CS261715B1 - Nátěrové hmoty na vzduchu zasychající se zvýšenou odolností při úderu - Google Patents

Abstract

Účelem řešení je získání nátěrů s významně zlepšenou odolnosti při úderu, čehož se dosáhne vhodnou kombinací alkydové pryskyřice na bázi reakčních produktů vysychavých a/nebo polovysychavých olejů a acyklických monokarboxylových kyselin, chemicky modifikované vinylickými sloučeninami, s olejovou délkou 45 až 65 obsahující chemicky vázané segmenty složené z jednotek vinylacetátů a/nebo kyseliny akrylové a jejich derivátů, zejména^ esterů, dále pigmentů, plniv, rozpouštědel a aditiv.

Description

Vynález se týká nátěrových hmot na vzduchu zasychajících se zvýšenou odolností při úderu, které se skládají z oxypolymeračně zasychajících pryskyřic, pigmentů, plniv, rozpouštědel a jiných běžných aditiv.

Nátěrové hmoty se formulují tak, aby měly nátěry z nich připravené nejen dobré vzhledové vlastnosti, ale aby plnily zároveň i funkci ochrannou. Jednou z důležitých vlastností je rychlé zasychání nátěrů. Toho se dá dosáhnout např. použitím styrenakrylátových alkydů nebo alkydů,u nihž je vždy přítomen jako převažující složka methylmethakrylát. Podíl modifikující složky v pryskyřici je v těchto případech vysoký (pat. NSR Č. 2 123 177, pat. USA č. 2 227 870, čs. pat. č. 138 826). Samotné jednoduché alkydy však při stárnutí v nátěrových filmech křehnou, což platí v ještě větší míře pro nátěry z alkydů styrenovaných, které nejsou vhodné pro povrchovou ochranu předmětů vystavených povětrnostním vlivům. Ze strany spotřebitelů je v posledním období stále častěji požadována u nátěrových filmů zasychajících na vzduchu odolnost jak pomalým, tak rychlým deformacím, •bj. odolnost nátěrů hloubení, při ohybu i při úderu. Tuto situaci je možno řešit přídavkem plastifikátorů (čs. AO č. 245 608), ale větší počet složek komplikuje výrobní postup

I

261 715 při přípravě nátěrových hmot, nehledě k tomu, že se postupem času účinnost plastifikátorů snižuje·

Tyto problémy řeší předložený vynález, jehož předmětem jsou nátěrové hmoty na vzduchu zasychající,· na bázi flexibilních, na vzduchu zasychajících alkydových pryskyřic, pigmentů, plniv, rozpouštědel a dalších běžných aditiv. Podstata vynálezu spočívá v tom, že nátěrové hmoty sestávají z 220 až 350 hmot. dílů flexibilní alkydové pryskyřice na báti reakčních produktů vysyčhavých a/nebo polovysychavých olejů a acyklických monokarboxylových kyselin, polyalkoholů a aromatických karboxylových kyselin, chemicky modifikované vinylickými sloučeninami, s olejovou délkou 45 až 65, obsahujících 2 až 14 % hmot. chemicky vázaných segmentů složených z jednotek vinylacetátu a/nebo kyseliny akrylové a je jich derivátů, zejména esterů. Dále obsahují 240 až 550 hmot dílů pigmentů a plniv, dále 200 až 350 hmot. dílů organických rozpouštědel a 20 až 60 hmot. dílů aditiv, zejména ze skupiny sikativů, rozlivových činidel, prostředků proti tvor bě škraloupů, biocidních prostředků apod.

Nátěrové hmoty připravené z výše uvedených složek mají v porovnání s nátěrovými hmotami obsahujícími jako samostatné pojivo čistě olejové alkydy obdobnou rychlost zasychání nátěrů, stejnou pigmentovatelnost a přitom mají významně zlepšew4 elasticitu nátěrů. Nátěry odolávají proto velmi dob ře povětrnostním vlivům. Oproti nátěrovým hmotám na bázi sty renovaných a styrenakrylátových alkydů sice zasychají déle, ale jejich další výhodou je dobrá rozpustnost v běžných rozpouštědlech, jako je lakový benzin. Zaschlé nátěrové filmy jsou daleko pružnější, než je tomu u nátěrových hmot na bázi dosud známých modifikovaných alkydů·

Uvedené nátěrové hmoty sestávají z pojivové složky, kte rá se skládá z flexibilní na vzduchu zasychající alkydové pryskyřice na bázi reakčních produktů vysychavých a/nebo po261 715 lovysychavých olejů a acyklických monokarboxylových kyselin, polyalkoholů a aromatických karboxylových kyselin, chemicky modifikované vinylickými sloučeninami, s olejovou délkou 45 až 65, obsahující 2 až 14 % hmot. chemicky vázaných segmentů složených z jednotek vinylacetátu a/nebo kyseliny akrylové a jejich derivátů, zejména esterů. Pro přípravu alkydové pryskyřice je nejvhodnější použít jako vysychavý nebo polovysychavý o3^j_? zejména olej lněný, sojový, světlicový a řepkový. Jako acyklické monokarboxylové kyseliny pak především kyseliny získané štěpením těchto olejů a kyseliny taliového oleje. Jako polyalkoholy se osvědčily především pentaerythritol, glycerol a trimethylolpropan, z nižších alkoholů pak ethylenglykol, propylenglykol a neopentylglykol. Z karboxylových aromatických kyselin všechny isomery kyseliny ftalové a jejich deriváty, jako přídavek kyselina benzoová nebo p-terc.butylbenzoová. Jako vinylické monomery je možno použít vinylacetát a kyselinu akrylovou a její deriváty.

Pro dosažení daného barevného odstínu se přidávají různé anorganické i organické pigmenty, jako je titanová běloba, zinková běloba, červeň železitá, molybdátová a kadmiová, zin ková, Železitá a chromová žluť nebo oranž, modr či zeleň ultramarínová, chromová a ftalocyaninová, manganová violeť, permanentní a chromová hněd, železitá a uhlíková čerň. Dále se přidávají antikorozní pigmenty, jako jsou suřík, zinkchromát, zinkfosfát a pigmenty kovové, zejména zinkový prach.

K pigmentům se přidávají jemně mletá nebo srážená plniva. Používá se síran barnatý (srážený, těživec), uhličitan vápenatý (srážený, vápenec, křída), koloidní kysličník křemičitý, kaolin, talek, břidličná a skelná moučka, grafit, asbest a slída, Uvedene pigmenty je možno pro lepší dispergovatelnost s pojivém povrchově upravit.

261 71S

Jako organická rozpouštědla se používají bud jednotlivý nebo ve směsích alifatické a aromatické uhlovodíky, estery, ethery, etheralkoholy a chlorované uhlovodíky.

Polymerační, oxypolymerační a jiné vytvrzovací reakce se urychlují sloučeninami kovů - sušidly, která mohou být na bázi oktoátů, naftenátů, rezinátů a oleátů Co, Mn, Pb, Ca.

Tokové vlastnosti se upravují rozlivovými činidly, např. vysokovroucími rozpouštědly typu etherů a etheresterů ethylen glykolu a diethylenglykolu. Dobrou dispergovatelnost zajištují tenzidy, stejně tak i stabilitu hotových nátěrových hmot Nejpoužívanější jsou neionogenní typy na bázi polyethoxylovaných alkylfenolů, alkoholů, kyselin a jejich amidů, dále tenzidy obsahující fosfor (monoestery a diestery kyseliny fosforečné).

Biocidní prostředky jsou aditiva, která působí proti růs tu mikroorganismů, zejména látky baktericidní a fungicidní, jako jsou sloučeniny rtuti, mědi, cínu, zinku a olova.

Další aditiva, která přiznivě ovlivňují vlastnosti nátěrových hmot jsou retardéry hoření, antistatická činidla, sloučeniny proti tvorbě škraloupů a vrásnění, stabilizátory světelné, tepelné a oxidační degradace.

Nátěrové hmoty podle tohoto vynálezu se připravují známými technologickými postupy na různých typech dispergaČních zařízeních.

Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení, ve kterých jsou použity tyto složky:

Alkydová pryskyřice 1

Lněným olejem modifikovaná alkydová pryskyřice, která je flexibilizována reakcí s kyselinou akrylovu a vinylacetátem za přítomnosti di-terc.butylperoxidu. Olejová délka upra- 5261 715 vené pryskyřice je 45 a obsah segmentu tvořeného kyselinou akrylovou a vinylacetátem je 2 % hmot.

Alkydová pryskyřice 2

Alkydová pryskyřice vyrobená tak, že se nejprve připraví alkoholyžát sojového oleje a trimethylolpropanu, který se v prvém stupni esterifikuje polymerní kyselinou (kopolymer butylesteru kyseliny akrylové, kyseliny akrylové a methylesteru kyseliny methakrylové v molárním poměru 1 : 0, 0,31 : 0,147) a ve druhém stupni pak anhydridem kyseliny ftalové. Výsledná alkydová pryskyřice má olejovou délku 55 a obsah segmentu tvořeného vinylickými sloučeninami činí 4 % hmot.

Alkydová pryskyřice 3

Alkydová pryskyřice, při jejíž výrobě se připraví nejprve reakcí trimethylolpropanu, glycerinu a polymerní složky (2-ethylhexylester kyseliny akrylové a kyselin,» akrylová v molárním poměru 1 : 0,053) hydroxyester, který se ve druhém stupni esterifikuje směsí sojového oleje a anhydridu ky seliny ftalové. Flexibilizovaná alkydová pryskyřice má olejovou délku 50 a obsahuje 6 % hmot. segmentu složeného z vinylických složek.

Alkydová pryskyřice 4

Alkydová pryskyřice vyrobená následujícím způsobem: Reakcí sojového oleje a pentaerythritolu se za katalýzy PbO připraví rovnovážná směs hydroxyesterů, v jejichž přítomnes ti se připraví reakcí butylesteru kyseliny akrylové, methyl esteru kyseliny methakrylové, kyseliny akrylové a kyselin

-6261 715 dehydratovaného ricinového oleje za iniciace di-terc.butyl« peroxidem flexibilizační předpolymer, který se v dalším stupni spolu s kyselinou isoftalovou esterifikuje hydroxylovými skupinami hydroxyesteru. Připravený alkyd má olejovou délku 65 a obsah segmentu složeného z vinylických sloučenin je 14 % hmot.

Alkydová pryskyřice 5

Alkydová pryskyřice zhotovená tak, že se reakcí lněného oleje a polymerní složky (butylester kyseliny akrylové a vinylacetátu v molárním poměru 1 : 0,167) s pentaerythritolem připraví rovnovážná směs modifikovaných hydroxyesterů, které se ve druhém stupni přípravy esterifikují anhydridem kyseliny ftalové za přídavku ethylenglykolu za vzniku alkydového pojivá s olejovou dél-kou 55 a obsahem 10 % hmot. modifikujícího segmentu složeného z vinylických sloučenin.

Z dalších složek jsou použity:

Sušidlo A: Směs oktoátů Co, Pb, Ca, která přídavkem 10 % hmot. na 100 % hmot. sušiny alkydové pryskyřice sikativuje 0,04 % Co, 0,3 % Pb, 0,15 % Ca.

Sušidla B: Co-oktoát obsahující 3 % hmot. Co jako kov.

Dispergační činidlo: Anionaktivní dispergační činidlo, které má zabudovanou silikonovou složku a obsahuje fosforečnany.

Prostředek proti tvorbě škraloupů: butyraldoxim

- 7Příklad 1

Základní nátěrová hmota bílá

Titanová běloba anatas 213 kg lápenec mikromletý 153 kg

Síran barnatý 1 73 kg

Alkydová pryskyřice 1 21 9 kg

Lakový benzin 220 kg

Sušidlo A 22 kg

Příklad 2

Vrchní email červenohnědý

Železitá červeň 86 kg

Síran barnatý 1 58 kg

Alkydová pryskyřice 2 354 kg

Lakový benzin 354 kg

Dispergační činidlo 1 2 kg

Sušidlo A 35 kg

Prostředek proti tvorbě škraloupů 1 kg

Příklad 3

Vrchní email zelený

Chromová zeleň 23 kg

Síran barnatý 395 kg

Alkydová pryskyřice 3 284 kg

Lakový benzin 283 kg

Prostředek proti škraloupování 3 kg

Sušidlo B 12 kg

261 715

281 715

Příklad 4

Email vrchní venkovní, bílý

Titanová běloba rutil 265 kg

Zinková běloba 6 kg

Alkydová pryskyřice 4 335 kg

Lakový benzin 334 kg

Dispergační činidlo 24 kg

Sušidlo A 33 kg

Prostředek proti tvorbě škraloupů 3 kg

Příklad 5

Email vrchní univerzální, bílý

Titanová běloba rutil 21 2 kg

Zinková běloba 1 9 kg

Síran barnatý 162 kg

Álkydová pryskyřice 5 288 kg

Lakový benzin 287 kg

Lispergační činidlo 3 kg

Sušidlo A 29 kg

Vlastnosti nátěrových hmot vyrobených podle příkladů 1 až 5 jsou uvedeny v tabulce.

-9 —

Tabulka 26i 715

Vlastnosti nátěrů připravených z nátěrových hmot vyrobených podle příkladů 1 až 5

Nátěrové hmoty podle příkladů	1	2	3	4	5	+ )
Zasychání	1	1,5	2, 5	2,0	3,0	3,0	.2-3
stupeň (h)	2	8etí24	5«SÍ6	8*24	24	24	8eř24
Tvrdost kyvad-	5	18	13	14	10	11	10fc15
lem (%) po	30	40	30	33	20	23	22
dnech
Tvrdost tuž-	5	5	3<*4	4	4	3*4	3tí4
kami (číslo)	30	8	5	6	6	5	5rf6
Lesk při 60 ΰ	5	27	62	80	83	80	80a£85
(%)	30	26	77	75	80	79	75α*β0
Přilnavost	5	1	1	1	1	1	1
(stupeň)	30	1	1	1	1	1	1
Odolnost hlou-	5	8 ,	8-9	9	9,5	9	8-9
bením (mm)	30	7	8-9	8	8,0	8	7-8
Odolnost při	5	<3	<3	<3	<3	<3	<3
ohybu (mm)	30	4	<3	<3	<3	<3	<3
Odolnost při	5	30	90»1 00	100	1 00	1 00	20ař30
úderu (cm)	30	20	80jí90	90*1 00	100	70^100	1 5<rř20

+) Komerční nátěrová hmota - email syntetický venkovní

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   261 713

   Nátěrové hmoty na vzduchu zasychající se zvýšenou odolností při úderu na bázi alkydových pryskyřic a obsahující pigmenty, plniva, organická rozpouštědla a další aditiva, vyznačující se tím, že sestávají z 220 až 350 hmotnostních dílů alkydové pryskyřice na bázi reakčních produktů vysychavých a/nebo polovysychavých olejů a acyklických monokarboxylových kyselin, chemicky modifikované vinylickými sloučeninami, s olejovou délkou 45 až 65, obsahující 2 až 14 % hmot nos tni segmentů složených z jednotek vinylacetátu a/nebo kyseliny akrylové a jejich derivátů, zejména esterů, 240 až 550 hmotnostních dílů pigmentů a plniv, dále 200 až 350 hmotnostních dílů organických rozpouštědel a 20 až 60 hmotnostních dílů aditiv, zejména ze skupiny sušidel, rozlivových činidel, tenzidů a biocidnich prostředků.