PL79017B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.09.1973 Opis patentowy opublikowano: 08.09.1975 79011 KI. 39bs ,51/74 MKP- C08g 51/74 CZYTELNIA Urzedu ^fantowego hl^a tewmay e| Lr Twórcywynalazku: Zygmunt Wirpsza, Anna Machowska, Jerzy Rejdych, Grazyna Cynkowska Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Chemii Przemyslowej, Warszawa (Polska) Sposób utwardzania srodków powlokowych Przedmiotem wynalazku jest sposób utwardzania srodków powlokowych w sklad których wchodza zywice aminowe przy pomocy uaktywnionych chlorków kwasowych.Znane jest stosowanie chlorków kwasowych, na przyklad chlorosilanów, jako katalizatorów utwardzania chemoutwardzalnych srodków powlokowych przeznaczonych do natrysku elektrostatycznego. W obecnosci aktywnych protonów rozpuszczalnika i zywic lakierniczych katalizator reaguje z wydzieleniem chlorowodoru, który utwardza powloke. Reszta chlorku kwasowego pozostaje (ewentualnie wbudowana) w zywicy i w wypad¬ ku chlorosilanów, zwieksza jej hydrofobowosc. Rozklad chlorku kwasowego przebiega stopniowo i jest reakcja równowagowa.W zywicach zawierajacych tylko nieznaczna ilosc aktywnych atomów wodoru dalsza hydroliza ehlorosi lanu w powloce, po odparowaniu rozpuszczalnika alkoholowego, zachodzi bardzo powoli, a nawet nie wykluczona jest mozliwosc czesciowego cofniecia sie reakcji alkoholizy i odparowania nieprzereagowanych z zywica chlorosila¬ nów. Wobec zmniejszonej ilosci katalizatora, który w dodatku nie calkowicie ulegl rozkladowi z wydzieleniem HCI, powloka utwardza sie zbyt powoli. Nie mozna tego skompensowac zwiekszeniem dodatku chlorosilanu gdyz do jego hydrolizy w powloce brak jest dostatecznej ilosci aktywnych atomów wodoru. Ponadto w zawierajacym aktywne atomy wodoru roztworze alkoholowym zwiekszenie ilosci chlorosilanu powoduje zmniejszenie zywotnosci lakieru. Tymczasem calkowicie lub prawie calkowicie zeteryf i kowane zywice aminowe, nie zawierajace aktywnych atomów wodoru, tworza najbardziej reaktywne, utwardzajace sie pod dzialaniem silnych kwasów, (np. HCI) lakiery chemoutwardzalne.Nalezalo znalezc sposób przyspieszenia utwardzania, przy pomocy chlorków kwasowych, powlok z lakierów chemoutwardzalnych, zwlaszcza opartych na najbardziej reaktywnych lakierniczych zywicach amino¬ wych, aby umozliwic ich zastosowanie, miedzy innymi, do powlok nanoszonych metoda natrysku elektrosta¬ tycznego.Stwierdzono, ze przyspieszenie utwardzania lakierów zawierajacych zywice aminowe przy pomocy chlorków kwasowych, zwlaszcza chlorosilanów jako utwardzaczy mozna uzyskac wprowadzajac do srodka - powlokowego aktywatory — zwiazki nie zasadowe zawierajace aktywne protony i nie ulatniajace sie z powloki po jej naniesieniu. Zwiazkami takimi moga byc alkohole zwlaszcza trudno lotne oraz kwasy protonowe, slabsze2 79 017 od chlorowodoru. Oba te typy zwiazków dostarczaja protony dla hydrolizy chlorków kwasowych w powloce lakierowej. Kwasy nawet lotne nie ulatniaja sie (szybko) z powloki, gdyz sa wiazane przez zasadowy atom azotu melaminy lub mocznika. Malo lotnymi alkoholami w rozumieniu nieniejszego wynalazku sa alkohole wielowodo- rotlenowe oraz alkohole jodnowodorotlenowe o temperaturze wrzenia pod cisnieniem atmosferycznym nie nizszej niz 120°C. Zwiazki powyzsze moga byc wprowadzane do roztworu srodka powlokowego przed lub po dodaniu chlorków kwasowych. Alkohole oraz slabe kwasy moga byc wprowadzane do roztworu srodka powlokowego Juz podczas jogo przygotowywania. Ilosc moli aktywatora nie powinna byc wieksza od ilosci wprowadzanego utwardzacza i wynosi 0,01-10% na wage substancji blonotwórczej srodka powlokowego.Postepowanie wedlug wynalazku umozliwia utwardzanie wysoce reaktywnych melaminowo-alkidowych srodków powlokowych przy pomocy chlorków kwasowych a zwlaszcza chlorosilanów, co z kolei umozliwia hydrofobizacje powlok oraz nanoszenie ich metodami natrysku elektrostatycznego. W srodkach powlokowych otrzymanych ze zwyklych lakierniczych zywic aminowych postepowanie wedlug wynalazku skraca czas utwardzania.Przyklad I. Do 100gramów lakieru skladajacego sie z30g 50% roztworu reaktywnej lakierniczej zywicy melaminowej i 70 g 50% roztworu zywicy alkidowej R-45 wprowadza sie 7 g 17% roztworu metylotrój- chlorosilanu w ksylenie i 1 g kwasu p-toluenosulfonowego (aktywator), po czym rozciencza sie ksylenem do lepkosci roboczej 25-28 sek Kubka Forda 4. Opornosc dielektryczna ukladu maleje 50-krotnie z 2 • 108 do 4 • 106 om • cm w porównaniu do 1,4 • 107 om • cm bez uzycia aktywatora. Czas schniecia powloki wynosi 9 minut do pylosuchosci, 60 minut do III stopnia wyschniecia a 180 minut do V stopnia wyschniecia w porów¬ naniu do odpowiednio 46, 600, i 1350 minut bez uzycia aktywatora. Zywotnosc ukladu z katalizatorem i aktywatorem wynosi 15 dób.Przyklady I—VI. uzycia tego i innych aktywatorów z metylotrójchlorosilanem zestawiono w zala¬ czonej tablicy.Przyklad VII. Do 100 g lakieru jak w przykladzie I wprowadzono 2,5 g 33% roztworu w ksylenie metylo-butoksy-dwuchlorosilanu i1,5g 32% roztworu H2S04 (aktywator) w butanolu. Opornosc lakieru zmalala z 2 • 108 om • cm do 5,3 • 106 om • cm. Czas schniecia powloki wynosi 8 minut do pylosuchosci i 140 minut do III stopnia wyschniecia, zas lepkosc mieszanki po 24 godzinach wzrosla o 68%. Ten sam czas schniecia uzyskuje sie przy uzyciu 5 g 33% roztworu samego metylo-butoksy-dwuchlorosilanu lub 7% 32% H2S04, jednak w tym pierwszym wypadku lepkosc mieszanki lakieru z katalizatorem po 24 godzinach wzrasta o 97% a w drugim — zywotnosc mieszanki wynosi ponizej 18 godzin.Przy lad VIII. Do 100g roztworu srodka powlokowego skladajacego sie z50g 50% roztworu butylpwanej lakierniczej zywicy mocznikowej i 50 g 50% roztworu zywicy gliceroftalowej modyfikowanej olejem rycynowym wprowadza sie 5 g cykloheksanolu, a nastepnie 6 g 17% roztworu metylotrójchlorosilanu w ksylenie, po czym rozciencza ksylen do lepkosci 24 sek na kubku Forda 4. Czas schniecia powloki o temperaturze pokojowej wynosi 6 minut do pylosuchosci, 30 min do III stopnia wyschniecia, a 80 minut do V stopnia wyschniecia w porównaniu do odpowiednio 10, 50, i 150 minut bez uzycia aktywatora- cykloheksanolu, przy czym powloka utwardzana wedlug wynalazku jest gladsza i ma lepszy polysk. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób utwardzania srodków powlokowych, w sklad których wchodza zywice aminowe, za pomoca chlorków kwasowych, zwlaszcza chlorosilanów, znamienny tym, ze przed naniesieniem do srodka powlokowego wprowadza sie jako aktywator kwas protonowy slabszy od chlorowodoru albo alkohol jedno- lub wielowodoro- tlenowy o temperaturze wrzenia nie nizszej niz 120°C, w ilosci 0,01-1% wagowych srodka powlokowego.79017 3 Tablica Wplyw aktywatorów na wlasnosci i szybkosc schniecia w temperaturze pokojowej 50% roztworu reaktywnego lakieru melaminowo-alkilowego (1 :2) z 7% 17% roztworu metylotrójchlorosilanu w ksylenie jako utwardzacza. Przyklad Nr I ° I II I III IV V VI Aktywator Nazwa kwas p-toluenosul- fonowy kwas p-toluenosul- fonowy kwasny maleinian butylu kwasny ftalan butylu kwas octowy glikol etylenowy Ilosc %na lakier 1 0,5 1 1 1 1 Opornosc dielektryczna om • cm bez utwar¬ dzacza 2,7* 108 1,8-10* 1.8- 108 j 1.9- 108 1,9 • 108 1,2- 108 1,8 • 108 [z utwardza¬ czem i ak¬ tywatorem rozcienczo¬ ne do lep¬ kosci ro- [ boczej 1,4 • 107 3,6 • 106 4,6 • 106 6,0 • 106 6,8 • 106 7,0 • 106 2 • 10s Szybkosc schniecia min Dopylo- suchosci 46 9 9 10 12 13 10 i Do stopnia wyschniecia 1 '" 600 60 80 80 150 120 73 V 1350 180 187 320 330 150 I VII 1620 # • 281 • • • 250 Zywot- I nosc la- I kieru z I katali- - zatorem doby 1,5 15 8,5 23 16 4 21 | PL