RU2280661C1 - Water-dilutable composition for protective coatings - Google Patents
Water-dilutable composition for protective coatings Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280661C1 RU2280661C1 RU2004136883/04A RU2004136883A RU2280661C1 RU 2280661 C1 RU2280661 C1 RU 2280661C1 RU 2004136883/04 A RU2004136883/04 A RU 2004136883/04A RU 2004136883 A RU2004136883 A RU 2004136883A RU 2280661 C1 RU2280661 C1 RU 2280661C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oligomer
- composition
- unsaturated monomers
- epoxy
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к водоразбавляемым лакокрасочным материалам на основе модифицированных эпоксидных олигомеров и может быть использовано, в частности, для защиты внутренней поверхности алюминиевых банок для напитков.The invention relates to water-borne paints and varnishes based on modified epoxy oligomers and can be used, in particular, to protect the inner surface of aluminum cans for drinks.
Известны устойчивые к гидролизу водные защитные лаки для нанесения покрытий на металлические банки, причем рекомендуемый полимер для этих составов содержит продукт сополимеризации высокомолекулярного эпоксиэфира и ненасыщенных мономеров в присутствии перекисного инициатора [патент США №5792804, 1998]. Композиция содержит в своем со ставе следующие компоненты (в мас.%):Hydrolysis-resistant aqueous protective varnishes are known for coating metal cans, and the recommended polymer for these formulations contains the copolymerization product of a high molecular weight epoxy ester and unsaturated monomers in the presence of a peroxide initiator [US Patent No. 5792804, 1998]. The composition contains in its composition the following components (in wt.%):
Основным недостатком такого материала являются многостадийность процесса синтеза основы и сложность контроля показателей полупродуктов на различных стадиях.The main disadvantage of this material is the multi-stage process of base synthesis and the complexity of controlling the performance of intermediates at various stages.
Наиболее близкой к изобретению является водоразбавляемая композиция для покрытий (патент США №5508325, 1996], содержащая в качестве пленкообразующего карбоксилсодержащий модифицированный эпоксиакриловый сополимер как продукт последовательного взаимодействия эпоксидного олигомера, содержащего более чем одну эпоксигруппу на молекулу с молекулярной массой 2000-10000, с ненасыщенными мономерами, часть которых является карбоксилфункциональными. Данный продукт взят нами за прототип. Эта композиция приготовлена при следующем соотношенииClosest to the invention is a water-borne coating composition (US Patent No. 5,508,325, 1996), containing as a film-forming carboxyl-containing modified epoxy acrylic copolymer as a product of sequential interaction of an epoxy oligomer containing more than one epoxy group per molecule with a molecular weight of 2000-10000, with unsaturated monomers some of which are carboxyl functional. This product is taken as a prototype. This composition is prepared in the following ratio
компонентов пленкообразующего (в мас.%):film-forming components (in wt.%):
Недостатком данного изобретения является недостаточно высокая сплошность получаемых покрытий, что особенно важно при нанесении данной лаковой композиции на внутреннюю поверхность пищевой тары.The disadvantage of this invention is the insufficiently high continuity of the resulting coatings, which is especially important when applying this varnish composition to the inner surface of the food packaging.
Техническим результатом изобретения является получение лака, способного образовывать покрытия с более высокой сплошностью при сохранении прочих, не менее важных характеристик как композиции, так и покрытий.The technical result of the invention is to obtain a varnish capable of forming coatings with higher continuity while maintaining other, no less important characteristics of both the composition and the coatings.
Технический результат изобретения достигается тем, что водоразбавляемая композиция для защитных покрытий включает эпоксидные олигомеры, ненасыщенные мономеры: метакриловую кислоту, метилметакрилат, стирол, этилакрилат, нейтрализующие агенты, органические растворители, пероксид бензоила и дистиллированную воду, дополнительно композиция содержит отверждающий агент - водоразбавляемый меламиноформальдегидный олигомер при следующем соотношении компонентов (мас.%):The technical result of the invention is achieved in that the water-borne composition for protective coatings includes epoxy oligomers, unsaturated monomers: methacrylic acid, methyl methacrylate, styrene, ethyl acrylate, neutralizing agents, organic solvents, benzoyl peroxide and distilled water, the composition additionally contains a curing agent, water-soluble, finely divided oligomer the following ratio of components (wt.%):
В качестве высокомолекулярного эпоксидного олигомера предлагается использовать олигомеры марок DER 669 и EPON 1009, представляющие собой диановые эпоксидные олигомеры, полученные методом сплавления низкомолекулярного эпоксидного олигомера и дифенилолпропана, и имеющие молекулярную массу 4200-4300. Низкомолекулярный эпоксидный олигомер предлагается использовать марок DER 330 и ЭД-20 (молекулярные массы 340-350 и 380-430 соответственно). Водоразбавляемый меламиноформальдегидный олигомер представляет собой продукт конденсации формальдегида и меламина с высокой степенью бутанолизации (марка К-421-02).As a high molecular weight epoxy oligomer, it is proposed to use oligomers of the DER 669 and EPON 1009 brands, which are diane epoxy oligomers obtained by the fusion of a low molecular weight epoxy oligomer and diphenylol propane and having a molecular weight of 4200-4300. A low molecular weight epoxy oligomer is proposed to be used with DER 330 and ED-20 grades (molecular weights 340-350 and 380-430, respectively). Water-borne melamine-formaldehyde oligomer is a condensation product of formaldehyde and melamine with a high degree of butanolization (grade K-421-02).
В качестве основы композиции применяют продукт сополимеризации эпоксидного олигомера (М=2000-10000) с ненасыщенными мономерами, такими как метакриловая кислота, стирол, метилметакрилат, этилакрилат. В качестве органических растворителей используются н-бутанол, бутилцеллозольв, гексилцеллозольв. В качестве нейтрализующих агентов применяют триэтиламин, диэтаноламин, аммиак, диметилэтаноламин.The copolymerization product of an epoxy oligomer (M = 2000-10000) with unsaturated monomers such as methacrylic acid, styrene, methyl methacrylate, ethyl acrylate is used as the basis of the composition. As organic solvents are used n-butanol, butyl cellosolve, hexyl cellosolve. Triethylamine, diethanolamine, ammonia, dimethylethanolamine are used as neutralizing agents.
Сведения о компонентах композиции: н-бутанол (ГОСТ 5208-81 с изм.1-3), бутилцеллозольв (ТУ 6-01-646-84), ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), метилметакрилат (ГОСТ 20370-74), метакриловая кислота (ТУ 6-02-59-89), стирол (ГОСТ 10003-90 с изм.1), пероксид бензоила (ГОСТ 14888-95), диэтаноламин (ТУ 6-09-2652-91), триэтиламин (ГОСТ 9966-88), диметилэтаноламин (ТУ 6-02-1086-91), аммиак 25%-ный водный раствор (ГОСТ 3760-64), вода дистиллированная (ГОСТ 6709-72), меламиноформальдегидный олигомер К-421-02 (ТУ 6-10-1022-78).Information about the components of the composition: n-butanol (GOST 5208-81 with amendment 1-3), butyl cellosolve (TU 6-01-646-84), ED-20 (GOST 10587-84), methyl methacrylate (GOST 20370-74) , methacrylic acid (TU 6-02-59-89), styrene (GOST 10003-90 with amendment 1), benzoyl peroxide (GOST 14888-95), diethanolamine (TU 6-09-2652-91), triethylamine (GOST 9966-88), dimethylethanolamine (TU 6-02-1086-91), ammonia 25% aqueous solution (GOST 3760-64), distilled water (GOST 6709-72), melamine-formaldehyde oligomer K-421-02 (TU 6 -10-1022-78).
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1 (по прототипу).Example 1 (prototype).
Водную дисперсию привитого эпоксиакрилового сополимера получают из следующих исходных компонентов:The aqueous dispersion of the grafted epoxy acrylic copolymer is obtained from the following starting components:
Компоненты группы (А) нагревают до 117°С в присутствие инертного газа, например азота, и выдерживают при этой температуре во время добавления компонентов группы (Б) на протяжении 2,5 часов. После добавления компонентов группы (Б) реакционную смесь выдерживают 30 минут и охлаждают до 100°С. Компоненты группы (В) затем добавляют в систему в течение 10 минут для диспергирования сополимера в воде. Затем компонент группы (Г) добавляют в реакционную массу. Далее в систему добавляют компоненты группы (Д) и выдерживают при температуре 90°С в течение двух часов.The components of group (A) are heated to 117 ° C in the presence of an inert gas, such as nitrogen, and maintained at this temperature during the addition of the components of group (B) for 2.5 hours. After adding the components of group (B), the reaction mixture was incubated for 30 minutes and cooled to 100 ° C. The components of group (B) are then added to the system over 10 minutes to disperse the copolymer in water. Then the component of group (G) is added to the reaction mass. Next, the components of group (D) are added to the system and kept at a temperature of 90 ° C for two hours.
Пример 2.Example 2
В четырехгорлую колбу объемом 500 см3, оснащенную мешалкой, термометром, обратным холодильником, капельной воронкой, при подаче инертного газа помещают 60 г эпоксидного олигомера марки DER 669, 50 г н-бутанола, 50 г бутилцеллозольва и нагревают смесь до температуры 116-117°С. В течение 30 мин проводят растворение эпоксидного олигомера в смеси органических растворителей. Далее через капельную воронку в течение 1,5-2,0 часов прикапывают предварительно полученную смесь ненасыщенных мономеров, содержащую 30 г стирола, 30 г метилметакрилата, 40 г метакриловой кислоты и 8 г пероксида бензоила, температуру при этом поддерживают равной 115-120°С. После добавления всей смеси реакционную массу выдерживают при той же температуре в течение 30 мин. Полученный на этой стадии продукт представляет собой твердый при комнатной температуре полимер светло-желтого цвета. Далее полимер охлаждают до 100°С и при интенсивном перемешивании (300 об/мин) и токе инертного газа через капельную воронку прикапывают нейтрализующую смесь, состоящую из 200 г воды, 20 г диэтаноламина и 7,5 г аммиака. Полученный продукт при интенсивном перемешивании выдерживают в течение 1-1,5 часа при температуре 80-90°С. После этого при работающей мешалке добавляют смесь, содержащую 8 г низкомолекулярного эпоксидного олигомера марки DER, 330,5 г водоразбавляемого меламиноформальдегидного олигомера К-421-02 и 150 г воды. При температуре 90°С продукт выдерживают в течение 1,5-2 часов. Далее смесь охлаждают при перемешивании до комнатной температуры.In a four-necked flask with a volume of 500 cm 3 , equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, dropping funnel, when inert gas is introduced, 60 g of DER 669 epoxy oligomer, 50 g of n-butanol, 50 g of butyl cellosolve are placed and the mixture is heated to a temperature of 116-117 ° FROM. Dissolution of the epoxy oligomer in a mixture of organic solvents is carried out for 30 minutes. Next, a preformed mixture of unsaturated monomers containing 30 g of styrene, 30 g of methyl methacrylate, 40 g of methacrylic acid and 8 g of benzoyl peroxide is added dropwise through a dropping funnel over a period of 1.5-2.0 hours; the temperature is maintained at 115-120 ° С. . After adding the entire mixture, the reaction mass is maintained at the same temperature for 30 minutes. The product obtained at this stage is a light yellow solid polymer at room temperature. Then the polymer is cooled to 100 ° C and, with vigorous stirring (300 rpm) and inert gas flow through a dropping funnel, a neutralizing mixture consisting of 200 g of water, 20 g of diethanolamine and 7.5 g of ammonia is added. The resulting product with vigorous stirring is kept for 1-1.5 hours at a temperature of 80-90 ° C. Then, with a working stirrer, a mixture is added containing 8 g of DER molecular weight low molecular weight epoxy oligomer, 330.5 g of water-borne melamine-formaldehyde oligomer K-421-02 and 150 g of water. At a temperature of 90 ° C, the product is incubated for 1.5-2 hours. The mixture is then cooled with stirring to room temperature.
Примеры 3-5.Examples 3-5.
По методике, приведенной в примере 2, получают водоразбавляемые эпоксиакриловые композиции с использованием других соотношений реагирющих веществ, а в качестве нейтрализующих агентов могут быть использованы также триэтиламин, диметилэтаноламин и др.According to the procedure described in example 2, water-borne epoxy acrylic compositions are prepared using other ratios of reacting substances, and triethylamine, dimethylethanolamine, etc. can also be used as neutralizing agents.
Соотношения исходных реагентов и свойства покрытий для примеров 1-5 приведены в таблице 1.The ratio of the starting reagents and the properties of the coatings for examples 1-5 are shown in table 1.
Полученные композиции представляют собой лаки молочно-белого цвета с плотностью 1,02±0,018 г/см3 и вязкостью 19-20 с (ВЗ-246 с соплом диаметром 4 мм при 25°С). Лаки способны наноситься методом безвоздушного распыления под высоким давлением, наливом, окунанием. Режим сушки покрытий до полного отверждения: 200°С в течение 4 мин.The resulting compositions are milky white varnishes with a density of 1.02 ± 0.018 g / cm 3 and a viscosity of 19-20 s (VZ-246 with a nozzle with a diameter of 4 mm at 25 ° C). Varnishes can be applied by airless spraying under high pressure, in bulk, by dipping. Drying mode of coatings until fully cured: 200 ° C for 4 min.
Покрытия на основе всех полученных лаков обладают отличной гибкостью (по прибору ШГ, ГОСТ 6806-73) и адгезией к алюминиевой подложке (метод решетчатых надрезов, ГОСТ 15140-78). Покрытия имеют стойкость в моющих растворах и при пастеризации (71°С в течение 100 с), выдерживают длительное (не менее 1 года) пребывание в среде слабоалкогольных и безалкогольных газированных напитков при внутреннем давлении до 6 атм и перепаде температур +5 - +30°С.Coatings based on all the obtained varnishes have excellent flexibility (according to the ShG device, GOST 6806-73) and adhesion to an aluminum substrate (lattice notch method, GOST 15140-78). The coatings are resistant in washing solutions and during pasteurization (71 ° C for 100 s), withstand a long (at least 1 year) stay in the environment of low alcohol and non-alcoholic carbonated drinks at an internal pressure of up to 6 atm and a temperature difference of +5 - + 30 ° FROM.
Все рассмотренные рецептуры синтеза позволяют получить готовый к применению лакокрасочный материал. Как видно из приведенных примеров, дополнительное введение в состав композиции меламиноформальдегидного олигомера обеспечивает не только высокую сплошность получаемых покрытий, но и более высокую стойкость к гидролизу при хранении лакокрасочной композиции, обеспечивающую сохранение седиментационной стабильности и неизменность дисперсионного состава лака на протяжении не менее двух лет.All synthesis recipes considered allow to obtain ready-to-use paintwork material. As can be seen from the above examples, the additional introduction of the melamine-formaldehyde oligomer into the composition provides not only a high continuity of the resulting coatings, but also a higher hydrolysis resistance during storage of the paint composition, which ensures the sedimentation stability and the varnish dispersion composition remains constant for at least two years.
Покрытия, полученные на основе предлагаемой композиции, обладают высокими физико-механическими показателями, не уступающими свойствам покрытий, полученных по прототипу.Coatings obtained on the basis of the proposed composition have high physical and mechanical properties not inferior to the properties of coatings obtained by the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004136883/04A RU2280661C1 (en) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Water-dilutable composition for protective coatings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004136883/04A RU2280661C1 (en) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Water-dilutable composition for protective coatings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004136883A RU2004136883A (en) | 2006-05-27 |
RU2280661C1 true RU2280661C1 (en) | 2006-07-27 |
Family
ID=36711153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004136883/04A RU2280661C1 (en) | 2004-12-16 | 2004-12-16 | Water-dilutable composition for protective coatings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2280661C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721267C2 (en) * | 2015-08-05 | 2020-05-18 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Aqueous binder composition |
-
2004
- 2004-12-16 RU RU2004136883/04A patent/RU2280661C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Х.Ли, К.Невилл, Справочное руководство по эпоксидным смолам, М.: Энергия, 1973, с.118. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721267C2 (en) * | 2015-08-05 | 2020-05-18 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Aqueous binder composition |
US11326079B2 (en) | 2015-08-05 | 2022-05-10 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Aqueous bonding composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004136883A (en) | 2006-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1086183B1 (en) | Aqueous coating composition | |
US4308185A (en) | Graft polymer compositions of terminated epoxy resin, processes for making and using same, and substrates coated therewith | |
CA2124235C (en) | Aqueous coating composition | |
US5157078A (en) | Glycidyl-epoxy-acrylic copolymers | |
US5212241A (en) | Glycidyl-epoxy-acrylic copolymers | |
US20150060472A1 (en) | Coating compositions for food and beverage containers | |
US5554671A (en) | Low VOC, aqueous dispersed acrylic epoxy microgels | |
CN101517020A (en) | Food and beverage containers and methods of coating | |
JPH0692562B2 (en) | High solids coating composition containing polyepoxide and copolymer of α-olefin and olefinically unsaturated monoanhydride | |
US4446260A (en) | Water dilutable epoxy coating composition | |
CN108219662B (en) | Water-based ultraviolet curing coating, preparation method and application thereof, and coating product | |
US5576361A (en) | Zero VOC, aqueous dispersed, polyester modified acrylic-epoxy microgel polymers | |
US5508325A (en) | Aqueous dispersed, acrylic grafted epoxy microgel protective coatings | |
WO2013161948A1 (en) | Antifoaming agent for nonaqueous coating agents | |
US3819567A (en) | Sealer composition of an acrylic-epoxy ester graft copolymer and an epoxy resin | |
US4301048A (en) | Water-dispersed resin composition | |
US5270356A (en) | Water based coating composition | |
US4477609A (en) | Hydrosol coating compositions having improved stability | |
JPS6162569A (en) | Coating composition containing amidation reactant comprisingpolyamine and polycarboxyl group-containing substance | |
RU2280661C1 (en) | Water-dilutable composition for protective coatings | |
NZ287713A (en) | Catalyst comprising branched acrylic copolymer; curable epoxy-anhydride resins coating compositions made with it | |
CN115073651B (en) | Water-based acrylic resin for glass bottle and preparation method thereof | |
EP0469646A1 (en) | Hybrid polymer, aqueous dispersions and coating composition therefrom | |
US6127479A (en) | Water-dispersible acrylic based graft copolymers, a method for making them and water-based paints thereof | |
JPH0376770A (en) | Epoxy resin composition for paint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081217 |