CS269225B1 - Rozpouštědlové akrylové nátěrové hmoty na plasty - Google Patents

Abstract

Hmoty obsahují jako pojivo nejméně jeden akrylový polymer s regulovanou stavbou molekuly o specifikovaných vlastnostech připravovaný speciálním polymeračním postupem a jako organické rozpouštědlo směs sestávající ze 7 až 14 % hmot. alkylesterů kyseliny octové s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 4, 16 až 30 % hmot. aromatických uhlovodíků s počtem uhlíkových atomů 6 až 8, 2 až 14 % hmot. alifatických a cykloalifatických ketonů s počtem uhlíkových atomů 4 až 7, 23 až 36 % hmot. alifatických a cykloalifatických jednomocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 7 a 25 až 33 % hmot. alifatických etheralkoholů s počtem uhlíkových atomů 4 až 6.

Description

Vynález se týká rozpouštědlových nátěrových kompozic na plasty na bázi akrylových polymerních pojiv.

Akrylové nátěrové hmoty nacházejí stále širší uplatnění v nejrůznějších průmyslových odvětvích. Příčinou velkého zájmu o akrylové typy nátěrových hmot jsou jejich velmi dobré vlastnosti, a to zejména z hlediska odolnosti účinkům povětrnosti, odolnosti vůči vodě, chemikáliím a žloutnutí. Tato skutečnost je způsobena tím, že akrylové polymery ve svých molekulách nemají takové nenasycené skupiny, které by mohly podléhat oxidaci, a tak ovlivňovat degradaci polymerních řetězců. Siný degradační mechanizmus, kterým je oxidace na terciárním atomu uhlíku, zejména v segmentech derivátů kyseliny akrylové, je velmi obtížný a proto i nepravděpodobný. Proto jsou akrylové nátěrové hmoty vhodné také pro povrchovou úpravu plastů. Nátěrové hmoty na plasty mají jednak funkci dekorační a jednak zabraňují přímým účinkům atmosférických vlivů, vody, chemických činidel, rozpouštědel, mycích prostředků, mazadel a podobně na upravený podklad. Dekorační funkce spočívá v možnosti zlepšení kvality povrchu výlisku z plastu z hlediska lesku, barevnosti a hladkosti. Dále je možné do stejného odstínu upravit detaily z různých plastů. Většina nátěrových hmot nemá dostatečnou přilnavost k plastům. Pro zlepšení přilnavosti se povrch plastů upravuje chemickým, fyzikálním nebo mechanickým způsobem. Chemická předúprava se nejčastěji provádí odmaštováním louhy nebo organickými rozpouštědly a mořením ve směsích obsahujících silné kyseliny. Mechanická úprava spočívá ve zdrsnění povrchu různými abrazivy. Lze ho provádět buď ručně, nebo se zdrsňující prostředek unáší proudem vzduchu nebo kapaliny.Mezi fyzikální způsoby předúpravy plastů patří například vystavení povrchu elektrickému výboji, plynovému plameni, infračervenému, ultrafialovému nebo elektronovému záření. Všechny tyto způsoby jsou náročné na čas i technické vybavení a povrchovou úpravu plastů komplikují.

Tento problém úspěšně řeší předložený vynález, jehož předmětem jsou rozpouštědlové akrylové nátěrové hmoty na plasty, sestávající z 5 až 45 hmot, dílů akrylového pojivá, které obsahuje nejméně jeden akrylový polymer s regulovanou stavbou molekuly o číselném prů- . měru molekulových hmotností 1 000 až 60 000 a poměru hmotnostního a číselného průměru molekulových hmotností 2 až 6 při současném zachování náhodné distribuce monomerních segmentů, připraveného rozfázovanou radiálovou polymerací alkylesterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové a popřípadě monomerů ze skupiny zahrnující funkční akrylové monomery, styren a jeho deriváty a vinylacetát, 30 až 70 hmot, dílů organických rozpouštědel, 2 až 20 hmot, dílů derivátů celulózy a popřípadě až 40 hmot, dílů pigmentů a/ nebo plniv a až 5 hmot, dílů aditiv, zejména ze skupiny zahrnující rozlivová činidla, matovací prostředky a zvláčňovadla. Podstata vynálezu spočívá v tom, že organickými rozpouštědly je směs obsahující 7 až 14 % hmot.alkýlěstérů kyseliny octové s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 4, 16 až 30 % hmot.aromatických uhlovodíků s počtem uhlíkových atomů 6 až 8, 2 až 14 % hmot, alifatických a cykloalifatických ketonů s počtem hlíkových atomů 4 až 7, 23 až 36 % hmot, alifatických a cykloalifatických jednomocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 7 a 25 až 33 % hmot, alifatických etheralkoholů s počtem uhlíkových atomů 4 až 6.

Nátěrové hmoty podle vynálezu obsahují směs rozpouštědel, která je zvolena tak, aby při povrchové úpravě rázuvzdorného polystyrenu, kopolymerů akrylonitril-butadien-styren, polymethylmethakrylátu a dalších k rozpouštědlům citlivých plastů nedocházelo ke tvorbě mikrotrhlin a snižování pevnosti. Nátěry mají po zaschnutí za normální teploty, popřípadě po přisušení, velmi dobrou odolnost urychlené i normální povětrnosti, v korozním prostředí a výborně odolávají chemickým prostředkům a ultrafialovému záření. Vhodným složením směsi rozpouštědel a poměrem ostatních složek nátěrové hmoty se získají nátěrové filmy s požadovanou rychlostí zasychání a tvrdosti a s vynikající přilnavosti k polystyrenu,akrylonitril-butadisn-styrenovému kopolymerů, polymethylmsthakrylátu,· polykarbonétu a. neměkčenému polyvinylchloridu;Po-přebroušení povrchu plastů mají nátěry dobrou přilnavost i k polyamidu, epoxidovému a polyesterovému laminátu, tuhé polyurethanové pěně, fenolformaldehydovým pryskyřicím, modifikovanému

CS 269 225 Bl polyfenylenoxidu, polypropylenu plněnému vápencem a také k oceli a hliníku.

Z hlediska přilnavosti k plastům je nejdůležitější složkou uváděných rozpouštědlových akrylových nátěrových hmot směs rozpouštědel použitá pro jejich přípravu. Zde se z alkylesterů kyseliny octové používají zejména ethylacetát, n-propylacetát, isopropylacetát a butylacetát, z aromatických uhlovodíků benzen, toluen a xylen. Z ketonů se uplatňují především methyethylketon, diethylketon, ethylpropylketon, ethylisopropylketon, dipropylketon, diisopropylketon, metylbutylketon, methylisobutylketon, ethylbutylketon, ethylisobutylketon, cyklohexanon a methylcyklohexanon, z jednomocných alkoholů pak ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, pentanol, hexanol, cyklohexanol a methylcyklohexanol. K nejčastěji používaným alifatickým etheralkoholům patří ethylenglykolmonoethylether, diethylenglykolmonomethylether, diethylenglykolmonoethylether, ethylenglykolmonopropylether a ethylenglykolmonobutylether.

Akrylové pojivo použité pro přípravu rozpouštědlové nátěrové hmoty na plasty obsahuje nejméně jeden akrylový polymer s regulovanou stavbou molekuly, připravený ze 30 až 100 hmot, dílů alkylesterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 1 až 12 a popřípadě až ze 40 hmot, dílů funkčních akrylových monomerů ze skupiny zahrnující kyselinu akrylovou a methakrylovou, jejich amidy, popřípadě substituované na dusíku methylolovými skupinami nebo alkylovými nebo alkoxymethylovými skupinami s počtem uhlíkových atomů v alkylovém řetězci 1 až 5, hydroxyalkylestery kyseliny akrylové a methakrylové s počtem uhlíkových atomů v hydroxyalkylové skupině 2 až.4, glycidylakrylát a glycidylmethakrylát, a až ze 100 hmot, dílů monoethylenicky nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující styren, jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 4 a vinylacetát. Akrylovým polymerem s regulovanou stavbou molekuly se rozumí polymer o číselném průměru molekulových hmotností 3 000 až 60 000 a poměru hmotnostního a číselného průměru molekulových hmotností 2 až 6 při současném zachování náhodné distribuce monomerních segmentů, připravený radikálovou polymerací za časově řízeného plynulého nebo postupného přídavku směsi monomerů s iniciátorem polymerace do rozpouštědel vznikajícího polymeru při jejich teplotě varu po dobu 1 až 6 hodin a následným dokončením polymerace při této teplotě během 2 až 12 hodin. Akrylovými polymery s regulovanou stavbou molekuly jsou také směsi dvou až tří polymerů, připravené rozfázovanou radikálovou polymerací při dvou - nebo třífázovém plynulém nebo postupném dávkování jedné až tří různých směsí monomerů s iniciátorem polymerace do rozpouštědel vznikajících polymerů při jejich teplotě varu po dobu 20 minut až 4 hodin bez časového odstupu nebo s časovým odstupem jednotlivých fází dávkování až 3 hodiny. K těmto akrylovým kopolymerům je možné přidávat ještě jiné typy lakařských pojiv, a to deriváty odvozené od přírodních makromolekulárních i nízkomolekulárních látek a také další druhy syntetických pojiv. Z přírodních makromolekulárních látek i nízkomolekulárních látek jsou to například nitrát, propionát a acetobutyrát celulózy, chlorkaučuk, adukty a estery kalafuny, rostlinné oleje a pojivá odvozená o vysychavých a polovysychavých rostlinných olejů. Ze syntetických pojiv jsou vhodné pryskyřice aldehydové, jako například melaminformaldehydové, fenolformaldehydové, močovinoformaldehydové, guanaminformaldehydové a ketonformaldehydové, dále pryskyřice polyesterové, jako například alkydy a nasycené i nenasycené polyestery, epoxidové pryskyřice dlaňového typu i epoxyestery, ale také polyurethany na bázi hydroxypolyesterů nebo hydroxypolyetherů a polyisokyanátu a pryskyřice silikonové.

Pro získání požadovaného barevného odstínu se přidávají anorganické i organické pigmenty, jako například běloba titanová a zinková, zeleň a červeň železitá, molybdátová a kadmiová, dále zinková železitá a chromová žlut nebo oranž, modř nebo zeleň ultramarínová, chromová a ftalocyaninová, manganová violet, permanentní a chromová hněď, železitá a uhlíková čerň. Nátěry s kovovým efektem se získají použitím perlových a kovových pigmentů. K pigmentům lze také přidávat jemně mletá nebo srážená plniva. Používají se například uhličitan vápenatý (srážený, vápenec, křída), koloidní oxid křemičitý, kaolin, diatomit, talek,

CS 267 225 Bl 3 břidličná a skleněná moučka, grafit, azbest, slída aj. Přidávat lze i další aditiva, kterými jsou prostředky ovlivňující buď přípravu, nebo vlastnosti nátěrových hmot samotných, například dispergaci, sedimentaci, plavání a flotaci pigmentů a plniv, pěnění, rozliv, tvorbu škraloupu a podobně nebo vlastnosti, popřípadě tvorbu nátěrového filmu, například zasychání, mechanickou odolnost, přilnavost, lesk, hořlavost, odolnost vodě nebo účinkům záření, elektrickou vodivost aj. Bývají to obvykle silikonové pryskyřice, nízkomolekulární akrylové polymery, povrchově aktivní látky, minerální oleje, kovová mýdla.výševroucí aromatické uhlovodíky, ketony, estery, oximy, deriváty fenolu, kvarterní amoniové soli mastných kyselin, prostředky na bázi oxidu křemičitého, polyethylenu, polypropylenu, polyamidů nebo stearátu zinku, hliníku, hořčíku a vápníku.

Nátěrové hmoty podle tohoto vynálezu se připravují známými technologickými postupy na různých typech dispergačních zařízení. Získané výrobky se aplikují běžnými nanášecími technikami, především na plasty.

Příklad 1

Akrylový lak na plasty akrylové pojivo 20,1 hmot, dílů nltrocelulóza (typ E, nízkoviskózní) 15,3 rozlivový prostředek (modifikovaná silikonová pryskyřice) 0,2 dioktylftalát 3,5 butylacetát 4,3 xylen 18,3 methylisobutylketon 0,9 cyklohexanon 0,3 butylglykol 15,2 ethanol 21,9

Zasycháním po dobu 24 h při 23° C se při tloušíce nátěru 15 až 20/Um získá povlak s tvrdostí kyvadlem 55 %. Zasychání do stupně 3 za 35 minut, přilnavost na ABS-kopolymer a rá zuvzdorný polystyren stupeň 1.

Příklad 2

Akrylový email polomatný hnědý na plasty akrylové pojivo 39,0 hmot, dílů nltrocelulóza (typ E, nízkoviskózní) 4,7 titanová běloba rutilová 0,6 saze 0,5 oxid železitý červený 1,5 oxid železitý žlutý 10,6 matovadlo (upravený oxid křemičitý) 0,6 dibutylftalát 0,3 rozlivový prostředek (polysiloxanový kopolymer) 0,4 butylacetát 4,9 xylen 10,3 methylisobutylketon 1,9 ethylglykol 11)7 butanol 13,0

Zasycháním po dobu 24 h při 23° C se při tlouštce nátěru 15 až 20 /Um získá povlak a tvrdostí kyvadlem 41 %. Zasychání do stupně 3 za 30 minut, přilnavost na ABS-kopolymer a rázuvzdorný polystyren stupen 1.

Příklad 3

Akrylová barva podkladová na plasty akrylové pojivo 11,2 hmot, dílů

CS 269 225 81 nitrocelulóza (typ E, středně viskózní typ) 3,7 hmot, dílů titanová běloba anatasová . 10,4 křída 12,4 živec 6,1 dioktylftalát 1,5» ethylacetát 7,6 toluen 2,3 xylen 6,5 methylethylketon 2,1 methylisobutylketon 5,5 ethylglykol 18,1 isobutanol 11,3 methylcyklohexanol 1,3

Zasycháním po dobu 24 h při 23° C se při tloušíce nátěru 15 až 20/Um získá povlak s tvrdostí kyvadlem 35 %. Zasychání do stupně 3 za 20 minut, přilnavost na ABS-kopolymer a rázuvzdorný polystyren stupeň 1.

Claims (1)

1. Rozpouštědlové akrylové nátěrové hmoty na plasty, sestávající z 5 až 45 hmot, dílů akrylového pojivá s obsahem nejméně jednoho akrylového polymeru-s regulovanou stavbou molekuly o číselném průměru molekulových hmotností 3 000 až 60 000 a poměru hmotnostního a číselného průměru molekulových hmotností 2 až 6 při současném zachování náhodné distribuce monomerních segmentů, připraveného rozfázovanou radikálovou polymerací alkylesterů kyseliny akrylové a/nebo methakrylové a popřípadě monomerů ze skupiny zahrnující funkční akrylové monomery, styren a jého deriváty a vinylacetát, 30 až 70 hmot, dílů organických rozpouštědel, 2 až 20 hmot, dílů derivátů celulózy a popřípadě až 40 hmot, dílů pigmentů a/nebo plniv a až 5 hmot, dílů aditiv, zejména ze skupiny zahrnující rozlivová činidla, matovaci prostředky a zvláčňovadla, vyznačující se tím, že organickými rozpouštědly je směs obsahující 7 až 14 hmot, alkylesterů kyseliny octové s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2 až 4, 16 až 30 % hmot, aromatických uhlovodíků s počtem uhlíkových atomů 6 až 8, 2 až 14 % hmot, alifatických a cykloalifatických ketonů s počtem uhlovodíkových atomů 4 až 7, 23 až 36 % hmot, alifatických a cykloalifatických jednomocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 7 a 25 až 33 % hmot, alifatických étheralkoholů s počtem uhlíkových atomů 4 až 6.