SU871738A3

SU871738A3 - Способ получени осаждаемых на катоде уретановых покрытий

Info

Publication number: SU871738A3
Application number: SU782565899A
Authority: SU
Inventors: Пампоухидис Георгиос; Хениг Хельмут
Original assignee: Вианова Кунстхарц Аг (Фирма)
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1978-01-18
Publication date: 1981-10-07
Also published as: JPS53118437A; US4179425A; IT1093478B; FR2379587B1; AT346988B; ATA75777A; FR2379587A1; ES466685A1; DE2732955A1; DE2732955B2; IT7819845A0; GB1578413A

Description

1

Изобретение относитс к области получени полиуретановых покрытий, в частности покрытий, осаждаемых на катоде , и может быть использовано в ла- j кокрасочной промышленности.

Известен способ получени полиуретановых покрытий, ocaждae ttilx на катоде, электролакированием св зующего , получаемого путем взаимодействи JQ изоцианатного компонента с соединени ми , содержащими активный атом водорода с последующим отверждением при нагревании (1 .

. 15

Однако в процессе отверждени выдел етс значительное количество токсичных продуктов, что делает процесс нетехнологичным.

Наиболее близким к. изобретению по технической сущности вл етс способ получени осаждаемых на катоде уретановых покрытий путем взаимодействи изоцианатного компонента с со- 25 единением, содержащим активный атом водорода, с последующей частичной или полнрй нейтрализацией неорганическими или органическими кислотами С2Ъ30

Однако получаемые в результате покрыти недостаточно прочны в услови х повышенной влажности.

Целью изобретени вл етс повышение устойчивости конечного продукта против солевого тумана, а также снижение количества токсичных продуктов распада при обжиге покрытий.

Указанна цель достигаетс тем, что при получении осаждаемых на катоде установочных покрытий путем взаимодействи изоцианатного компонента с соединением, содержащим активный атом водорода, с последующей частичной или полной нейтрализацией неорганическими или органическими кислотами , в качестве изоцианатного компонента используют ди - или трииэоцианаты отдельно или -в смеси с 1-1,5 моль .диалкилалканоламина и 0,7-2 моль моногйдроксиалкил(мет)акрилата и/или моногидроксилаллилэфира многоатомного спирта, причем 25 - 50 мол,% этого ненасыщенного соединени могут быть заменены ненасыщенным одноатомным спиртом, содержащим 12 - 24 атомов углерода.

По предлагаемому способу покрытие получают взаимодействием в одну или

несколько стадий 1 моль соответствующего изоцианата с минимально 1 моль диалкилалканоламина и 1-3 моль соответствующего насыщенного или ненасыщенного гидроксильного или карбоксилного компонента при 20-80с, взаимодействие также может осуществл тьс в присутствии растворител , инертного по отношению к изоцианату, и катализатора , активного в отнощении изоцианата .

В качестве полиизоцианатов пригодны , например, ароматические изоцианаты типа 2,4 - или 2,6 - толуилендиизоцианата или продукты их ди- или тримеризации, 4,4 - дифенилметандиизоцианата , 4,4 ,4 - трифенилметантриизоцианата , триметилолпропантристолуиленизоцианата , трис-(1-изоцианатофенил )-тоифосфата, или циклоалифатические изоцианаты типа изофорондиизоцианата , циклогексан 1,4 - диизоцианата , диметилдиизоцианата, а такж алифатические изоцианаты типа триметилгексаметилен - 1,6-диизоцианата, тригексаметилентриизоцианата. В качестве диалкилалканоламинов пригодны , например, диметилэтаноламин, диэтилэтаноламин и их высшие гоглологи или изомеры.

В качестве полимеризуемых моногидроксисоединений пригодны, например, оксиалкиловые эфиры акриловой или метакриловой кислоты, три- или тетрапропиленгликольмоно (мет)акрилаты,триметилолпропандиаллиловый эфир, триаллиловый эфир пентаэритрита.

.В качестве моногидроксисоединений могут также частично примен тьс насыщенные спирты . И, наконец, также частично могут примен тьс насыщенные или ненасыщенные монокарбоновые кислоты

Взаимодействие карбоновых кислот с изоцианатом, как известно, происходит с отщеплением углекислого газа

В качестве ненасыщенных алифатических жирных спиртов могут примен тьс 10-ундекан-1-ол; 9с- октадецен-1-ол (олеиловый спирт); 9-t-OKтадецен-1-ол (элаидиловый спирт); 9с, 12с - октадекадиен-1-ол (линолеиловый спирт); 9с,12с,15с- октадекатриен-1-ол (линолениловый спирт); 9-о-эйкозен-1-ол (гадолеиловый спирт); IScдоказен-1-ол (эруковый спирт); 13-t-докозен-1-ол (брассидиловый спирт).

Также могут примен тьс насыщенные моноспирты, содержащие не менее б атомов углерода дл улучшени розлива .

В качестве таковых могут примен тьс гексанол, нонанол, деканол и другие их гомологи, например додеканол (лауриловый спирт), октадекйнол (стеариловый спирт), а также алкиловые спирты, как например 2 - этилгексанол , 2-пентилпонанол, 2-децил тетрадеканол.

Ненасыщенными жирными кислотами могут быть, например линолева , олеинова , линоленова кислоты и другие кислоты, встречаемые в природных маслах или в модифицированных природных маслах. То же самое относитс и к насыщенным монокарбоновым кислотам .

В качестве насыщенных или ненасыщенных монокарбоновых кислот могут,

5 20 25 наконец, примен тьс также полиэфиры ангидридов дикарбоновых кислот с моноспиртами .

Аминогруппы катионных компонентов, частично или полностью нейтрализованы органическими и/или неорганическими кислотами, например муравьиной,уксусной , молочной, фосфорной.

Степень нейтрализации в каждом от .дельном случае зависит от свойств примен емого св зующего. Вообще прибавл ют столько кислоты, чтобы покрывное средство имело рН 4-9, предпочтительно 5-8, и могло легко разбавл тьс водой или диспергироватьс .

Концентраци св зующего в воде зависит от параметров способа при переработке по способу электропогружени и находитс в пределах 2-30 вес.%, предпочтительно 5-15 вес.%.

При осаждении, исходна композици вступает в контакт с электропровод щим анодом и электропроизвод щим катодом , при этом поверхность катода

о 35 покрываетс слоем покрыти . Можно наносить слой покрыти на различные электропровод щие субстраты, в частности металлизированные, типа стали, алюмини , меди, и также на металлизированные полимерные метериалы или материалы , имеющие электропровод щий слой покрыти .

После осаждени слой покрыти отверждают при повышенной температуре 130-200°С, предпочтительно 150-180 с. Врем отверждени составл ет 5-30 мин, обычно 1.0-25 мин.

5 50 55

Примеры 1-12. 1 моль соответствующего полиизоцианата разбавл ют растворителем, инертным по отношедию к изоцианату, до концентрации целевого продукта 60% и при перемешивании в услови х, исключающих наличие влаги, при 20-60 с в течение 1 ч прибавл ют реакционноспособное по отношению к изоцианату соединение в количестве , эквивалентном количеству изоцианата . Затем реакционную смесь, причем может примен тьс также ингибитор полимеризации , при бО-ЮО С подвергают взаимодействию до тех пор, пока вели0 65 чина NCO не станет менее, чем 1.

.

Ниже приведены мол рные соотношени компонентов реакции (примеры 1 12 ).

ЭГА - этилгликольацетат (моноэтиленгликольмоноэтилацетат ) ДМФ - диметилформамид

ТДИ - толуилендииэоцианат (товарный продукт - смесь зомеров )

ИФДИ- изофороидиизоцианат ТФМТ- трифенидметантриизоцианат ТМПТТИ - триметилпропантристолуиленизоцианат ТИФТФ - трис-(4-изоцианатофенил)-тиофосфат

дци- - диметилдиизоцианат ДМЭЛ - диметилэтаноламин ДМПА - диметилпропаноламин ГЭМ - гидроксиэтилметакрилат ГБА - гидроксибутилакрилат ТПГММ - трипропиленгликольмонометакрилат

ОС - олеиновый спирт ТМПДМ - триметилолпрбпандиметакрилат

ПЭТМ - пентаэриттриметакрилат ПЭТАЭ - пентаэритриттриаллиловый

эфир

Рассчитанные молекул рные веса, число основных атомов азота на каждые 1000 единиц молекул рного вес.а и число способных к полимеризации двойных св зей на каждые 1000 единиц молекул рного веса даны в табл. 1.

Дл этого испытани на очищенные стальные листы, предварительно не обработанные , нанос т пигментированный лак, который содержит (в расчете на 100 вес.ч. твердой смолы; 20 вес.ч. 5 алюминийсиликатного пигмента и 2 вес. ч. сажи.

Испытание св зук цих согласно примерам 1-12.

От каждого из вышеприведенных .св Q зующих отбирают пробу 100 г твердой смолы, обрабатывают ее соответствующей кислотой и при перемешивании разбавл ют деионизированной водой до веса 1000 г 10%-ные растворы осаждают методом катодного фореза на стальной 5 лист. Врем осаждени во всех случа х 60 с.

Материал со слоем покрыти промывают затем демонизированной водой и отверждают при повышенной температуре. Получают пленку с покрытием толщиной 13-17 нм.

В табл. 2 приведены результаты испытаний .

Таблица 1

670

927

1007

1046

1146

1062

1173 1173

1314 1361 1397 1160 1174

3,00

2,16

2,04

2,3

3,55

2,91

3,4 3,4

2,66

2,94

3,2

2,6

Claims

2,65 Формула изобретени Способ получени осаждаемых на катоде уретановых покрытий путем взаимо действи изоцианатного компонента с соединением, содержащим активный атом водорода с последующей частичной или полной нейтрализацией неорганическими или органическими кислотами , отличающийс тем,что, с целью повышени устойчивости конечного продукта против солевого тумана, а также снижени количества токсичных продуктов распада при отжиге покрытий , в качестве изодианатного компо-, нента используют ди- или триизоцианаты отдельно или в смеси с 1-1,5 моль диалкилсшканоламина и 0,7-2 моль моногидроксилсшкил (мет)акрилата и/или моногидроксиаллилэфира многоатомного спирта, причем 25 - 50 мол.% этого ненасыщенного соединени могут быть заменены ненасыщенным одноатомным спиртом, содержащим 12 - 24 атомов углерода. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2726216, кл. 252-313, опублик. 1955.
2.Патент США 3883483, кл. 260-77.5, опублик. 1975 (прототип ) .