PL187012B1

PL187012B1 - Środek pomocniczy do farb proszkowych nakładanych metodą tryboelektryczną oraz sposób wytWarzania tego środka

Info

Publication number: PL187012B1
Application number: PL97323017A
Authority: PL
Inventors: Piotr Penczek; Zbigniew Bończa-Tomaszewski; Dorota Wieczorek; Anna Niska
Original assignee: Inst Chemii Przemyslowej Im Pr
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 2004-04-30
Also published as: PL323017A1

Abstract

1. Środek pomocniczy do farb proszkowych nakładanych metodą tryboelektryczną, znamienny tym, że jest to produkt reakcji trzeciorzędowej aminy o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę izopropylowi, sec-butylową, tert-butylową lub cykloheksylową a n wynosi 1,0-5,0 z diizocyjanianem, korzystnie izoforonodiizocyjanianem, 4,4'-diizocyjanianodifenylometanem lub 2,4- i 2,6-di-izocyjanianotoluenem. 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.

Description

Przedmiotem wynalazku jest nowy środek pomocniczy do farb proszkowych umożliwiający ich nakładanie metodą tryboelektryczną oraz sposób jego wytwarzania.

Znane są dwa sposoby nanoszenia powłok z farb proszkowych: elektrostatyczny i tryboelektryczny. W pierwszym 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, pochodne guanaminy i rozgałęzione aminy (opis patentowy japoński 9100775).

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

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

Nieoczekiwanie stwierdzono, że korzystny wpływ na elektryzowalność kompozycji farby proszkowej z jednoczesnym zachowaniem gładkości powłoki, nieznacznym przyspieszeniem

187 012 procesu utwardzania i dobrymi własnościami przetwórczymi mają środki pomocnicze - produkty reakcji oligomerycznych, trzeciorzędowych amin o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę izopropylową, tert-butylową, sec-butylową lub cykloheksylową, a n wynosi 1,0 - 5,0 z diizocyjanianem, zwłaszcza izoforonodiizocyjanianem, 4,4'-diizocyjanianodifenylometanem lub 2,4- i 2,6-diizocyjanianotoluenem.

Sposób wytwarzania środków pomocniczych według wynalazku polega na tym, że drugorzędową aminę alifatyczną o wzorze ogólnym (R)2NH, w którym R oznacza grupę izopropylową, sec-butylową, tert-butylową lub cykloheksylową, ogrzewa się w temperaturze 80-l50°C, korzystnie 90-110°C, z żywicą epoksydową o wzorze ogólnym 2, w którym m wynosi 0,1 - 4,0 przy czym na 1 mol grup epoksydowych w żywicy stosuje się 0,9 - 1,05 mola aminy o wzorze ogólnym (R)2NH, a następnie do uzyskanej aminy trzeciorzędowej o wzorze ogólnym 1, w którym R ma podane powyżej znaczenie, an wynosi 1,0-5,0, dodaje się diizocyjanian, zwłaszcza izoforonodiizocyjanian, 4,4'-diizocyjanianodifenylometan lub 2,4- i 2,6-diizocyjanianotoluen i ogrzewa się mieszaninę reakcyjną w temperaturze 80-150°C, korzystnie 120-135°C, przy czym stosuje się 0,5-0,6 mola diizocyjanianu na 1 mol wyjściowej aminy o wzorze ogólnym (R^NH.

W sposobie według wynalazku ogrzewanie prowadzi się korzystnie w rozpuszczalniku organicznym, który nie reaguje z grupami epoksydowymi w żywicy epoksydowej, z drugorzędową aminą o wzorze ogólnym (R)2NH, z grupami OH w aminie trzeciorzędowej o wzorze ogólnym 1, ani z diizocyjanianem, korzystnie w toluenie lub ksylenie, w temperaturze wrzenia lub niższej, a po zakończeniu reakcji oddestylowuje się rozpuszczalnik.

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

Przedmiot wynalazku przedstawiono na przykładach wykonania.

Przykład I. Do Epidianu 1 (liczba epoksydowa 0,18) 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 dodaje się 33 g izoforonodiizocyjanianu i ogrzewa przez 1 godzinę, po czym oddestylowuje się toluen i uzyskuje się środek pomocniczy o temperaturze topnienia 95 °C. 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 μθ/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 μC/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

Przykład II. Do Epidianu 5 (liczba epoksydowa 0,50) w ilości 100 g, rozpuszczonego w 200 g ksylenu, wkrapla się w temperaturze 110°C, 60 g dicykloheksyloaminy i ogrzewa w temperaturze 110°C wciągu 5 godzin. Następnie dodaje się 43 g 4,4'-diizocyjanianodifenylometanu i ogrzewa przez 1 godzinę, po czym oddestylowuje się ksylen pod zmniejszonym ciśnieniem i uzyskuje się środek pomocniczy o temperaturze topnienia 118°C. Środek pomocniczy wykonany w wyżej opisany sposób zastosowano do hybrydowej farby proszkowej w ilości 0,3 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji farby. Uzyskano natężenie prądu 2,2 μΑ i ładunek właściwy 1,2 .C/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 .C/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

Przykład III. Do Epidianu 1 (liczba epoksydowa 0,18) 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 wciągu 5 godzin. Następnie dodaje się 48 g mieszaniny 65:35 2,4i 2,6-diizocyjanianotoluenu i ogrzewa przez 1 godzinę, po czym oddestylowuje się toluen pod zmniejszonym ciśnieniem i uzyskuje się środek pomocniczy o temperaturze topnienia 116°C. Środek pomocniczy wykonany w wyżej opisany sposób zastosowano do hybrydowej farby proszkowej w ilości 0,4 części wagowych na 100 części wagowych kompozycji farby. Uzyskano natężenie prądu 1,8 μΑ i ładunek właściwy 0,9 μθ/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 μϋ/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki.

187 012

Przykład IV. 100 g środka pomocniczego otrzymanego według przykładu I zmieszano ze 100 g środka pomocniczego otrzymanego wg przykładu II. 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 2,0 μΑ i ładunek właściwy 0,9 μθ/g. Bez dodatku natężenie prądu wynosiło 0,7 μΑ, ładunek właściwy 0,3 LiC/g. Jednocześnie nie uległy zmianie parametry mechaniczne powłoki (R)^l-CH₂—Ctt-CH OH

Wzór 1

H₂-CH—CHz-N(R)2

OH

Wzór 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Środek pomocniczy do farb proszkowych nakładanych metodą tryboelektryczną, znamienny tym, że jest to produkt reakcji trzeciorzędowej aminy o wzorze ogólnym 1, w którym R oznacza grupę izopropylowi, sec-butylową, tert-butylową lub cykloheksylową a n wynosi 1,0-5,0 z diizocyjanianem, korzystnie izoforonodiizocyjanianem, 4,4'-diizocyjanianodifenylometanem lub 2,4- i 2,6-diizocyjanianotoluenem.
2. Sposób wytwarzania środka pomocniczego, znamienny tym, że drugorzędową aminę alifatyczną o wzorze ogólnym (R)₂NH, w którym R oznacza grupę izopropylową, secbutylową, 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 0,1-4,0, przy czym na 1 mol grup epoksydowych w żywicy stosuje się 0,9-1,05 mola aminy o wzorze ogólnym (R)₂NH, a następnie do uzyskanej aminy trzeciorzędowej o wzorze ogólnym 1, w którym R ma podane powyżej znaczenie, a n wynosi 1,0-5,0, dodaje się diizocyjanian, korzystnie izoforonodiizocyjanian, 4,4'-diizocyjanianodifenylometan lub 2,4- i 2,6-diizocyjanianotoluen i ogrzewa się mieszaninę reakcyjną w temperaturze 80-150°C, korzystnie 120-135°C, przy czym stosuje się 0,5-0,6 mola diizocyjanianu na 1 mol wyjściowej aminy o wzorze ogólnym (R)₂NH.
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.