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

CS 269 225 B1 1

Vynález se týká rozpouštědlových nátěrových kompozic na plasty na bázi akrylových po-lymerních pojiv.

Akrylové nátěrové hmoty nacházejí stále širší uplatnění v nejrůznějších průmyslovýchodvětvích. Příčinou velkého zájmu o akrylové typy nátěrových hmot jsou jejich velmi dobrévlastnosti, a to zejména z hlediska odolnosti účinkům povětrnosti, odolnosti vůči vodě, che-mikáliím a žloutnutí. Tato skutečnost je způsobena tím, že akrylové polymery ve svých mole-kulách nemají takové nenasycené skupiny, které by mohly podléhat oxidaci, a tak ovlivňovatdegradaci polymerních řetězců. Jiný degradační mechanizmus, kterým je oxidace na terciár-ním atomu uhlíku, zejména v segmentech derivátů kyseliny akrylové, je velmi obtížný a pro-to i nepravděpodobný. Proto jsou akrylové nátěrové hmoty vhodné také pro povrchovou úpravuplastů. Nátěrové hmoty na plasty mají jednak funkci dekorační a jednak zabraňují přímým ú-činkům atmosférických vlivů, vody, chemických činidel, rozpouštědel, mycích prostředků, ma-zadel a podobně na upravený podklad. Dekorační funkce spočívá v možnosti zlepšeni kvalitypovrchu výlisku z plastu z hlediska lesku, barevnosti a hladkosti. Dále je možné do stejnéhoodstínu upravit detaily z různých plastů. Většina nátěrových hmot nemá dostatečnou přilna-vost k plastům. Pro zlepšení přilnavosti se povrch plastů upravuje chemickým, fyzikálním ne-bo mechanickým způsobem. Chemická předúprava se nejčastěji provádí odmaštováním louhy neboorganickými rozpouštědly a mořením ve směsích obsahujících silné kyseliny. Mechanická úpra-va spočívá ve zdrsnění povrchu různými abrazivy. Lze ho provádět buď ručně, nebo se zdrsňu-jící prostředek unáší proudem vzduchu nebo kapaliny.Mezi fyzikální způsoby predúpravy plas-tů patří například vystavení povrchu elektrickému výboji, plynovému plameni, infračervenému,ultrafialovému nebo elektronovému záření. Všechny tyto způsoby jsou náročné na čas i tech-nické vybavení a povrchovou úpravu plastů komplikují.

Tento problém úspěšně řeší předložený vynález, jehož předmětem jsou rozpouštědlovéakrylové nátěrové hmoty na plasty, sestávající z 5 až 45 hmot. dílů akrylového pojivá, kte-ré obsahuje nejméně jeden akrylový polymer s regulovanou stavbou molekuly o číselném prů-měru molekulových hmotností 3 000 až 60 000 a poměru hmotnostního a číselného průměru mole-kulových hmotností 2 až 6 při současném zachování náhodné distribuce monomerních segmentů,připraveného rozfázovanou radiálovou polymerací alkylesterů kyseliny akrylové a/nebo metha-krylové a popřípadě monomerů ze skupiny zahrnující funkční akrylové monomery, styren a jehoderiváty a vinylacetát, 30 až 70 hmot. dílů organických rozpouštědel, 2 až 20 hmot. dílů de-rivátů 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. Podsta-ta vynálezu spočívá v tom, že organickými rozpouštědly je směs obsahující 7 až 14 % hmot.al-kýlěstérů 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. alifatickýcha cykloalifatických ketonů s počtem hlíkových atomů 4 až 7, 23 až 36 % hmot. alifatických acykloalifatických 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 připovrchové úpravě rázuvzdorného polystyrenu, kopolymeru akrylonitril-butadien-styren, polyme-thylmethakrylátu a dalších k rozpouštědlům citlivých plastů nedocházelo ke tvorbě mikrotrhlina snižování pevnosti. Nátěry mají po zaschnutí za normální teploty, popřípadě po přisušení,velmi dobrou odolnost urychlené i normální povětrnosti, v korozním prostředí a výborně odolá-vají chemickým prostředkům a ultrafialovému záření. Vhodným složením směsi rozpouštědel a po-měrem ostatních složek nátěrové hmoty se získají nátěrové filmy s požadovanou rychlostí zasy-cháni a tvrdosti a 8 vynikající přilnavosti k polystyrenu,akrylonitril-butadien-styrenovómukopolymeru, polyraethylmethakrylátu,· polykarbonótu a. neměkčenému polyvinylchloridu;Po-pře-broušení povrchu plastů mají nátěry dobrou přilnavost i k polyamidu, epoxidovému a polyeste-rovému laminátu, tuhé polyurethanové pěně, fenolformaldehydovým pryskyřicím, modifikovanému CS 269 225 B1 polyfenylenoxidu, polypropylenu plněnému vápencem a také k oceli a hliníku. Z hlediska přilnavosti k plastům je nejdůležitější složkou uváděných rozpouštědlovýchakrylových nátěrových hmot směs rozpouštědel použitá pro jejich přípravu. Zde se z alkyles-terů kyseliny octové používají zejména ethylacetát, n-propylacetát, isopropylacetát a bu-tylacetát, z aromatických uhlovodíků benzen, toluen a xylen. Z ketonů se uplatňují předevšímmethyethylketon, diethylketon, ethylpropylketon, ethylisopropylketon, dipropylketon, diiso-propylketon, metylbutylketon, methylisobutylketon, ethylbutylketon, ethylisobutylketon, cy-klohexanon a methylcyklohexanan, z jednomocných alkoholů pakethanol, n-propanol, isopropa-nol, butanol, isobutanol, pentanol, hexanol, cyklohexanol a methylcyklohexanol. K nejčastě-ji používaným alifatickým etheralkoholům patří ethylenglykolmonoethylether, diethylenglykol-monomethylether, diethylenglykolmonoethylether, ethylenglykolmonopropylether a ethylengly-kolmonobutylether.

Akrylové pojivo použité pro přípravu rozpouštědlové nátěrové hmoty na plasty obsahujenejméně 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 alkylovéskupině 1 až 12 a popřípadě až ze 40 hmot. dílů funkčních akrylových monomerů ze skupiny za-hrnující kyselinu akrylovou a methakrylovou, jejich amidy, popřípadě substituované na dusíkumethylolovými skupinami nebo alkylovými nebo alkoxymethylovými skupinami s počtem uhlíkovýchatomů v alkylovém řetězci 1 až 5, hydroxyalkylestery kyseliny akrylové a methakrylové s poč-tem uhlíkových atomů v hydroxyalkylové skupině 2 až.4, glycidylakrylát a glycidylmethakry-lát, a až ze 100 hmot. dílů monoethylenicky nenasycených monomerů ze skupiny zahrnující sty-ren, jeho alkylderiváty s počtem uhlíkových atomů v alkylovém substituentu 1 až 4 a vi-nylacetát. Akrylovým polymerem s regulovanou stavbou molekuly se rozumí polymer o číselnémprůměru molekulových hmotností 3 000 až 60 000 a poměru hmotnostního a číselného průměrumolekulových hmotností 2 až 6 při současném zachování náhodné distribuce monomerních seg-mentů, připravený radikálovou polymerací za časově řízeného plynulého nebo postupného pří-davku směsi monomerů s iniciátorem polymerace do rozpouštědel vznikajícího polymeru přijejich teplotě varu po dobu 1 až 6 hodin a následným dokončením polymerace při této teplo-tě během 2 až 12 hodin. Akrylovými polymery s regulovanou stavbou molekuly jsou také směsidvou až tří polymerů, připravené rozfázovanou radikálovou polymerací při dvou - nebo tří-fázovém plynulém nebo postupném dávkování jedné až tří různých směsí monomerů s iniciátorempolymerace do rozpouštědel vznikajících polymerů při jejich teplotě varu po dobu 20 minutaž 4 hodin bez časového odstupu nebo s časovým odstupem jednotlivých fází dávkování až 3 ho-diny. K těmto akrylovým kopolymerům je možné přidávat ještě jiné typy lakařských pojiv, ato deriváty odvozené od přírodních makromolekulárních i nízkomolekulárních látek a také dal-ší druhy syntetických pojiv. Z přírodních makromolekulárních látek i nízkomolekulárních lá-tek jsou to například nitrát, propionát a acetobutyrát celulózy, chlorkaučuk, adukty a este-ry kalafuny, rostlinné oleje a pojivá odvozená o vysychavých a polovysychavých rostlinnýcholejů. Ze syntetických pojiv jsou vhodné pryskyřice aldehydové, jako například melaminfor-maldehydové, fenolformaldehydové, močovinoformaldehydové, guanaminformaldehydové a keton-formaldehydové, dále pryskyřice polyesterové, jako například alkydy a nasycené i nenasycenépolyestery, epoxidové pryskyřice dlaňového typu i epoxyestery, ale také polyurethany na bá-zi hydroxypolyesterů nebo hydroxypolyetherů a polyisokyanátu a pryskyřice silikonové.

Pro získání požadovaného barevného odstínu se přidávají anorganické i organické pig-menty, jako například běloba titanová a zinková, zeleň a červeň železitá, molybdátová akadmiová, dále zinková železitá a chromová žlut nebo oranž, modř nebo zeleň ultramarínová,chromová a ftalocyaninová, manganová violet, permanentní a chromová hněď, železitá a uhlí-ková 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 uhli-čitan vápenatý (srážený, vápenec, křída), koloidní oxid křemičitý, kaolin, diatomit, talek, CS 26? 225 B1 3 břidličná a skleněná moučka, grafit, azbest, slída aj. Přidávat lze i další aditiva, který-mi jsou prostředky ovlivňující buď přípravu, nebo vlastnosti nátěrových hmot samotných, na-příklad dispergaci, sedimentaci, plavání a flotaci pigmentů a plniv, pěnění, rozliv, tvorbuškraloupu a podobně nebo vlastnosti, popřípadě tvorbu nátěrového filmu, například zasychání,mechanickou odolnost, přilnavost, lesk, hořlavost, odolnost vodě nebo účinkům záření, elek-trickou vodivost aj. Bývají to obvykle silikonové pryskyřice, nízkomolekulární akrylové po-lymery, povrchově aktivní látky, minerální oleje, koyová mýdla.výševroucí aromatické uhlovo-díky, ketony, estery, oximy, deriváty fenolu, kvarterní amoniové soli mastných kyselin, pro-středky na bázi oxidu křemičitého, polyethylenu, polypropylenu, polyamidů nebo stearátu zin-ku, hliníku, hořčíku a vápníku. Nátěrové hmoty podle tohoto vynálezu se připravují známými technologickými postupy narůzných typech dispergačních zařízení. Získané výrobky se aplikují běžnými nanášecími tech-nikami, především na plasty. Příklad 1

Akrylový lak na plasty akrylové pojivo 20,1 hmot. dílů nitrocelulóza (typ E, nízkoviskózní) 15,3 tt rozlivový prostředek (modifikovaná silikonová pryskyřice) 0,2 »1 dioktylftalát 3,5 II butylacetát 4,3 II xylen 18,3 methylisobutylketon 0,9 tt cyklohexanon 0,3 butylglykol 15,2 «I ethanol 21,9 II Zasycháním po dobu 24 h při 23° C se při tlouštce nátěru 15 až 20/Um získá povlak s tvrdostí kyvadlem 55 %. Zasychání do stupně 3 za 35 minut, přilnavost na ABS-kopolymer a r zuvzdorný polystyren stupeň 1. Příklad 2 Akrylový email polomatný hnědý na plasty akrylové pojivo 39,0 hmot. dílů nitrocelulóza (typ E, nízkoviskózní) 4,7 II titanová běloba rutilová 0,6 It saze 0,5 n oxid železitý červený 1,5 II oxid železitý žlutý 10,6 tt matovadlo (upravený oxid křemičitý) 0,6 It dibutylftalát 0,3 II rozlivový prostředek (polysiloxanový kopolymer) 0,4 butylacetát 4,9 II xylen 10,3 methylisobutylketon 1,9 II ethylglykol 11,7 II butanol 13,0 tr

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

Akrylová barva podkladová na plastyakrylové pojivo 11,2 hmot. dílů

Claims (1)

1. 4 CS 269 225 B1 nitroceluloza (typ E, středně viskóstní typ) titanová běloba anatasová křída živec dioktylftalát ethylacetát toluen xylen methyletbylketon methylisobutylketon ethylglykol isobutanol methylcyklohexanol Zasycháním po dobu 24 h při 23° C se přis tvrdostí kyvadlem 35 %. Zasychání do stupněrázuvzdorný polystyren stupeň 1.. PŘEDMĚT VY 3,7 hmot. dílů 10.4 12.4 6,1 1.5 7.6 2.3 6.5 2,1 5.518,111,3 1.3 tloušíce nátěru 15 až 20/Um získá povlak3 za 20 minut, přilnavost na ABS-kopolymer a I Á L E Z U Rozpouštědlové akrylové nátěrové hmoty na plasty, sestávající z 5 až 45 hmot. dílů akry-lového pojivá s obsahem nejméně jednoho akrylového polymeru·s regulovanou stavbou moleku-ly o číselném průměru molekulových hmotností 3 000 až 60 000 a poměru hmotnostního a čí-selného průměru molekulových hmotností 2 až 6 při současném zachování náhodné distribucemonomerních segmentů, připraveného rozfázovanou radikálovou polymerací alkylesterů kyse-liny akrylová a/nebo methakrylové a popřípadě monomerů ze skupiny zahrnující funkční akry-lové monomery, styren a jého deriváty a vinylacetát, 30 až 70 hmot. dílů organických roz-pouštědel, 2 až 20 hmot. dílů derivátů celulózy a popřípadě až 40 hmot. dílů pigmentů a/ne-bo plniv a až 5 hmot. dílů aditiv, zejména ze skupiny zahrnující rozlivová činidla, matovaciprostředky a zvláčňovadla, vyznačující se tím, že organickými rozpouštědly je směs obsahují-cí 7 až 14 hmot. alkylesterů kyseliny octové s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 2až 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 až36 % hmot. alifatických a cykloalifatických jednomocných alkoholů s počtem uhlíkových ato-mů 2 až 7 a 25 až 33 % hmot. alifatických étheralkoholů s počtem uhlíkových atomů 4 až 6.