RO120774B1 - Compoziţie de lac protector pentru cabinele de vopsit - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la o compoziţie de lac protector, diluabil cu apă, nereticulabil, cu pelicula permanent lipicioasă în intervalul de temperaturi uzual folosite în cabinele de vopsire ale autoturismelor, respectiv 20 şi 80°C. Lacul protector este utilizat în scopul protejării pereţilor interiori din cabinele de vopsit împotriva depunerii aerosolilor de vopsea şi, de asemenea, pentru atragerea electrostatică a microparticulelor de apă şi praf, prezente în atmosfera de lucru, care rămân fixate în pelicula de lac protector, evitând astfel impurificarea vopselei aplicată pe caroseria automobilului, în faza de uscare. În timp, după un număr de cicluri de vopsire, pelicula de lac protector se încarcă cu impurităţi care se îndepărtează împreună,periodic şi uşor, printr-o simplă spălare cu apă rece, peretele rămânând curat, moment în care se impune aplicarea unui nou strat de lac protector. Lacul protector pentru cabinele de vopsit conţine alcool polivinilic şi aditivii aferenţi pentru etalare, dezaerare, conservare şi plastifiere a peliculei, toate aceste componente fiind înglobate într-o matrice apoasă, astfel încât lacul rezultat are pH-ul cuprins între 5,0 şi 6,0, iar viscozitatea cuprinsă între 22 şi 50 sec la 20°C, prin cupa DIN,fi 4 mm.

Description

Prezenta invenție se referă la o compoziție de lac protector pentru cabinele de vopsit industriale și pentru retuș auto.

Este cunoscut faptul că în cabinele de vopsit, datorită condițiilor de lucru, se formează inevitabil o atmosferă ce conține particule de praf și aerosoli de vopsea, care se depun în timp în straturi succesive, pe suprafețele interioare protejate în prealabil cu un lac protector, fiind necesare periodic operații de spălare cu jet de apă, moment în care toate depunerile acumulate sunt îndepărtate odată cu lacul protector, unde sunt și fixate datorită lipiciozității acestuia, caracteristicile pereților interiori ai cabinei rămânând constante în timp atât funcțional, cât și valoric.

în scopul realizării unui lac de protecție, sunt cunoscute formulări precum o compoziție de lac de protecție temporară a cabinelor de vopsit, constituit din 20% monoetanolamină, 10% stearat de calciu, 10% glicerină, 5% bentonă, 10% acid 2-etilhexanoic și 45% apă. Lacul ecologic nu este toxic, conține substanțe biodegradabile și poate fi ușor îndepărtat prin spălare cu apă caldă (US 5330564].

Se cunoaște un lac de protecție, constituit dintr-o emulsie apoasă pe bază de polimer terpentinhidrocarbonic, ulei, ceară, săruri de acizi grași, care, împreună cu aditivii uzuali de îngroșare, antioxidanți, conservanți și coloranți, formează o acoperire protectoare ușorîndepărtabilă cu apă caldă [US 3476575].

De asemenea, se cunoaște un lac de protecție ecologic, pe bază de dispersii de esteri vinilici, stiren sau esteri acrilici copolimerizați cu etilenă, aplicabil prin pulverizare pe caroseriile automobilelor, în scopul protejării temporare a suprafețelor respective împotriva factorilor atmosferici agresivi până în momentul vânzării automobilului. Pelicula se poate îndepărta ușor, de pe caroseria protejată, prin tragere, resturile rămase se pot desprinde prin spălare cu apă caldă [DE 19652728A1].

Scopul invenției este elaborarea unui material peliculogen, pentru protecția pereților interiori ai cabinelor de vopsire împotriva aerosolilor de vopsea, precum și pentru curățarea atmosferei de lucru din cabina de vopsire, prin atragerea electrostatică a microparticulelor de apă și praf, trecute involuntar prin filtrele ventilatoarelor de introducere a aerului proaspăt în cabina de vopsire, care, în lipsa lacului protector, pot ajunge pe caroseria proaspăt vopsită, generând defecte ale stratului de vopsea, denumite în limbaj popular peliculă cu scame

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția de față constă în menținerea în timp a parametrilor funcționali ai cabinei în limitele admisibile, pentru desfășurarea în condiții de calitate optimă a procesului tehnologic specific vopsirii autoturismelor.

Prezenta invenție înlătură dezavantajele soluțiilor existente, prin aceea că furnizează o compoziție de lac protector pentru cabinele de vopsit, constituită din 0,5 până la 25% gravimetric alcool polivinilic parțial hidrolizat, alături de 2 până la 27% gravimetric dextrină monohidratată sau, de asemenea, într-o variantă echivalentă, 2 până la 27% gravimetric hidroxipropil-P-ciclodextrină, care împreună cu aditivii aferenți sunt înglobați într-o matrice apoasă, cu un conținut cuprins între 45 și 90% gravimetric.

Avantajele folosirii compoziției de lac protector în scopuri industriale, și anume protejarea pereților interiori ai cabinelor de vopsit, rezultă din următoarele caracteristici:

- atrage praful și aerosolii de vopsea din atmosfera de lucru, diminuând posibilitatea depunerii acestora pe caroseria proaspăt vopsită;

- protejează pereții interiori ai cabinei de vopsit, evitând depunerea directă a aerosolilor de vopsea, care, după uscare, în lipsa lacului protector, se degradează, formând în timp o suprafață divers colorată, inestetică, rugoasă, neaderentă pentru particulele de praf din atmosfera de lucru, opacă pentru lumina din exteriorul cabinei de vopsit, care asigură

RO 120774 Β1 iluminatul natural, iar aspectul mat al suprafeței neprotejate absoarbe lumina artificială din 1 interior, diminuând astfel condițiile optime de luminozitate impuse pentru o pulverizare în condiții normale; 3

- pelicula lacului protector depus pe suprafața interioară a pereților este transparentă și lucioasă, și prin natura sa reflectă lumina, evitând apariția umbrelor vopsitorului pe caro- 5 seria din cabina de vopsire;

- după o serie de cicluri de vopsire, lacul protector se încarcă cu aerosoli de vopsea 7 și diverse impurități mecanice, care se îndepărtează împreună, printr-o simplă spălare a pereților cu apă rece. 9

Compoziția de lac protector pentru cabinele de vopsit, conform invenției, este diluabilă cu apă, netoxică și biodegradabilă, și este constituită din 0,5 până la 25% gravimetric 11 alcool polivinilic parțial hidrolizat, cu gradul de hidroliză 80...90% mol, viscozitatea Brookfield tipică unei soluții 4% fiind de 4 până la 30 mPas, pH-ul soluției cuprins între 4,5 și 7,0, iar 13 conținutul maxim de metanol considerat ca impuritate fiind de 3%.

De asemenea, compoziția mai este constituită din 2,0 până la 27% gravimetric 15 dextrină monohidratată cu puritatea 99,5%, unde pot fi prezente urme de maltoză, și care prezintă o densitate de 550 până la 850 g/dm³ sau, într-o altă variantă echivalentă, de ase- 17 menea, tot 2,0 până la 27% gravimetric soluție de hidroxipropil-3-ciclodextrină cu concentrația de 40%, soluția de hidroxipropil-p-ciclodextrină conține și 2% propilenglicol și are 19 o densitate cuprinsă între 1,0 și 1,25 g/cm³.

Dextrină monohidratată sau produsul derivat ca hidroxipropil-P-ciclodextrină, mai sus 21 amintite, stabilizează pelicula formată pe bază de alcool polivinilic și îmbunătățește aderența la suport. Aceste două componente, respectiv, alcoolul polivinilic și dextrină monohidratată 23 sau hidroxipropil-P-ciclodextrina, împreună cu aditivii adecvați, sunt înglobate într-o matrice apoasă, reprezentând 45...90% gravimetric, lacul protector obținut fiind diluabil cu apa, iar 25 pelicula obținută este transparentă, lipicioasă și nereticulabilă, în domeniul temperaturilor cuprinse între 20 și 80’C. 27

Proprietățile reologice ale lacului protector sunt conferite de două tipuri de hidroxietilceluloză biostabilizată, ce diferă între ele prin lungimea lanțului molecular, una cu lanțul 29 molecular scurt, caracterizată de o viscozitate Brookfield pentru o soluție de 2% cuprinsă între 4500 și 15000 mPas, iar cealaltă cu lanțul molecular lung, caracterizată de o viscozitate 31 Brookfield pentru o soluție de 2% cuprinsă între 15000 și 50000 mPas. Raportul de participare al celor două tipuri de hidroxietilceluloze în compoziția lacului protector, respectiv, tipul 33 cu lanțul scurt raportat la tipul cu lanțul lung este de 1:10, iar concentrația totală a celor două tipuri de hidroxietilceluloze în compoziția de lac protector nu este mai mare de 5% gravi- 35 metric față de formularea totală. Pentru evitarea formării spumei în timpul fabricării sau în momentul aplicării lacului protector, compoziția conține 0,01 până la 0,8% gravimetric aditiv 37 pe bază de polisiloxani, cu densitatea 1 g/cm³ și cu un conținut de substanțe nevolatile de 19% gravimetric. 39

De asemenea, este necesară plastifierea peliculei de alcool polivinilic și în acest sens s-a folosit glicerina cu raportul de participare gravimetric, în compoziția de lac protector, 41 de până la 20%. Pentru etalarea lacului protector aplicat pe suport, s-a folosit un aditiv pe bază de poliacrilat fluorocarbonic modificat și neutralizat cu DMEA, concentrația sa 43 exprimată în procente gravimetrice față de formularea totală fiind cuprinsă între 0,2 și 1,5%.

Ca regulator de curgere și modificator reologic suplimentar, s-a folosit un solvent 45 organic miscibil cu apă, și anume butilglicolul, concentrația sa în compoziția de lac protector fiind cuprinsă între 2 și 15% gravimetric. 47

RO 120774 Β1

Soluția adoptată, pentru a face ca pelicula de lac protector să dobândească proprietatea de lipiciozitate la temperaturi cuprinse în intervalul 20...80’0, constă în folosirea unui amestec de cristalohidrați formați din CaCI₂ x 6H₂O și MgCI₂ x 6H₂O, care rețin în mod diferit apă de cristalizare, după diagrame termice bine definite, datorită caracterelor electropozitive, respectiv, ale razelor ionice diferite ale celor doi ioni de Ca și Mg și a căror concentrație raportată la formularea totală este cuprinsă între 0 și 15% gravimetric, pentru fiecare cristalohidrat în parte.

Se dau, în continuare, două exemple de realizare a lacului protector pentru cabinele de vopsit.

Exemplul 1. 25 părți gravimetrice apă rece și 0,5 părți gravimetrice polisiloxan se amestecă cu 8 părți gravimetrice CaCI₂ x 6H₂O și 8 părți gravimetrice MgCI₂ x 6H₂O până la dizolvarea completă a celor doi cristalohidrați. Peste soluția obținută, se dozează prin adăugare în film subțire și sub agitare energică într-un sinus disolver cu turația de 500...600 rot/min 1,44 părți gravimetrice hidroxietilceluloză cu viscozitatea tipică Brookfield pentru o soluție 2% de 30000 mPas și 0,16 părți gravimetrice hidroxietilceluloză cu viscozitatea Brookfield pentru o soluție 2% de 6000 mPas. Se menține amestecul sub agitare energică timp de 15 min, până la îngroșarea completă, când amestecul de hidroxietilceluloză a fost dizolvat complet. Peste gelul obținut, se adaugă sub agitare energică în film subțire 10 părți gravimetrice dextrină monohidratată, care se solubilizează complet în timp de 10 min. Separat, se prepară prin dizolvare la 90”C, timp de 15 min, sub agitare cu turația de 300...400 rot/min, o soluție apoasă cu concentrația de 20% gravimetric alcool polivinilic parțial hidrolizat cu gradul de hidroliză 87,7% mol, cu viscozitatea tipică Brookfield unei soluții 4% de 4 mPas. După preparare și răcire, se determină conținutul de substanțe nevolatile, SN%, ale soluției astfel obținute, care reprezintă baza de calcul pentru adăugarea în compoziția lacului protector, a cantității de alcool polivinilic parțial hidrolizat recomandată și care se calculează după formula: SN% = {ΙΟΟ-Κπη-Γη^/ηη] x 100}, unde prin m, ₂ am notat masa inițială și finală a probei de soluție de alcool polivinilic, respectiv, înainte și după supunerea probei în etuvă la temperatura de 105’C, timp de 60 min. Soluția de alcool polivinilic parțial hidrolizat se tipizează cu apă până la concentrația exactă de 20% gravimetric. în continuare, se adaugă 20 părți gravimetrice din soluția de alcool polivinilic parțial hidrolizat 20%, ce reprezintă echivalentul a 4 părți gravimetrice alcool polivinilic parțial hidrolizat 100%, sub agitare, în film subțire, peste gelul prealabil obținut și se menține agitarea timp de 10 min până la compatibilizarea completă a componenților utilizați. Peste gelul obținut, se adaugă cu grijă, în porții mici, 9 părți gravimetrice butilglicol. Se adaugă, în continuare, sub agitare, 12 părți glicerină și 1,5 părți poliacrilat fluorocarbonic modificat și neutralizat cu DMEA, după care se menține omogenizarea timp de 5 min. în final, se dozează restul de 4,4 părți gravimetrice apă rece, care se adaugă încet, în film subțire, peste amestecul prealabil obținut, sub agitare continuă, la turații de 300...400 rot/min. Se menține omogenizarea timp de 15 min, după care produsul obținut prezintă viscozitatea de aproximativ 50 s, la 20°C, prin cupa DIN, φ 4 mm, iar pH-ul de 5,7 unități.

Exemplul 2. 15 părți gravimetrice apă rece și 0,5 părți gravimetrice polisiloxan se amestecă cu 7 părți gravimetrice CaCI₂ x 6H₂O și 7 părți gravimetrice MgCI₂ x 6H₂O până la dizolvarea completă a celor doi cristalohidrați. Peste soluția obținută, se dozează prin adăugare în film subțire și sub agitare energică într-un sinus disolver cu turația de 500...600 rot/min 1,35 părți gravimetrice hidroxietilceluloză cu viscozitatea tipică Brookfield pentru o soluție 2% de 15000 mPas și 0,15 părți gravimetrice hidroxietilceluloză cu viscozitatea Brookfield pentru o soluție 2% de 6000 mPas. Se menține amestecul sub agitare energică timp de 15 min, până la îngroșarea completă, când amestecul de hidroxietilceluloză a fost

RO 120774 Β1 dizolvat complet. Peste gelul obținut, se adaugă sub agitare energică, în film subțire, 17 părți 1 gravimetrice soluție de hidroxipropil-P-ciclodextrină cu concentrația de 40%, care se solubilizează complet, imediat după adăugare. Separat, se prepară prin dizolvare la 90’C, timp de 3 15 min, sub agitare cu turația de 300...400 rot/min, o soluție apoasă cu concentrația de 10% gravimetric alcool polivinilic parțial hidrolizat cu gradul de hidroliză 87,7% mol, cu viscozitatea 5 tipică Brookfield unei soluții 4% de 18 mPas. După preparare și răcire, se determină conținutul de substanțe nevolatile, SN%, ale soluției astfel obținute, care reprezintă baza de calcul 7 pentru adăugarea în compoziția lacului protector, a cantității de alcool polivinilic parțial hidrolizat recomandată și care se calculează după formula: SN% = {1 OO-fțm^mJ/mJ x 100), unde 9 prin m₁₂am notat masa inițială și finală a probei de soluție de alcool polivinilic, respectiv, înainte și după supunerea probei în etuvă la temperatura de 105‘C, timp de 60 min. Soluția 11 de alcool polivinilic parțial hidrolizat se tipizează cu apă până la concentrația exactă de 10%.

în continuare, se adaugă 30 părți gravimetrice din soluția de alcool polivinilic parțial hidrolizat 13 10%, ce reprezintă echivalentul a 3 părți gravimetrice alcool polivinilic parțial hidrolizat 100%, sub agitare, în film subțire, peste gelul prealabil obținut și se menține agitarea timp de 10 min 15 până la compatibilizarea completă a componenților utilizați. Peste gelul obținut, se adaugă cu grijă, în porții mici, 7,4 părți gravimetrice butilglicol. Se adaugă în continuare, sub agitare, 17 9,1 părți glicerină și 1,5 părți poliacrilatfluorocarbonic modificat și neutralizat cu DMEA, după care se menține omogenizarea timp de 5 min. în final, se dozează restul de 4 părți gravime- 19 trice apă rece, care se adaugă încet, în film subțire, peste amestecul prealabil obținut, sub agitare continuă, la turații de 300...400 rot/min. Se menține omogenizarea timp de 15 min, 21 după care produsul obținut prezintă viscozitatea de aproximativ 50 s, la 20’C, prin cupa DIN, φ 4 mm, iar pH-ul de 5,7 unități. 23

Claims (3)

Revendicări 25

1 8. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că prezintă o viscozitate cuprinsă între 22 și 50 s, la 20‘C, prin cupa DIN, φ 4 mm.

1. Compoziție de lac protector pentru cabinele de vopsit, caracterizată prin aceea 27 că este constituită din 0,5 până la 25% gravimetric alcool polivinilic parțial hidrolizat, 2 până la 27% gravimetric dextrină monohidratată sau 2 până la 27% gravimetric hidroxi- 29 propil-p-ciclodextrină, care, împreună cu aditivii aferenți, sunt înglobați într-o matrice apoasă, cu un conținut cuprins între 45 și 90% gravimetric. 31

2. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că aceasta conține un amestec de cloruri cristalizate CaCI₂ x 6H₂O, respectiv, MgCI₂ x 6H₂O, 33 concentrația fiecărui cristalohidrat putând fi cuprinsă între 0 și 15% gravimetric.

3. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că 35 aceasta conține glicerină în concentrații cuprinse între 0 și 20% gravimetric.

4. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că 37 aceasta conține butilglicolul în concentrații cuprinse între 2 și 15% gravimetric.

5. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că 39 aceasta conține un amestec de hidroxietilceluloze biostabilizate, una cu lanțul molecular scurt, cealaltă cu lanțul molecular lung, raportul dintre acestea fiind 1:10, iar concentrația 41 amestecului nu este mai mare de 5% gravimetric.

6. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că 43 aceasta conține 0,2 până la 1,5% gravimetric poliacrilat fluorocarbonic modificat și neutralizat cu DMEA. 45

7. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că aceasta conține 0,01 până la 0,8% gravimetric polisiloxan. 47

RO 120774 Β1

3 9. Compoziție de lac protector, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că prezintă un pH cuprins între 5,0 și 6,0.