Полиэфирная эмаль

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. Полиэфирная эмаль включает пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент. В качестве пленкообразователя полиэфирная эмаль содержит 40%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH973S1E5-40» с молекулярной массой 20 000, 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 SN865S2-75» 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 - 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь толуола и Н-бутилового спирта, в качестве пигментов содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, фосфат цинка и оксид алюминия, кроме того, дополнительно содержит матирующие добавки - 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 растекатель - 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27» при определенном соотношении компонентов. Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирной эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона - 140-160. 1 табл.

 

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:

Двуокись титана

20

Наполнитель:

Микротальк

5

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

Полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразователя содержит 40%-ный раствор высокомолекулярной полиэфирной смолы в смеси сольвента и эфира двухосновной кислоты «Уралак SH973S1E5-40» с молекулярной массой 20000, гидроксильным числом 5-10 мгКОН/г, кислотным числом 8-10 мгКОН/г и температурой стеклования 65°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования - 17°С, в качестве катализатора отверждения 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино - формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь толуола и Н-бутилового спирта, в качестве пигментов содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, фосфат цинка и оксид алюминия, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 мкм), и содержанием SiO₂ (в сухом веществе) - 99%, двуокись кремния - аэросил и органическую модификацию монтмориллонита на основе магнезиального слоистого силиката «Бентоне-38» и растекатель 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/г, кислотным числом 8-10 мгКОН/г 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/г, кислотным
числом 3-7 мгКОН/г 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 мкм) 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 Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27»	0,3-0,5