CZ307597B6 - Nátěrové hmoty obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu, a použití těchto sloučenin jako sikativů v nátěrových hmotách - Google Patents
Nátěrové hmoty obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu, a použití těchto sloučenin jako sikativů v nátěrových hmotách Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307597B6 CZ307597B6 CZ2018-89A CZ201889A CZ307597B6 CZ 307597 B6 CZ307597 B6 CZ 307597B6 CZ 201889 A CZ201889 A CZ 201889A CZ 307597 B6 CZ307597 B6 CZ 307597B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- vanadium
- weight
- drying
- siccatives
- compounds
- Prior art date
Links
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims description 11
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 title abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims abstract 5
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 34
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 19
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 10
- IRQLGRSDTKZEOG-UHFFFAOYSA-I C(N)([S-])=S.[V+5].C(N)([S-])=S.C(N)([S-])=S.C(N)([S-])=S.C(N)([S-])=S Chemical class C(N)([S-])=S.[V+5].C(N)([S-])=S.C(N)([S-])=S.C(N)([S-])=S.C(N)([S-])=S IRQLGRSDTKZEOG-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- -1 vanadium dithiocarbamate compound Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002888 oleic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims 1
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 235000019589 hardness Nutrition 0.000 description 15
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 15
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 15
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N vanadium monoxide Chemical class [V]=O IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JSGVZVOGOQILFM-UHFFFAOYSA-N 3-methoxy-1-butanol Chemical compound COC(C)CCO JSGVZVOGOQILFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 125000000041 C6-C10 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000020897 Formins Human genes 0.000 description 1
- 108091022623 Formins Proteins 0.000 description 1
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- SZRLKIKBPASKQH-UHFFFAOYSA-M dibutyldithiocarbamate Chemical compound CCCCN(C([S-])=S)CCCC SZRLKIKBPASKQH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940116901 diethyldithiocarbamate Drugs 0.000 description 1
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 150000004659 dithiocarbamates Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 150000002432 hydroperoxides Chemical group 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- BRNULMACUQOKMR-UHFFFAOYSA-N thiomorpholine Chemical compound C1CSCCN1 BRNULMACUQOKMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Nátěrové hmoty obsahující pojivo zasychající autooxidačním mechanismem a alespoň jeden sikativ, jímž je dithiokarbamátová sloučenina vanadu vzorce I, kde Raž Rjsou stejné nebo různé substituenty a jsou nezávisle vybrány ze skupiny zahrnující vodík; C1-C20 alkyl; C6-C14 aryl; (C6-C14)aryl-(C1-C3)alkyl; C3-C12 heterocykly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; C3-C12 heteroaryly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; a/nebo jedno nebo více z uskupení R-N-R, R-N-Ra R-N-Rje nezávisle vybráno ze skupiny zahrnující C3-C12 heterocyklus, volitelně obsahující kromě atomu dusíku další alespoň jeden heteroarom vybraný z O, S, N.
Description
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká formulací oxopolymeračně zasychajících nátěrových hmot a nových sikativů pro tyto formulace.
Dosavadní stav techniky
Alkydové pryskyřice modifikované rostlinnými oleji patří mezi jedny z nejrozšířenějších pojiv na dnešním trhu nátěrových hmot. Hlavními výhodami těchto pojiv jsou jejich relativně nízká pořizovací cena a vysoký podíl obnovitelných přírodních zdrojů (Hofland, A.; Prog. Org. Coat., 73, 274-282 (2012)). Zasychání alkydových pojiv, při kterém tekutý nátěr přechází na pevný film, probíhá radikálovým mechanismem vlivem vzdušného kyslíku. Tento proces (tzv. autooxidace) probíhá za běžných podmínek velmi pomalu a proto se v praxi urychluje přídavkem aditiv (tzv. sikativů). Kromě alkydových pryskyřic se stejný mechanismus zasychání uplatňuje i u epoxyesterových, olejových a mastnými kyselinami modifikovaných pryskyřic.
Z chemického hlediska jsou sikativy sloučeniny přechodných kovů, které jsou stabilní ve dvou oxidačních stavech a katalyzují jednoelektronové redox procesy. Hlavní funkcí sikativů při zasychání je rozklad hydroperoxidů, které jsou poměrně stabilním meziproduktem autooxidace. Přídavek sikativů tedy výrazně urychluje propagační krok autooxidace. K zesítění struktury pak dochází převážně rekombinací takto vzniklých radikálů (Souček, M. D. et. al; Prog. Org. Coat., 73, 435-454 (2012)). Mezi komerčně nejúspěšnější sikativy patří kobaltnaté soli karboxylových kyselin, které jsou dobře rozpustné v organických rozpouštědlech. Vykazují totiž vysokou účinnost při zasychání rozpouštědlových, vodou-ředitelných i vysokosušinových alkydových nátěrových hmot (van Gorkum, R. et al.; Coord. Chem. Rev. 249, 1709-1728 (2005)). Hlavním omezením při aplikaci těchto sikativů je jejich toxicita (Lison, D. et al.; Occup. Environ. Med., 58, 619-625 (2001), De Boeck, M. et al.; Mutat. Res. 533, 135-152 (2003)). Z tohoto důvodu jsou intenzivně studovány sikativační vlastnosti sloučenin jiných přechodných kovů, především na bázi železa a manganu (WO 2008/003652 Al; Hage, R. et al.; Inorganics, 4, 11 (2016)). Poměrně málo prozkoumanou skupinou sikativů jsou sloučeniny na bázi vanadu. V odborné a patentové literatuře jsou popsány sikativační vlastnosti pouze u oxovanadičitých komplexů, které v koordinační sféře centrálního kovu obsahují karboxyláty (EP 0304149 Bl, US 6063841 A, Preininger, O. et al; J. Coat. Technol. Res. 13, 479-487 (2016)), acetylacetonáty (US 6063841 A, Preininger, O. et al; Prog. Org. Coat. 88, 191-198 (2015), Preininger, O. et al; Inorg. Chim. Acta 462, 16-22 (2017)), ketimináty (US 6063841 A) a organofosfáty (US 6063841 A). Tyto sloučeniny vanadu se rovněž používají jako pomocné sikativy, které zlepšují užitné vlastnosti nátěrových filmů (WO 2015/082553 Al, WO 2017/085154 Al, WO 2010/106033 Al). Dosud užívané sikativy na bázi vanadu trpí nízkou stabilitou vůči oxidaci, a mají tmavé zbarvení, což je činí nevhodnými pro použití do jiných než tmavých nátěrových hmot.
Předkládaný vynález si klade za cíl poskytnout zlepšené sikativy na bázi vanadu, které by měly vyšší stabilitu vůči vzdušnému kyslíku, měly snadno modifikovatelnou rozpustnost, a byly vhodné do bezbarvých a světle pigmentovaných nátěrových hmot.
Podstata vynálezu
Tento vynález poskytuje oxopolymeračně zasychající nátěrové hmoty obsahující dithiokarbamátové sloučeniny vanadu, stejně jako použití těchto sloučenin pro oxopolymeračně zasychající nátěrové hmoty. Tyto sikativy výrazně urychlují zasychání a vytvrzování alkydových
- 1 CZ 307597 B6 pryskyřic a jsou vhodné především pro rozpouštědlové a vysokosušinové nátěrové hmoty. Sikativy podle předkládaného vynálezu jsou dithiokarbamátové sloučeniny vanadu vzorce I:
O
s s
R' (D kde R1 až R6 jsou stejné nebo různé substituenty a jsou nezávisle vybrány ze skupiny zahrnující vodík; C1-C20 alkyl; C6-C14 aryl; (C6-C14)aryl-(C1-C3)alkyl; C3-C12 heterocykly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; C3-C12 heteroaryly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; a/nebo jedno nebo více z uskupení R^N-R2, R3-N-R4 a R5-N-R6 je nezávisle vybráno ze skupiny zahrnující C3-C12 heterocyklus, volitelně obsahující kromě atomu dusíku další alespoň jeden heteroarom vybraný z O, S, N.
Alkyly zahrnují lineární, rozvětvené nebo cyklické alkyly. Lineární nebo rozvětvené alkyly
délku 1 až 10 atomů uhlíku.
Aryly jsou s výhodou C6-C10 aryly, například C6H5, Ci0H7.
Arylalkyl je s výhodou benzyl (CH2C6H5).
Heterocykly a heteroaryly s výhodou obsahují alespoň jeden atom dusíku jako heteroatom, například zahrnují C6H4N, Ci0H6N.
Heterocykly tvořené jedním nebo více z uskupení R^N-R2, R3-N-R4 a R5-N-R6 jsou s výhodou vybrány ze skupiny zahrnující pyrrolidin, piperidin, piperazin, morfolin, thiomorfolin.
Předmětem předkládaného vynálezu je nátěrová hmota obsahující pojivo zasychající autooxidačním mechanismem a alespoň jeden sikativ, jímž je dithiokarbamátová sloučenina vanadu vzorce I.
Pojivo zasychající autooxidačním mechanismem může být alkydová, epoxyesterová, olejová a mastnými kyselinami modifikovaná pryskyřice. Tato pojivá jsou známa a jsou běžně komerčně dostupná.
Nátěrová hmota s výhodou obsahuje jeden nebo více sikativů vzorce I v celkové koncentraci alespoň 0,005 % hmotn., s výhodou 0,005 až 0,1 % hmotn., výhodněji 0,01 až 0,08 % hmotn., vanadu v sušině nátěrové hmoty.
Nátěrová hmota se připraví rozpuštěním sikativů vzorce I, následným přidáním oxopolymeračně zasychajícího pojivá a homogenizací výsledné směsi. Sikativ se s výhodou rozpustí v polárním organickém rozpouštědle, např. dimethylsulfoxidu (DMSO), alkoholu, nebo jejich směsi.
Předmětem předkládaného vynálezu je také použití dithiokarbamátové sloučeniny vanadu vzorce I jako sikativů do nátěrové hmoty obsahující pojivo zasychající autooxidačním mechanismem.
-2CZ 307597 B6
Bylo zjištěno, že sikativy vzorce I jsou účinné při koncentrací 0,005 až 0,1 % hmotn. kovu v sušině oxopolymeračně zasychající nátěrové hmoty.
Hlavní výhodou sikativů vzorce I podle předkládaného vynálezu, oproti dosud známým sikativům na bázi vanadu popsaným v literatuře, je jejich zvýšená stabilita vůči vzdušnému kyslíku. Na rozdíl od těchto sloučenin totiž obsahují vanad v oxidačním stavu 5, který již dále nelze oxidovat. Sloučeniny vzorce I lze snadno modifikovat záměnou substituentů R1 až R6, čímž lze zajistit dostatečnou rozpustnost v organických rozpouštědlech používaných při výrobě nátěrových hmot. Sikativy vzorce I jsou světle žlutě zbarvené, což poskytuje významnou výhodu v oblasti bezbarvých a světle pigmentovaných laků. Dříve popsané sikativy na bázi vanadu jsou totiž tmavě zelené, což není pro tento typ nátěrových hmot vhodné.
Příklady uskutečnění vynálezu
Tris(diethyldithiokarbamáto)oxovanadičný komplex, VO(dtc-Et);
tris(dibutyldithiokarbamáto)oxovanadičný komplex, VO(dtc-Bu);
tris(dihexyldithiokarbamáto)oxovanadičný komplex, VO(dtc-Hex); tris(morfolin-4dithiokarboxylátojoxovanadičný komplex, VO(dtc-morf); byly připraveny podle postupu z odborné literatury (Casey, A. T.; et al. Aust. J. Chem., 25, 477-492 (1972)).
Alkydové pryskyřice CHS-Alkyd S 471 X 60 (olejová délka = 47 %, číslo kyselosti 6 mg KOH/g), S471, CHS-Alkyd S 401 X 60 (olejová délka = 40 %, číslo kyselosti 7 mg KOH/g), S401, CHS-Alkyd S 622 X 60 (olejová délka = 62 %, číslo kyselosti 7 mg KOH/g), S622, CHSAlkyd TI 870 (olejová délka = 47 %, číslo kyselosti 8 mg KOH/g), TI870, CHS-Alkyd TRI 841 (olejová délka = 47 %, číslo kyselosti 10 mg KOH/g), TRI841, byly získány od Spolchemie a.s.
Příklad 1
Vliv substituentů na zasychání rozpouštědlové alkydové pryskyřice
Pro stanovení aktivity sikativů na bázi dithiokarbamátových komplexů vanadu byl použit alkyd střední olejové délky modifikovaný rostlinným vysychavým olejem S471. Vliv substituentů byl studován na sérii sloučenin obsahující různě dlouhé alkylové řetězce (VO(dtc-Et), VO(dtc-Bu), VO(dtc-Hex)) a na derivátu s heterocyklem (VO(dtc-morf)). Příslušný sikativ byl rozpuštěn ve směsi 70 μΐ DMSO a 30 μΐ 3-methoxybuthanolu. K roztoku bylo přidáno 5 g alkydové pryskyřice S471 a směs byla homogenizována po dobu 2 min. Navážka sikativů byla zvolena tak, aby se výsledná koncentrace v alkydové pryskyřici pohybovala v rozmezí 0,005 až 0,1 % hmotn. vanadu v sušině. Takto připravené formulace byly naneseny pomocí krabicového pravítka s tloušťkou štěrbiny 76 μιη na skleněné desky o rozměrech 305 x 25 x 2 mm. Stanovení doby zasychání bylo provedeno pomocí přístroje B. K. Drying Recorder (BYK) v souladu s normou ČSN EN ISO 9117-4. Pro vyhodnocení vzhledu nátěrů a stanovení relativní tvrdosti byly formulace naneseny na skleněné desky o rozměrech 200 x 100 x 4 mm krabicovým pravítkem o tloušťce štěrbiny 150 μιη. Vzhled nátěru byl vyhodnocen 24 hodin po nanesení nátěru. Relativní tvrdost byla stanovena 40 dní po nanesení nátěru pomocí přístroje Pendulum Hardness Tester (Elcometer) s kyvadlem typu Persoz v souladu s normou ČSN EN ISO 1522. Zasychání alkydu i měření relativní tvrdosti filmů bylo provedeno za standardních laboratorních podmínek (t = 23 °C, relativní vlhkost = 50 ± 10 %).
Výsledky pro testované sikativy jsou uvedeny v tabulce 1. Naměřené doby zasychání ukazují, že dithiokarbamátové komplexy vanadu jsou aktivní v rozsahu koncentrací 0,005 až 0,1 % hmotn. vanadu v sušině. U všech testovaných derivátů byl v tomto rozsahu koncentrací získán nelepivý film během 11,8 hodin (T2 < 11,8 h). Při optimálním dávkování (0,03 % hmotn.) byl získán film s
-3 CZ 307597 B6 pevným povrchem během 7,3 hodin (T3 < 7,3 h) a zcela zaschlý film během 8,7 h (T4 < 8,7 h). Relativní tvrdost filmů, měřená po 40 dnech zasychání, se pohybuje v rozmezí 30,0 až 52,5 %. Pro další experimenty byla vybrána sloučenina VO(dtc-Bu), která i při nejnižší testované koncentraci (0,005 % hmotn.) poskytuje zcela zaschlý film za 14,6 h.
Tabulka 1
| Doby zasychání a relativní tvrdost alkydových nátěrových na bázi dithiokarbamátovýc | filmů S471 s různou koncentrací sikativu i komplexů | ||||
| sikativ | koncentrace kovu v sušině [% hmotn.] | T2[h] | T3[h] | T4[h] | relativní tvrdost [%] |
| VO(dtc-Et) | 0,1 | 3,9 | 6,4 | 7,5 | 34,0 |
| 0,06 | 5,0 | 7,5 | 8,5 | 34,8 | |
| 0,03 | 4,6 | 7,3 | 8,7 | 38,2 | |
| 0,01 | 6,9 | 7,7 | >24 | 40,2 | |
| 0,005 | 10,4 | >24 | >24 | 41,6 | |
| VO(dtc-Bu) | 0,1 | 4,1 | 7,2 | 18,7 | 39,8 |
| 0,06 | 3,1 | 5,4 | 14,1 | 35,3 | |
| 0,03 | 3,9 | 4,9 | 7,7 | 46,0 | |
| 0,01 | 4,7 | 7,8 | 9,7 | 44,1 | |
| 0,005 | 6,4 | 11,8 | 14,6 | 43,1 | |
| VO(dtc-Hex) | 0,1 | 2,9 | 7,0 | 19,8 | 35,4 |
| 0,06 | 3,0 | 5,4 | 10,8 | 31,6 | |
| 0,03 | 2,8 | 4,6 | 7,2 | 43,3 | |
| 0,01 | 4,7 | 6,2 | 9,5 | 37,2 | |
| 0,005 | 8,3 | 17,3 | 20,1 | 45,6 | |
| VO(dtc- moří) | 0,1 | 0,7 | 1,4 | 3,6 | 30,5 |
| 0,06 | 1,2 | 1,7 | 3,7 | 41,4 | |
| 0,03 | 1,4 | 2,2 | 4,6 | 48,7 | |
| 0,01 | 3,2 | 4,9 | 7,4 | 52,5 | |
| 0,005 | 11,8 | >24 | >24 | 50,5 | |
| bez sikativu | - | >24 | >24 | >24 | - |
Příklad 2
Zasychání rozpouštědlových alkydových pryskyřic různé olejové délky
Ověření aktivity sikativů v rozpouštědlových alky dech různé olejové délky bylo provedeno na sikativu VO(dtc-Bu) a pojivech S401 a S622. Sikativ byl rozpuštěn ve směsi 70 μΐ DMSO a
-4CZ 307597 B6 μΐ 3- methoxybuthanolu. K roztoku bylo přidáno 5 g příslušné alkydové pryskyřice a směs byla homogenizována po dobu 2 min. Navážka sikativu byla zvolena tak, aby se výsledná koncentrace v alkydové pryskyřici pohybovala v rozmezí 0,005 až 0,06 % hmotn. vanadu v sušině. Pro stanovení doby zasychání byly tyto formulace naneseny na skleněné desky pomocí krabicového pravítka s tloušťkou štěrbiny 76 pm. Pro stanovení relativní tvrdosti bylo použito krabicové pravítko o tloušťce štěrbiny 150 pm.
Naměřené doby zasychání a relativní tvrdosti jsou uvedeny v tabulce 2. Ze získaných dat je zřejmé, že sikativ na bázi dithiokarbamátového komplexu vanadu je aktivní ve vysychavých ío alkydech různé olejové délky. U obou formulací byla pozorována sikativační aktivita v rozmezí koncentrací 0,005 až 0,1 % hmotn. vanadu v sušině. U alkydu vyšší olejové délky, S622, je optimální koncentrace sikativu vyšší (0,06 % hmotn.) než v případě alkydů krátké, S401, a střední olejové délky, S471 (0,03 % hmotn.).
Tabulka 2
Doby zasychání a relativní tvrdost alkydových nátěrových filmů S401 a S622 s různou koncentrací sikativu VO(dtc-Bu)
| alkyd | koncentrace kovu v sušině [% hmotn.] | T2[h] | T3[h] | T4[h] | relativní tvrdost [%] |
| S401 | 0,1 | 1,5 | 6,8 | 10,6 | 45,3 |
| 0,06 | 1,3 | 6,1 | 9,5 | 47,9 | |
| 0,03 | 2,9 | 5,9 | 7,7 | 46,7 | |
| 0,01 | 2,9 | 7,2 | 9,4 | 53,9 | |
| 0,005 | 4,9 | 11,0 | 17,4 | 56,8 | |
| S401/bez sikativu | - | >24 | >24 | >24 | |
| S622 | 0,1 | 4,3 | 6,2 | 8,9 | 28,9 |
| 0,06 | 4,0 | 5,9 | 8,2 | 36,4 | |
| 0,03 | 2,8 | 6,9 | 14,3 | 40,3 | |
| 0,01 | 3,6 | 11,3 | >24 | 50,7 | |
| 0,005 | 4,9 | 14,8 | >24 | 55,2 | |
| S622/bez sikativu | - | >24 | >24 | >24 | - |
Příklad 3
Zasychání vysokosušinových alkydových pryskyřic
Ověření aktivity sikativů ve vysokosušinových alkydech bylo provedeno na sikativu VO(dtc-Bu) 25 a pojivech TI870 a TRI841. Sikativ byl rozpuštěn ve směsi 70 pl DMSO a 30 pl 3methoxybuthanolu. K roztoku bylo přidáno 5 g příslušné alkydové pryskyřice. Tato směs byla naředěna dearomatizovaným benzínem na obsah sušiny 90 % hmotn. a homogenizována po dobu min. Navážka sikativu byla zvolena tak, aby se výsledná koncentrace v alkydové pryskyřici pohybovala v rozmezí 0,01 až 0,06 % hmotn. vanadu v sušině. Pro stanovení doby zasychání byly tyto formulace naneseny na skleněné desky pomocí krabicového pravítka s tloušťkou
-5 CZ 307597 B6 štěrbiny 76 μηι. Pro stanovení relativní tvrdosti bylo použito krabicové pravítko o tloušťce štěrbiny 90 μηι.
Naměřené doby zasychání a relativní tvrdosti jsou uvedeny v tabulce 3. U obou formulací, TI870 5 a TRI841, byla pozorována sikativační aktivita v rozmezí koncentrací 0,01 až 0,1 % hmotn. vanadu v sušině. Optimální koncentrace sikativu se u vysokosušinových alkydů pohybuje okolo
0,06 % hmotn., což je srovnatelné s rozpouštědlovým alkydem dlouhé olejové délky, S622. Relativní tvrdost filmů, měřená po 40 dnech zasychání, se pohybuje v rozmezí 11,9 až 24,8 % hmotn.
Tabulka 3
Doby zasychání a relativní tvrdost alkydových nátěrových filmů TI870 a TRI841 s různou koncentrací sikativu VO(dtc-Bu)
| alkyd | koncentrace kovu v sušině [% hmotn.] | Ti [h] | T2[h] | T3[h] | T4[h] | relativní tvrdost [%] |
| TI870 | 0,1 | 4,9 | 6,8 | 9,4 | 13,9 | 11,9 |
| 0,06 | 6,2 | 8,9 | 11,5 | 17,1 | 19,9 | |
| 0,03 | 8,3 | 12,8 | 17,9 | >24 | 21,8 | |
| 0,01 | 16,4 | >24 | >24 | >24 | 24,8 | |
| TI870/bez sikativu | - | >24 | >24 | >24 | >24 | - |
| TRI841 | 0,1 | 5,6 | 7,2 | 10,5 | >24 | 12,9 |
| 0,06 | 6,9 | 9,2 | 19,6 | 20,6 | 17,2 | |
| 0,03 | 7,6 | 11,3 | >24 | >24 | 15,7 | |
| 0,01 | 15,7 | 21,0 | >24 | >24 | 19,7 | |
| TRI841/bez sikativu | - | >24 | >24 | >24 | >24 | - |
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Nátěrová hmota obsahující pojivo zasychající autooxidači sikativ, jímž je dithiokarbamátová sloučenina vanadu vzorce I _ QZ'/ kde R1 až R6 jsou stejné nebo různé substituenty a jsou nezávisle vybrány ze skupiny zahrnující-6CZ 307597 B6 vodík; C1-C20 alkyl; C6-C14 aryl; (C6-C14)aryl-(C1-C3)alkyl; C3-C12 heterocykly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; C3-C12 heteroaryly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; a/nebo jedno nebo více z uskupení Rj-N-R2, R3-N-R4 a R5-N-R6 je nezávisle vybráno ze skupiny zahrnující C3-C12 heterocyklus, volitelně obsahující kromě atomu dusíku další alespoň jeden heteroarom vybraný z O, S, N.
- 2. Nátěrová hmota podle nároku 1, kde pojivém zasychajícím autooxidačním mechanismem je alkydová, epoxyesterová, olejová nebo mastnými kyselinami modifikovaná pryskyřice.
- 3. Nátěrová hmota podle nároku 1 nebo 2, kde nátěrová hmota obsahuje jednu nebo více dithiokarbamátových sloučenin vanadu vzorce I v celkové koncentraci alespoň 0,005 % hmota, s % hmota, vanadu v sušině nátěrové výhodou 0,005 az 0,1 % hmota., výhodněji 0,01 az 0,08 hmoty.
- 4. Použití dithiokarbamátové sloučeniny vanadu vzorce IR
- 5 Ň 8 ta VO kde R1 až R6 jsou stejné nebo různé substituenty a jsou nezávisle vybrány ze skupiny zahrnující vodík; C1-C20 alkyl; C6-C14 aryl; (C6-C14)aryl-(C1-C3)alkyl; C3-C12 heterocykly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; C3-C12 heteroaryly obsahující alespoň jeden heteroatom vybraný z O, S, N; a/nebo jedno nebo více z uskupení lť-N-R2. R3-N-R4 a R5-N-R6 je nezávisle vybráno ze skupiny zahrnující C3-C12 heterocyklus, volitelně obsahující kromě atomu dusíku další alespoň jeden heteroarom vybraný z O, S, N;jako sikativu do nátěrové hmoty obsahující pojivo zasychající autooxidačním mechanismem.5. Použití podle nároku 4, kde jedna nebo více dithiokarbamátových sloučenin vanadu vzorce I se použije v celkové koncentraci alespoň 0,005 % hmota., s výhodou 0,005 až 0,1 %, hmota., výhodněji 0,01 až 0,08 %, hmota, vanadu v sušině nátěrové hmoty.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-89A CZ307597B6 (cs) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Nátěrové hmoty obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu, a použití těchto sloučenin jako sikativů v nátěrových hmotách |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-89A CZ307597B6 (cs) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Nátěrové hmoty obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu, a použití těchto sloučenin jako sikativů v nátěrových hmotách |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ201889A3 CZ201889A3 (cs) | 2019-01-02 |
| CZ307597B6 true CZ307597B6 (cs) | 2019-01-02 |
Family
ID=64755747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2018-89A CZ307597B6 (cs) | 2018-02-22 | 2018-02-22 | Nátěrové hmoty obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu, a použití těchto sloučenin jako sikativů v nátěrových hmotách |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307597B6 (cs) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021260037A1 (en) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | Borchers Gmbh | Paints containing driers based on vanadium compounds bearing anions of sulfonic acids as counter ions |
| WO2023117421A1 (en) | 2021-12-22 | 2023-06-29 | Borchers Gmbh | Paints containing driers based on vanadium compounds bearing various acid anions |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0304149A2 (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-22 | Mooney Chemicals, Inc. | High-solids coating compositions |
| WO2010106033A1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Ppg Europe B.V. | Solvent borne coating composition |
| US20160304747A1 (en) * | 2013-12-03 | 2016-10-20 | Ppg Europe B.V. | Drier Composition and Use Thereof |
-
2018
- 2018-02-22 CZ CZ2018-89A patent/CZ307597B6/cs unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0304149A2 (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-22 | Mooney Chemicals, Inc. | High-solids coating compositions |
| WO2010106033A1 (en) * | 2009-03-17 | 2010-09-23 | Ppg Europe B.V. | Solvent borne coating composition |
| US20160304747A1 (en) * | 2013-12-03 | 2016-10-20 | Ppg Europe B.V. | Drier Composition and Use Thereof |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021260037A1 (en) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | Borchers Gmbh | Paints containing driers based on vanadium compounds bearing anions of sulfonic acids as counter ions |
| WO2023117421A1 (en) | 2021-12-22 | 2023-06-29 | Borchers Gmbh | Paints containing driers based on vanadium compounds bearing various acid anions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ201889A3 (cs) | 2019-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Soucek et al. | Review of autoxidation and driers | |
| CZ309741B6 (cs) | Nátěrová hmota obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu s kompenzujícími anionty sulfonových kyselin | |
| RU2669824C1 (ru) | Покрывная композиция, содержащая самоокисляемую алкидную смолу и композицию сиккатива | |
| DK2794787T3 (en) | Desiccant for autoxidatively coating compositions | |
| BR112014013952B1 (pt) | composição de resina auto-oxidável de secagem ao ar, composição de revestimento, método de revestimento de um substrato, e secante para composição de resina autooxidável de secagem ao ar | |
| CZ307597B6 (cs) | Nátěrové hmoty obsahující sikativy na bázi sloučenin vanadu, a použití těchto sloučenin jako sikativů v nátěrových hmotách | |
| EP2607437A1 (de) | Siloxannitrone und deren Anwendung | |
| JP5595417B2 (ja) | ポリマーコーティングのためのコバルトベースの触媒性乾燥剤 | |
| BR112017013071B1 (pt) | Composição de revestimento | |
| Preininger et al. | A promising drying activity of environmentally friendly oxovanadium (IV) complexes in air-drying paints | |
| CH701065B1 (de) | Antistatika für Beschichtungsstoffe, Druckfarben und Drucklacke. | |
| Erben et al. | Acyl-substituted ferrocenes as driers for solvent-borne alkyd paints | |
| Duce et al. | Alkyd artists' paints: Do pigments affect the stability of the resin? A TG and DSC study on fast-drying oil colours | |
| US20080250977A1 (en) | Oxime free anti-skinning combination | |
| Preininger et al. | Drying activity of oxovanadium (IV) 2-ethylhexanoate in solvent-borne alkyd paints | |
| EP1382648A1 (en) | Drier for alkyd based coating | |
| Grigsby | Simulating the protective role of bark proanthocyanidins in surface coatings: Unexpected beneficial photo-stabilisation of exposed timber surfaces | |
| Abd El-Fattah et al. | Potential application of some coumarin derivatives incorporated thiazole ring as ecofriendly antimicrobial, flame retardant and corrosion inhibitor additives for polyurethane coating | |
| BR112015018938B1 (pt) | Formulação, método de preparação de tal formulação, método de preparação de uma composição de revestimento oxidavelmente curável e kit | |
| US5985018A (en) | Anti-skinning agents for oxidatively drying coating compositions | |
| CN108431079A (zh) | 可通过氧化作用固化的涂料组合物 | |
| CA3008251A1 (en) | Polymeric anti-skinning and drier compounds | |
| Petrov et al. | Kinetics of proton transfer from tetra (4-nitro-5-tert-butyl) phthalocyanine to nitrogen-containing bases in benzene | |
| US20030047112A1 (en) | Use of additive combinations for preventing skin formation on air-drying lacquers | |
| Kalendová et al. | Contribution of inorganic pigments to the formation of paint films from oxypolymerising drying paints |