 или бутадиенпипериленового СКДП-НЭ) алифатическими аминоспиртами — моноэтаноламином или диэтяноламином. Температура синтеза 130 С при аминирова- 30 о нии моноэтаноламином и 160 С при амио . нировании диэтаноламином, продолжительность 6 ч, Молярное соотношение аминоспирт: эпоксигруппа 1: 1. Синтез осуществляют в отсутствии растворите35 лей. Полученные аддукты имеют мол.м.

1000-3000, содержание связанного аминоспирта 10-20 мас./, растворимость в воде после нейтрализации уксусной, муравьиной или дру1 ОЙ органической 40 кислотой неограниченная.

В качестве неионогенных эпоксидных смол применяют твердые при комнатной температуре промышленные эпоксидные диановые олигомеры марок 341 Э-44, 45

Э-23, Э-49П.

В качестве нейтрализаторов применяют органические кислоты — уксусную„ муравьиную и др.

В качестве органических раствори телей применяют метилзтилкетон, этилцеллозольв, бутилцеллоэольв, метилизобутилкетон, циклогексанон, целлозольвацетат и их смеси. Применяемые растворители должны хорошо растворять

55 как катионоактивный олигомер, так и неоногенную смолу. При необходимости в состав композиции могут быть включены пигменты. Их диспергируют в 40-707-ном растворе неионогенной с молы, Технология получения предлага емой композиции включает следующие стадии: растворение неионогенной смолы в ор-. ганическом растворителе; смеш ние

55-80Х-ного раствора в органическом растворителе катионоактивного олигомера с 40-70/-ным раствором в органическом растворителе неионогенной смолы; нейтрализация путем добавления нейтрализатора к раствору в органическом растворителе смеси катионоактивного олигомера и неионогенной смолы при перемешивании до получения однородной системы, разбавление нейтрализованной смеси катионоактивного олигомера и неионогенной смолы дистиллированной водой путем постепенного добавления ее при перемешивании в течение 1-2 ч.

В процессе разбавления водой в системе появляется новая фаза, так как неионогенная смола в воде нерастворима, с образованием тонкой дисперсии, характеризующейся высокой седимснтационной устойчивостью.

П р и м ер 1. В смеситель загружают 1,1 г этилцеллозольва, 0,7 г эпоксидной смолы 3-23 и перемешивают до полного растворения эпоксидной смолы (40/-ный раствор). Далее в смеситель загружают 23,0 r 62/-ного раствора в этилцеллозольве аминоакрилопого сополимера с мол.м. 3000.

Смесь перемешивают до получения однородной массы. К полученной смеси добавляют 0,4 r ледяной уксусной кислоты, перемешивают и затем постепенно в течение 1 ч при перемешивании добавляют 74,85 r дистиллированной воды.

Пример 2. В смеситель загружают 0,2 г метилэтилкетона, 0,48 г циклогексанона и 1,6 г эпоксидной смолы 3-49Н и перемешивают до полного растворения эпоксидной смолы (70/ный раствор). Затем в смеситель загружают 22,2 r 74/-ного раствора в метнлэтилкетоне аминоакрилового сополимера с мол.м. 8000. Смесь перемешивают до получения однородной массы.

К полученной смеси добавляют 0,63 r муравьиной кислоты, перемешивают и затем постепенно в течение 1,5 ч при перемешивании добавляют 74,9 г дистиллированной воды.

16223

Фор мула и э î б р е т е н и я

Композиция для получения покрытий катодным электроосажде нием, включающая катионоактивный олигомер, неионогенную эпоксидную смолу, нейтрализатор — органическую кислоту, органический растворитель и воду> отличающаяся тем, что, с целью повышения седиментационной устойчивости ее, снижения расхода лакокрасочного материала, упрощения и удешевления технологии> она содержит в качестве катионоактивного олигомера, аминоакриловый сополимер

8-15Х диметиламиноэтилметакрилата с 15-25% монометакрилата этиленгликоля, 18-257. бутилакрилата и 40-457 бутилметакрилата с мол.м, 3000- 15000 или аддукт эпоксидировапного низкомолекулярного каучука и алифатического аминоспирта с мол,м. 1000-3000 и содержанием связанного BMHHocfIHpTB

10-20%, в качестве эпоксидной смолы эпоксидиановый олигомер, в качестве органического растворит«;: — растворитель> выбранный из >pyi вы, в лючаюПример . А налогич но при:.ерам

1, 2 приготавливают 647-ный раствор эпоксидной смолы Э-44 и 55%-ный раствор аддукта СКДП-НЭ и моноэтанолами5 на с мол.м. 1000 и содержанием связанного моноэтаноламина 1О мас.%.

Время добавления воды 2 ч.

Пример 4. Аналогично примерам 1, 2 приготавливают 667.-ный раст- 10 вор эпоксидной смолы Э-41 и 807-ный раствор аддукта СКДН-НЭ и моноэтаноламина с мол.м. 2000 и содержанием связанного амина 15 мас./. Время добавления воды 1 ч. 15

Пример 5. Аналогично примерам 1 и 2 приготавливают 507-ный раствор эпоксидной смолы 3-23 и 607.— ный раствор в этилцеллозольве аминоакрилового сополимера с. мол.м. 15000.

Время добавления воды 1,5 ч, Пример 6. Аналогично примерам 1, 2 приготавливают 58%-ный раствор эпоксидной смолы Э-23 657.-ный раствор аддукта СКДП-НЭ и диэтаноламина с мол.м. 3000 и содержанием связанного амина 20Х, Время добавления воды 1,5 ч.

Составы композиции, условия электроосаждения и свойства получаемых покрытий представлены в табл.1 и 2, ном, месь этилцеллозольва с циклогексаноном при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Аминоакриловый сополымер 8-15 диметиламиноэтилметакрилата с 1525% монометакрилата этиленгликоля, 18-25Х бутилакрилата и 40-45Х бутилметакрилата с мо;- .м. 3000-15000 или аддукг эгоксидированного нйзкомслекулярного каучука H алифатического аминоспирта с моп.м, 1000-3000 и содержанием аминоспирта 10-20%

Эгоксчдиановый оли14 0-20 О го:мер

Нейтрализатор - органическая кислота О, 1-0,8

Органический расiворител ь,5-18,О

Вода Оста,>ьное

Способ получения композиции дл.. покрытий катодным лект> оосажде0,7-3, 5 нис 1 и;тем совмещения ьати»ноактнвно-. го олигомсра с неионогенной эпоксидной смолой с последующей ьейтрализапней смеси и добавлением воды, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения седиментационной ус тойчивости композиции, уменьшения расхода лакокрасочного материала, упрощения и удешевления технологии, в качестве катионоактивного олигомера используют 55-80%-нь>й раствор в оргiни ском растворителе аминоакрпловаго сополимера 8-15% диметиламнноэтилме.гакрилата с 15-25% монометакрилата этиленгликоля > t 8-25% бутилакрилата и 40-45% бутилметакрилата с мол.м„

3000-15000 или аддукт эпоксндированного низкомолек я1ярного каучука и алифатнческого аминоспирта с мол.м. ООО-3000 и содержанием связанного .аминоспирта 10-20% в качестве эпок=ндной смолы — 40-70%-ный раствор в органическом растворителе эпаксидпанового олигомера, в качестве органического растворителя — pacтворитель, выбрани>ый нз группы„> Bh.ю ;ющ i этилцеллоз эльв > Hp гплэ тинка Tå Н, см> . ь метилэтилкетона с цикло; «кс.анс д, и>

cMlJc. зтилце 1лозольва с цикл;-:г са»?3 6 щий ткг целлозольв, метилэтилкетон, смесь метилэтилкетона с циклогексано7 1622373 ном, а добавление воды осуществляют н течение 1-2 ч, при этом компоненты композиции взяты в следукицих соотношениях> мас.%:

Лминоакриловый сополи5 мер 8-15% диметиламиноэтилметакрилата с 1525% монометакрилата этиленгликоля, 18-25%

1О бутилакрилата и 40-45% бутилметакрилата с мол.м. 3000-15000 или аддукт эпоксидирован

14, 0-20, О

О, 7-3,5

О, 1-0,8

4,5-18,0

Остальное

Таблица>

Показатели по примеру

Характеристики композиции изве 1 2 3 4 5 6 стиону

Состав, мвс.г раствор катионоактивного олигомера, в том числе: акриловье> сополимер аминокаучук органический растворитель: этилцеллозолъв метилэтилкетон

23,0

30,0

17,5

36 0

22,2

23,0

12,0

18,0

16,4

14„3

5 0

is,î

14,0 го,о

iz,о

8,0

16,0

8,7

3,5

5 8

7,0 изопропанол раствор эпоксидной смолы> в том числе:

1,2

4,0

2,9

5,5

2,28

1,75

0>7

2,0

1,9

3 5

1,6

0,7

15 0

0,5

2>о

1,О

1,0

1,05

0,2

0,48

1,О

0 5

65,5

0,2

75,6

О,1

79>5

О>&

57,7

0,3

0>4

74,85

0,62

74 ° 9

72,7

3000

15000

1ООО

8000

3000

65,0

58,0

1,5

80,0

66,0

1,0

60,0

50,0

1,5

55,0 .

64,0

z,о

74,0

7O,Î

1,5

62,0

4О,О

1;О олнгомера эпоксидной смолы

Время добавления воды,ч

Таблица 2

Условна электроосамдеиия Показатели по принару

Г

200 200 200

15 \20 120 го го го

120 го

zoa

1za

20

15 го

15,7

23,5!

5,9

17

17

16

Ровное, глянцевое покрытие

22 20 го

2 т 2 т 2 т во

2 т

2 т го

2 т

22

2 т

1О эпоксидная смола органический растворитель: этнлцеллозольв метилэтнлкетон циклогексанои нейтралкэатор: уксусная кислота муравьиная кислота

Ьода

Молекулярная масса катноноактивного олигомера

Хоицемтрацля раствора,z> катноноактиекого

Nanpaae»»a, В

Време, с

Температура, С

Содераанне нелетучнк в композиции, l

Рассеиванием способность, см

Сединемта>вкоммам устойчмвост ° ко>е>оэлций осветленной части через 7 сут>I

В>анемий внд покрытия

Толцмма, нкн

Твердость (по карандаиу)

Прочность на растявение по Зрмксену, мм ного низкомолекулярного каучука с алифатическим аминоспиртом с мол .м. 1000-3000 и содержанием аминоспирта 10-20%

Эпоксидиановый олигомер

Нейтрализатор — органическая кислота

Органический растворитель

Вода

1b22 373

Пр гэдолжо Н11С табу(. c!

Показаэ ел,.о и, > èåð) Условии электроосавдениа и свойства покрытий

2 1 3 5(66

1 иэвестному

50

50

30

720

6>О

< 80

Составитель Т -ровкина

Техред M.Дидн .

Редактор Н.Гунько

Корректор О. Кравцова

Заказ 87

Тираж

Г!г.;(пк(нее

ВНИИ1И Государственного комитета по и обретениям и открь тиям при Гr .!!Т C(;(. -

11303 5, Иосква, Ж- 1 5. Раушr. тай наб, д. /

Произво",отвеина-издательский комбинаг Патент „

r . Óæã0ðîä, ул. l ara;.v84 . 1П1

Прочность при ударе, си

Стойкость к действик, ч: эоды

3Х-ного раствора Na01 бенэина

Блес кэ и

Адге зля, баллы

38

47

46

47