CS233193B1 - Nátěrové*hmoty na bázi alkydových pryskyřic na vzduchu zasychající - Google Patents

Abstract

Nátěrové bmoty sestávají z alkydové pryskyřice, která má z celkového množství hydroxylových skupin přltomnýoh ve výchozích reakČních složkách 10 až 35 % hydroxylových skupin volných, 6 až 11 % hydroxylových skupin vázaných v reakci s isokyanáty a 50 až 85 % hydroxylových skupin vázaných esterově s karboxylovými skupinami. Z celkového množství vázaných vícemocných alkoholů tvoří 15 až 65 % hmot. acyklické alkoholy a 35 až 85 % hmot. polymerní alkoholy, které se připravují radikálovou kopolymeracl styrenu s estery odvozenými od kyseliny akrylové nebo mothakrylové a acyklických jed nemocných alkoholů, s hydroxyestery, odvozenými od těohto kyselin a acyklických dvojmocných alkoholů a případně i s acyklickými nenasycenými monokarboxylovými kyselinami. Nátěrové hmoty dále sestávají z organických rozpouštědel, pigmentů a/nebo plniv, sušidel, aditiv a doplňkových pojiv.

Description

Vynález se týká nátěrových, hmot s mimořádně rychlým zasycháním a odolností proti přetírání.

Nátěrové hmoty na vzduchu zasychající tvoří význačný podíl z celkového množství vyráběných nátěrových hmot· Jejich významnou součástí jsou ^fe-ntucké nátěrové hmoty, ve kterých je jako pojivo použit některý typ olejového alkydu. Na vlastnosti výsledných nátěrů mají zásadní vliv použité složky a jejich vzájemné poměry.

Velkou předností alkydových nátěrových hmot je dobré zasychání a obecně i dobré mechanické vlastnosti. Při některých aplikacích se však požaduje další zrychlení zasychání, aby se urychlila možnost manipulace s govrohoýě upravovanými předměty.· Obvykle se toho dosahuje přisouzením, to je expozicí nátěru na předmětu při teplotách 40 až 70 °C, což však vyžaduje instalaci zařízení a zyyšuje se i spotřeba energií,»

Daísší problém vzniká v případě, kdy se zaschlé nátěry ještě dále přetírají nebo přeatříkávají nátěrovými hmotami Z obsahem kyslíkatých rozpouštědel a aromátů· Většinou dochází k povrchovým vadám, někdy až k znehodnocení nátěrů.

Uvedené nedostatky a potíže odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou nátěrové hmoty na bázi alkydových pryskyřic obsahující dále organická rozpouštědla a případně sušidla, plniva, pigmenty, aditiva či doplňková pojivá.

233 193

Podstata vynálezu je, že nátěrové hmoty sestávají ze 150 až 500 hmot. dílů modifikované alkydové pryskyřice, která má z celkového množství hydroxylových skupin přítomných ve výchozích reakčních složkách 10 až 35 % hydroxylových skupin volných, 6 až 11 % hydroxylových skupin vázaných po reakci s isokyanáty, především vazbou -NH-C00-, a 50 až 85 % hydroxylových skupin vázaných esterově s karboxylovými skupinami, přičemž z celkového množství vázaných vícemocných alkoholů tvoří 15 až 65 % hmot. acyklické alkoholy se 2 až 5₇uhlíkovými atomy a 2 až 4 hydroxylovými skupinami a 35 až 85 % hmot. polymerní alkoholy, připravené radikálovou kopolymerací 1 molu styrenu s 0,35 až 1,70 moly esterů odvozených od kyseliny akrylové nebo methakrylové a acyklických jednomocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 1 až 4» s 0,02 až 0,30 moly hydroxyesterů odvozených od těchto kyselin a acyklických dvojmocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 1 až 4 a případně až s 0,1 molu acyklických nenasycených monokarboxylových. kyselin o počtu uhlíkových atomů 13 až 22 a o jodovém čísle 120 až 200 g Jg/lOO g. Dále pak obsahují 150 až 600 hmot. dílů organických rozpouštědel ze skupiny zahrnující lakový benzin, xylen, ethyl- či butylacetát, butanol a izobutanol. Mohou též obsahovat až 650 hmot. dílů pigmentů a/nebo plniv a až 150 hmot. dílů sušidel, aditiv a doplňkových pojiv, zejména ze skupiny zahrnující alkydy a kopolymery obsahující vinylické a/nebo akrylátové segmenty.

Nátěrové hmoty o složení podle vynálezu se vyznačují mimořádně rychlým zasycháním do všech stadií. To umožňuje manipulovat s předměty s nátěry po velmi krátké době od nanesení nátěrů. Nátěry zasychají rychle i bez přídavků sušidel a mají výbornou přilnavost a dobré mechanické vlast nosti. Nátěry ze základních nátěrových hmo't i bez přídavků sušidel jsou během zasychání i prosychání odolné vůči rozpouštědlům. To umožňuje přetírat je nebo přestříkávat i ni3

233 193 troceluloaarými nátěrovými hmotami. Vrchní nátěry se vyznačují dobrým držením lesku a barevného odstínu, hlavně bělosti.

Alkydové pryskyřice používané pro přípravu nátěrových hmot jsou charakterizovány složením podle příkladů A až P uvedených v tab. 1. Pro tyto alkydy byly použity polymerní alkoholy připravené radikálovou polymeraei monomerů o složení, jež uvádí tab. 2. V tab. 3 jsou shrnuta jodová čísla rostlinných olejů a od nich odvozených acyklických a monokarboxylových kyselin požitých pro přípravu alkydových pryskyřic.

Pro přípravu nátěrových hmot se dále používají známé druhy pigmentů a antikorozivních pigmentů, zejména kysličníky železa, titanu, olova, dále pak litopon, zinkfošfát, zinktetraoxychromát, ale i speciální tzv. jádrové pigmenty a barevné pigmenty, včetně organických a dalších. Jako plniva lze použít především blanc-fix, těživec, uhličitan vápenatý srážený, mikromletý vápenec, kaolin, dolomit, křída, křemenný úlet, břidličná.moučka, koloidní kysličník křemičitý, kovový prach mědi, zinek, hliník. Jako sušidla se používají soli naftenových kyselin, resinové kyseliny nebo oktoáty kobaltu, manganu, olova, vápníku a dalších kovů. Pro potlačení tvorby škraloupu- se přidávají ketoximy, aldoximy, alkyl- či arylfosfiny.

Nátěrové hmoty z uvedených složek lze připravovat na všech známých typech zařízení, zvláště na kuličkových (perlových) či pískových mlýnech. v

Nátěry zasychají do stupně 1 od 10 min. do 15 min. a do stupně 4 nebo 5 maximálně 3 hodiny. Na základě výsledků hodnocení jsou nátěrové hmoty podle vynálezu zvlášř vhodné pro mimořádně rychlé zasychající základní nátěrové hmoty, ale i pro podkladové nátěrové hmoty a emaily, používané především na konstrukce a kovová zařízení, i na nátěry jiných podkladů, zejména dřeva.

233 193 <n (Λ ' ·» cn σ\ cΙΛ tn tn vo o

co ·» o

A

A § „·· EH O ·>

•A PQ <1 «4

Tab. 1

Charakteristika alkydových pryskyřic použitých pro přípravu nátěrových hmot podle vynálezu <D

O •rl >fc á* ca £

d !>>

A tn *

CM

CM

VO *

O

CM 'd· et co

ΙΛ •t rσ\ vo σ»

V

C•sť σ\ vo m

cn i	σ> ι	<n	tn
®t 1	• i	·.
	VO 1	r·	tn
<Λ I	1	<0	tn

VO

CM

CM *

rm &

•H i

CQ '4) tí i—I O >

vo o

CO xlin vo vo d

•A

O

A

O d S >

O ·

-O A «4< •co « A A Afc4W <ÍH A A WH *4 A

PQ a>

•O WH H A O A « •CO A <5 «4 <!

d W M A A A 6-HIÚDI IPDI TDI TDI m

co

VO *

co

M· vo

O

VO >a>

ř>

o fc a>

+» ca o>

'4>

C4 'Ctí

S>

A A O A

-3 •d ca o •S § ~ 'Η O M CA® a>

A >® •d ca £ Ž o

M·

CO *

tn

O vo

CM tn vo i—i o A o 44 I^-i d

XD'H	AI	'H
A A	'í· ei	d
ox	Si	fc
ή d>ca ci	©
A	d AI	i
A tn	PJ	£
	CM dl	A
o>ca	AI	O
<4 d	d CQI	A

A Q aa >>'Φ A t> p A O'š o Φ44 q '^A A 3 q-d ® ca 3 o o OJ ca λ > ΊΑ N ►•d A»d

A · ► i—I >»Ο-ΡΨ» O AA o ca x| ή o S>ca o •dAA o A OA ŽA A dijR g Ctí •O§H d HO • §w o a a a h3

A

H <tí<SA A A 64

A

O

Ή ca o

A o

'S >

A

O '>» +» •H >ca d

o

A

4)

A d

o

A s

I?

rH

Ctí -P a s

Φ O >ca a o §

A O CO A

Tab. 2

233 193

Složení polymerních alkoholů připravených radikálovou polymerací těchto směsí monomerů (molární poměry)

Polymerní alkohol	I	II	III	IV	v
Monomery:
Styren	1	1	1	1	1
Ethylakrylát	-	0,650	M	0,230	1,060
Butylakrylát	-	0,100	0,036	0,140	0,120
Methylmethakrylát	1,040	0,530	0,380	0,690	0,360
2-hydroxyethylakry- lát	— .	—	0,020	0,060	-
2-hydroxyethylmetha- krylát	0,028	—	—	-	-
2-hydroxypropyl- akrylát	—	0,050	—	0,040	0,230
Kyseliny dehydratovaného ricinového oleje	0,086		0,003
Kyseliny lněného oleje	o*	0,046	-	-	-

Tab. 3 Jodové číslo použitých rostlinných olejů a příslušných karboxylových kyselin
Komponenta	—1 jod. číslo g Jg.100 g
LO	172,9
SO	129,5
KLO	161,4
KSO	124,7
KDRO	127,5

233 193

Význam zkratek použitých komponent v tab· 1 a 3 je následující:

LO	lněný olej
SO	sojový olej
KLO	kys. lněného oleje
KSO	kys. sojového oleje
KDRO	kys. dehydratovaného oleje
G	glycerol
P	pentaerythritol
NPG	neopentylglykol
EG	ethylenglykol
PA	anhydrid kys. ftalové
THPA	anhydrid kyseliny tetrahydroftalové
KB	kyselina benzoová
KptBUB	kyselina p-tercbutylbenzoová
KA	kyselina adipová
PA I a V	polymerní alkohol I až V
TDI	2,4-toluendiizokyanát
IPDI	i z o f o r ondi i zokyanát
1,6 HÍ.IDI	1,6-hexamethylendiizokyanát

233 193

Předmět vynálezu je doložen příklady nátěrových hmot, pro které byly použity alkydové pryskyřice charakterizované v tab, 1 až 3, Některé vlastnosti nátěrů zhotovených podle uvedených příkladů jsou shrnuty v tab· 4· Vlastnosti byly stanoveny podle těchto postupů:

ČSN 67 3052 ČSN 67 3050 ČSN 67 3061 ČSN 67 3076

ČSN 67 3079

ČSN 67 3081

ČSN 67 3085

Zasychání nátěrových hmot

Zhotóvení zkušebních nátěrů

Měření tloušíky nátěrů

Stanovení tvrdosti nátěrového filmu kyvadlovým přístrojem

Stanovení odolnosti nátěrového filmu při ohybu

Stanovení odolnosti nátěrového filmu hloubením v Erichsenově přístroji Přilnavost nátěru·

T ab .4

Některé vlastnosti nátěrů z nátěrových hmot uvedených v příkladech 1 až 6

Vlastnost	1	2	Přík 3	lad 4	5	6
Zasychání, stupeň 1, min,	,10	15	13	10	13	10
Zasychání, stupeň 4» h	2	3	3	2	2	2
Tvrdost kyvadlem, % standardu po 10 dnech	18	22	25	27	18	22
Přilnavost, stupeň	A1	A1	A1	A1	A1	A1
Odolnost při hloubení, mm	6,7	7,1	7,1	7,5	6,7	7,1
Odolnost při ohybu, mm	3	3	2	3	2	3

Vlastnosti nátěrů byly hodnoceny po 3 dnech ode dne jejich přípravy.

Příklad 1 233 193

Barva základní antikorozní na kovové konstrukce červená,, mimořádně rychle zasychající
	Celkem	Sušina	Rozpouš- tědlo
Modifikovaná alkydová pryskyřice A	380	190	190
Kysličník železitý červený Břidlice mikromletá Mastek Žluí zinková Stearát hlinitý	220 230 80 50 3
Methylethylketoxin ITaftenát kob&l/tnatý (xylenový roztok s Co jako kovu)	3 2	0,3	1,7
Xylen	32

Příklad 2
Barva základní na kovové	konstrukce šedá,
velmi rychle zasychající	Celkem Sušina	Rozpouš- tědlo
Modifikovaná alkydová pryskyřice B	400 200	200
Litopon	280
Běloba zinková	50
žluí zinková	26
Mastek	45
Břidlice mikromletá	147
Saze LTN	2
Xylen	50

Příklad 3	233 193
Barva základní bílá rychle zasychající Celkem Sušina Rcgpcuš’* tedlo
Modifikovaná alkydová prys-
kyřxoe C	410 205 205
Litopon	390
Běloba zinková	40
Mastek mletý	100
Stearát hlinitý	3
Butylaldoxin	3
Xylen	94
Příklad 4
Barva syntetická podkladová velmi rychle za-
sychající, khaki
	Celkem Sušina Rozpouštědlo
Modifikované alkydová prys-
kyřice D	380 190 190
Litopon	180
Běloba zinková	S0
Kysličník železitý černý	5
Kysličník železitý žlutý	47
Vápenec mikroraletý	140
Bláno fixe	120
Naftenát manganatý (2 0 Mn
jako kovu)	8 0,8 7,2
Butylaldoxin	3
Xylen	57

Příklad 5 233 193

Barva syntetická vrchní, rychle zasychající pro zemědělské stroje, zelená

Celkem Sušina Rozpouštědlo

Modifikovaná alkydová pryskyřice A	360	180	180
Modifikovaná alkydová pryskyřice P	240	120	120
Kopolymer vinylchloridu s vinylaoetátem	70	18	52
Zeleň chromová	125
Běloba zinková	135
Naftenát kobaltnatý 1 % Co jako kovu	3	0,5	2,5
Xylen	67

Příklad 6
Email syntetický velmi rychle zasychající pro průmysl, bílý	Rozpouš- tědlo
	Celkem	Sušina
Modifikovaná alkydová pryskyřice E	688	344	344
Blanc-fixe Běloba titanová rutil Methylethylketoxin Naftenát kobaltnatý (xylenov,	75 200 3 z z
roztok s 1 % Co j ako kovu	) 2	0,3	1,7
Xylen	32

Claims (1)

1. Nátěrové hmoty na bázi alkydových pryskyríc?(obsáhují- * cí dále organická rozpouštědla a případně sušidla, plniva, pigmenty, aditiva či doplňková pojivá, vyznačující se tím, že sestávají ze 150 hmot. dílů až 500 hmot. dílů alkydové pryskyřice, která má z celkového množství hydroxylových skupin přítomných ve výchozích reakčních složkách 10 až 35 % hydroxylových skupin volných., 6 až 11 % hydroxylových skupin vázaných po reakci s isokyanáty, především vazbou -NH-COO-, a 50 až 85 % hydroxylových skupin vázaných esterově s karboxylovými skupinami, přičemž z celkového množství vázaných vícemocných alkoholů tvoří 15 až 65 % hmot. acyklické alkoholy se 2 až 5 uhlíkovými atomy a 2 až 4 hydroxylovými skupinami a 35 až 85 % hmot· polymerní alkoholy, připravené radikálovou kopolymeraci 1 molu styrenu s 0,35 až 1,70 moly esterů odvozených od kyseliny akrylové nebo methakrylové a acyklických jednomocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 1 až 4, a 0,02 až 0,30 moly hydroxyesterů odvozených od těchto kyselin a acyklických dvojmocných alkoholů o počtu uhlíkových atomů 1 až 4 a případně až s 0,10 molu acyklických nenasycených monokarboxylových kyselin o počtu uhlíkových atomů 13 až 22 a jodovém čísle 120 až 200 g Jg/100 g, 150 až 600 hmot. dílů organických rozpouštědel ze skupiny zahrnující lakový benzin, xylen, ethylaoetát, butylacetát, butanol a izobutanol a případně až ze 650 hmot. dílů pigmentů a/nebo plniv a až 150 hmot. dílů sušidel, aditiv a doplňkových pojiv zejména ze skupiny zahrnující alkydy a kopolymery obsahující vinylické a/nebo akrylátové segmenty.