PL191287B1 - Kompozycja powłokowa i zastosowanie kompozycji powłokowej - Google Patents

Kompozycja powłokowa i zastosowanie kompozycji powłokowej

Info

Publication number
PL191287B1
PL191287B1 PL352132A PL35213200A PL191287B1 PL 191287 B1 PL191287 B1 PL 191287B1 PL 352132 A PL352132 A PL 352132A PL 35213200 A PL35213200 A PL 35213200A PL 191287 B1 PL191287 B1 PL 191287B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
coating composition
weight
acid
composition according
coating
Prior art date
Application number
PL352132A
Other languages
English (en)
Other versions
PL352132A1 (en
Inventor
Frank Johannes Alfred Dirk Bakkeren
Robert Paul Klaasen
Adrianus Jozefus Hendricus Lansbergen
Original Assignee
Akzo Nobel Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel Nv filed Critical Akzo Nobel Nv
Publication of PL352132A1 publication Critical patent/PL352132A1/xx
Publication of PL191287B1 publication Critical patent/PL191287B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

1. Kompozycja powlokowa, znamienna tym, ze zawiera: a. 1-30% wagowych jednego lub wiecej zwiazków tiolowych; b. powyzej 70% wagowych jednego lub wiecej schnacych przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji jednego lub wiecej kwasów tluszczowych i/lub estrów, jednego lub wiecej polioli i ewentualnie jednego lub wiecej kwasów polikarboksylowych i/lub bezwodników kwasów poli- karboksylowych i ewentualnie innych bloków budujacych polimer; oraz c. 0,01-10% wagowych jednego lub wiecej fotoinicjatorów; i ewentualnie typowe dla kompozycji powlokowych srodki pomocnicze; przy czym wszystkie procenty wagowe sa odniesione do calkowitego ciezaru spoiwa, które tworza zwiazki tiolowe i polinienasycone produkty kondensacji. PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja powłokowa schnąca przez utlenianie i zastosowanie kompozycji powłokowej.
W opisie patentowym USA nr 3,729,404 opisano kompozycję obejmującą politiol, polien i fotosensybilizator. Fotosensybilizator stosuje się w kombinacji ze związkami fosfinowymi lub fosforynowymi. W tej znanej kompozycji nie zachodzi schnięcie przez utlenianie. Związek politiolowy służy jako środek sieciujący. Konkretne polieny stosowane w przykładach w tej publikacji mają tylko dwa wiązania podwójne w łańcuchu, wprowadzone przez grupy allilowe. Grupy takie powodują powstanie akroleiny, która jest związkiem toksycznym. Ponieważ istnieją tylko dwie końcowe grupy nienasycone w łańcuchu, kompozycja taka schnie wolno i tworzy miękkie powłoki. Podobną kompozycję opisano w opisie patentowym USA nr 4,078,118.
W opisie patentowym GB-A nr 2,189,499 opisano kompozycję powłokową obejmującą nienasycony poliorganosiloksan, tioorganosiloksan i fotoinicjator. Ze względu na dużą zawartość grup siloksanowych dyspergowalność pigmentów i możliwość nanoszenia kolejnej powłoki są bardzo słabe.
Celem niniejszego wynalazku jest kompozycja powłokowa, taka jaką opisano w pierwszym akapicie, która jest pozbawiona wyżej wspomnianych wad. Ponadto kompozycja powłokowa powinna z jednej strony szybko schnąć w niskich temperaturach, a z drugiej strony powinna mieć wystarczająco długi dozwolony okres trwałości, zwłaszcza w przypadku układów jednopojemnikowych.
Cel wynalazku spełnia kompozycja powłokowa według wynalazku zawierająca:
a. 1-30% wagowych jednego lub więcej związków tiolowych;
b. powyżej 70% wagowych jednego lub więcej schnących przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji jednego lub więcej kwasów tłuszczowych i/lub estrów, jednego lub więcej polioli i ewentualnie jednego lub więcej kwasów polikarboksylowych i/lub bezwodników kwasów polikarboksylowych i ewentualnie innych bloków budujących polimer; oraz
c. 0,01-10% wagowych jednego lub więcej fotoinicjatorów; i ewentualnie typowe dla kompozycji powłokowych środki pomocnicze;
przy czym wszystkie procenty wagowe są odniesione do całkowitego ciężaru spoiwa, które tworzą związki tiolowe i polinienasycone produkty kondensacji.
Niespodziewanie stwierdzono, że dodanie związków tiolowych do schnących przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji powoduje w obecności fotoinicjatora znacznie szybsze utwardzenie w niskich temperaturach w porównaniu ze zwykłymi kompozycjami powłokowymi obejmującymi schnące przez utlenianie produkty kondensacji i sykatywy. Chociaż kompozycja według wynalazku utwardza się szybko, uzyskuje się jednak dobry dozwolony czas przechowywania, nawet w przypadku systemów jednopojemnikowych.
Korzystnie schnące przez utlenianie polinienasycone produkty kondensacji mają więcej niż pięć wiązań podwójnych i/lub potrójnych.
Grupy nienasycone w schnącym przez utlenianie polinienasyconym produkcie kondensacji są korzystnie wprowadzane w kwasach tłuszczowych, ale mogą, alternatywnie lub dodatkowo, być wprowadzone w jednym lub więcej ze stosowanych polioli, kwasów karboksylowych lub bezwodników lub innych składników.
Odpowiednie schnące przez utlenianie polinienasycone produkty kondensacji są żywicami alkidowymi. Co najmniej część żywicy alkidowej schnie przez utlenianie w wyniku włączenia dużej liczby nienasyconych związków alifatycznych, z których przynajmniej część jest polinienasycona. Nienasyconymi związkami alifatycznymi korzystnie są nienasycone kwasy tłuszczowe, a bardziej szczególnie polinienasycone kwasy tłuszczowe. Przykładami mononienasyconych kwasów tłuszczowych są kwasy oleomirystynowy, oleopalmitynowy, oleinowy, gadoleinowy, erukowy i rycynolowy oraz ich mieszaniny. Przykłady polinienasyconych kwasów tłuszczowych obejmują kwasy linolowy, linolenowy, elaeostearynowy, likanowy, arachidonowy, klupanodonowy, nizynowy i ich mieszaniny. Można stosować również kwasy tłuszczowe zawierające sprzężone wiązania podwójne, takie jak odwodorniony kwas tłuszczowy oleju rycynowego, kwas tłuszczowy oleju tungowego i/lub kwas tłuszczowy oleju z nagietka.
Przykładami odpowiednich difunkcyjnych polioli są glikol etylenowy, 1,3-propanodiol, 1,6-heksanodiol, 1,12-dodekanodiol, 3-metylo-1,5-pentanodiol, 2,2,4-trimetylo-1,6-heksanodiol, 2,2-dimetylo-1,3-propanodiol i 2-metylo-2-cykloheksylo-1,3-propanodiol. Przykładami odpowiednich trioli są gliceryna, trimetyloloetan i trimetylolopropan. Odpowiednimi poliolami o więcej niż 3 grupach hydroksylowych są pentaerytrytol, sorbitol i produkty eteryfikacji wspomnianych związków, takie jak ditrimetyPL 191 287 B1 lolopropan oraz di-, tri-i tetrapentaerytrytol. Korzystnie stosuje się związki o 3-12 atomach węgla, np. glicerynę, pentaerytrytol i/lub dipentaerytrytol.
Alternatywnie lub dodatkowo jako inne składniki schnące przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji można stosować kwasy polikarboksylowe. Przykłady odpowiednich kwasów karboksylowych obejmują kwas ftalowy, kwas cytrynowy, kwas fumarowy, kwas mezakonowy, kwas maleinowy, kwas cytrakonowy, kwas izoftalowy, kwas tereftalowy, kwas 5-t-butyloizoftalowy, kwas trimelitowy, kwas piromelitowy, kwas bursztynowy, kwas adypinowy, kwas 2,2,4-trimetyloadypinowy, kwas azelainowy, kwas sebacynowy, dimeryzowane kwasy tłuszczowe, kwas cyklopentano-1,2-dikarboksylowy, kwas cykloheksano-1,2-dikarboksylowy, kwas 4-metylocykloheksano-1,2-dikarboksylowy, kwas tetrahydroftalowy, kwas endometyleno-cykloheksano-1,2-dikarboksylowy, kwas butano-1,2,3,4-tetrakarboksylowy, kwas endoizopropylideno-cykloheksano-1,2-dikarboksylowy, kwas cykloheksano1,2,4,5-tetrakarboksylowy i kwas butano-1,2,3,4-tetrakarboksylowy. Jeśli jest to pożądane, kwasy karboksylowe można stosować jako bezwodniki lub w formie estrów, np. estrów alkoholi o 1-4 atomach węgla.
Ewentualnie schnący przez utlenianie polinienasycony produkt kondensacji może obejmować inne składniki, które mogą na przykład pochodzić od kwasów monokarboksylowych, takich jak kwas piwalinowy, kwas 2-etyloheksanowy, kwas laurynowy, kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas 4-t-butylobenzoesowy, kwas cyklopentanokarboksylowy, kwas naftenowy, kwas cykloheksanokarboksylowy, kwas 2,4-dimetylobenzoesowy, kwas 2-metylobenzoesowy, kwas benzoesowy, kwas 2,2-dimetylolopropionowy, kwas tetrahydrobenzoesowy i uwodorniony lub nieuwodorniony kwas abietynowy lub jego izomer. Jeśli jest to pożądane, kwasy monokarboksylowe można stosować przy wytwarzaniu żywicy alkidowej w całości lub w części w postaci triglicerydu, np. jako olej roślinny. Jeśli jest to pożądane, można stosować mieszaniny dwóch lub więcej takich kwasów monokarboksylowych lub triglicerydów.
Ewentualnie można także stosować izocyjaniany jako składniki schnącego przez utlenianie polinienasyconego produktu kondensacji. Odpowiednimi izocyjanianami są na przykład diizocyjaniany, takie jak diizocyjanian 1,6-heksanu, diizocyjanian izoforonu, diizocyjanian toluenu, diizocyjanian difenylu i diizocyjanian dicykloheksylometanu. Można stosować również triizocyjaniany.
Konkretnym przykładem odpowiedniego alkidu jest produkt kondensacji oleju sojowego, bezwodnika ftalowego i pentaerytrytolu.
Żywice alkidowe można uzyskać przez bezpośrednią estryfikację tworzących ją składników, przy czym ewentualnie część tych składników jest już przekształcona w estrodiole lub poliestrodiole. Alternatywnie nienasycone kwasy tłuszczowe można dodać w postaci oleju schnącego, takiego jak olej słonecznikowy, olej lniany, olej z tuńczyka, odwodniony olej rycynowy, olej kokosowy i odwodniony olej kokosowy. Końcową żywicę alkidową uzyskuje się w wyniku transestryfikacji poliolami i, ewentualnie, innymi składnikami. Transestryfikacja zwykle zachodzi w temperaturze od 115 do 250°C, ewentualnie w obecności rozpuszczalników takich jak toluen i/lub ksylen. Reakcję zwykle przeprowadza się w obecności katalizującej ilości katalizatora transestryfikacji. Przykłady katalizatorów transestryfikacji odpowiednich w tych zastosowaniach obejmują kwasy takie jak kwas p-toluenosulfonowy, związek zasadowy taki jak amina lub związki takie jak tlenek wapnia, tlenek cynku, ortotytanian tetraizopropylu, tlenek dibutylocyny i chlorek trifenylobenzylofosfoniowy.
Kompozycja powłokowa według wynalazku zawiera więcej niż 70% wagowych schnącego przez utlenianie polinienasyconego produktu kondensacji, w stosunku do całkowitego ciężaru spoiwa. Ciężar cząsteczkowy schnących przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji może na przykład wynosić od 50 do 80000, korzystnie od 500 do 10000.
Przykłady odpowiednich związków tiolowych obejmują, ale nie ograniczają się do, estrów kwasu tioglikolowego, kwasu tiosalicylowego, kwasu merkaptobursztynowego, kwasu merkaptooctowego, kwasu 2-merkaptopropionowego lub kwasu 3-merkaptopropionowego z poliolami, takimi jak glikole, pentaerytrytol, dipentaerytrytol i trimetylolopropan oraz ewentualnie kwasu tłuszczowego, takiego jak kwas oleinowy, kwas stearynowy, kwas izononanowy lub kwas tłuszczowy słonecznika. Konkretnymi przykładami odpowiednich związków tiolowych są bis (tioglikolan) glikolu etylenowego, bis (2-merkaptopropionian) glikolu etylenowego, bis (3-merkaptopropionian) glikolu etylenowego, tetrakis(tioglikolan) pentaerytrytolu, tetrakis (2-merkaptooctan) pentaerytrytolu, tetrakis (2-merkaptopropionian) pentaerytrytolu, tetrakis (3-merkaptopropionian) pentaerytrytolu, tris (2-merkaptopropionian) trimetylolopropanu, tris 3-merkaptopropionian) trimetylolopropanu i produkt kondensacji di (trimetylolopropanu), kwasu 2,2-dimetylopropionowego, kwasu stearynowego i kwasu 3-merkaptopropionowego.
PL 191 287 B1
Kolejny przykład odpowiedniego związku tiolowego składa się z hiperrozgałęzionego rdzenia poliolowego opartego na poliolu starterowym, np. trimetylolopropanie i kwasie dimetylolopropionowym. Poliol następnie estryfikuje się kwasem 3-merkaptopropionowym i kwasem izononanowym. Metody te opisano w europejskim zgłoszeniu patentowym EP-A 0448 224 i międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO 93/17060.
Związek tiolowy może mieć na przykład strukturę zgodną z następującym wzorem: R[(C3H6O)nCH2CHOHCH2SH]3, w którym R oznacza triol taki jak trimetylolopropan lub gliceryna. Przykładowo, taki związek jest dostępny w handlu z firmy Henkel pod nazwą Henkel Capcure® 3/800.
Dalszy plan syntezy obejmuje reakcję halogenku arylu lub alkilu z NaHS w celu wprowadzenia bocznej grupy merkaptanowej do, odpowiednio, związku arylowego lub alkilowego. Jeszcze innym wyjściem jest przereagowanie odczynnika Grignarda z siarką w celu wprowadzenia bocznej grupy merkaptanowej do struktury. Reakcja addycji Michaela i polimerkaptanu z poliolefiną jest innym przykładem sposobu wytwarzania merkaptanu polifunkcyjnego.
Korzystnie kompozycja powłokowa zawiera 3-20% wagowych związków tiolowych w stosunku do całkowitego ciężaru części stałych spoiwa. Tiole mogą na przykład mieć ciężar cząsteczkowy wynoszący 50-20000.
Alternatywnie i korzystnie schnący przez utlenianie polinienasycony produkt kondensacji i związek tiolowy mogą być zawarte w tym samym kopolimerze.
Stosunek pomiędzy liczbą grup nienasyconych i liczbą grup SH w kompozycji powłokowej korzystnie wynosi co najmniej 1,5:1. Najlepsze wyniki osiąga się, gdy wynosi on od 2:1 do 20:1.
Fotoinicjatory odpowiednie do zastosowania zgodnie z wynalazkiem zwykle są związkami aktywowanymi promieniowaniem ultrafioletowym i/lub widzialnym. Przykłady odpowiednich fotoinicjatorów obejmują np. ketony, takie jak keton metylowoetylowy, 2,3-butanodion, keton 1-hydroksycykloheksylowofenylowy, 2-hydroksy-2-metylo-1-fenylopropan-1-on i ketony aromatyczne, np. acetofenon, benzofenon, 4-aminobenzenofenon, 4,4^diaminobenzenofenon, 4,4'-bis(dimetyloamino)benzofenon, pentanofenon, heksanofenon, o-metoksybenzofenon, a-fenylobutyrofenon, g-fenylobutyrofenon, p-morfolinopropiofenon, dibenzocykloheptanon, 4-morfolinobenzofenon, 4-metoksyacetofenon, p-diacetylobenzen, 1,3,5-triacetylobenzen, związki benzoinowe, np. benzoina, eter metylowy benzoiny i eter etylowy benzoiny, 4-morfolinodezoksybenzoina; związki chinonowe i antronowe, np. hydrochinon, antrachinon, naftochinon, acenaftenochinon i 3-metylo-1,3-diazo-1,9-benzatron; związki fenolowe, np. 2,4dinitrofenol; związki fosfinowe, takie jak trifenylofosfina i tri-o-tolilofosfina; związki azowe, np. trifenylofosfina i tri-o-tolilofosfina; związki azowe, np. azobisizobutyronitryl; związki tioksantonowe, w tym np. 2-izopropylotioksanton, 1-chloro-4-propoksytioksanton, 2,4-dietoksytioksanton i 2-chlorotioksanton; i różne inne związki, np. dibenzoil, aldehyd benzoesowy, aldehyd 1-naftoesowy, a-tetralon, 2-acetylofenantren, 3-acetylofenantren, 9-acetylofenantren, 10-tioksantenon, 3-acetyloindol, 9-fluorenon, 1-indanon, 9-ksantenon, 9-tioksantenon, 7-H-benz[de]antracen-7-on, 1-acetonafton i 2-acetonafton. Można również stosować mieszaniny różnych fotoinicjatorów.
Korzystnie fotoinicjator jest związkiem będącym tlenkiem fosfiny, takim jak tlenek 2,4,6-trimetylobenzoilodifenylofosfiny (Lucirin® TPO, z firmy BASF) lub tlenek bis(2,6-dimetoksybenzoilo)2,4,4-trimetylopentylofosfiny (DMBAPO, Irgacure® 403, z firmy Ciba Specialty Chemicals). Szczególnie korzystne są tlenki acylofosfin, takie jak tlenki mono-, bis-i trisacylofosfin lub ich mieszaniny. Przykładem fotoinicjatora będącego tlenkiem bisacylofosfiny jest tlenek bis(2,4,6-trimetylobenzoilo)fenylofosfiny (Irgacure®819, z firmy Ciba Specialty Chemicals).
Korzystnie kompozycja zawiera 0,1-3% wagowych fotoinicjatora, w stosunku do całkowitego ciężaru spoiwa.
Kompozycja powłokowa według wynalazku może ponadto zawierać różne środki pomocnicze, takie jak stabilizatory UV, rozpuszczalniki pomocnicze, środki dyspergujące, środki powierzchniowo czynne, inhibitory, wypełniacze, środki antystatyczne, antypireny, smary, środki przeciwpieniące, tanie wypełniacze, plastyfikatory, przeciwutleniacze, środki przeciw zamarzaniu, woski, zagęstniki, środki tiksotropowe itp. Kompozycję można stosować jako przezroczysty lakier lub może ona zawierać pigmenty. Przykładami odpowiednich pigmentów są tlenki metali, takie jak ditlenek tytanu lub tlenek żelaza lub inne pigmenty nieorganiczne lub organiczne.
Ze względu na charakterystykę schnięcia kompozycji powłokowej według wynalazku nie są potrzebne sykatywy oparte na metalach, takich jak kobalt. Jednak sykatywy takie mogą być stosowane dodatkowo, jeśli jest to pożądane.
PL 191 287 B1
Kompozycja powłokowa według niniejszego wynalazku może być stosowana jako kompozycja powłokowa o wysokiej zawartości części stałych, zawierająca 0-40% wagowych, korzystnie 0-30% wagowych rozpuszczalników. Jednak jest również odpowiednia dla konwencjonalnych kompozycji powłokowych o wyższej zawartości rozpuszczalników. Alternatywnie i korzystnie kompozycja może być wodną kompozycją powłokową.
Kompozycję powłokową według niniejszego wynalazku można nanosić metodami konwencjonalnymi, w tym pędzlem, wałkiem, natryskowo lub zanurzeniowo.
Kompozycja według wynalazku może być stosowana jako jednoskładnikowy układ powłokowy i takie zastosowanie kompozycji wchodzi też w zakres wynalazku. Wówczas kompozycja jest przechowywana korzystnie w pojemniku nieprzepuszczalnym dla światła. Alternatywnie kompozycja powłokowa może być przechowywana jako dwa lub więcej składników, które miesza się przed zastosowaniem.
Kompozycja powłokowa według wynalazku jest szczególnie odpowiednia do zastosowań jako powłoka dekoracyjna lub do zastosowań w gospodarstwie domowym, np. na podłoża drewniane, takie jak futryny lub ramy okienne, ale może być również stosowana w przemyśle, w szczególności na podłoża drewniane. Kompozycja powłokowa może być również stosowana na podłożach z metalu, betonu, tworzyw sztucznych i innych materiałów.
Wynalazek dalej opisano i zilustrowano następującymi przykładami. W przykładach tych stosowano niżej wymienione kompozycje.
®
Irgacure® 819 tlenek bisacylofosfiny, z firmy Ciba Specialty Chemicals;
®
Nuodex Combi® sykatywa zawierająca kobalt, cyrkon i wapń,
APB z firmy Servo Delden BV, Delden, Holandia;
®
Setal® 270 konwencjonalna żywica alkidowa oparta na oleju sojowym, pentaerytrytolu i bezwodniku ftalowym, o zawartości części stałych równej około 70% w benzynie lakierniczej, z firmy Akzo Nobel Resins, Bergen op Zoom, Holandia;
®
Setal® 293 żywica alkidowa nie zawierająca rozpuszczalnika, oparta na pentaerytrytolu i nienasyconych kwasach tłuszczowych pochodzących z oleju słonecznikowego. Z firmy Akzo Nobel Resins, Bergen op Zoom, Holandia;
®
Synolac® 6094 żywica alkidowa o wysokiej zawartości części stałych, oparta na kwasie tłuszczowym linolenowym, o zawartości części stałych około 88% w rozpuszczalniku izoparafinowym, z firmy Cray Valley Ltd., Wielka Brytania.
W przykładach stosuje się następujące skróty:
BAPO tlenek bisacylofosfiny;
PT3MP tetrakis(3-merkaptopropionian) pentaerytrytolu, związek tiolowy z firmy
Aldrich;
PVC stężenie objętościowe pigmentu.
Poniżej podane procenty wagowe są oparte na całkowitym ciężarze spoiwa, składającego się z produktów polikondensacji i związków tiolowych obecnych w danej kompozycji.
Czas schnięcia zmierzono jak następuje. Kompozycję powłokową naniesiono na płytkę szklaną przy pomocy przesuwanej wzdłuż jej powierzchni sztabki. Schnięcie miało miejsce w 10°C i przy 80% względnej wilgotności w klimatyzowanym pokoju ze światłem TL-055. Schnięcie zbadano przy pomocy BK Drying Recorder. Wyniki tak uzyskane można sklasyfikować następująco:
Faza 1: linia pozostawiona przez szpilkę zamyka się ponownie („open time”)
Faza 2: szpilka pozostawia nierówną linię zadrapania („dust free”)
Faza 3: szpilka pozostawia na farbie prostą linię, która nie zamyka się ponownie („tack-free time”)
Przykłady 1-6, przykłady porównawcze A i B
W przykładach 1-6 przygotowano kompozycje powłokowe o zawartości PT3MP rosnącej od 1% wagowych do 20% wagowych. Przykłady porównawcze A i B odnoszą się do kompozycji nie zawierających związków tiolowych. W przykładach 1-6 i w przykładzie porównawczym B zastosowano 0,5% wagowych tlenku bisacylofosfiny (Irgacure® 819) jako fotoinicjatora. Kompozycja z przykładu porównawczego A nie zawiera fotoinicjatora, ale zawiera zamiast tego 7,5% wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru spoiwa Nuodexu Combi® APB, sykatywy zawierającej kobalt, cyrkon i wapń. W sto6
PL 191 287 B1 sunku do zawartości PT3MP i zawartości alkidu w przykładzie porównawczym A, kompozycja zawiera 0,06% wagowych kobaltu, 0,38% wagowych cyrkonu, 0,23% wagowych wapnia. Ponadto zawiera środek przeciw kożuszeniu, wnoszący 0,54% wagowych oksymu 2-butanonu.
Wszystkie kompozycje z przykładów 1-6 i przykładów porównawczych A i B zawierają alkid o wysokiej zawartości części stałych, oparty na kwasie tłuszczowym słonecznika, o zawartości oleju
74% i zawartości części stałych 90% wagowych w benzynie lakierniczej, i o lepkości 6,3 Pa · s w 23°C. We wszystkich kompozycjach objętościowe stężenie pigmentu (PVC) wynosi 15%.
Wyniki testów schnięcia w BK Drying Recorder podane są w poniższej tabeli 1.
Tabel a 1. Zmiana zawartości żywicy tiolowej
Kompozycja Faza 1 (godz.) Faza 2 (godz.) Faza 3 (godz.)
Przykład 1 1% wag. PT3MP, 0,5% wag. BAPO 1,9 4,0 10,2
Przykład 2 3% wag. PT3MP, 0,5% wag. BAPO 0,8 1,4 3,9
Przykład 3 5% wag. PT3MP, 0,5% wag. BAPO 0,7 1,2 2,4
Przykład 4 10% wag. PT3MP, 0,5% wag. BAPO 0,7 1,1 1,9
Przykład 5 15% wag. PT3MP, 0,5% wag. BAPO 0,7 1,1 1,9
Przykład 6 20% wag. PT3MP, 0,5% wag. BAPO 0,6 1,0 2,0
Przykład porówn. A 0% PT3MP, sykatywy metalowe: Co, Ca, Zr 2,6 3,5 4,7
Przykład porówn. B 0% PT3MP, 0,5% wag. BAPO 4,4 7,1 12,8
Jak widać z tabeli 1 zmienianie ilości żywicy tiolowej wykazało, że czas schnięcia skraca się ze wzrostem stężenia tiolu. Kompozycja z przykładu porównawczego B, nie zawierająca żywicy tiolowej, miała dłuższe czasy schnięcia, podczas gdy zaledwie 1% wagowy tetrakis (3-merkaptopropionianu) pentaerytrytolu doprowadził do znacznego wzrostu szybkości schnięcia. Przy 3% wagowych tetrakis (3-merkaptopropionianu) pentaerytrytolu uzyskano szybsze schnięcie niż w przypadku systemu stosującego konwencjonalne sykatywy, który zbadano w przykładzie porównawczym A.
Przykłady 7-11
W przykładach 7-11 przygotowano kompozycje powłokowe obejmujące te same związki co kompozycja z przykładu 3. Wszystkie kompozycje z przykładów 7-11 zawierają tetrakis (3-merkaptopropionian) pentaerytrytolu w ilości 5% wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru tiolu i związków alkidowych. Zmieniano zawartość tlenku bisacylofosfiny. Przeprowadzono takie same badania schnięcia, jak w przykładach 1-6. Wyniki przedstawiono w tabeli 2, która podaje ilość tlenku bisacylofosfiny w procentach wagowych w stosunku do całkowitego ciężaru związków alkidowych i tiolowych.
Tabel a 2: Zmiana ilości fotoinicjatora
Kompozycja Faza 1 (godz.) Faza 2 (godz.) Faza 3 (godz.)
Przykład 7 0,25% wag. BAPO 1,0 2,2 5,9
Przykład 8 0,50% wag. BAPO 0,7 1,3 2,6
Przykład 9 1,00% wag. BAPO 0,5 0,9 1,7
Przykład 10 2,00% wag. BAPO 0,3 0,6 0,8
Przykład 11 3,00% wag. BAPO 0,3 0,8 4,6
Jak to pokazano w tabeli 2, wzrost zawartości fotoinicjatora do 2% wagowych doprowadził do skrócenia czasu schnięcia. Jednak dalszy wzrost ilości tlenku bisacylofosfiny nie zwiększył już szybkości reakcji.
PL 191 287 B1
P r z y k ł a d 8 jest podobny do przykładu 3. Choć wyniki nieco się różnią, to jednak różnice nie są znaczące.
P r z y k ł a d y 12-14
Dla przykładów 12-14 przygotowano preparat pigmentowany na biało, o PVC równym 15%, zawierający 1% wagowy Irgacure® 819, związek tiolowy i alkid o wysokiej zawartości części stałych, wytworzony z kwasu tłuszczowego słonecznika, o zawartości oleju równej 74% i zawartości części stałych równej 90% w benzynie lakierniczej, o lepkości 6,3 Pa · s w 23°C.
W przykładzie 12, związek tiolowy stanowiący 17% wagowych spoiwa, jest produktem kondensacji di(trimetylolopropanu), kwasu 2,2-dimetylolopropionowego, kwasu stearynowego i kwasu 3-merkaptanopropionowego. Produkt ten przygotowano w następujący sposób: 118,6 g di(trimetylolopropanu) i 508,2 g kwasu 2,2-dimetylolopropionowego załadowano do kolby reakcyjnej wyposażonej w mieszadło, wlot azotu, termoparę, chłodnicę Vigreux® i aparat Dean-Stark®. Mieszaninę zestryfikowano w 140°C przy zastosowaniu 14,4 g kwasu p-toluenosulfonowego jako katalizatora. Gdy destylacja wody zakończyła się, zastosowano próżnię w celu usunięcia wody. Po osiągnięciu liczby kwasowej poniżej 10, dodano 698,4 g kwasu stearynowego, utrzymując temperaturę mieszaniny powyżej 110°C. Następnie dodano 5% wagowych ksylenu, a 289 g kwasu 3-merkaptopropionowego dozowano przez godzinę, podczas której temperatura wzrosła ze 120°C do 140°C. Dodano kolejnych 5% wagowych ksylenu i mieszaninę gotowano pod chłodnicą zwrotną przy obniżonym ciśnieniu. Po kilku godzinach dodano kolejne 7,2 g kwasu para-toluenosulfonowego, a mieszaninę gotowano, aż wartość liczby kwasowej spadła poniżej 10. Następnie dodano 4,6 g węglanu litu i, po 30 minutach mieszania, 233 g spirytusu lakierniczego. Żywicę ochłodzono i przesączono przez filtr ciśnieniowy stosując pomocnicze materiały filtracyjne Clarcel®, z firmy Elf Atochem. Uzyskano żywicę o zawartości części stałych 85,6% wagowych i o liczbie kwasowej 8,4 g KOH/g w stosunku do części stałych. Lepkość zmierzona przy 23°C wynosiła 1,42 Pa · s.
W przykładzie 13 kompozycja zawierała jako związek tiolowy 15% wagowych produktu kondensacji dipentaerytrolu, kwasu oleinowego i kwasu 3-merkaptopropionowego.
W przykładzie 14 związek tiolowy powstał jako produkt kondensacji di(trimetylopropanu), kwasu 2,2-dimetylolopropionowego, kwasu izononanowego i kwasu 3-merkaptopropionowego.
W przykładach 12-14 obliczona ilość grup SH na cząsteczkę wynosiła około 4. Liczbą grup tiolowych, około 10% równoważnikowo, była równoważna liczbie grup tiolowych w kompozycji z przykładu 9, dla którego obliczona ilość grup funkcyjnych na cząsteczkę również wynosiła około 4. Wyniki badania schnięcia sprzętem BK, tutaj również przeprowadzonego w 10°C, podano w tabeli 3.
T ab el a 3: Zmiana typu związku tiolowego
Związek tiolowy Faza 1 (godz.) Faza 2 (godz.) Faza 3 (godz.)
Przykład 9 5% wag. PT3MP 0,5 0,9 1,7
Przykład 12 17% wag. tiolu z przykładu 12 0,3 0,5 0,8
Przykład 13 15% wag. tiolu z przykładu 13 0,5 1,0 1,8
Przykład 14 17,5% wag. tiolu z przykładu 14 0,3 1,5 2,3
P r z y k ł a d 15, przykłady porównawcze C i D
W przykładzie 15 wytworzono ten sam związek tiolowy, co w przykładzie 12. Związek ten zastosowano do utworzenia przezroczystej powłoki bez pigmentu. Przezroczysta powłoka składała się w 14% wagowych ze związku tiolowego i w 86% wagowych z Setalu® 270, konwencjonalnego alkidu z firmy Akzo Nobel Resins i 1,0% wagowego Irgacure® 819 (tlenku bisacylofosfiny), w stosunku do całego spoiwa.
W przykładach porównawczych C i D wytworzono kompozycję przezroczystej powłoki nie zawierającą związku tiolowego. Spoiwo składało się w 100% wagowych z Setalu® 270. W przykładzie porównawczym C zamiast fotoinicjatora zastosowano sykatywy z metali. Zastosowaną sykatywą metalową było 7,5% wagowego Nuodex Combi® APB, co daje obecność 0,06% wagowego kobaltu, 0,38% wagowego cyrkonu i 0,23% wagowego wapnia, wszystkie ilości w stosunku do całkowitego ciężaru spoiwa. Kompozycja z przykładu porównawczego D nie zawierała sykatyw metalowych, ale ® zawierała 1% wagowy Irgacure® 819 (tlenku bisacylofosfiny).
PL 191 287 B1
Schnięcie kompozycji z przykładu 15 i przykładów porównawczych C i D przebadano tak jak to opisano powyżej. Wyniki przedstawiono w tabeli 4.
Tabel a 4
Kompozycja Faza 1 (godz.) Faza 2 (godz.) Faza 3 (godz.)
Przykład 15 14% wag. związku tiolowego, 86% wag. Setal®270, 1% wag. BAPO 0,9 1,0 2,1
Przykład porówn. C 100% wag. Setal® 270, Nuodex Combi® APB 1,4 2,0 5,0
Przykład porówn. D 100% wag. Setal® 270, 1% wag. BAPO 1,0 2,3 4,2
Przykłady 16 i 17. Przykłady porównawcze E-H
Związek tiolowy przygotowany tak jak w przykładzie 15 zastosowano do przygotowania przezroczystej kompozycji powłokowej dla przykładów 16 i 17. W przykładzie 16 przezroczysta kompozycja powłokowa obejmowała 14% wagowych związku tiolowego i 86% Setalu® 293, żywicy alkidowej o wysokiej zawartości części stałych. W przykładzie 17 przezroczysta kompozycja powłokowa obejmowała 14% wagowych związku tiolowego i 86% Synolacu® 6094, również żywicy alkidowej o wysokiej zawartości części stałych.
Przykłady porównawcze E i F przeprowadzono z przezroczystymi kompozycjami powłokowymi zawierającymi 100% wagowych Setalu® 293. Przezroczyste kompozycje powłokowe z przykładów porównawczych G i H zawierały 100% wagowych Synolacu® 6094. W przykładach porównawczych E i G zamiast fotoinicjatora zastosowano 7,5% wagowych Nuodexu Combi® APB. W przykładach porównawczych F i H, w których nie zastosowano metalowych sykatyw, przezroczyste kompozycje powłokowe zawierały 1% wagowy Irgacure® 819 (tlenku bisacylofosfiny).
Wyniki badania schnięcia, przeprowadzonego tak, jak to opisano powyżej, podano w tabeli 5.
Tabela 5
Kompozycja Faza 1 (godz.) Faza 2 (godz.) Faza 3 (godz.)
Przykład 16 14% wag. związku tiolowego z przykładu 15, 86% wag. Setal® 293, 1%wag. BAPO 0 2,0 3,4
Przykład porówn. E 100% wag. Setal® 293, Nuodex Combi® APB 3,5 4,3 7,4
Przykład porówn. F 100% wag. Setal® 293, 1% wag. BAPO 6,3 8,2 13,5
Przykład 17 14% wag. związku tiolowego z przykładu 15, 86% wag. Synolacu® 6094, 1% wag. BAPO 0 0,4 1,2
Przykład porówn. G 100% wag. Synolacu® 6094, Nuodex Combi® APB 4,1 4,6 5,5
Przykład porówn. H 100% wag Synolacu®8 6094, 1% wag. BAPO 5,0 6,3 11,7
Zastrzeżenia patentowe

Claims (10)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozycja powłokowa, znamienna tym, że zawiera:
    a. 1-30% wagowych jednego lub więcej związków tiolowych;
    b. powyżej 70% wagowych jednego lub więcej schnących przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji jednego lub więcej kwasów tłuszczowych i/lub estrów, jednego lub więcej polioli i ewentualnie jednego lub więcej kwasów polikarboksylowych i/lub bezwodników kwasów polikarboksylowych i ewentualnie innych bloków budujących polimer; oraz
    c. 0,01-10% wagowych jednego lub więcej fotoinicjatorów; i ewentualnie typowe dla kompozycji powłokowych środki pomocnicze;
    PL 191 287 B1 przy czym wszystkie procenty wagowe są odniesione do całkowitego ciężaru spoiwa, które tworzą związki tiolowe i polinienasycone produkty kondensacji.
  2. 2. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że stosunek pomiędzy liczbą grup nienasyconych i liczbą grup funkcyjnych -SH wynosi co najmniej 1,5:1, korzystnie jest między 2:1 i 20:1.
  3. 3. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 3-20% wagowych związków tiolowych, w stosunku do całkowitego ciężaru spoiwa.
  4. 4. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że w produkcie kondensacji schnącym przez utlenianie inne bloki stanowi jeden lub więcej izocyjanianów.
  5. 5. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jest kompozycją powłokową o wysokiej zawartości części stałych, zawierającą 0-40% wagowych, korzystnie 0-30% wagowych rozpuszczalników.
  6. 6. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jest wodną kompozycją powłokową.
  7. 7. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera fotoinicjator aktywizujący się światłem widzialnym.
  8. 8. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że jako fotoinicjator zawiera tlenek acylofosfiny, korzystnie tlenek mono-, bis- lub trisacylofosfiny lub ich mieszaninę.
  9. 9. Kompozycja powłokowa według zastrz. 1, znamienna tym, że przynajmniej jeden ze schnących przez utlenianie polinienasyconych produktów kondensacji jest związkiem tiolowym lub jest jednym ze związków tiolowych.
  10. 10. Zastosowanie kompozycji powłokowej określonej w zastrz. 1 jako jednoskładnikowego układu powłokowego.
PL352132A 1999-04-29 2000-04-14 Kompozycja powłokowa i zastosowanie kompozycji powłokowej PL191287B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99201352A EP1048706A1 (en) 1999-04-29 1999-04-29 Coating composition comprising an oxidatively drying polyunsaturated condensation product, a polythiol, and a photoinitiator
PCT/EP2000/003408 WO2000066672A1 (en) 1999-04-29 2000-04-14 Oxidatively drying coating composition comprising a polythiol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL352132A1 PL352132A1 (en) 2003-07-28
PL191287B1 true PL191287B1 (pl) 2006-04-28

Family

ID=8240166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL352132A PL191287B1 (pl) 1999-04-29 2000-04-14 Kompozycja powłokowa i zastosowanie kompozycji powłokowej

Country Status (15)

Country Link
EP (2) EP1048706A1 (pl)
AT (1) ATE234346T1 (pl)
AU (1) AU3966800A (pl)
BR (1) BR0010165A (pl)
CA (1) CA2371636A1 (pl)
DE (1) DE60001643T2 (pl)
DK (1) DK1173524T3 (pl)
EE (1) EE04723B1 (pl)
ES (1) ES2193061T3 (pl)
HU (1) HUP0200601A3 (pl)
MA (1) MA25357A1 (pl)
NO (1) NO20015236L (pl)
PL (1) PL191287B1 (pl)
RU (1) RU2224776C2 (pl)
WO (1) WO2000066672A1 (pl)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100523008C (zh) 2002-02-28 2009-08-05 昭和电工株式会社 硫醇化合物、光聚合引发剂组合物和光敏组合物
BR0308093A (pt) * 2002-03-04 2004-12-21 Ciba Sc Holding Ag Diluentes reativos e composições de revestimento de resina alquìdica
GB0318641D0 (en) * 2003-08-08 2003-09-10 Ici Plc An autoxidisable coating composition containing a manganese promoter system
CA2534021C (en) * 2003-08-08 2013-01-08 Imperial Chemical Industries Plc Autoxidisable architectural coating compositions
US7538236B2 (en) 2006-01-04 2009-05-26 Suresh Narine Bioplastics, monomers thereof, and processes for the preparation thereof from agricultural feedstocks
EP2714827A1 (en) * 2011-06-01 2014-04-09 DSM IP Assets B.V. Drier for alkyd resin compositions
US9464203B2 (en) 2015-03-12 2016-10-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Thiolene-based compositions with extended pot life
US9617365B2 (en) 2015-03-12 2017-04-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Catalytic compositions and thiolene-based compositions with extended pot life
JP2019501242A (ja) * 2015-11-19 2019-01-17 ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッドPPG Industries Ohio,Inc. 触媒組成物およびに延長されたポットライフを有するチオレン系組成物
US10981158B2 (en) 2018-12-20 2021-04-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Catalytic compositions and thiolene-based compositions with extended pot life
FR3105231B1 (fr) * 2019-12-18 2021-12-10 Photon Polymers Procede photoradicalaire de durcissement d’une resine alkyde
WO2023030700A1 (en) 2021-08-30 2023-03-09 Borchers Gmbh Process for improving resin performance

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3729404A (en) * 1971-09-10 1973-04-24 Grace W R & Co Photocurable polyene-polythiol polymers using a phosphine plus an additional sensitizer
ATE79894T1 (de) * 1984-11-05 1992-09-15 Ici Plc Bei raumtemperatur haertendes ueberzugsmittel, enthaltend ein kondensationspolymer mit einer aktivierten ungesaettigtheit und eine verbindung mit drei oder mehreren primaeren aminogruppen.
JPH0275669A (ja) * 1988-09-12 1990-03-15 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 下塗塗料用組成物及びそれを用いる塗料システム

Also Published As

Publication number Publication date
ES2193061T3 (es) 2003-11-01
WO2000066672A1 (en) 2000-11-09
ATE234346T1 (de) 2003-03-15
CA2371636A1 (en) 2000-11-09
RU2224776C2 (ru) 2004-02-27
AU3966800A (en) 2000-11-17
EP1173524A1 (en) 2002-01-23
EE200100561A (et) 2002-12-16
EP1048706A1 (en) 2000-11-02
NO20015236L (no) 2001-12-27
BR0010165A (pt) 2002-01-15
NO20015236D0 (no) 2001-10-26
DE60001643D1 (de) 2003-04-17
HUP0200601A2 (en) 2002-06-29
PL352132A1 (en) 2003-07-28
MA25357A1 (fr) 2001-12-31
EP1173524B1 (en) 2003-03-12
HUP0200601A3 (en) 2003-07-28
DK1173524T3 (da) 2003-07-07
DE60001643T2 (de) 2003-10-16
EE04723B1 (et) 2006-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2260025C2 (ru) Состав для покрытия, содержащий отверждаемый окислением полиненасыщенный продукт поликонденсации, политиол и сиккатив
KR101167892B1 (ko) 티올-nco 경화에 기초한 코팅 조성물
CA2567723C (en) Coating composition comprising a vinyl modified alkyd resin
BRPI0614825B1 (pt) Coating composition containing a polyisocyanate and a polyole
PL191287B1 (pl) Kompozycja powłokowa i zastosowanie kompozycji powłokowej
RU2626860C2 (ru) Осушитель для самоокисляемых покрывающих составов
RU2216565C2 (ru) Неводная лакокрасочная композиция на основе алкидной смолы, высыхающей в результате окисления, и фотоинициатора
US8124688B2 (en) Coating composition comprising a reactive diluent of malonate
EP1440130A1 (en) Oxidatively drying coating composition
US8829151B2 (en) Coating composition comprising a reactive diluent of polyunsaturated alcohol ester
US20030096893A1 (en) Oxidatively drying coating composition
CN114729221B (zh) 双组分溶剂型涂料组合物
CN114466907A (zh) 涂料组合物
JPH02173115A (ja) 活性イソシアネート基を有する油変性ウレタン樹脂
TW201335299A (zh) 用於可自氧化之塗料組合物之乾燥劑