ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА

ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА


RU (11) 2124539 (13) C1

(51) 6 C09D5/02, C09D133/02, C09D133/02, C09D167:08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.01.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 98100380/04 
(22) Дата подачи заявки: 1998.01.20 
(45) Опубликовано: 1999.01.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2016032 C1, 1995. RU 2059673 C1, 1996. GB 1375731 A, 1974. EP 0441037 A1, 1991. EP 0180319 A1, 1986. SU 883116 A, 1981. 
(71) Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Лакокраска" 
(72) Имя изобретателя: Сапрыкин М.В.; Лобанов В.П.; Басов Б.К.; Струнникова Г.А.; Кинаш Н.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Лакокраска" 
(98) Адрес для переписки: 150044 Ярославль, Полушкина роща 16, ОАО "Лакокраска" 

(54) ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КРАСКА 
Предназначается для окраски бетонных, кирпичных, деревянных, оштукатуренных и других пористых поверхностей при отделке интерьеров помещений. Предлагаемая водно-дисперсионная краска изготавливается на основе акрилового связующего с добавкой алкидного лака и содержит в своем составе пигменты, наполнители, целевые добавки и воду. В качестве акрилового связующего используется 15-20%-ный водный раствор аммонийной соли сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с содержанием мономеров 50:20:30 мас.ч. Покрытие на основе предлагаемой водно-дисперсионной краски обладает хорошими малярно-техническими и физико-механическими свойствами при пониженном содержании в составе краски полимерного связующего. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Настоящее изобретение относится к области получения водных лакокрасочных материалов, применяемых в строительстве и быту для окраски кирпичных, бетонных, оштукатуренных, деревянных и других пористых поверхностей.
Известны водно-дисперсионные краски на основе различных полимерных водных связующих: поливинилацетатной дисперсии, бутадиен-стирольных и бутадиен-акриловых латексов, дисперсий акриловых полимеров с дополнительным содержанием алкидного лака.
Так, в России применяют краску на основе водной полимерной дисперсии и раствора алкидной смолы с добавкой карбоксилированного ненасыщенного масла (ГОСТ 28196-89).
Покрытия на основе указанных составов имеют хорошие декоративные и физико-механические свойства. Однако высокое содержание полимерных связующих не обеспечивает экономичности готовой краски.
Наиболее близкой по технической сущности является композиция (патент РФ N 2016032) следующего состава, мас.%:

30 - 50%-ный Латекс сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты - 3,0 - 9,0

Пигмент - 1,0 - 19,0

Наполнитель - 31,0 - 70,0

Эмульсол - 0,01 - 1,0

Водный раствор аммиака (едкого кали или едкого натра) - 0,1 - 5,0

Вода - Остальное

Недостатком данной композиции является то, что покрытия на ее основе имеют неудовлетворительные малярно-технические и физико-механические свойства, в частности, не отвечает необходимым требованиям по показателям: укрывистость, стойкость пленки к воздействию воды, смываемость.
Техническая задача изобретения заключается в обеспечении необходимых потребительских характеристик покрытия при пониженном содержании полимерного связующего.
Данная задача решается тем, что композиция, включающая акриловое связующее, пигменты, наполнители, целевые добавки и воду, в качестве акрилового связующего содержит водный раствор аммонийной соли сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров 50:20:30 мас. ч. и дополнительно содержит алкидный лак при общем содержании компонентов, мас.%:

Водный раствор аммонийной соли сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с содержанием мономеров 50:20:30 (в пересчете на м.д.н. в. - 100%) - 2 - 3

Алкидный лак (м.д.н.в. - 100%) - 1 - 2

Пигменты - 10 - 15

Наполнители - 27 - 34

Целевые добавки - 0,5 - 5,5

Вода - Остальное

В качестве акрилового связующего, представляющего собой 15 - 20%-ный водный раствор аммонийной соли сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с соотношением мономеров 50:20:30 мас.ч., используется клей ПВ-10 по ТУ 2385-000-12663183-93.
В качестве алкидного лака используются пентафталевые и глифталевые лаки: ПФ-053, ПФ-060, ПФ-020, ГФ-046 по ТУ 6-10-612-76.
В качестве пигментов может быть использована двуокись титана по ГОСТ 9808-84 или импортная.
В качестве наполнителей используются: мел по ТУ 21-РСФСР-763-92, ТУ 21-02050-06-92; каолин по ГОСТ 21285-75; тальк по ТУ 2452-029-05766801-94, ТУ 21-25-201-91 или импортный; микротальк по ГОСТ 192-84-79 или импортный.
В качестве целевых добавок могут использоваться: натрий-карбоксиметилцеллюлоза по ТУ 6-55-40-90 в качестве загустителя, этиленгликоль по ГОСТ 197410-83 или диэтиленгликоль по ГОСТ 36-77 для повышения морозостойкости, поверхностно-активные вещества ОП-7 и ОП-10 по ГОСТ 8433-81 для повышения стабильности при изготовлении и хранении, флотореагент-оксаль по ТУ 38.103429-83 в качестве коалесцирующей добавки, тиурам Д по ГОСТ 740-76 в качестве фунгицидной добавки.
Вода используется по ТУ 6-00-05011907-110-92 - вода химическая обессоленная, или по ГОСТ 2874-82 - вода питьевая.
Технологический процесс изготовления водно-дисперсионной краски состоит из следующих стадий:

1. Приготовление водного полуфабриката.
2. Замес пигментной пасты.
3. Диспергирование пигментной пасты.
4. Составление краски и постановка на "тип".
5. Фасовка краски в тару.
Загрузка компонентов производится согласно загрузочным рецептурам исходя из объема аппаратов с последующим пересчетом на вес.
1. Приготовление водного полуфабриката производится в реакторе, снабженном якорной мешалкой и наружной рубашкой для обогрева паром и охлаждения водой. Сначала в реактор загружается рецептурное количество воды, затем при работающей мешалке загружается натрий-карбоксиметилцеллюлоза. Содержимое реактора нагревается до 40 - 50oC и перемешивается до полного растворения натрий-карбоксиметилцеллюлозы. Затем реактор охлаждается до 30oC и при работающей мешалке загружаются поочередно целевые добавки и алкидный лак. По окончании загрузки всех компонентов содержимое реактора перемешивается в течение 1 часа до полного растворения всех компонентов и получения однородного раствора.
2. Приготовление замеса пигментной пасты производится в баке дисольвера, куда насосом закачивается рецептурное количество водного полуфабриката, затем при работающей мешалке загружаются пигменты и наполнители, и масса перемешивается в течение 0,5 часа. Готовый замес пигментной пасты из бака дисольвера подается в смеситель.
3. Диспергирование пигментной пасты осуществляется на бисерной мельнице до степени перетира не более 30 мкм.
4. Составление краски производится в смесителе, оборудованном рамной мешалкой. Сначала в смеситель при работающей мешалке загружается пигментная паста, затем акриловое связующее. Содержимое смесителя перемешивается в течение 0,5 часа до однородного состояния, после чего готовая краска проверяется на соответствие нормативным требованиям. В случае необходимости вязкость краски и массовая доля нелетучих веществ корректируется добавкой воды.
5. Готовая краска через фильтры грубой и тонкой очистки поступает на фасовочный агрегат, где фасуется в металлические или полиэтиленовые банки.
Водно-дисперсионная краска наносится кистью, валиком, краскораспылителем.
В таблице 1 приведены составы предлагаемой водно-дисперсионной краски, прототипы и составы образцов, выходящие за пределы изобретения.
В таблице 2 отражены результаты испытаний образцов, приведенных в таблице 1.
Из таблицы 2 следует, что предлагаемый состав водно-дисперсионной краски значительно превосходит прототип по малярно-техническим, физико-механическим и защитным свойствам.
Пример 5 показывает, что при снижении содержания акрилового связующего и алкидного лака ниже заявляемого количества защитные и физико-механические свойства покрытия ухудшаются.
Из примера 6 видно, что свойства краски при увеличении содержания акрилового связующего и алкидного лака свыше заявляемого количества не изменяются, что свидетельствует о нецелесообразности увеличения полимерных связующих.
Использование только акрилового связующего (прототип) приводит к значительному ухудшению показателей водо- и морозостойкости, смываемости. Поэтому подобрано оптимальное содержание акрилового и алкидного связующего, что и позволило обеспечить покрытию на основе предлагаемого состава высокие потребительские свойства.
Литература:

Авторское свидетельство СССР N 774234.
Патент РФ N 2016032. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Водно-дисперсионная краска, включающая акриловое связующее, пигменты, наполнители, целевые добавки и воду, отличающаяся тем, что в качестве акрилового связующего она содержит водный раствор аммонийной соли сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с содержанием мономеров 50 : 20 : 30 мас.ч. и дополнительно алкидный лак при следующем содержании компонентов, мас.%:

Водный раствор аммонийной соли сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с содержанием мономеров 50 : 20 : 30 (в пересчете на 100% м.д.н.в.) - 2 - 3

Алкидный лак (в пересчете на 100% м.д.н.в.) - 1 - 2

Пигменты - 10 - 15

Наполнители - 27 - 34

Целевые добавки - 0,5 - 5,5

Вода - Остальноев