CZ302557B6

CZ302557B6 - Povlakové kompozice obsahující funkcionalizované silikony

Info

Publication number: CZ302557B6
Application number: CZ20011197A
Authority: CZ
Inventors: Dorget@Michel; Joanicot@Mathieu; Mignani@Gérard; Branlard@Paul
Original assignee: Rhodia Chimie
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2011-07-13
Also published as: SK285769B6; AU741843B2; SK4442001A3; CZ20011197A3; RU2208620C2; CA2346355C; ES2229819T3; CN1210363C; WO2000020524A1; FR2784115B1; DE69922682D1; HUP0103955A3; EP1123360B1; DE69922682T2; ID28549A; NZ510777A; FR2784115A1; ATE284934T1; HU226750B1; BR9915343A

Abstract

Povlaková kompozice, zejména náterová kompozice, obsahující 3 až 30 dílu latexu tvoreného cásticemi organických (ko)polymeru majících teplotu prechodu do skelného stavu mezi -20 a 50 .degree.C, 0,05 až 5 dílu emulze epoxy-funkcionalizovaného polyorganosiloxanu a 100 dílu minerálních plniv.

Description

Dosavadní stav techniky

Dosavadní stav techniky neuvádí žádnou povlakovou kompozici schopnou přesně a dostatečně zesíťovat kondenzací na elastomer nebo retikulát, který by učinil finální aplikační formu, napří15 klad nátěr, odolnou vůči zvýšené abrazi za mokra (RAH) a který by této aplikační formě zajistil dostatečnou nepropustnost vůči vodě a dostatečnou propustnost vůči vodní páře. Kromě toho dosavadní stav techniky rovněž neuvádí žádné povlakové kompozice, které by vykazovaly zvýšenou stabilitu při skladování a nevysychavost (udržování obsahu COV nebo alkoholů produkovaných in šitu pod prahem odolnosti kompozice proti rozlomení).

Jedním z cílů tohoto vynálezu je tedy navrhnout novou povlakovou kompozici udělující finální aplikační formě účinnou hydrofobnost, tj. zvýšenou odolnost proti abrazi za mokra (RAH), dostatečnou nepropustnost pro vodu a dostatečnou propustnost pro vodní páru, jakož i uspokojivý perleťující účinek. Kromě toho by nová povlaková kompozice měla mít dobrou stabilitu při sklado25 vání a nevysychavost.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je nová povlaková kompozice, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje:

A) 3 až 30 dílů (obsah sušiny asi 50 % hmotn.) latexu tvořeného částicemi organických (ko)polymerů majících teplotu přechodu do skelného stavu mezi -20 a 50 °C,

B) 0,05 až 5 dílů (obsah sušiny asi 65 % hmotn.) emulze epoxy-funkcionalizovaného polyorganosiloxanu a

C) 100 dílů (obsah sušiny asi 75 % hmotnosti) minerálních plniv.

V rámci vynálezu složky A) a B) tvoří to, co se nazývá pojivo povlakové kompozice.

Latex použitý v rámci kompozice podle vynálezu se připraví z polymerovatelných monomerů (1) zvolených z množiny zahrnující styren, butadien, estery kyseliny akrylové a v iny lové nitrily.

Pod pojmem estery kyseliny akrylové se zde rozumí estery kyseliny akrylové a kyseliny methakrylové s alkanoly obsahujícími 1 až 12 uhlíkových atomů, výhodně 1 až 8 uhlíkových atomů, jakými jsou například methyl akry lát, ethylakrylát, propylakrylát, n-butylakrylát, i sobuty lakry lát, 2-ethylhexylakrylát, methylmethakrylát, ethylmethakrylát, n-butylmethakrylát a isobutylmethakrylát.

Pod pojmem vinylové nitrily se zde rozumí vinylové nitrily obsahující 3 až 12 uhlíkových atomů, zejména akrylonitri 1 a methakrylonitril.

Styren může být částečně nebo zcela nahrazen α-methylstyrenem nebo vinyltoluenem.

- 1 CZ 302557 B6

Pro přípravu latexu povlakové kompozice podle vynálezu jsou rovněž použitelné další ethylenicky nenasycené monomery (2) polymerovatelné s výše uvedenými monomery (1), přičemž jejich množství může představovat až 40 % hmotnosti, vztaženo na celkovou hmotnost monomerů. Lze například uvést:

a) vinylestery karboxylové kyseliny, jako například vinylacetát, vinylversatát a vinylpropionát,

b) ethylenicky nenasycené mono- a dikarboxylové kyseliny, jako například kyselina akrylová, kyselina methakrylová, kyselina ítakonová, kyselina maleinová, kyselina fumarová, a monoio alkylestery dikarboxylových kyselin výše uvedeného typu s alkanoly, obsahujícími 1 až uhlíkové atomy, ajejich N-substituované deriváty,

c) amidy nenasycených karboxylových kyselin, jako například akrylamid, methakrylamid, Nmethalolakrylamid nebo -methakrylamid,

d) ethylenické monomery obsahující skupinu sulfonové kyseliny ajejich soli s alkalickými kovy nebo amonné soli, jako například kyselina vinylsulfonová, kyselina vinylbenzensulfonová, kyselina a-akrylamidomethylpropansulfonová a 2-sulfoethylenmethakrylát,

e) ethylenicky nenasycené monomeiy obsahující sekundární, terciární nebo kvartérní aminoskupinu nebo heterocyklickou skupinu obsahující dusík, jako například vinylpyridiny, vinylimidazol, aminoalkyl(meth)akryláty a aminoalkyl(meth)akrylamidy, jako například dimethyiaminoethylakrylát nebo -methakrylát, di-terc-butylaminoethylakrylát nebo — methakrylát, dimethylaminomethylakrylamid nebo —methakrylamid, jakož i zwitterionové mono25 mery, jako například sulfipropyl(dimethyl)aminopropylakrylát, a

f) estery kyselin (meth)akrylových s alkandioly obsahujícími výhodně 2 až 8 uhlíkových atomů, jako například glykolmono(meth)akrylát, hydroxypropylmono(meth)akrylát. 1,4-butandiolmono(meth)akrylát, jakož i monomery obsahující dvě polymerovatelné dvojné vazby, ío jako například ethylenglykoldimethakrylát.

V rámci výhodného provedení vynálezu latex hmotnostně obsahuje:

- 25 až 90 %, výhodně 45 až 75 %, sty lénu nebo/a akrylonitrilu,

- 75 až 10 %, výhodně 55 až 25 %, butadienu nebo/a akrylátu,

- 0 až 20 %, výhodně 1 až 10 %, nenasycené karboxylové kyseliny a

- 0 až 40 %, výhodně 0 až 15 %, dalších ethylenicky nenasycených monomerů.

Polymerace latexu se provádí o sobě známým způsobem ve vodné emulzi polymerovatelných 40 monomerů v přítomnosti alespoň jednoho iniciátoru tvorby radikálů a výhodně přenašeče řetězce, například merkaptanového typu, při koncentraci monomerů v reakčním prostředí pohybujícím se obecně mezi 20 a 60 % hmotnosti.

Tato polymerace může být provedena kontinuálně, diskontinuálně, nebo polokontinuálně při kon45 tinuálním zavádění části monomerů, přičemž tato polymerace může být polymerací „zaockováného“ typu nebo polymerací „přírůstkového⁴⁴ typu a provádí se libovolnou známou technikou vedoucí k získání částic s homogenní a heterogenní strukturou.

Při přípravě latexu lze například použít postupy popsané v patentovém dokumentu EP 599 676.

Jako příklady plniv obsažených v povlakové kompozici podle vynálezu lze například uvést rozemletý křemen, kaolin, dýmavou siliku, sráženou siliku, uhličitan vápenatý, síran barnatý, oxid titaničitý, talek, hydratovanou atuminu, bentonit a sulfohlinitan vápenatý.

Epoxy-funkcionalizované polyorganosiloxany obsažené v povlakové kompozici podle vynálezu jsou lineární nebo cyklické. V rámci jedné a téže povlakové kompozice mohou být použity stejné nebo odlišné polyorganosiloxany. Tyto polyorganosiloxany jsou tvořeny opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce I a ukončeny strukturními jednotkami obecného vzorce II nebo/a tvořeny opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce I:

R¹ i

(I) Y —Si“o- (f!) ,

R¹ ve kterých:

symboly R^l, kteréjsou stejné nebo totožné,znamenají: io

- lineární nebo rozvětvenou alkylovou skupinu obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, přičemž touto alkylovou skupinou je výhodně methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina a oktylová skupina,

- cykloalkylovou skupinu obsahující 5 až 8 kruhových uhlíkových atomů, přičemž tato skupina je případně substituovaná,

- arylovou skupinu obsahující 6 až 12 uhlíkových atomů, která může být případně substituovaná, výhodně fenylovou skupinu nebo dichlorfenylovou skupinu,

- aralkylovou skupinu, ve které alkylový zbytek obsahuje 5 až 14 uhlíkových atomů a arylový zbytek obsahuje 6 až 12 uhlíkových atomů, přičemž tato skupina může být případně na arylovém zbytku substituovaná atomy halogenů, alkylovými skupinami obsahujícími 1 až 3 uhlíkové atomy nebo/a alkoxy lovým i skupinami obsahujícími 1 až

3 uhlíkové atomy, a symboly Y', kteréjsou stejné nebo odlišné, znamenají:

- skupinu R¹ nebo/a epoxy-funkční skupinu, připojenou ke křemíku polyorganosiloxanu prostřednictvím dvouvalenČní skupiny obsahující 2 až 20 uhlíkových atomů, která může obsahovat alespoň jeden heteroatom, výhodně kyslík, přičemž

- alespoň jeden ze symbolů Y' znamená epoxy-funkční skupinu.

Lineárními polyorganosiloxany mohou být oleje mající dynamickou viskozitu asi 10 až 10 000 mPa.s při teplotě 25 °C, obecně asi 50 až 5000 mPa.s při teplotě 25 °C, a výhodněji 100 až 600 mPa.s při teplotě 25 °C, nebo gumy mající molekulovou hmotnost asi 1 000 000.

V případě, že se jedná o cyklické polyorganosiloxany, jde o sloučeniny tvořené opakující se strukturními jednotkami obecného vzorce II, které mohou být například typu dialkylsiloxy nebo alkylarylsiloxy. Tyto cyklické polyorganosiloxany mají viskozitu asi 1 až 5000 mPa.s.

Jako příklady dvouvalenčních skupin vázajících organofunkční skupinu typu epoxy lze uvést skupiny mající následující vzorce:

-3 CZ 302557 B6

O

Dynamická viskozita při teplotě 25 °C všech silikonů uvažovaných v rámci této popisné části může být měřena pomocí viskozimetru Brookfield podle normy AFNOR NFT 76 102 z února 1972.

Získání takových funkcionalizovaných polyorganosiloxanů je zcela v možnostech odborníků pracujících v oblasti chemie silikonů.

V rámci výhodné formy provedení vynálezu obsahuje povlaková kompozice podle vynálezu 5 až io 100 organofunkčních skupin na 100 strukturních jednotek Si a výhodně 20 až 40 organofunkěnich skupin na 100 strukturních jednotek Si, což umožňuje dosáhnout znamenitého kompromisu mezi stabilitou povlakové kompozice a její hydrofobnosti.

Kromě uvedených třech základních složek povlakové kompozice podle vynálezu může tato povlaková kompozice obsahovat 0,1 až 10 dílů (jako sušina) přísad, jakými jsou odpěňovadla, biocidy, povrchově aktivní látky, reologická činidla, koalescenční Činidla, dispergační činidla, neutralizační činidla a zhutňovadla.

Při přípravě povlakové kompozice podle vynálezu se jednotlivé složky kompozice smísí o sobě známým způsobem.

Povlaková kompozice podle vynálezu může být aplikována obvyklými technikami. Jakožto příklady takových aplikačních technik, při kterých se povlakové kompozice nanášejí na různé povrchy, lze uvést natírání štětcem nebo kartáčem nebo nanášení kompozice ve formě spreje.

Povrchy, na které může být povlaková kompozice nanášena, mohou mít rozličný charakter a v tomto ohledu lze například uvést, kovy, jako například hliník, dřevo, beton, cihly, které jsou nebo nejsou opatřeny adhezním základním nátěrem.

V následující části popisu bude vynález blíže objasněn pomocí konkrétních příkladů jeho prove30 dění, přičemž tyto příklady mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují vlastní rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen definicí patentových nároků a obsahem popisné Části.

Příklady provedení vynálezu

Tyto příklady dokazují, že povlakové kompozice podle vynálezu vedou k povlakům, které mají zvýšenou odolnost proti abrazi za mokra a uspokojivou nepropustnost pro vodu a propustnost pro vodní páru. Kromě toho měření úhlu vodní kapky dokazuje perleťující vlastnosti povlakových kompozic podle vynálezu.

41)

V rámci těchto příkladů byly použity následující testy:

test stanovující odolnost vůči abrazi za mokra (RAH): norma DIN 53778, test stanovující propustnost pro vodní páru: norma DIN 52615,

- test stanovující absorpci vody: norma DIN 52617 a

- měření úhlu vodní kapky.

-4CZ 302557 B6

Pro kompozice z příkladu F byly tyto testy modifikovány, přičemž tyto modifikace jsou detailně uvedeny v odstavci II příkladu F.

Příklad A

I. Ekologické matné nátěrové kompozice

i) Testované nátěrové kompozice jsou uvedeny v tabulce 1 a obsahují:

- 130 g uhličitanu vápenatého Hydrocarb 90 (sušina = 75 %),

- 20 g latexu DS 1003 od společnosti Rhodia Chimie (sušina = 50 %, na bázi styrenu, butylakrylátu a kyseliny akrylové) a

- 0,15 g emulze polyorganosiloxanu (sušina = 65 %) odpovídajícího obecného vzorce III:

<?^h3

CH. I ^J

Si-O

CH.

Si-X

CH.

OH)

Pro kompozice A-4 až A-7 podle vynálezu X v obecném vzorci III polyorganosiloxanu znamená skupinu:

— (CH₂) —O-CH — CH —CH₂

Pro kompozici A-l X v obecném vzorci III polyorganosiloxanu znamená skupinu CHj.

Pro kompozice A-2 a A-3 X v obecném vzorci III polyorganosiloxanu znamená skupinu OH. i i) Převedení testovaných polyorganosiloxanu do emulze

Toto převedení uvedených polyorganosiloxanu do emulze se provádí metodou přímé koncentrované emulgace za použití 5 % povrchově aktivního činidla Soprophor BSU (ethoxylovaný tristyryfenol, 65 % polyorganosiloxanu a 30 % vody.

II. Test stanovující odolnost proti abrazi za mokra

Tento test stanovující odolnost vůči abrazi za mokra odpovídá testu podle normy DIN 537778.

Připraví se nátěrová kompozice. Tato kompozice se potom nanese buď bezprostředně, nebo po jednom týdnu stárnutí v nádobě při teplotě 55 °C na tuhý podklad Leneta (200 mikrometrů za mokra).

Potom se nátěr vysuší v průběhu 24 hodin při teplotě 55 °C, načež se ponechá po dobu 24 hodin při teplotě 23 °C a relativní vlhkosti 55 %.

-5CZ 302557 B6

Takto vysušený a nátěrem ovrstvený podklad se potom vystaví abrazi za mokra. Určí se počet abrazních cyklů, který je uvedený nátěr schopen snést.

III. Výsledky

Získané výsledky jsou uvedené v následující tabulce 1.

Tabulka 1

Kompozice	π	^^^bezprostí ední	^^Hpo stárnutí
A-0 (bez pólyorganosiloxanu	/	450	470
A-l	13	470	/
A-2	33	390	/
A-3	81	500	/
A-4	8	1300	1100
A-5	15	760	790
A-6	30	720	730
A-7	100	510	550

IV. Komentár

Kompozice podle vynálezu umožňují zvýšit RAH. Kompozice A-0 až A—3 jsou v tomto ohledu neúčinné. Přírůstek RAH je v případě kompozic podle vynálezu stejný i po stárnutí při teplotě

55 °C.

Příklad B

1. Ekologické matné nátěrové kompozice: měnící se obsahy polyorganosíloxanu

i) Testované nátěrové kompozice jsou uvedeny v tabulce 2 a obsahují:

- 130 g sušiny uhličitanu vápenatého Hydrocarb 90 (obsah sušiny = 75 %),

20 g sušiny latexu DS 1003 (obsah sušiny = 50 %) a

- 0,15 g sušiny polyorganosíloxanu kompozice A- 5.

ii) Převedení polyorganosíloxanu do emulze se provádí stejně jako v předcházejícím případě.

II. Provedené testy

i) Měření RAH

Měření RAH se provádí stejně jako v předcházejícím případě.

-6CZ 302557 B6 i i) Měření úhlu vodní kapky

Na stejně vysušeném nátěru se provede měření úhlu vodní kapky. Za tím účelem se měří úhel, který tato kapka svírá z povrchem nátěru.

III. Výsledky

Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce 2.

Tabulka 2

Obsah {x v g)	0	0,15	0,5	1	1/5	3
Rk^bezpr os t řečni	690	980	1700	2300	4200	5400
Úhel vodní
kapky	73°	37°	94°	97°	100°	97°

IV. Komentář

Čím vyšší je koncentrace polyorganosiloxanu, tím vyšší je RAH. Kromě toho. čím vyšší je koncentrace polyorganosiloxanu, tím vyšší je i úhel vodní kapky. Při úhlu větším než 90° má povrch perleťující charakter. V daném případě lze pozorovat perleťující efekt povrchu nátěru počínaje obsahem 3 % hmotn. polyorganosiloxanu, vztaženo na hmotnost latexu.

Příklad C

1. Ekologické matové nátěrové kompozice

Í) Testované nátěrové kompozice jsou uvedeny v tabulce 3 a obsahují:

- 130 g uhličitanu vápenatého Hydrocarb 90 (obsah sušiny 75 %),

- 20 g latexu DS 1003 od společnosti Rhoda Chimie (obsah sušiny = 50 %) a

-- 0,15 g emulze lineárního polyorganosiloxanu (obsah sušiny = 65 %) odpovídajícího následujícímu obecnému vzorci:

CH3

CH3 I	CH3 (		CH3 \|
Si · O—	~sí—o		-Si-O
CH3	X	1	1 CH3 - v—j

,, — „j y χ

CH3

Si —

CH3

CH3 íiv), ve kterém X znamená skupinu vzorce:

— (CH₂)₃—O-CH —CH^-^CH₂

-7 CZ 302557 B6

Tabulka 3

Kompozice	X	Y	x + y	Koncentrace jednotek Si-epoxy/všecbny jed· notky Si
C-l	23	2	25	7 %
C-2	11	2	13	13 %
C-3	21	4	25	15 %
C-4	6	2	8	20 %
C-5	9	4	13	27 %

i i) Převedení polyorganosiloxanu do emulze se provede stejně jako v předcházejícím případě.

11. Provedený test

Měření RAH se provede stejně jako v předcházejícím případě.

Ili. Výsledky

Viz tabulka 4.

Tabulka 4

Kompozice	^^^bezprostřední	‘^po stárnutí
Bez polyorgano- tíiloxanu	600	530
c-l	950	960
C-2	1000	1100
C-3	990	990
C-4	1500	1400
C-5	1600	1700

IV. Komentář

Kompozice podle vynálezu obsahující polyorganosiloxany, jejichž epoxy-funkce nejsou na konci řetězce, jsou stejně účinné jako kompozice obsahující polyorganosiloxany, jejichž epoxy-funkce jsou na konci řetězce. Čím vyšší je míra roubování, tím vyšší je RAH. Získané výsledky jsou stejně i po jednotýdenním stárnutí při teplotě 55 °C.

-8CZ 302557 B6

Příklad D

I. Ekologické matové nátěrové kompozice: měnící se poměr jednotky Si-epoxy/všechny jed notky Si,

i) Testované nátěrové kompozice jsou uvedeny v tabulce 5 a obsahují:

- 130 g uhličitanu vápenatého Hydrocarb 90 (obsah sušiny^75 %),

- 20 g latexu DS 1003 od společnosti Rhodia Chimie (obsah sušiny - 50 %) a io 0,15 g emulze lineárního polyorganosiloxanu (obsah sušiny = 65 %) odpovídajícího jedno mu z následujících vzorců:

CH1 '

Si —

CHCH₃ 'Si-X

CH_O (Π1)

CH3

CH3—Si ΟΙ

CH3

CH3 I		CH3
l — Si— I	-o	f -Si-O
X		CH3

CH3

I

Si —CH3

I

CH3 (IV) ve kterých X znamená skupinu následujícího vzorce:

— (CH₂)₃— O - CH — CH CH₂

Tabulka 5

Kompozice	X	y	n	Koncentrace jednotek Si-epoxy/ všechny jednotky Si
D-l (vzorec Iv)	8	7	/	41 %
D-2(vzorec IV)	3	8	/	62 %
D-3 (vzorec IV)	0	20	/	91 %
D-4(vzorec III)	/	/	1	100 %

-9CZ 302557 B6 ii) Převedení testovaného polyorganosiloxanu do emulze se provádí stejně jako v předcházejících příkladech.

II. Provedený test: měření RAH

Měření RAH se provede stejně jako v předcházejících příkladech.

III. Výsledky to Získané výsledky jsou uvedené v následující tabulce 6.

Tabulka 6

Kompozice	^^bezprostřední	rah PO
B-0 (bet polyorganosiloxanu	790	630
C-1	1800	1600
D-2	2600	1600
D-3	4600	1600
D-4	62000	1400

stárnut í

VI. Komentář

Čím je větší poměr jednotky Si-epoxy/všechny jednotky Si, tím vyšší RAH nátěru se dosahuje při bezprostředním použití kompozice pro nátěr. Nicméně za použití kompozic použitých až po stárnutí se nezískají stejné výsledky, jaké byly získány při bezprostředním použití těchto kompo2o zic. Ve skutečnosti bylo zjištěno, že pri 40% obsahu jednotek Si-epoxy je velmi výrazný rozdíl mezi RAHbezprcstfedni a RAH_po stámuti, což znamená, že kompozice nejsou stabilní. Takto je tedy optimální obsah jednotek Si-epoxy nižší než 40 %.

Příklad E

1. Dýchající vnější nátěrové kompozice

Připravené kompozice vždy obsahují lOOg uhličitanu vápenatého Hydrocarb 90 a 12 g latexu 30 DS910 od společnosti Rhodia Chimie s 10 % koalesceněního činidla Texanol od společnosti

Eastman Kodak.

í) Sloučeniny podle vynálezu obsahují ještě třetí složku tj. X g polyorganosiloxanu obecného vzorce:

CH,

I ³

X — Si — o

CH,

CHi '

Si —

CHO·

CH, i -⁵ ‘ Si X

CH,

- 10CZ 302557 B6 ve kterém n znamená 8 a X znamená skupinu následujícího vzorce: — (CH₂)j—O-CH“CH-;CH₂

Tyto kompozice odpovídají kompozicím E~ó až E-9. V kompozicích E-6 až E-9 se mění množství polyorganosiloxanu, přičemž tato množství jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 7. Převedení polyorganosiloxanu do emulze se provede způsobem, který je identický se způsobem použitým v příkladu 1.

i i) Kompozice E-2 až E-5 namísto polyorganosiloxanu obsahují referenční silikonovou pryskyřici Rhodorsií 865A od společnosti Rhodia Chimie. Množství uvedené pryskyřice se mění v kompozicích E-2 až E-5, přičemž tato množství jsou rovněž uvedena v dále zařazené tabulce 7.

II. Provedené testy

i) Měření RAH a úhlu vodní kapky

Měření RAH a uhlu vodní kapky se provádí stejně jako v předcházejících příkladech, i i) Propustnost pro vodu

Měření propustnosti pro vodu se provádí v souladu s postupem, který je popsán v rámci normy DIN 52617.

Nátěrová kompozice se nanese na fajánsovou tabulku (tloušťka nátěru: 2 mm). Po částečném odpaření vody se nátěr zpola vysuší, načež se v něm vyseknou kotouče o průměru 40 mm, které se od tabulky oddělí, čímž se získá nátěr bez podkladového nosiče.

Po vysušení a rekondicionaci nátěru se tento nátěr ponoří do vody. Postupně prováděná gravimetrická stanovení umožňují určit množství vody postupně absorbované nátěrem.

Ze získané křivky absorpce vody se součinitel absorpce vody W určí podle vzorce: m(t) = m₀ + WS.t^l/2, ve kterém m znamená hmotnost nátěru, S znamená jeho povrch (počítají se obě strany nátěru) a t znamená čas.

iii) Propustnost pro vodní páru

Měření propustnosti pro vodu páru se provádí postupem, které je předepsán v rámci normy DIN 52615. Za tím účelem se stanoví faktor Sd, který je roven 0,09/Pe; tento faktor Sd odpovídá tloušťce vrstvy vzduchu, která by měla stejnou propustnost jako nátěr mající tloušťku 100 mikrometrů (Pe je vyjádřen v d^+lh^_im^_1 mm Hg' a Sd je vyjádřen v m).

Nátěr bez nosiče, který byl získán stejně jako v předcházejícím případě, se použije jako zátka nádobky naplněné vodou.

Nádobka se potom umístí do prostředí majícího teplotu 23 °C a relativní vlhkost 50 %. Sleduje se množství vody obsažené v nádobce v závislosti na čase.

Propustnost pro vodní páru Pe je definována jako: m(t)=m₀-(Pe.S.A)t kde m znamená hmotnost vody, a Δρ znamená rozdíl parciálního tlaku vody v nádobce a v okolní atmosféře, tj. 10,54 mm Hg (1,4 kPa).

- 11 CZ 302557 B6

III. Výsledky

Získané výsledky jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 7.

IV. Komentář

Z výsledků je zřejmé zlepšení RAH u kompozic podle vynálezu oproti nátěrovým kompozicím, ve kterých je třetí složkou pryskyřice.

io

I propustnost pro vodu je výrazně zlepšena u kompozic podle vynálezu. Stejně tak se u kompozic podle vynálezu E-6 až E-9 dosáhne zesílení perleťujícího vzhledu.

i? Tabulka 7

Kompozice	Množství třetí složky	CPV (%}	RAH	Sd (m) <k	w ,σ/πΑ¹'²	Úhel )vodní kapký
E-0	0	77	1300	0,0103	0,065	7 5
E-2	2 g	73	5200	0,0124	0,065	73
E-3	5 g	69	-	0,0113	0, 047	66
E-4	10 g	63	2500	0,0133	0,06	100
E-5	20 g	54	1600	-	0,025	91
E-6	0,5 g	75	-	0,0124	0, 015	116
E-7	i g	74	-	0,0125	0, 013	119
E-3	1/5 g	73	-	0,0137	0, 009	120
E-9	2 g	73	79000	0,0144	0, 003	109

CVP - objemová pigmentová kapacita.

2o Příklad F

I. Dýchající nátěrové kompozice (CVP-70 %)

i) Testované nátěrové kompozice El0 až El3 jsou formulovány z pigmentové suspenze, jejíž 25 složení je uvedeno v tabulce 8. Dispergování uvedené suspenze se provádí při 3000 otáčkách za minutu po dobu 15 minut.

i i) Uvedené nátěry obsahují také další přísady přidané do disperzí podle vynálezu. Typy a množství těchto komplementárních přísad jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 9. Po přidání těchto přísad se získaná směs míchá při 500 otáčkách za minutu ještě po dobu 15 minut.

Převedení použitých silikonů do emulze se provádí způsobem, který je stejný jako v příkladu I.

-12CZ 302557 B6

Polyorganosiloxanem použitým v emulzi podle vynálezu je polyorganosiloxan mající vzorec IV, ve kterém y znamená 4, x znamená 9 a X znamená skupinu následujícího vzorce:

— (CH₂)₃—O-CH — CH^—;CH₂

Tabulka 9

	E10	Eli	E12	Ξ13
Styrenakrylová disperze s obsahem sušiny-50 % (Rhodopas DS910,Rhodia Chimie)	9,2	9,2	15, 8	9,4
Neepoxidovaná silikonová emulze s obsahem susiny= 42 %(Rhodorsil 865A,Rhodia Chimie	10, 0	0	0	0
Neepoxidovaná silikonová emulze s obsahem sušiny53 %(Rhodorsil 1854PEX,Rhodia Chimie)	8	8	0	6,9
Epoxidovaný polyorganosi- loxan obecného vzorce IV s obsahem sušiny-50 %	0	0	1,9	1
Voda	0, 5	2,5	2	2,4

- 13 CZ 302557 B6

Tabulka 8

Přísady	Hmotnost	Funkce
Voda	20,1
Hexametafosforečnan sodný (10 % H₂O)	0,5	Neutralizační činidlo
Proxel GXL, 2eneca	0,3	Biocid
Rhodoline DP 1120,Rhodia Chimie	0,3	Dispergační činidlo
Rhodoline DF 6002,Rhodia Chimie	0,2	Odpěňovadlo
Natrosoi 250H, Aqualon	0,2	Zhutňovadlo
RCL 568, Millenium	12,1	Oxid titaničitý
Omyacarb SGU, Omya	24,1	Plnivo
Calibrite SL, Omya	10,1	Plnivo
Talek 10MO, Luzenac	4	Plnivo
Plastorit 000, Luzenac	4	Plnivo
Celíte 281, Manville	3	Plnivo
Texanol, Eastman	1/1	Koalescenční činidlo
Rhodoline RH5210, Rhodia Chimie	0,3	Zhutňovadlo

II. Provedené testy

i) Stanovení RAH podle normy DIN 53778, část 2

Tento ukazatel vyjádřený počtem cyklů představuje schopnost nátěru definované tloušťky odolávat abrazivnímu účinku realizovanému pohybem kartáče tam a zpět v přítomnosti roztoku povrchově aktivního činidla.

io ii) Propustnost pro vodní páru

Měření propustnosti pro vodníku páru se provádí postupem předepsaným normou EN 1062 3.

Vypočte se součinitel Sd, vyjádřený v m, který představuje tloušťku vrstvy statického vzduchu, který má stejnou propustnost pro vodní páru.

- 14 CZ 302557 B6

Tento součinitel se získá výpočtem z výsledků měření ztráty hmotnosti zkušebního kelímku naplněného vodou a roztokem d i hydrogen fosforečnanu amonného a uzavřeného polyethylenovým nosičem impregnovaným testovaným nátěrem.

<	: propustnost pro vodní páru:V=240 x m/A x t(g.m²/24h)
A	: povrch vzorku: 50.27 cm²
m	: ztráta hmotnosti mg
t	: čas 62 h
Sd	:21/V(m).
iii)	Propustnost pro vodu

Měření propustnosti pro vodu se provádí postupem, který je předepsán normou ΕΝ 1062—2.

i? Vypočte se faktor W, vyjádřený v kg.m íh“^0,5, který představuje schopnost nátěrového povlaku absorbovat vodu v kapalném skupenství (na jednotku povrchu a času). Získá se vážením: sleduje se zvyšování hmotnosti pískovcové destičky impregnované testovaným nátěrem a udržované ve styku s povrchem nasyceným vodou.

III. Výsledky

Získané výsledky jsou uvedené v tabulce 10.

Tabulka 10

	Objemová pigmentová kapacita	RAH (cykly)	Sd (m)	W (kg/m^2hl/2)	Uhel vodní kapky (°)
E10	70 %	1500	0,05	0,16	80
Eli	70 %	3300	0, 03	0, 14	80
E12	70 % »	5000	0,03	0, 03	130
E13	70 %	4200	0,03	0, 07	120

IV. Komentár

Z uvedených výsledků je zřejmé zlepšení RAH u kompozic podle vynálezu oproti kompozicím, 30 ve kterých jsou zabudovány neepoxydované silikony.

U kompozic podle vynálezu je rovněž dosaženo zlepšení hodnot propustnosti pro vodu. Kromě toho se zde rovněž dosáhne zesílení perleťuj ícího vzhledu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Povlaková kompozice, vyznačená tím, že obsahuje:

A) 3 až 30 dílů latexu tvořeného částicemi organických (ko)polymerů majících teplotu přechodu do skelného stavu mezi -20 a 50 °C,

B) 0,05 až 5 dílů emulze epoxy-funkcionalizovaného polyorganosiloxanu tvořeného opakujícíio mi se strukturními jednotkami obecného vzorce 1 a ukončeného jednotkami obecného vzorce

11 nebo/a tvořeného opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce I

R¹

I r-si-o-r- (i)

Y'

R¹

Y-- Si —o- (fl)

R¹ ve kterých:

is - symboly R.¹, kteréjsou stejné nebo totožné, znamenají:

- lineární nebo rozvětvenou alkylovou skupinu obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, přičemž touto alkylovou skupinou je výhodně methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina a oktylová skupina,

- cykloalkylovou skupinu obsahující 5 až 8 kruhových uhlíkových atomů, přičemž tato skupina je případně substituovaná,

- arylovou skupinu obsahující 6 až 12 uhlíkových atomů, která může být případně substi25 tuovaná, výhodně fenylovou skupinu nebo dichlorfenylovou skupinu,

- aralkylovou skupinu, ve které alkylový zbytek obsahuje 5 až 14 uhlíkových atomů a arylový zbytek obsahuje 6 až 12 uhlíkových atomů, přičemž tato skupina může být případně na arylovém zbytku substituovaná atomy halogenů, alkylovými skupinami

30 obsahujícími 1 až 3 uhlíkové atomy nebo/a alkoxylovými skupinami obsahujícími 1 až
3 uhlíkové atomy, a

- symboly Y', kteréjsou stejné nebo odlišné, znamenají:

35 - skupinu R¹ nebo/a

- cpoxy-funkční skupinu, připojenou ke křemíku polyorganosiloxanu prostřednictvím dvouvalenční skupiny obsahující 2 až 20 uhlíkových atomů, která může obsahovat alespoň jeden heteroatom, výhodně kyslík, přičemž

- alespoň jeden ze symbolů Y' znamená epoxy-funkční skupinu, a

C) 100 dílů minerálních plniv.

45 2. Povlaková kompozice podle nároku I, vyznačená tím, že latex je připraven z polymerovatelných monomerů (1) zvolených z množiny zahrnující styren, butadien, estery kyseliny akrylové a vinylové nitrily.

- 16CZ 302557 B6

3. Povlaková kompozice podle nároku 2, vyznačená tím, že se pro přípravu latexu použijí ještě další ethylenicky nenasycené monomery (2) polymerovatelné svýše uvedenými monomery (1), přičemž množství těchto monomerů může činit až 40 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost monomerů, a tyto monomery jsou zvoleny z množiny zahrnující:

a) vinylestery karboxylové kyseliny, jako například vinylacetát, vinylversatát a vinylpropionát,

b) ethylenicky nenasycené mono- a dikarboxylové kyseliny, jako například kyselina akrylová, kyselina methakrylová, kyselina itakonová, kyselina maleinová, kyselina fumarová, a monoalkylestery d i karboxy lo vých kyselin výše uvedeného typu salkanoly, obsahujícími 1 až 4 uhlíkové atomy, ajejich N-substituované deriváty,

c) amidy nenasycených karboxylových kyselin, jako například akrylamid, methakrylamid, Nmethalolakrylamid nebo -methakrylamid,

d) ethylen ické monomery obsahující skupinu sulfonové kyseliny a jejich soli s alkalickými kovy nebo amonné soli, jako například kyselina vinylsulfonová, kyselina viny I benzen sul fonová, kyselina a-akrylamidomethylpropansulfonová a 2-sulfoethylenmethakrylát,

e) ethylenicky nenasycené monomery obsahující sekundární, terciární nebo kvartemí aminoskupinu nebo heterocykličkou skupinu obsahující dusík, jako například vinylpyridiny, vinylimidazol, aminoalkyl(meth)akryláty a aminoalkyl(meth)akrylamidy, jako například dimethylaminoethylakrylát nebo -methakrylát, di-terc-butylaminoethylakrylát nebo -methakrylát, dimethylaminomethylakrylamid nebo -methakrylamid, jakož i zwitterionové monomery, jako například sulfipropyl(dimethyl)aminopropylakrylát, a

f) estery kyselin (meth)akrylových s alkandioly obsahujícími výhodně 2 až 8 uhlíkových atomů, jako například glykolmono(meth)akrylát, hydroxy pro pylmono(meth)akrylát, 1,4-butandiolmono(meth)akrylát, jakož i monomery obsahující dvě polymerovatelné dvojné vazby, jako například ethylenglykoldimethakrylát.
4. Povlaková kompozice podle nároku 3, vyznačená tím, že latex hmotnostně obsahuje:

25 až 90 %, výhodně 45 až 75 %, stylenu nebo/a akrylonitrilu,

75 až 10 %, výhodně 55 až 25 %, butadienu nebo/a akrylátu,

0 až 20 %, výhodně I až 10 %, nenasycené karboxylové kyseliny a

0 až 40 %, výhodně 0 až 15 %, dalších ethylenicky nenasycených monomerů.
5. Povlaková kompozice podle některého z předcházejících nároků, vyznačená tím, že epoxy-funkcionalizované skupiny se zvolí z množiny zahrnující skupiny následujících vzorců:

ÍCHjJj— O-CH,—CH—CH_Z «.(CHJ—O-CH—CH_a

O
6. Povlaková kompozice podle některého z předcházejících nároků, vyznačená tím, že povlakem je nátěr.

- 17CZ 302557 B6
7. Pojivo pro nátěrovou barvu, vyznačené tím, že obsahuje:

A) 3 až 30 dílů latexu tvořeného částicemi organických (ko)polymerů majících teplotu přecho5 du do skelného stavu mezi -20 a 50 °C a

B) 0,05 až 5 dílů emulze epoxy-funkcionalizovaného polyorganosiloxanu tvořeného opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce 1 a ukončeného jednotkami obecného vzorce II nebo/a tvořeného opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce I

R¹

Si —O (I)

R¹ i

Y — Si — O- (H) ve kterých:

- symboly R¹, které jsou stejné nebo totožné, znamenají:

i> - lineární nebo rozvětvenou alkylovou skupinu obsahující 1 až 8 uhlíkových atomů, přičemž touto alkylovou skupinou je výhodně methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina a oktylová skupina,

- cykloalkylovou skupinu obsahující 5 až 8 kruhových uhlíkových atomů, přičemž tato

20 skupina je případně substituovaná,

- arylovou skupinu obsahující 6 až 12 uhlíkových atomů, která může být případně substituovaná, výhodně fenylovou skupinu nebo dichlorfenylovou skupinu,

25 - aralkylovou skupinu, ve které alkylový zbytek obsahuje 5 až 14 uhlíkových atomů a arylový zbytek obsahuje 6 až 12 uhlíkových atomů, přičemž tato skupina může být případně na arylovém zbytku substituovaná atomy halogenů, alkylovými skupinami obsahujícími 1 až 3 uhlíkové atomy nebo/a alkoxylovými skupinami obsahujícími 1 až 3 uhlíkové atomy, a

- symboly Y', které jsou stejné nebo odlišné, znamenají:

- skupinu R^l nebo/a

35 - epoxy-funkční skupinu, připojenou ke křemíku polyorganosiloxanu prostřednictvím dvouvalenění skupiny obsahující 2 až 20 uhlíkových atomů, která může obsahovat alespoň jeden heteroatom, výhodně kyslík, přičemž

- alespoň jeden ze symbolů Y' znamená epoxy-funkční skupinu.
8. Použití emulze epoxy-funkcionalizovaného polyorganosiloxanu definovaného v předcházejícím nároku pro vytvoření pojivá nátěrové barvy.
9. Použití emulze epoxy-funkcionalizovaného polyorganosiloxanu definovaného v nároku 7

45 jako hydrofobní přísady pro vytvoření pojivá nátěrové barvy.

Konec dokumentu