PL179975B1 - Środek pomocniczy do farb proszkowych nakładanych metodątryboelektryczną oraz sposób wytwarzania tego środka - Google Patents

Abstract

1. Środek pomocniczy do farb proszkowych nakładanych metodątryboelektryczną znamienny tym, że stanowi go oligomeryczna trzeciorzędowa amina alifatyczna o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę izopropylową sec-butylową tert-butylową lub cykloheksylową, a n wynosi 1,0-5,0 lub mieszanina tych amin. 2. Sposób wytwarzania środka pomocniczego przez ogrzewanie aminy alifatycznej z żywicą epoksydową, znamienny tym, ze alifatyczną aminę drugorzędową o wzorze ogólnym (R)2NH, w którym R oznacza grupę izopropylową, sec-butylową tert-butylową lub cykloheksylową ogrzewa się w temperaturze 80-150°C, korzystnie 90-110°C z żywicą epoksydową o wzorze ogólnym 2, w którym m wynosi 0,05-4,0, przy czym na 1 mol grup epoksydowych w żywicy stosuje się 0,9-1,05 mola aminy o wzorze ogólnym (R)2NH.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy środek pomocniczy do farb proszkowych umożliwiający ich nakładanie metodą tryboelektryczną oraz sposób jego wytwarzania przez reakcję związków epoksydowych z aminami alifatycznymi.

Znane są dwie metody nanoszenia powłok z farb proszkowych: elektrostatyczna i tryboelektryczna. W pierwszej z nich proszek jest elektryzowany pod wpływem wysokiego napięcia doprowadzanego do pistoletu natryskowego z generatora. W metodzie tryboelektrycznej proszek jest elektryzowany przez tarcie o ścianki pistoletu. Unika się w ten sposób stosowania wysokiego napięcia elektrycznego, poprawia bezpieczeństwo pracy, a jednocześnie pozwala na powlekanie przedmiotów z zagłębieniami i otworami. Jednak w przypadku metody tryboelektrycznej trzeba dodawać do farby proszkowej środki pomocnicze zwiększające elektryzowanie się proszku podczas tarcia. Znane są dodatki, zwiększające elektryzowalność farby proszkowej w postaci soli amin (bromek tetrabutyloamoniowy, opis patentowy niemiecki nr 3600395), amin trzeciorzędowych (np. N,N-diizobutylo-3-amino-2,4-dimetylopentan) i aminoalkoholi (np. diizopropyloetanoloamina, opisy patentowe europejskie 371528,315083 i 315084). Jako środki poprawiające elektryzowalność hybrydowych farb proszkowych znane są również blokowane izocyjaniany, guanaminy i rozgałęzione aminy (opis patentowy japoński 9100775).

Wszystkie znane dodatki umożliwiające nakładanie farby proszkowej metodą tryboeletryczną są związkami małocząsteczkowymi, które przyspieszają proces sieciowania i mogąsublimować w temperaturze utwardzania, powodując tym samym wady powłoki i działającymi toksycznie.

Warunkiem uzyskania powłoki z farby proszkowej bez wad powierzchni i odpowiedniej odporności mechanicznej jest brak substancji lotnych w farbie proszkowej, odpowiednia kinetyka sieciowania, jak również stały stan skupienia komponentów, co jest konieczne przy sporządzaniu kompozycji farby proszkowej.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że korzystny wpływ na elektryzowalność kompozycji farby proszkowej z jednoczesnym zachowaniem stabilności powłoki i nieznacznym przyspieszeniem procesu utwardzania mająoligomeryczne trzeciorzędowe aminy alifatyczne o wzorze ogólnym

179 975

1, w którym R oznacza grupę izopropylową, tert-butylową, sec-butylowąlub cykloheksylową, a wynosi 1,0-5,0 lub mieszaniny tych amin.

Znany jest sposób wytwarzania oligomerycznych trzeciorzędowych amin aromatycznych, stosowanych jako przyspieszacze utwardzania nienasyconych żywic poliestrowych (opis patentowy RP nr 157 030). Polega on na tym, że żywice epoksydowe poddaje się reakcji z pierwszorzędowymi aminami aromatycznymi, przy czym na 1 mol grup epoksydowych stosuje się od 0,45 do 0,49 lub od 0,52 do 0,7 mola aminy.

Sposób wytwarzania według wynalazku oligomerycznych trzeciorzędowych amin alifatycznych polega na tym, że drugorzędową aminę alifatyczną o ogólnym wzorze (R)₂NH, w którym R oznacza grupę izopropylową, sec-butylową, tert-butylową lub cykloheksylową, ogrzewa się w temperaturze 80-150°C, korzystnie 90-110°C z żywicą epoksydową o wzorze ogólnym 2, w którym m wynosi 0,05-4,0, przy czym na 1 mol grup epoksydowych w żywicy stosuje się 0,9-1,05 mola aminy o wzorze ogólnym (R)₂NH.

W sposobie według wynalazku ogrzewanie prowadzi się korzystnie w rozpuszczalniku organicznym, który nie reaguje z grupami epoksydowymi w żywicy epoksydowej ani z alifatyczną aminą drugorzędową, korzystnie w toluenie lub ksylenie, w temperaturze wrzenia lub niższej, a po zakończeniu reakcji oddestylowuje się rozpuszczalnik, ewentualnie wraz z nie przereagowaną częścią aminy drugorzędowej.

Środek pomocniczy według wynalazku stosuje się dodając go do kompozycji farby proszkowej lub do poliestru karboksylowego bezpośrednio po reakcji kondensacji.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na przykładach wykonania.

Przykład I. Do Epidianu 1 (liczba epoksydowa 0,16-0,21) w ilości 100 g, rozpuszczonego w 200 g toluenu, wkrapla się w temperaturze 90°C 30 g diizopropyloaminy i ogrzewa w temperaturze 90°C w ciągu 5 godzin. Następnie oddestylowuje się toluen i uzyskuje się środek pomocniczy o temperaturze topnienia 80°C, stanowiący aminę o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza grupę izopropylową. Środek pomocniczy wykonany w wyżej wymieniony sposób zastosowano do hybrydowej farby proszkowej w ilości 0,25 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji farby. Uzyskano natężenie prądu 1,9 μΑ i ładunek właściwy 0,9 pC/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 pC/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

Przykład II. Do Epidianu 5 (liczba epoksydowa 0,58-0,6) w ilości 100 g, rozpuszczonego w 200 g ksylenu, wkrapla się w temperaturze 110°C 60 g dicykloheksyloaminy i ogrzewa w temperaturze 110°C w ciągu 5 godzin. Następnie oddestylowuje się ksylen pod zmniejszym ciśnieniem i uzyskuje się środek pomocniczy o temperaturze topnienia 101 °C, stanowiący aminę o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę cykloheksylową. Środek pomocniczy wykonany w wyżej wymieniony sposób zastosowano do hybrydowej farby proszkowej w ilości 0,3 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji farby. Uzyskano natężenie prądu 2,0 μΑ i ładunek właściwy 0,9 pC/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 pC/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

Przykład ΙΠ. Do Epidianu 1 (liczba epoksydowa 0,16-0,21) w ilości 250 g, rozpuszczonego w 500 g toluenu, wkrapla się w temperaturze 80°C 40 g tert-butyloaminy i ogrzewa w temperaturze 105°C w ciągu 5 godzin. Następnie oddestylowuje się toluen pod zmniejszonym ciśnieniem i uzyskuje się środek pomocniczy o temperaturze topnienia 95°C, stanowiący aminę o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę tert-butylową. Środek pomocniczy wykonany w wyżej wymieniony sposób zastosowano do hybrydowej farby proszkowej w ilości 0,4 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji farby. Uzyskano natężenie prądu 1,9 μΑ i ładunek właściwy 0,9 pC/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 bC/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

Przykład IV. 100 g aminy o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę izopropylową zmieszano ze 100 g aminy o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę cykloheksylową. Środek pomocniczy wykonany w wyżej wymieniony sposób zastosowano do hydrydowej farby proszkowej w ilości 0,4 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji farby. Uzy4

179 975 skano natężenie prądu 2,0 μΑ, ładunek właściwy 0,9 pC/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 pA, ładunek właściwy 0,3 pC/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

0^-CHj—CH-CH OH

-o—

ĆH® OH

Wzór 1

CH»

CHy^CH-CH o^z

Hz -O——Ć—^2^—O-CHj—CH—CH2 O——O-CH^-CH—CH2

CH»

Wzór 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Środek pomocniczy do farb proszkowych nakładanych metodą tryboelektryczną, znamienny tym, że stanowi go oligomeryczna trzeciorzędowa amina alifatyczna o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę izopropylową, sec-butylową, tert-butylowąlub cykloheksylową, a n wynosi 1,0-5,0 lub mieszanina tych amin.
2. 2. Sposób wytwarzania środka pomocniczego przez ogrzewanie aminy alifatycznej z żywicą epoksydową, znamienny tym, że alifatyczną aminę drugorzędową o wzorze ogólnym (R)₂NH, w którym R oznacza grupę izopropylową, sec-butylową, tert-butylowąlub cykloheksylową, ogrzewa się w temperaturze 80-150°C, korzystnie 90-110°C z żywicą epoksydową o wzorze ogólnym 2, w którym m wynosi 0,05-4,0, przy czym na 1 mol grup epoksydowych w żywicy stosuje się 0,9-1,05 mola aminy o wzorze ogólnym (R)₂NH.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że ogrzewanie prowadzi się w roztworze w inertnym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w toluenie lub ksylenie, a po zakończeniu reakcji oddestylowuje się rozpuszczalnik, ewentualnie wraz z nie przereagowaną aminą drugorzędową.