PL68322B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.VI.1973 KI. 22g,3/72 MKP C09d3/72 Wspóltwórcy wynalazku: Wieslaw Olczyk, Wladyslaw Skwarcz, Ignacy Demianczuk Wlasciciel patentu: Instytut Przemyslu Organicznego, Warszawa (Polska) Lakier poliuretanowy Przedmiotem wynalazku jest lakier odznaczajacy sie duza elastycznoscia, nadajacy^je do pokrywania elastycznych ma¬ terialów. Lakier wedlug wynalazku otrzymywany jest z zywic poliestrowo-uretanowych i jest lakierem typu dwu- komj jnentowego; komponentem utwardzajacym sa poliizo- cyjaniany.Znane sa lakiery poliuretanowe typu dwukomponen- towego utwardzane poliizocyjanianami stosowane do lakiero¬ wania elastycznych materialów. Lakiery te sporzadzone sa z poliestrów zakonczonych grupami wodorotlenowymi, które po zmieszaniu z rozpuszczalnikami organicznymi i poliizocy- janowym srodkiem sieciujacym, nakladane sa na elastyczne materialy. Lakiery te maja jednak niewystarczajaca elasty¬ cznosc, objawiajaca sie pekaniem powloki lakierowej przy wielokrotnym jej zginaniu, oraz nie na wszystkich materia¬ lach daja wystarczajaco rozlewne powloki.Inna grupa elastycznych dwukomponentowych lakierów poliuretanowych utwarzanych poliizocyjanianami sa lakiery otrzymane przez modyfikacje poliestrów dwuizocyjanianami organicznymi. Daja one powloki o wyzszej elastycznosci niz lakiery z poliestrów niemodyfikowanych. Wada ich jest mniejsza przyczepnosc powlok do podloza, srednia rozlew- nosc, oraz sklonnosc do matowienia powloki. Obie grupy lakierów nie sa odporne na procesy starzenia. Pod wplywem, wilgoci, wyzszych temperatur (rzedu 30-40°C) i dzialania promieni ultrafioletowych ich wlasnosci elastyczne ulegaja znacznemu obnizeniu. Obnizenie wytrzymalosci na zginanie pod wplyvum wymienionych wyzej czynników jest 30-100-krotne.Celem niniejszego wynalazku jest otrzymanie lakieru poz¬ bawionego mankamentów stosowanych obecnie lakierów poliuretanowych na elastyczne materialy, tj. lakieru odzna¬ czajacego sie wysoka elastycznoscia ale zarazem dobra 5 przyczepnoscia, o dobrej rozlewnosci bez sklonnosci do ma¬ towienia powlok, oraz bardziej odpornego na procesy sta¬ rzenia.Lakier wedlug wynalazku spelnia powyzsze postulaty, daje bardziej elastyczne i bardziej przyczepne powloki niz 10 obecnie stosowane tego typu lakiery, odznacza sie on takze dobra rozlewnoscia, nie ma sklonnosci do matowienia po¬ wloki, oraz jest bardziej odporny na procesy starzenia. Do¬ datkowa jego zaleta jest bardziej przyjemny "chwyt" ("dotyk") powloki. ls Wymienione korzystne wlasnosci lakieru i powlok z tego lakieru otrzymanych osiagnieto dzieki opracowaniu kompo¬ nentów poliuretanowych o specjalnej budowie przestrzennej i chemicznej, dzieki specjalnemu skladowi lakieru, tj. jedno¬ czesnej obecnosci w mieszaninie skladnika poliuretanowego, ao poliestrowego, w okreslonych stosunkach wagowych, oraz dodatkowych srodków polepszajacych wlasnosci lakieru i powlok, takich jak: okreslone ilosci nitrocelulozy, metylb- fenylosiloksanu oraz 2-hydroksy-4-metoksybenzofenonu i konkretnej ilosci okreslonych rozpuszczalników organi- 35 cznych.Lakier wedlug wynalazku jest lakierem poliestrowo ureta- nowym, mieszanina poliestrouretanu i poliestru liniowego.Otrzymany jest z poliestrów na bazie kwasu adypinowego i glikoli, dwuetylenowego, butylenowego itrioli. Skladnik 30 poliuretanowy lakieru ma budbw? rozgaleziona, otrzymany 683223 68322 4 jest z reakcji poliestrów rozgalezionych, na bazie kwasu ady¬ pinowego, glikolu butylenowego i triolu o ciezarze czastecz¬ kowym 1000-1300 i poliestru liniowego, na bazie kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czastecz¬ kowym okolo 2000, z tolilenodwuizocyjanianem. Skladnik poliestrowy lakieru jest liniowym poliestrem z kwasu adypi¬ nowego i glikolu dwuetylenowego. Moze zawierac dodatki innych poliestrów.Czesc poliuretanowa sklada sie z odpowiednio dobra¬ nych poliestrów rozgalezionego i liniowego, które po prze- reagowaniu z tolilenodwuizocyjanianem w odpowiednich sto¬ sunkach daja poliuretan o odpowiedniej budowie czasteczki, pozwalajac uzyskac optymalne wlasnosci elastyczne pow¬ loki Dla uzyskania optymalnych wlasnosci powloki wazny, jest poza rodzajem wymienionych komponentów, ich wza¬ jemny stosunek.Stwierdzono, ze najlepsze powloki uzyskuje sie z lakieru, który zawiera poliuretan o skladzie wymienionych polie¬ strów, takim, by na 1 grupe wodorotlenowa poliestru linio¬ wego przypadaly 3-4 grupy wodorotlenowe poliestru roz¬ galezionego, oraz by na 1 mol wymienionych poliestrów przypadalo 0,02-0,2 a najkorzystniej 0,1 mola tolilenodwu- izocyjanianu. Dalszym warunkiem uzyskania optymalnych wlasnosci elastycznych i przyczepnosci powlok jest dodatek liniowego poliestru najkorzystniej w ilosci 10-25 czesci wa¬ gowych na 100 czesci wagowe poliuretanu. Moga byc takze stosowane dodatki innych poliestrów.Stwierdzono takze, ze "chwyt" ("dotyk") powloki oraz rozlewnosc lakieru poprawia wybitnie wprowadzenie nitro¬ celulozy z zywica metylofenylosilikonowa, szczególnie przy stosunku 0,5-2 czesci nitrocelulozy oraz 0,05-0,2 czesci zywicy metylofenylosilikonowej na 100 czesci mieszaniny poliestrowo, uretanowej lakieru. Nalezy zaznaczyc, ze sama nitroceluloza dla danych komponentów lakieru nie daje dob¬ rej rozlewnosci nawet stosowana w ilosciach okolo 5%.Wspóldzialanie trzech czynników: metylofenylosilo- ksanu, cykloheksanonu oraz nitrocelulozy dalo bardzo dobre wyniki rozlewania i pozwolilo zmniejszyc ilosc tej ostatniej do rzedu 0,4-0,6%. Wdanym przypadku obserwuje sie sy- nergizm dzialania poprawiajacego rozlewnosc danego zes¬ polu. Poza tym obecnosc zywicy metylofenylosilikonowej pozwala zmniejszyc ujemny usztywniajacy wplyw nitrocelu¬ lozy. Stwierdzono takze, ze znaczna poprawe odpornosci na procesy starzenia wywiera dodatek 0,2-2 czesci 2-hydro- ksy-4-oktanboksybenzofenonu lub 2-hydroksy-4-metoksy- benzofenonu. Dla wprowadzenia i dobrego rozmieszania wymienionych dodatków oraz stabilizacji lakieru dodaje sie do lakieru 10-50 czesci rozpuszczalników organicznych na 100 czesci mieszaniny poliestrowo-uretanowej.Lakier otrzymuje sie w ten sposób, ze mieszanine polie¬ strów ogrzewa sie do 90-110°C i z ewentualnym dodatkiem katalizatora dodaje tolilenodwuizocyjanian, wygrzewa mie¬ szanine okolo 0,5-2godzin (zuzyciem katalizatora, lub 5 godzin bez dodatku katalizatora). Po ochlodzeniu do 5ft°C do otrzymanego uretanu wprowadza sie poliester liniowy i nastepnie po jego wymieszaniu wprowadza sie rozpusz¬ czone w rozpuszczalnikach organicznych (cykloheksanonie i octanie etylu) kolejno - nitroceluloze, 2-)iydroksy-4-okta- nooksy (lub metoksy) benzofenon oraz zywice metylofeny¬ losilikonowa i ewentualnie dalsza porcje rozpuszczalników.W ten sposób otrzymuje sie lakier poliuretanowy, dajacy po utwardzeniu preparatami poliizocyjanianowymi elasty¬ czne i przyczepne i rozlewne powloki o wysokim polysku i duzej wytrzymalosci mechanicznej, na elastycznych ma¬ terialach takich jak tworzywa elastyczne, skóra, guma, papier itp.Szczególowy sposób otrzymywania lakierów wedlug * wynalazku ilustruja ponizsze przyklady.P r z y k l a d I. 50 g poliestru kwasu adypinowego s i glikolu butylenowego oraz triolu, o ciezarze czasteczkowym okolo 1200 i liczbie wodorotlenowej okolo 170 (A) miesza sie z 45 g poliestru z kwasu adypinowego i glikolu dwuetyle¬ nowego o ciezarze czasteczkowym okolo 2100 i liczbie wo¬ dorotlenowej 40 (B) i odwadnia przez ogrzewanie w tempera- io turze 120°C pod próznia 15 mm Hg wciagu 0,5 godziny.Nastepnie dodaje sie 0,85 g tolilenodwuizocyjanianu oraz 0,1 g 2-etylokapronianu cynowego, ogrzewa w temperaturze 90°C w ciagu 0,5 godziny przy stalym mieszaniu, po czym ochladza do temperatury 50°C. Dodaje sie 20 g poliestru is kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego (B), miesza sie w ciagu 15 minut, dodaje 2 g wysoko wiskozowej nitrocelu* lozy rozpuszczonej wlOg cykloheksanom*, oraz 0,5 g 2-hydroksy-4-metoksybenzofenonu rozpuszczonego w 5 g octanu etylu i nastepnie 0,05 g zywicy metylofenylosiliko- ao nowej rozpuszczonej w 5 g cykloheksanonu. Calosc miesza sie w ciagu 0,5 godziny i otrzymuje sie okolo 140 g lakieru.P r z y k l a d IL 40 g poliestru z kwasu adypinowego, glikolu butylenowego i triolu (jak A z przykladu I), 60 g po¬ liestru z kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego (jak B as z przykladu I) miesza sie z 20 g benzenu i 10 g cykloheksa-" nonu. Benzen dla odwodnienia mieszaniny oddestylowuje sie, po czym dodaje 1 g wysokowiskozowej nitrocelulozy rozpuszczonej w 5 g cykloheksanonu, 0,1 g zywicy metylo¬ fenylosilikonowej, oraz 0,3 g naftenianu kobaltu i 1,2 g toli- ao lenodwuizocyjanianu. Calosc ogrzewa sie przy ciaglym mie¬ szaniu wciagu 0,5 godziny w temperaturze 90°C, po czym oziebia do 50°C, dodaje 5 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego (jak B z przykladu I) dodaje 0,8 g 2-hydroksy-4-oktanooksybenzofenonu rozpuszczonego w 5 g as octanu etylu, miesza sie przez 0,5 godziny, 50 g otrzymanej mieszaniny rozciera sie z 1 g sadzy, 5 g tlenku zelaza, 2g tlenku chromu, dodaje reszte mi#zaniny, dokladnie miesza i wylewa z naczynia. Otrzymuje sie okolo 125 g pigmento- wanego lakieru. - 40 Przyklad III. 40 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego i triolu (jak A z przykladu I) i 40 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego (jak B w przykladzie I) ogrzewa sie do temperatury 120°C i od¬ wadnia przez wygrzewanie w tej temperaturze, pod próznia 45 35 mm Hg w ciagu 0,5 godziny, oziebia sie do 100°C i do¬ daje 1,1 g tolilenodwuizocyjanianu, ogrzewajac mieszanine w tej temperaturze wciagu 5 godzin, oziebia sie nastepnie mieszanine do 60°C, dodaje 25 g poliestru kwasu adypino¬ wego i glikolu dwuetylenowego (jak B w przykladzie I) oraz 50 15 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu etylenowego m i trójmetylolopropanu, o liczbie wodorotlenowej okolo 50 i ciezarze czasteczkowym okolo 2300, miesza sie calosc w ciagu 15 minut i dodaje 3 g nitrocelulozy rozpuszczonej w 10 g cykloheksanonu, 0,2 g zywicy metylofenylosiliko- 55 nowej rozpuszczonej w 5 g cykloheksanonu, oraz 2 g 2-hydroksy-4-metoksybenzofenonu rozpuszczonego w 5 g octanu etylu i miesza wciagu 15 minut. 50g otrzymanego produktu miesza sie z 0,6 g nigrozyny tluszczowej rozpusz¬ czonej w 5 g octanu etylu, po czym wlewa sie do reszty pro- 60 duktu, dodaje 15 g cykloheksanonu i dokladnie miesza.Otrzymuje sie okolo 165 g barwnego przezroczystego la¬ kieru.P r z y k l a d IV. 50 g poliestru kwasu adypinowego, glikolu butylenowego i triolu (jak A z przykladu I), 50 g 65 poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego (Jak B z przykladu I) miesza sie z 20 g benzenu, który nastepnie5 68322 6 oddcstylowuje sie dla odwodnienia poliestrów. W tempera¬ turze 95°C dodaje sie do mieszaniny 0,3 g trójetylenodwu- aminy, 1,8 g tolilcnodwuizocyjanianu, ogrzewa wciagu 1,5 godziny w podanej wyzej temperaturze, oziebia do 80°C i dodaje 10 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuety- lenowego (jak B z przykladu I) oraz 10 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu etylenowego, o ciezarze czastecz¬ kowym okolo 2000 i liczbie wodorotlenowej okolo 60, roz¬ puszczonego wlOg octanu etylu. Po dokladnym wymie¬ szaniu i dalszym ochlodzeniu mieszaniny do 50°C dodaje sie 1 2 g nitrocelulozy wysokowiskozowej, rozpuszczonej w 20 g cykloheksanonu, 0,02 g zywicy metylofenylosilikonowej, rozpuszczonej w 2 g cykloheksanonu, oraz 0,3 g 2-hydro- ksy-4-metoksybenzofenonu, rozpuszczonego w 5 g octanu etylu. Calosc dokladnie miesza sie. Otrzymuje sie okolo 170 g lakieru bezbarwnego. PL PL

Claims (2)

1. Z a s t r z e z e n i a p a t e n t o we 1. Lakier poliuretanowy z ewentualnym dodatkiem pig¬ mentów lub barwników, zawierajacy nitroceluloze, zywice silikonowa i organiczne rozpuszczalniki, znamienny tym, ze stanowi mieszanine poliuretanu rozgalezionego (A) i polie¬ stru liniowego (B) uzytego w ilosci do 40 czesci wagowych, korzystnie 10 do 25 czesci wagowych na 100 czesci wagowe poliuretanu, z dodatkiem 0,5 do 10 czesci wagowych, ko¬ rzystnie 1-2 czesci wagowych nitrocelulozy na 100 czesci mieszaniny, 0,005 do 0,5, korzystnie 0,05 do 0,2 czesci wagowych zywicy metylofenylosilikonowej na 100 czesci mieszaniny, 0,01 do 2, korzystnie 0,2-1 czesci wagowych 5 2-hydroksy-4-metoksybenzofenonu lub 2-hydroksy-4-oktano- oksybenzofenonu i 10 do 50 czesci wagowych rozpuszczal¬ ników organicznych na 100 czesci mieszaniny, przy czym po¬ liuretan (A) stanowi produkt reakcji mieszaniny poliestrów liniowego o lancuchu zakonczonym wolnymi grupami wodo- io rotlenowymi i rozgalezionego, zawierajacego co najmniej 3 grupy wodorotlenowe w czasteczce, z tolilenodwuizocyja- nianem w ildsci 0,02 do 0,2, najkorzystniej 0,1 mola na 1 mol poliestrów, a poliestry uzyte sa w takim stosunku, aby na grupe wodorotlenowa poliestru liniowego przypadaly 3 15 lub 4 grupy wodorotlenowe poliestru rozgalezionego, a jako rozpuszczalniki organiczne zawiera mieszanine cykloheksa¬ nonu z octanem etylu w stosunku 5 do 9 czesci wagowych cykloheksanonu na 1 czesc octanu etylu. 20

2. Lakier wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako poliu¬ retan (A) zawiera produkt reakcji tolilenodwuizocyjanianu z poliestrem liniowym o ciezarze czasteczkowym okolo 2100, wytworzonym z kwasu adypinowego i glikolu dwuety- lenowego i poliestrem rozgalezionym o ciezarze czastecz- 25 kowym 1000-1300 wytworzonym z kwasu adypinowego, glikolu butylenowego i alkoholu trójwodorotlenowego. PL PL