CS243128B1

CS243128B1 - Polyvinyl chloride paste with reduced softening migration

Info

Publication number: CS243128B1
Application number: CS847551A
Authority: CS
Inventors: Jiri Drag; Jaroslav Mikula
Original assignee: Jiri Drag; Jaroslav Mikula
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-05-15

Abstract

ŘeSení se týká pasty polyvinylchloridu se sníženou migrací změkčoyadel a viskositou do 3 Pa.s, která je určena především pro ochranné povlaky snadno poškoditelných povrchů. Podstata řeSení spočívá v tom, že pasta obsahuje na 100 hmotnostních dílů polyvinylchloridu 20 až 60 hmotnostních dílů polymerního změkčovadla polyesterového typu 5 až 40 hmotnostních dílů nízkomole- . kulárního změkčovadla, 5 až 50 hmotnostních dílů rozpouštědla na bázi alkoholů se 2 až 12 uhlíkovými atomy v řetězci, glykoléterů nebo aromatických uhlovodíků s bodem varu 110 až 130. °C> příp. směsi některých z těchto látek.' Dalšími složkami pasty mohou být běžné komponenty polyvinylchloridových plastisolů nebo organosolů, především pak některé přísady ze skupiny zahrnující pigmenty, regulátory viskozity, stabilizátory a plniva. Vzhledem ke svým vlastnostem - snížené migraci změkčovadel a velmi nízké viskozitě je pasta vhodná i pro některé náročné a méně obvyklé aplikace, např. pro ochranné povlaky snadno poškoditelných povrchů.The solution concerns a polyvinyl chloride paste with reduced plasticizer migration and a viscosity of up to 3 Pa.s, which is intended primarily for protective coatings of easily damaged surfaces. The essence of the solution lies in the fact that the paste contains, per 100 parts by weight of polyvinyl chloride, 20 to 60 parts by weight of a polymer plasticizer of the polyester type, 5 to 40 parts by weight of a low-molecular plasticizer, 5 to 50 parts by weight of a solvent based on alcohols with 2 to 12 carbon atoms in the chain, glycol ethers or aromatic hydrocarbons with a boiling point of 110 to 130. °C> or mixtures of some of these substances. Other components of the paste may be common components of polyvinyl chloride plastisols or organosols, especially some additives from the group including pigments, viscosity regulators, stabilizers and fillers. Due to its properties - reduced migration of plasticizers and very low viscosity, the paste is also suitable for some demanding and less common applications, e.g. for protective coatings of easily damaged surfaces.

Description

Vynález se týká pasty polyvinylchloridu se sníženou migrací změkčovadel a s viskozitou do 3 Pa.a, která je určena především pro ochranné povlaky snadno poěkoditelných povrchů.The invention relates to a polyvinyl chloride paste with reduced plasticizer migration and a viscosity of up to 3 Pa.a, which is intended primarily for protective coatings of easily damaged surfaces.

V současné době jsou znémy polyvinylchloridové směsi, u nichž se dosahuje snížení migračních charakteristik změkčovadel úplnou nebo částečnou záměnou nízkomolekulárního změkčovadla za změkčovadlo polymerní. Ze směsí obsahují cích pouze polymerní změkčovadla se jedná např. o směsi měkčené butadien-akrylonitrilovými kopolymery, etylén-vinylaeetétovými kopolymery, chlorovaným nízkotlakým polyetylénem nebo polyuretany z polyesterů na bázi kyseliny adipové a aromatických nebo alifatických diizokyanátů. Jako příklad kombinovaného systému nízkomolekulární změkčovadlo - polymerní změkčovadlo je možno uvést směs polyvinylchloridu obsahující jako změkčovadlo trialkylester kyseliny trimellitové a polyester kyseliny sebakové.Currently, polyvinyl chloride mixtures are known in which the migration characteristics of plasticizers are reduced by complete or partial replacement of the low-molecular plasticizer with a polymeric plasticizer. Among the mixtures containing only polymeric plasticizers, these include, for example, mixtures plasticized with butadiene-acrylonitrile copolymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, chlorinated low-pressure polyethylene or polyurethanes from polyesters based on adipic acid and aromatic or aliphatic diisocyanates. As an example of a combined system of low-molecular plasticizer - polymeric plasticizer, a polyvinyl chloride mixture containing a trialkyl ester of trimellitic acid and a polyester of sebacic acid can be mentioned.

Společným nedostatkem těchto doposud známých polyvinylchloridových směsí se sníženými migračními charakteristikami změkčovadel je ale skutečnost, že je nelze připravit v podobě past s nízkou viskozitou, což potom samozřejmě vylučuje možnost jejich uplatnění v některých moderních aplikacích. Jednou z limitujících aplikaci v tomto směru jsou např. ochranné povlaky pro snadno poškoditelné povrchy. Zde totiž přistupuje k požadavku na minimální migraci změkčovadel do podkladu zcela nezbytně požadavek minimální viskozity polyvinylchloridová pasty, v jejíž podobě se ochranné povlaky o velmi malých tloušťkách na příslušné povrchy nanáší.A common shortcoming of these previously known polyvinyl chloride mixtures with reduced plasticizer migration characteristics is the fact that they cannot be prepared in the form of low-viscosity pastes, which of course excludes the possibility of their use in some modern applications. One of the limiting applications in this direction is, for example, protective coatings for easily damaged surfaces. Here, the requirement for minimal plasticizer migration into the substrate is necessarily accompanied by the requirement for minimal viscosity of the polyvinyl chloride paste, in the form of which protective coatings of very small thicknesses are applied to the relevant surfaces.

Výše uvedený problém formulace receptury polyvinylchloridové směsi, která by měla při snížených migračních charakteristikách změkčovadel i dostatečně nízkou viskozitu, řeší pasta polyvinylchloridu podle vynálezu. Podstata řešení spočívá v tom, že tato pasta obsahuje na 100 hmotnostních dílů polyvinylchloridu 20 až 60 hmotnostních dílů polymerního změkčovadla polyesterového typu, 5 až 40 hmotnostních dílů nízkomolekulárního změkčovadla, 5 až 50 hmotnostních dílů rozpouštědla na bázi alkoholů se 2 až 12 uhlíkovými atomy v řetězci, glykoléterů nebo aromatických uhlovodíků s bodem varu ,10 až 130 °C, přip. směsi některých z těchto látek. Pasta může déle obsahovat rovněž některé další běžné komponenty polyvinylchloridových plastisolů nebo organosolů, především pak některé přísady ze skupiny zahrnující pigmenty, regulátory, viskozity, stabilizátory a plniva.The above-mentioned problem of formulating a polyvinyl chloride mixture recipe, which would have a sufficiently low viscosity with reduced migration characteristics of plasticizers, is solved by the polyvinyl chloride paste according to the invention. The essence of the solution lies in the fact that this paste contains, per 100 parts by weight of polyvinyl chloride, 20 to 60 parts by weight of a polyester-type polymer plasticizer, 5 to 40 parts by weight of a low-molecular plasticizer, 5 to 50 parts by weight of a solvent based on alcohols with 2 to 12 carbon atoms in the chain, glycol ethers or aromatic hydrocarbons with a boiling point of 10 to 130 °C, or mixtures of some of these substances. The paste may also contain some other common components of polyvinyl chloride plastisols or organosols, in particular some additives from the group including pigments, regulators, viscosities, stabilizers and fillers.

Hlavní výhodou polyvinylchloridové pasty podle vynálezu je ve srovnání s doposud známými směsi polyvinylchloridu to, že při zachováni velmi nízká migrace změkčovadel nepřekročí její viskozita hodnotu 3 Pa.s. Tím je umožněno použití pasty i pro aplikace, u kterých bylo použití dosavadních typů směsi prakticky vyloučeno - např. pro zhotovení ochranných povlaků o tloušťce menší než 50 /ím, které bez nežádoucích vedlejších vlivů daných migraci změkčovadel poměrně velmi dobře chrání příslušný povrch materiálu před mechanickým poškozením v průběhu dalšího zpracování, resp. používání.The main advantage of the polyvinyl chloride paste according to the invention, compared to previously known polyvinyl chloride mixtures, is that while maintaining a very low migration of plasticizers, its viscosity does not exceed 3 Pa.s. This enables the use of the paste even for applications in which the use of previous types of mixture was practically excluded - e.g. for the production of protective coatings with a thickness of less than 50 µm, which, without undesirable side effects due to the migration of plasticizers, relatively well protect the relevant surface of the material from mechanical damage during further processing or use.

K bližšímu objasněni podstaty vynálezu slouží následující příklad:The following example serves to further clarify the essence of the invention:

Pro porovnání vlastnosti bylo připraveno 5 polyvinylchloridových past5 polyvinyl chloride pastes were prepared for property comparison

- pasty podle vynálezu - viz receptury A, B, C- pastes according to the invention - see recipes A, B, C

- pasta obsahující všechny přísady jako A, pouze s jiným typem rozpouštědla (lakový benzín) - viz receptura D- paste containing all the ingredients as A, only with a different type of solvent (white spirit) - see recipe D

- pasta běžného složení, která neobsahuje polymerní změkčovadlo ani rozpouštědlo viz receptura E.- paste of ordinary composition that does not contain a polymer plasticizer or solvent, see recipe E.

Množství jednotlivých komponent jsou udána ve hmotnostních dílech:The quantities of individual components are given in parts by weight:

Receptura Recipe A A B B c c D D E E polyvinylchlorid pasto- polyvinyl chloride pasto- tvorný creative ,00 .00 100 100 100 100 100 100 100 100 dioktylftalát dioctyl phthalate 10 10 - - - - 10 10 80 80 diizodecylftalát diisodecyl phthalate - - ,0 ,0 10 10 - - - - polymerní změkčovadlo (póly- polymeric plasticizer (poly- ester na bázi butandiolu a butanediol-based ester and kyseliny adipové) adipic acid) 30 30 40 40 30 30 30 30 - - n-butanol n-butanol 15 15 - - ,0 ,0 - - - - rozpouštědlo na bázi aroma- aromatic-based solvent tických uhlovodíků (Shell- tical hydrocarbons (Shell- flex 80) flex 80) - - - - 12 12 - - butylglykoléter butyl glycol ether - - 20 20 - - - - - - lakový benzín white spirit - - - - - - ,5 .5 - - regulátor viskozity (BYK 4015) viscosity regulator (BYK 4015) 4 4 4 4 1,5 1.5 4 4 4 4 tepelný stabilizátor heat stabilizer 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 pigment pigment 0,01 0.01 0,01 0.01 0,01 0.01 0,01 0.01 0,01 0.01

Pasty připravené na míchačce (typu Collin 1111 mícháním při 500 ot./min po dobu 5 min. byly testovány v aplikaci pro snímatelný ochranný film, přechodně nanesený na povrchu lakovaného plechu. Test byl proveden tsk, že na povrch lakovaného plechu byla ve vrstvě o tlouštce 50 nanesena příslušná pasta a vzniklý nános byl zželatinován při teplotě 200 °C po dobu 2 minut. Získaný film byl potom s plechu sloupnut a byla měřena tvrdost lakové vrstvy na plechu (metodou podle ČSN 67 3075), čímž bylo sledováno působení změkčovadel migrujících z ochranného filmu do této vrstvy.Pastes prepared in a mixer (type Collin 1111 by mixing at 500 rpm for 5 min. were tested in the application for a removable protective film, temporarily applied to the surface of a painted sheet metal. The test was carried out by applying the appropriate paste to the surface of the painted sheet metal in a layer with a thickness of 50 and the resulting coating was gelatinized at a temperature of 200 °C for 2 minutes. The obtained film was then peeled off the sheet metal and the hardness of the paint layer on the sheet metal was measured (by the method according to ČSN 67 3075), thereby monitoring the effect of plasticizers migrating from the protective film to this layer.

Pasty podle vynálezu (receptura A) měly viskozitu 0,5 až 1,5 Pa.s (měřeno na viskozimetru Brookfield KVT, spindl č. 4 počet otáček 2,5 ot/min.) a tvrdost lakové vrstvy na plechu po sloupnutí přechodně naneseného ochranného filmu z těchto past měla hodnotu 7. Pasta podle receptury D (u níž bylo jako rozpouštědla použito lakového benzínu v dávkování shodném s dávkováním n-butanolu v případě pasty podle receptury A) měla viskozitu 130 Pa.s a nebylo ji možno na plech v požadované tlouštce vrstvy vůbec nanást.The pastes according to the invention (formulation A) had a viscosity of 0.5 to 1.5 Pa.s (measured on a Brookfield KVT viscometer, spindle no. 4, number of revolutions 2.5 rpm) and the hardness of the paint layer on the sheet metal after peeling off the temporarily applied protective film from these pastes had a value of 7. The paste according to formula D (in which white spirit was used as a solvent in a dosage identical to the dosage of n-butanol in the case of the paste according to formula A) had a viscosity of 130 Pa.s and it was not possible to apply it to the sheet metal in the required layer thickness at all.

Pasta bez polymerního změkčovadla (podle receptury E) měla sice vyhovující viskozitu 1,1 Pa.s, tvrdost lakové vrstvy měla však vzhledem k podstatně vyšší migraci změkčovadel z ochranného filmu pouze hodnotu 5.The paste without polymer plasticizer (according to recipe E) had a satisfactory viscosity of 1.1 Pa.s, but the hardness of the paint layer was only 5 due to the significantly higher migration of plasticizers from the protective film.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Polyvinyl chloride paste with reduced plasticizer migration and viscosity up to 3 Pa.s, especially for protective coatings of easily damaged surfaces, containing polymeric component (s). also other conventional components of polyvinyl chloride plastisols or organosols, in particular some additives from the group comprising pigments, viscosity regulators, stabilizers and fillers, characterized in that from 100 to 100 parts by weight of polyvinyl chloride 20 to 60 parts by weight of a polyester plasticizer are 5 to 40 parts by weight low molecular weight plasticizer; and 5 to 50 parts by weight of a 2 to 12 carbon-based alcohol-based solvent in the chain, glycol ethers or aromatic hydrocarbons boiling in the range of 110 to 130 ° C, or some of these.