ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2287546

ПОЛИЭФИРНАЯ ЭМАЛЬ

Имя изобретателя: Федченко Николай Николаевич (RU); Кустов Василий Геннадьевич (RU); Кондрашов Николай Николаевич (RU); Мокрецов Иван Игнатьевич (RU); Парахин Алексей Николаевич (RU); Афиногенов Олег Федорович (RU); Ободова Тамара Николаевна (RU); Ганьжин Владимир Александрович (RU); Логинов Виктор Васильевич (RU); Шитов Борис Александрович (RU); Минеева Ольга Ивановна 
Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" (RU); Открытое акционерное общество "Акционерная компания Лысьвенский металлургический завод"
Адрес для переписки: 614113, г.Пермь, ул. Д.И. Гальперина, 11, ФГУП "Пермский завод им. С.М. Кирова", ген. директору Г.Э. Кузьмицкому
Дата начала действия патента: 2005.04.27 

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 содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом 0-4 мгКОН/гр и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» 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 матирующие добавки - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 м и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% 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.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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, таблица 10, содержащая, вес %:

Пленкообразователь:

Насыщенная полиэфирная смола на основе  
диметилтерефталата, адипиновой кислоты,  
этиленгликоля, диэтиленгликоля  
триметилолпропана в соотношении, вес.%  
25 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 5
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 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильиым числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 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, 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 м и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%, 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.:

60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы  
в смеси сольвента и бутилгликоля  
в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с  
молекулярной массой 4000, гидроксильным  
числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом  
0-4 мгКОН/гр и температурой стеклования 19°С 30-40
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/г  
и температурой стеклования -17°С 7-12
40%-ный раствор пара - толуиленсульфокислоты  
в изопропаноле 0,5-0,7
30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты  
в ксилоле 1,5-3,0
Метилированная меламино-формальдегидная смола 3,0-6,2
Сольвент 7,2-24,3
Н-бутиловый спирт 2,4-8,1
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером  
частиц 5,3-2,0-(5,0-6,3 л) и  
содержанием SiO2(в сухом веществе) - 99% 2,0-5,0
Диоксид титана, стабилизированный  
оксидами алюминия и циркония 25-36
75%-ный раствор акрилового полимера  
в смеси сольвента и Н-бутилового спирта  
в отношении 4:1, «Urad DD27» 0,2-0,3

В композиции эмали в качестве пленкообразователя используется 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865 S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г 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 сольвента (ГОСТ 10214), 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 м) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%.

В качестве пигмента 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.

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 полиэфирной 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                          
60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С - 29 30 31 34 35 36 37 38 40 40 40 41
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 - 6 7 7 8 9 8 7 10 11 12 12 13
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                          
Паратолуолсульфокислота 0,07                        
40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле -«Кислотный катализатор K-CURE 1040» - 0,4 0,5 0,5 0,5 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8
30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле «Блокированный катали sarop NACURE 141 У» - 1,4 1,5 1,5 2,0 2,4 2,5 2,6 2,8 2,9 3,0 3,0 3.1 -

 
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 5,5 6,0 6.2 6,3
Органический растворитель                          
Циклогексанон 31,5-36,5                        
Изофорон 6                        
Бутиловый спирт 4,93-5,0                        
Сольвент   6,9 7,2 9,0 15,0 18,0 18,0 12,0 15,0 21,0 24,0 24,3 24,6
Н-бутиловый спир   2,3 2,4 3,0 5,0 6,0 6,0 4,0 5,0 7,0 8,0 8,1 8,2
Матирующая добавка                          
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 м) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%   1 2 4 5 4 3 2 3 5 4 5 6

 
продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Пигмент                          
Двуокись титана 20                        
Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония «TRONOX R- KB - 6»   20 25 29 30 35 36 28 29 24 35 36 37
Наполнитель                          
Микротальк 5                        
Растекатель                          
75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н- бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27»   0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°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 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 мкм, и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% 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.:

60%-ный Раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси  
сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак  
SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным  
числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и  
температурой стеклования 19°С 30-40
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 7-12
40%-ный Раствор пара - толуиленсульфокислоты в  
изопропаноле 0,5-0,7
30%-ный Раствор динонилмононафталенсульфокислоты в  
ксилоле 1,5-3,0
Метилированная меламино-формальдегидная смола 3,0-6,2
Сольвент 7,2-24,3
Н-бутиловый спирт 2,4-8,1
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц  
5,3-6,3 мкм и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99% 2-5
Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония 25-36
75%-ный Раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27» 0,3-0,5

Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг


вверх