CZ20032967A3

CZ20032967A3 - Paint, and a method of producing same

Info

Publication number: CZ20032967A3
Application number: CZ20032967A
Authority: CZ
Inventors: Roman Magdina; Bohuslav Jacko
Original assignee: Moles Technology, A. S.
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2004-04-14
Also published as: EP1401965A2; WO2002079329A3; HUP0402272A3; HUP0402272A2; UA76747C2; WO2002079329A2; CN1511184A; EA006144B1; SK13572003A3; BG108305A; JP2004532914A; EA200301085A1; HK1065059A1; AU2002250748A1; PL207152B1; JP4274799B2; CZ305026B6; CN1274771C; PL365338A1; SK285850B6

Description

Nátěrová barva a způsob její výroby

Oblast techniky

Vynález se obecně týká nátěrových barev a způsobů výroby nátěrových barev.

Dosavadní stav techniky

Nátěrové barvy jsou široce známé a používané v průmyslu, domácnosti ajiných oblastech moderního života. Známé nátěrové barvy obvykle zahrnují filmotvomou pojivovou složku, která poskytuje tvorbu filmu a adhezi na substrát, na který se nátěrová barva aplikuje, a také zahrnují barvotvomou složku, jako například pigmenty a jiná barvicí činidla.

I když známé nátěrové barvy poskytují určitou ochranu povrchů, na které se aplikují, před nepříznivým působením atmosféry a dávají určité barvy povrchům, na které se aplikují, nechrání povrchy substrátů adekvátně před následky ohně. Předpokládá se, že je vhodné odstranit tuto nevýhodu.

Předmětem vynálezu je proto poskytnout nátěrovou barvu, která zabrání nevýhodám dosavadního stavu a poskytne způsob výroby nátěrové barvy.

Podstata vynálezu

V souladu s předměty uvedenými výše a s jinými předměty, které budou zřejmé dále v dokumentu, podstatou vynálezu je nátěrová barva, která obsahuje filmotvomou pojivovou složku, barvotvomou složku a složku zpomalování hoření upravenou tak, aby významně chránila před ohněm povrch, na který se nátěrová barva aplikuje.

Pokud je nátěrová barva sestavená podle vynálezu, pak kromě běžných charakteristik tato nátěrová barva také významně chrání povrch substrátu, na který se aplikuje, před následky ohně, v mnoha případech zvyšuje odolnost vůči korozi a prodlužuje dobu životnosti barevného nátěru.

Podle dalšího provedení vynálezu, složka zpomalující hoření zahrnuje nejméně jeden fosfát a/nebo jeho derivát, jako například melamin-polyfosfát, amoniumpolyfosfát.

Podle jiného provedení podle vynálezu, složka zpomalující hoření zahrnuje melamin a/nebo jeho derivát vybraný ze skupiny sestávající z melamin-kyanurátu, melamin-boritanu, melamin-polyfosfátu, melamin-difosfátu, melamin-pyrofosfátu a melamin-fosfátu.

• ·

Vynález také uvádí způsob výroby nátěrové barvy, který zahrnuje kroky přidání filmotvomé pojivové složky, přidání barvotvomé složky, smíchání složek, přičemž některé suché složky jsou nepřítomny, a přidání složky zpomalující hoření, která nahradí tuto suchou práškovou složku.

Nové složky, které jsou považované za charakteristické pro tento vynález, jsou uvedené konkrétně v přiložených patentových nárocích. Avšak, vynález samotný, jeho popis a jeho způsob provedení, spolu s jeho dalšími předměty a výhodami, se nejlépe pochopí z následujícího popisu specifických provedení.

Podle vynálezu se uvádí nátěrová barva, která obsahuje filmotvomou pojivovou složku, barvotvomou složku, a složku zpomalování hoření upravenou tak, aby významně chránila před ohněm povrch, na který se tato nátěrová barva aplikuje.

Složka zpomalující hoření může zahrnovat fosfát nebo jeho derivát, jako například melamin-polyfosfát, amonium-polyfosfát.

Složka zpomalující hoření může také zahrnovat melamin nebo jeho derivát, jako například melamin-kyanurát, melamin-boritan, melamin-polyfosfát, melamin-difosfát, melamin-pyrofosfát a melamin-fosfát.

V nátěrové barvě podle vynálezu, složka zpomalující hoření může zahrnovat karbonifikátor, jako například pentaerytritol, mono-pentaerytritol nebo di-pentaerytritol a nabobtnávací činidlo, kterým je například melamin a další činidlo vybrané ze skupiny činidel specifikovaných výše v dokumentu.

Rozumí se, že kromě filmotvomých substancí (pojivové materiály a změkčovače), které jsou jednou z hlavních složek nátěrových barev, které ovlivňují trvanlivost, lesk, elasticitu, vazbu, ohybnost a tvrdost, a také kromě pigmentů, kterými mohou být barevné prášky nerozpustné v nosičích a rozpustné v barevných činidlech, čímž se tvoří barevné variace a schopnost barvit povrch, nátěrová barva může také obsahovat prchavé složky, které v kombinaci s pojivovými materiály tvoří ve většině případů roztok nebo takzvaný základní lak (nátěr). V nátěrové barvě také mohou být zahrnutá aditiva, kterými jsou pomocné chemikálie tvořící specifické charakteristiky nátěrových barev.

Nátěrová barva podle vynálezu může být vyrobená způsobem, který zahrnuje kroky přidání filmotvomé pojivové složky, přidání barvotvomé složky, smíchání těchto složek, přičemž některé suché složky jsou nepřítomné, a přidání složky zpomalující hoření, která nahradí tuto suchou práškovou složku.

• · · · ·

Konkrétně jsou složkou zpomalující hoření nahrazená plniva, jako například uhličitan vápenatý a oxid titaničitý. Samozřejmě je však možné nahradit malé množství film tvořící složky.

Nátěrová barva podle vynálezu je popsána pomocí následujících příkladů.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Epoxidová nátěrová barva - dvousložková

Část A

Funkce	Materiál	Hmotn. %
Kapalná epoxidová pryskyřice	Epotuf37-127	32,80 filmotvomé pojivové složky
Ředidlo	Benzylalkohol	3,75 filmotvomé pojivové složky
Dispergační činidlo	BYKP-104S	0,32 aditiva
Anti-kráterové aditivum	BYKA-530	0,15 aditiva
Aditivum toku	BYK 501	0,16 aditiva
Primární pigment	Titanox 2020	12,3 barvotvomé složky
Nastavovadlo	Microna 7	18,99 suché práškové složky
Nabobtnávací činidlo	Melamin	5,25 složky zpomalující hoření
Katalyzátor	Melamin-polyfosfát	4,50 složky zpomalující hoření
Karbonifikátor	Pentaerytritol	5,25 složky zpomalující hoření
ČástB
Polyaminové tvrdidlo	Epotuf 37-801	13,32 filmotvomé pojivové složky
Ředidlo	Benzylalkohol	3,21 filmotvomé pojivové složky

100,00 v v

Smíchá se Část A/Cást B v objemovém poměru 4/1

Příklad 2

Alkydový podkladový nátěr

Funkce	Materiál	Hmotn. %
Střední olejový aklyd 80%	Beckosol M-203	31,48 filmotvomé pojivové složky
Rozpouštědlo	Lakový benzin	21,94 prchavé složky
Dispergační činidlo	Sojový lecitin	0,13 aditiva
Tixotropní látka	Thixatrol ST	0,32 tixotropní látky
Řízené usazování	Post 4	0,44 tixotropní látky
Kobaltový sikativ	12% naftenát kobaltu	0,08 aditiva
Vápníkový sikativ	6% naftenát vápníku	0,78 aditiva
Protipovlakové činidlo	Methyl-ethyl-ketoxin	0,33 aditiva
Primární pigment	Tipure 902	21,40 barvotvomé složky
Nastavovací pigment	Nicron 604	8,12 suché práškové složky
Nabobtnávací činidlo	Melamin	5,25 složky zpomalující hoření
Katalyzátor	Melamin-polyfosfát	4,50 složky zpomalující hoření
Karbonifikátor Příklad 3 Uretanový email	Pentaerytritol	5,25 složky zpomalující hoření 100,00

Funkce	Materiál	Hmotn.%
Olejem modifikovaný	Spenkel F47-M-60	50,10 filmotvomé pojivové složky
polyuretan
Dispergační činidlo	Nuosperes 657	0,46 aditiva
Tixotropní látka	Bentone SD-I	0,95 tixotropní látky
Rozpouštědlo	Lakový benzin	6,18 prchavé složky
Primární pigment	Tronox CR-828	23,90 barvotvomé látky
Kobaltový sikativ	12% naftenát kobaltu	0,38 aditiva

Vápníkový sikativ Zirkoniový sikativ Protipovlakové činidlo Nabobtnávací činidlo Katalyzátor Karbonifikátor

6% naftenát vápníku 24% naftenát zirkonia Exkin #2 Melamin

Melamin-polyfosfát

Pentaerytritol

1,26 aditiva 1,61 aditiva 0,11 aditiva

5,25 složky zpomalující hoření 4,50 složky zpomalující hoření 5,25 složky zpomalující hoření 100,00

Příklad 4

Odstranitelný vinylový nátěr

Funkce		Materiál	Hmotn. %
Vinylová s vysokou hmotností	pryskyřice molekulovou	Ucar YVNS	7,38 filmotvomé pojivové složky
Vinylová s nízkou hmotností	pryskyřice molekulovou	UcarVYHD	3,69 filmotvomé pojivové složky
Plastifikátor		Dioktylftalát	2,88 filmotvomé pojivové složky
Bílý pigment		TiPure 902	6,50 barvotvomé složky
Ředidlo		Toluen	22,20 prchavé složky
Ketonové rozpouštědlo	Metyl-izobutyl-keton	20,95 prchavé složky
Acetátové rozpouštědlo	Butyl-acetát	21,40 prchavé složky
Nabobtnávací činidlo	Melamin	5,25 složky zpomalující hoření
Katalyzátor		Melamin-polyfosfát	4,50 složky zpomalující hoření
Karbonifikátor		Pentaerytritol	5,25 složky zpomalující hoření

100,00 « · · · 4

Příklad 5

Nitrocelulózový lesklý lak

Funkce Materiál Hmotn.%

Nitrocelulóza s nízkou molekulovou hmotností	Nitrocelulóza 1/4 sek	6,75 filmotvomé pojivové složky
Nitrocelulóza s vysokou molekulovou hmotností	Nitrocelulóza 1/2 sek	0,10 filmotvomé pojivové složky
Ředidlo	Toluén	13,75 prchavé složky
Vedlejší rozpouštědlo	Izopropanol	2,70 prchavé složky
Rychlé rozpouštědlo	Butyl-acetát	27,60 prchavé složky
Pomalé rozpouštědlo	PM-Acetát	2,70 prchavé složky
Kokosový alkyd 70% v BA	Bookosol 91-470	12,78 filmotvomé pojivové složky
Plastifikátor	Dioktylftalát	1,34 filmotvomé pojivové složky
Bílý pigment	TiPure 902	9,80 barvotvomé složky
Zesíťovadlo	Cymel 303	6,95 filmotvomé pojivové složky
Katalyzátor zesíťování	Butyl-acetát-fosfát	0,53 aditiva
Nabobtnávací činidlo	Melamin	5,25 složky zpomalující hoření
Katalyzátor	Melamin-polyfosfát	4,50 složky zpomalující hoření
Karbonifikátor	Pentaerytritol	5,25 složky zpomalující hoření

100,00

Příklad 6

Matná latexová nátěrová barva

Funkce	Materiál	Hmotn.%
Rozpouštědlo Dispergační činidlo Povrchově aktivní látka Odpěňovaě Řízení vlhkosti	Voda Tripolyfosforečnan draselný Igepal CO-630 Colloid 643 Propylenglykol	25,3 prchavé složky 0,22 aditiva 0,84 aditiva 0,23 aditiva 2,77 aditiva

··« · · ··· · · · ··· ·· · ····

Biocid	Nuosept 95	0,38 aditiva
Bílý pigment	Tipure 902	18,14 barvotvomé složky
Nabobtnávací činidlo	Melamin	5,25 složky zpomalující hoření
Katalyzátor	Melamin-polyfosfát	4,5 složky zpomalující hoření
Karbonifikátor	Pentaerytritol	5,25 složky zpomalující hoření
Celulózové zahušťovadlo	Bemocol E411 FQ	0,32 tixotropní látky
Latexový polymer 55%	Rovače 9100	34,88 filmotvomé pojivové složky
Látka na nastavení pH	28% hydroxid amonný	0,13 aditiva
Přídavné zahušťovadlo	Acrysol RM-5	1,82 tixotropní látky

100,00

Způsob přípravy

Výše uvedené vzorky se připravily pomocí zařazení Cowles High Speed Disperser. Běžnou výrobní technikou nátěrových barev se práškové materiály dispergovaly při vysoké rychlosti do vhodného množství vehikula, které obsahovalo dispergační činidla a zvlhčovači činidla. Poté, co byla disperze hotová, snížila se rychlost a přidal se zbytek vehikula spolu se zbývajícími složkami přípravku.

Příklad 7

Akrylový práškový nátěr

Funkce

Glycidylakrylový polymer

Zesíťovadlo Aditivum toku Bílý pigment Nabobtnávací činidlo Katalyzátor Karbonifikátor

Materiál

Fine-Clad A-207-SA

Kyselina dodekandiová Silwet L-7500 Titanox 2020 Melamin

Melamin-polyfosfát

Pentaerytritol

Hmotn.%

56,90 filmotvomé pojivové složky

10,83 filmotvomé pojivové složky 0,33 aditiva

16,94 barvotvomé složky 5,26 složky zpomalující hoření 4,50 složky zpomalující hoření 5,28 složky zpomalující hoření 100,00

Teplota vypalování: 20 minut při 150 °C.

Způsob přípravy

Prášky se smíchaly pomocí zařízení W&P ZSK-30 Blender

Teplota bubnu 60/80 °C

Rychlost závitovky: 250 ot./min.

Třídění: 100% přes síto 78 ok.cm'¹ (200 mesh)

Z uvedených příkladů je zřejmé, že část nátěrové barvy s účinkem zpomalování hoření, podle vynálezu, se skládá ze tří složek zpomalování hoření, a to melaminu, melamin polyfosfátu a pentaerytritolu. Tyto složky zpomalování hoření mohou dohromady tvořit hmotn.% nátěrové barvy.

Každý z prvků popsaných výše, nebo dva a/nebo víc společně, mohou být aplikovatelné též v jiných typech substancí a ve způsobech lišících se od typů popsaných výše.

I když byl vynález popsán jako způsob provedení nátěrových barev a jako způsob jejich výroby, není úmyslem jej omezit na uvedené detaily, protože se mohou vyrobit v různých modifikacích a strukturálních změnách, které jsou v rozsahu vynálezu.

Bez další analýzy je předcházející popis natolik vystihuje podstatu vynálezu, že je možné jej na základě běžných vědomostí lehce upravit pro různé aplikace bez vynechání těch rysů, které z hlediska dosavadního stavu techniky tvoří podstatné charakteristiky generických nebo specifických aspektů vynálezu.

Vše, co se nárokuje jako nové a požaduje patentovou ochranu, je uvedeno v přiložených patentových nárocích.

Upravené patentové nároky určené k řízení

Claims

1. Nátěrová barva na natírání povrchu se zvoleným barevným odstínem, vyznačující se tím, že obsahuje filmotvornou pojivovou složku na vytvoření tenké vrstvy barevného nátěru na povrchu, barvotvomou složku na vytvoření zvolené barvy povrchu; složku zpomalující hoření upravenou na ochranu povrchu před následky ohně, přičemž uvedená složka zpomalující hoření zahrnuje melamin, pentaerytritol, melamin-polyfosfát a další složky, zahrnující plniva a přísady.

2. Nátěrová barva podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka zpomalující hoření zahrnuje 35 hmotn.% melaminu, 35 hmotn.% pentaerytritolu a 30 hmotn.% melaminpolyfosfátu.

3. Nátěrová barva podle nároku 1, vyznačující se tím, že množství složky zpomalující hoření není vyšší než 15 hmotn.% z celkového množství nátěrové barvy.

4. Nátěrová barva podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka zpomalující hoření obsahuje 5,25 hmotn.% melaminu, 5,25 hmotn.% pentaerytritolu a 4,50 hmotn.% melamin-polyfosfátu z celkové hmotnosti nátěrové barvy.

5. Epoxidová dvousložková nátěrová barva podle nároku 1, vyznačující se tím, že ji tvoří následující složky:

Část A

Složka Množství [hmotn.%] Funkce

Kapalná epoxidová pryskyřice 25 až 39 Ředidlo 2.9 až 4.5

Dispergační činidlo 0,29 až 0,35

Aditivum 0,1 až 0,2 filmotvorná pojivová filmotvorná pojivová aditivum anti-kráterové aditivum • · · · « ♦ · · · • · · * • · · · · • « · · · · • » * • · « • · ·

Aditivum 0,14 až 0,18 aditivum toku Primární pigment 9 až 15 barvotvomá Nastavovadlo 16 až 23 suchá prášková složka Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření Katalyzátor 2,5 až 6,5 zpomalování hoření Karbonifikátor 3 až 7 zpomalování hoření Část B Polyaminové tvrdidlo 11 až 15 fílmotvomá pojivová Ředidlo 2,6 až 3,9 filmotvorná pojivová smíchanými v objemovém poměru A : B 4 : 1. 6. Alkydový podkladový nátěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že jej složky: Složka Množství [hmotn. %] Funkce Střední olejový aklyd 80% 25 až 38 filmotvorná pojivová Rozpouštědlo 17 až 26 prchavá složka Dispergační činidlo 0,12 až 0,14 aditivum Tixotropní látka 0,25 až 0,38 tixotropní látka Tixotropní látka 0,35 až 0,53 regulace usazování Kobaltový sikativ 0,07 až 0,09 aditivum Vápníkový sikativ 0,65 až 0,82 aditivum Protipovlakové činidlo 0,27 až 0,38 aditivum Primární pigment 17 až 25 barvotvomá Nastavovací pigment 6,5 až 9,7 suchá prášková složka Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření Katalyzátor 2,5 až 6,5 zpomalování hoření Karbonifikátor 3 až 8 zpomalování hoření

• ·

7. Uretánový email podle nároku 1, vyznačující se tím, že jej tvoří následující složky:

Složka Množství [hmotn. %] Funkce Olejem modifikovaný polyuretan 40 až 60 filmotvomá pojivová Dispergační činidlo 0,41 až 0,5 aditivum Tixotropní látka 0,75 až 1,15 tixotropní Rozpouštědlo 5 až 7 prchavá složka Primární pigment 21 až 28 barvotvomá Kobaltový sikativ 0,34 až 0,42 aditivum Vápníkový sikativ 1,13 až 1,38 aditivum Zirkoniový sikativ 1,45 až 1,77 aditivum Protipovlakové činidlo 0,10 až 0,12 aditivum Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření Katalyzátor 2,5 až 6,5 zpomalování hoření Karbonifikátor 3 až 7 zpomalování hoření

8. Odstranitelný vinylový nátěr podle nároku 1, vyznačující se tím, že jej tvoří následující složky:

Složka Množství [hmotn.%] Funkce Vinylová pryskyřice molekulovou hmotností s vysokou 6 až 8,5 filmotvomá pojivová Vinylová pryskyřice molekulovou hmotností s nízkou 3,3 až 4 filmotvomá pojivová Plastifikátor 2,6 až 3,2 filmotvomá pojivová Bílý pigment 5,2 až 7,8 barvotvomá Ředidlo 17,7 až 26,6 prchavá složka Ketonové rozpouštědlo 16,8 až 25,1 prchavá složka Acetátové rozpouštědlo 17,1 až 25,7 prchavá složka Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření

• · · ·· · ·· · • · · · · ··· · · ·

Katalyzátor

Karbonifikátor

2,5 až 6,5 zpomalování hoření

3 až 7 zpomalování hoření

9. Nitrocelulózový lesklý lak podle nároku 1, vyznačující se tím, že jej tvoří následující složky:

Složka Množství [hmotn.%] Funkce Nitrocelulóza s nízkou molekulovou hmotností 6 až 7,4 filmotvomá pojivová Nitrocelulóza s vysokou molekulovou hmotností 0,09 až 0,11 filmotvomá pojivová Ředidlo 12,3 až 15,1 prchavá složka Vedlejší rozpouštědlo 2,4 až 3 prchavá složka Rychlé rozpouštědlo 22,2 až 33 prchavá složka Pomalé rozpouštědlo 2,4 až 3 prchavá složka Kokosový alkyd 70% v BA 10,3 až 15,2 filmotvomá pojivová Plastifikátor 1,2 až 1,5 filmotvomá pojivová Bílý pigment 7,8 až 11,7 barvotvorná Zesíťovadlo 6,3 až 7,6 filmotvomá pojivová Katalyzátor zesíťování 0,5 až 0,6 aditivum Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření Katalyzátor 2,5 až 6,5 zpomalování hoření Karbonifikátor 3 až 7 zpomalování hoření

10. Matná latexová nátěrová barva podle nároku 1, vyznačující se tím, že ji tvoří následují složky:

Složka

Množství [hmotn. %] Funkce

Rozpouštědlo Dispergační činidlo

20 až 30 0,2 až 0,24 prchavá složka aditivum

Povrchově aktivní látka 0,7 až 0,9 aditivum Odpěňovač 0,2 až 0,25 aditivum Regulátor vlhkosti 2,5 až 3 aditivum Biocid 0,35 až 0,42 aditivum Bílý pigment 14,5 až 21,7 barvotvomá Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření Katalyzátor 2,5 až 6,5 zpomalování hoření Karbonifikátor 3 až 7 zpomalování hoření Celulózové zahušťovadlo 0,28 až 0,35 tixotropní Latexový polymer 55% 27,9 až 41,8 filmotvomá pojivová Látka na nastavení pH 0,11 až 0,15 aditivum Přídavné zahušťovadlo 1,6 až 2 tixotropní látka

11. Akrylová prášková barva podle nároku 1, vyznačující se tím, že ji tvoří následující složky:

Složka Množství [hmotn.%] Funkce

Glycidylakrylový polymer 45 až 68 filmotvomá pojivová Zesíťovadlo 9,7 až 12 filmotvomá pojivová Aditivum 0,3 až 0,36 aditivum toku Bílý pigment 13,5 až 20,3 barvotvorná Nabobtnávací činidlo 3 až 7 zpomalování hoření Katalyzátor 2,5 až 6,5 zpomalování hoření Karbonifikátor 3 až 7 zpomalování hoření