CS212014B1 - Práškové nátěrové hmoty s řízenými tokovými vlastnostmi na bázi epoxidových, polyesterových a akrylových pryskyřic - Google Patents

Abstract

Práškové nátěrové hmoty s řízenými tokovými vlastnostmi. Jsou na bázi epoxidových, polyesterových a akrylových pryskyřic. K dosažení požadovaného rozlivu, stékavosti a vzhledu vytvrzovaného filmu je možno užit pouze Jednoho aditiva v různé koncentraci přímo při homogenizaci všech složek. Velmi výhodné je použití aditiva vě formě vodné disperze.

Description

Vynález popisuje práškové nátěrové hmoty s řízenými tokovými vlastnostmi na bázi. epoxidových, polyesterových a akrylových pryskyřic.

Tokové vlastnosti heterogenních soustav jsou složitou záležitostí, zejména jedná-íi se o kompozice, které se rozlévají a vytvrzují až při teplotách nad 100 °C. Tyto vlastnosti jsou ovlivněny předévším viskozitou pojivá, typem a množstvím pigmentů a plniv. Pro běžné rozpouštědlové typy nátěrových hmot jsou známá různá kapalná a pevná aditiva, která ovlivňují tixótropní chování nanášených vrstev (Haselinayer F.: Defazet 31, 1977, č. 2, str. 52—55). Tokové vlastnosti práškových nátěrových hmot, které neobsahují rozpouštědla, jsou na změnu koncentrace pigmentů, plniv a některých aditiv daleko citlivější.

Vnějším projevem tokových vlastností při vytvrzování práškových nátěrových hmot při teplotách 150 až 200 °C je změna roziivu, vzhledu a stékavosti. Rozlivem práškových nátěrových hmot při vytvrzování se rozumí schopnost dosáhnout slitého povrchu bez povrchových vad a „lunkrů“. Dosáhne se toho přídavkem tzv. rozlivových činidel, jako např. kapalných hízkomoíekulárních polyakrylátů, alkydových pryskyřic, silikonových pryskyřic a olejů, ketonových pryskyřic aj. S rozlivem souvisí i vzhled filmu, jehož kvalita je posuzována podle toho, jak hodně se blíží nebo odchyluje rovina povrchu filmu od ideální roviriy. Práškové nátěrové hmoty vytvářejí film hladký, zvlněný, s mírnou až hrubou strukturou. Vzhled filmu je odrazem mísitelnosti složek a jejich stupně dlspergace. Je známo, že přídavkem pevných polymerů do práškových nátěrových hmot se dosáhne povrchová struktura pouze tehdy, smísí-li se složky v práškovém stavu bez homogenizace v tavenině. Stékavosti při vytvrzování se rozumí vlastně délka dráhy, která vznikne tokem tabelované práškové nátěrové hmoty po nákloněné rovině z.bodu A do B za časovou jednotku při teplotě kolem 200 °C. Je zřejmé, že čím vyšší je stékavost jednotkového množství práškové nátěrové hmoty, tím slabší film se získá při nanášení a vytvrzování. V praxi se to projevuje nepříznivě zejména na hranách a rozích povlékaných předmětů. Stékavost lze ovlivnit koncentrací a druhem pigmentů a plniv, dále ji lze snížit přídavkem např. polárních látek obsahujících hydroxylové skupiny o mol. hmotnosti 18 až 1000 (Cs. A. o. 196 155). Běžná aditiva způsobující lepší rozliv a zejména vzhled filmu stékavost zvyšují.

Při formulaci práškových nátěrových hmot pro elektrostatické a fluidní nanášení i pro práškové nátěrově hmoty se strukturním povrchem filmu atd. je nutné proto používat celou řadu speciálních aditiv a jejich různých koncentrací, k dosažení požadovaných efektů.

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou práškové nátěrové hmoty s řízenými tokovými vlastnostmi na bázi epoxidových, polyesterových a akrylových pryskyřic, obsahující tvrdidla, extendry, rozlivová činidla, plastifikátory, flexibilizátory, pigmenty, plniva a barviva. Podstata vynálezu spočívá v tom, že 100 hmot. dílů kompozice obsahuje 0,1 až 50 hmot. dílů polymerů a kopolymerů na bázi vinylických a/nebo olefinických monomerů s teplotou skelného přechodu—60 až 120 °C.

Pro přípravu práškových nátěrových hmot jsou vhodné poíyepoxidovó sloučeniny získané alkalickou kondenzací epihalohydrinu a jejich derivátů s látkami, jejichž funkční skupiny obsahují alespoň dva aktivní vodíkové atomy. Dále jsou to epoxidové sloučeniny získané epoxidací nenasycených sloučenin a polymery či kopolymery obsahující epoxidové skupiny. Uvedené polyepoxidové_v sloučeniny se používají jednotlivě nebo ve' vzájemných směsích. Jejich kombinací se dosahuje požadovaných vlastností vytvrzených filmů.

Další skupinou látek používaných jako pojivá práškových nátěrových hmot jsou nenasycené i nasycené polyesterové pryskyřice připravené reakci alifatických nenasycených di- až tetrakarboxylových kyselin, jako např. fumarové, maleinové áj. a nasycených kyselin, jako např. adipové, sebakové aj., případně reakcí cykloalifatických nebo aromatických polykarboxylovýeh kyselin či jejich funkčních derivátů, např. kyseliny izoftalové, tereftalové, anhydridů kyseliny o-ftálové, tetrahydroftalové, endometylentetrahydroftalové, hexahydroftalové, trimelitové, pyromelitové aj. s vícefunkčními alkoholy, např. s etylenglykolem, butylenglykolem, neopentylglykolem, glycerinem, trimetyloletanem, trimetylolpropanem, sorbitem, pentaérytritem aj. Dále se mohou používat v kombinaci s epoxidovými pryskyřicemi či sloučeninami nebo s rozpustnými éťértfikovanými či neéterifikovanými. aminoaldehydovými kondenzačními produkty, nejčastěji hexametoxymetylmelaminem čí neéterifikovahými kondenzačními produkty guanaminu s aldehydy.

U akrylátových práškových nátěrových hmot se jedná zejména o pojivá na bázi kopolymerů glycidylakrylátu či glycidylmetakrylátu s řadou nenasycených monomerů.

Polymery a kopolymery na bázi vinylických a/nebo olefinických monomerů se s výhodou použijí ve formě vodných disperzí. Tyto vodné disperze jsou na bázi polymerů či kopolymerů butadienu, styrenu, dále na bázi esterů kyseliny akrylové a metakrylové, jako např. etyl-,. propyl-, butyl-, hexyl-; etylhexyl-, heptyl-, oktyl-, nonyl-, decyl-, dodecylakrylátu etylenglykoldiakrylátu, a obdobných alkylmetakrylátu čl dále se používají 2-metoxyetyl-, 2-metoxypropyl-, 2-etoxypropylakryláty a obdobné alkoxyalkylmetakryláty nebo jejich vzájemné kopolymery i kopolymery s alfa, beta-nenasycenými kyselinami, jako např. kyselina akrylová, metakrylová, itakonová či f umaro vá, dále hydroxyetyíakryláty a trietylakryláty, hydroxybutýlakryláty a metakryláíy a jejich kopolymery s výše uvedenými látkami, případně s vinylacetátem nebo jinými vinylestery či alkylakrylamidy, alkylmetakrýlamidy a akryloňitrilem. Vodné disperze, zejména akrylové s Tg <20 °C lze používat v koncentraci 0,1 až 5 hmot. dílů pro zlepšení rozlivu a mechanických vlastností nebo při končen- . traci >5 hmot. dílů při přípravě práškové nátěrové hmoty se strukturním povrchem. Tyto disperze lze použít vé směsích s pevnými polymery nebo naadsúrbované na pevné látky s velkým povrchem. Přídavek 0,1 až 50 hmot. dílů snižuje zároveň zřetelně stékavost práškové nátěrové hmoty a zlepšuje krytí hran.

Výhoda předloženého vynálezu spočívá v tom, že k dosažení požadovaného rozlivu, stékavosti a vzhledu vytvrzovaného filmu z práškových nátěrových hmot je možno užít pouze jednoho aditiva v různé koncentraci přímo při homogenizaci všech složek. Dřívější postupy vyžadují bud použití více adiťiv, nebo je nutno toto aditivum mísit s práš^; kovou nátěrovou hmotou dodatečně. Použití disperzí je kromě toho i ekonomicky výhodné a táto aditiva jsou tuzemského původů.

Předmět vynálezu je dálé doložen jednotlivými příklady provedení.

Příklad 1 hmot. dílů středněmolekulární epoxidové pryskyřice na bázi kondenzovaného produktu dianu s epichlorhydrlnem o teplotě měknutí 95 °C a epoxyekv. 0.11/100 g a 10 hmot. dílů epoxidové pryskyřice na stejné bázi o teplotě měknutí 80 °C a epoxyekv. 0,26/100 g se po předemletí smíchá v misiči pevných hmot s 6 hmot. díly o-tolylbiguanídu, 50 hmot. díly titanové běloby rutilového typu, 0,25 hmot. dílu versálské modři, 3 hmot. díly vodné disperze na bázi kopolymeru butylakrylát, etylakrylát, kyselina akrylová (hmot. poměr 50 : 30 : 20, sušina 60 %) vneseného na 2 hmot. díly pevné hmoty na bázi kysličníku křemičitého o měrném povrchu 200m^a/g. Vzniklá prášková směs še zhomogenizuje na kontinuálním hnětiči při 80 až 100 °C a po ochlazení se rozemele na kolíkovém mlýnu na velikost částic 100 μτα. Vzniklá prášková nátěrová hmota se nanese v elektrostatickém poli na kovovou mřížku a vytvrdí 15 min. při 180 °C. Byla docílena velmi dobrá kry vosí hran (55%) při velmi dobrém vzhledu filmu a dobrých mechanických vlastnostech (hloubení 8 mm, úder kladivem 450 mm).

Příklad 2

1Q0 hmot. dílů středněmolekulární epoxidové pryskyřice na bázi kondenzačního produktu dianu a epichlorhydrinu o teplotě měknutí 95 °C a o epoxyekv. 0,11/100 g se po předemletí smíchá v misiči pevných hmot se 4,4' hmot. · dílů dikyaridíamidu, 2 hmot. ' díly urychlovače na bázi terč. aminu, 11 hmot. dílů plniva na bázi kysličníku křemičitého, 0,1 hmot. dílu sazí typu 200 a 20 hmot. dílů prášku připravovaného nanesením 12 hmot. dílů vodné disperze na bázi kopolymeru styrenu, butylakrylátu, N-isobutoxýmetylakrylamidu, metakrylamidu a kyseliny metakrylové (27 : 59 : 3 :10 :1. a o sušině 45 %) na 8. hmot. dílů pevného kysličníku křemičitého o měrném povrchu 25Qm²/g. Vzniklá směs se zhomogenizuje v kontinuálním hnětiči při 90 až 105 °C a po ochlazení se rozemele na prášek o velikosti částic menší než 100 }an. Vzniklá prášková nátěrová hmota, má po nanesení v elektrostatickém poli a vypálení při 190°C .po dobu 15 min.' strukturní povrch vhodný pro dekorativní účely.

Příklad 3

100 hmot. dílů triglycidylisokyanurátu o teplotě tání 91 °C a epoxyekv. 0,90/100 g se v misiči pevných hmot smíchá, s 60 hmot. díly kyselého esteru na bázi kyseliny hexahydroftalové a glycerinu a dianolu o teplotě měknutí 82 ⁶C a čísle, kyselosti 340 mg KOH/g a 30 hmot, díly prášku získaného nanesením 20 hihoť. dílů vodné disperze kopolymeru vinylacetátetylhexylakrylát (92 : 8) — sušina 45 %, na 10 hmot. dílů práškového pevného kysličníku křemičitého z příkladu 2 a dále se přidá 20 hmot. dílů živce, 20 hmot. dílů SiO₂ úletu, 3 hmot. díly kysličníku chromitého. Vzniklá práškovitá směs se zhomogenizuje na kontinuálním hnětiči při 80 °C a po ochlazení se rozemele na prášek o velikosti částic 20 až 200 μτα. Získaná prášková hmota byla -použita jako hmota pro fluidni nanášení se stékavosti 8 mm (stékavost se měří skluzem tablety o hmotnosti 3 g po skleněné desce nakloněné v úhlu 60 ⁰ za 15 min při temperaci na 190 °C a udává se vmm). Vytvrzený film má výborné elektrické a mechanické vlastnosti.

Příklad 4

Prášková nátěrová hmota připravená podlepříkladu 2 s tím, že se navíc použije granulovaný pevný polystyren (Vicat 80 až 90 °C, index teploty tavení 15 až 20g/10 min) v množství 11 hmot. dílů. Vytvrzená prášková nátěrová hmota nanesená elektrostaticky má hrubou povrchovou strukturu. Předměty povlečené touto hmotou jsou povrchově efektní, aniž by však ztratily na svých vlastnostech.

Příklad 5

Prášková nátěrová hmota podle příkladu 4, kde místo polystyrenu se použije polypropylenu o teplotě měknutí 144 °C a indexu toku

4,5 až 5 g/10 min. Vzniklá povrchová struktura je podobná jako v příkladu 4, hmota je však houževnatější a má nižší povrchovou tvrdost.

Příklad 6

100 hmot. dílů nasyceného polyesteru na bázi neopentylglykolu a kyseliny isoftalové s číslem kyselosti 15 mg KOH/g o teplotě měknutí 70 °C se smísí v mísiči pevných hmot s 10 hmot. díly hexametoxymetylaminU, 50 hmot. dílů titanové běloby rutilového typu. Tato směs se na kalandrú prohněte při 90 stupních Celsia a přidají se 4 hmot. díly vodné disperze uvedené v příkladu 1. Po ochlazení se pevná hmota rozemele na prášek s velikostí částic pbd 100 μια. Vzniklá prášková nátěrová hmota se nanáší v elektrostatickém poli na kovové předměty, má výborný rozliv, výborné mechanické vlastnosti a je odolná vůči povětrnostním vlivům.

Příklad 7 '

100 hmot. dílů akrylového kopolyméru na bázi styrenu, metylmetakrylátu, butylakrylátu, etylakrylátu, glycidylmetakrylátu, hydroxyetylmetakrylátu obsáhující 3,2 % epoxidových skupin, teplota měknutí 82 °C bylo smícháno s 8,5 hmot. díly kyseliny adipové, 45 hmot. díly TiO₂, 6 hmot. díly F₂O₃, 1 hmot. díly pevného urychlovače na bázi terč. aminu s 4 hmot. díly vodné disperze butadienštyren (80 :20, sušina 21 °/o) a 12 hmot. díly polypropylenu z příkladu 5. Vzniklá .směs byla zhomogenizována na kontinuálním hnětiči při 80 °C a po ochlazení byla rozemleta na prášek o velikosti částic menší než 100 μία. Získaná prášková hmota byla použita pro elektrostatické nanášení a pro vytvrzení 20 min/180 °C poskytla film s hrubou povrchovou strukturou, vhodný pro efektní povlaky předmětů pro venkovní použití.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Práškové nátěrové hmoty s řízenými tokovými vlastnostmi na bázi epoxidových, polyesterových a akrylových pryskyřic, obsahující tvrdidla, extendry, rozlivová činidla, plastiflkátory, flexibilizátory, pigmenty, plVYNALEZU, niva a barviva, vyznačující se tím, že 100 ' hmot. dílů kompozice obsahuje 0,1 až 50 hmot. dílů polymerů a kopolymerů >na bázi vinylických a/nebo olefinických monomerů s teplotou skelného přechodu —60 až 120 °C.

   Tisk 54/83 — Cena 2,40 KČS