ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2287546

ПОЛИЭФИРНАЯ ЭМАЛЬ

Имя изобретателя: Федченко Николай Николаевич (RU); Кустов Василий Геннадьевич (RU); Кондрашов Николай Николаевич (RU); Мокрецов Иван Игнатьевич (RU); Парахин Алексей Николаевич (RU); Афиногенов Олег Федорович (RU); Ободова Тамара Николаевна (RU); Ганьжин Владимир Александрович (RU); Логинов Виктор Васильевич (RU); Шитов Борис Александрович (RU); Минеева Ольга Ивановна 
Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие (ФГУП) "Пермский завод им. С.М. Кирова" (RU); Открытое акционерное общество "Акционерная компания Лысьвенский металлургический завод"
Адрес для переписки: 614113, г.Пермь, ул. Д.И. Гальперина, 11, ФГУП "Пермский завод им. С.М. Кирова", ген. директору Г.Э. Кузьмицкому
Дата начала действия патента: 2005.04.27 

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а и строительных конструкций, автомобилей и различных приборов. Полиэфирная эмаль включает пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент. В качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом 0-4 мгКОН/гр и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр, кислотным числом 3-7 мгКОН/гр и температурой стеклования -17°С, в качестве катализаторов отверждения - 40%-ный раствор паратолуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н - бутилового спирта, в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующие добавки - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 м и содержанием SiO₂ (в сухом веществе) - 99% и растекатель - 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27» при определенном соотношении компонентов. Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирной эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона - 140-160.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно к получению эмалей горячей сушки для окраски рулонного металла, а и строительных конструкций, автомобилей и различных приборов.

Известна полиэфирная эмаль по авторскому свидетельству №567326, МПК С 09 D 3/48, таблица 10, содержащая, вес %:

Пленкообразователь:

Насыщенная полиэфирная смола на основе
диметилтерефталата, адипиновой кислоты,
этиленгликоля, диэтиленгликоля
триметилолпропана в соотношении, вес.%
25 33:27:20:10:10	25
Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот	0-5

Катализатор отверждения:

Пара-толуолсульфокислота

0,07

Отвердитель:

Меламино-формальдегидная смола

2,5

Органический растворитель:

Циклогексанон	31,5-36,5
Изофорон	5
Бутиловый спирт	4,93-5,0

Пигменты:

Двуокись титана

20

Наполнитель:

Микротальк

5

Недостатками известной полиэфирной эмали являются длительное время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С (90 с) и низкая стойкость пленки к действию метилэтилкетона (100).

Задачей изобретения является создание полиэфирной эмали с небольшим временем высыхания при пиковой температуре металла и высокой стойкостью пленки к действию метилэтилкетона при сохранении остальных показателей на том же уровне.

Поставленная задача решается за счет того, что полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, в качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильиым числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С, в качестве катализаторов отверждения - 40%-ный раствор паратолуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя - метилированную меламино-формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н-бутилового спирта в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 м и содержанием SiO₂ (в сухом веществе) - 99%, и 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы
в смеси сольвента и бутилгликоля
в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с
молекулярной массой 4000, гидроксильным
числом 30-35 мгКОН/гр, кислотным числом
0-4 мгКОН/гр и температурой стеклования 19°С	30-40
75%-ный раствор насыщенной полиэфирной
смолы в сольвенте «Уралак SN 865S2-75»
с молекулярной массой 4500,
гидроксильным числом 15-30 мгКОН/гр,
кислотным числом 3-7
мгКОН/г
и температурой стеклования -17°С	7-12
40%-ный раствор пара - толуиленсульфокислоты
в изопропаноле	0,5-0,7
30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты
в ксилоле	1,5-3,0
Метилированная меламино-формальдегидная смола	3,0-6,2
Сольвент	7,2-24,3
Н-бутиловый спирт	2,4-8,1
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером
частиц 5,3-2,0-(5,0-6,3 л) и
содержанием SiO2(в сухом веществе) - 99%	2,0-5,0
Диоксид титана, стабилизированный
оксидами алюминия и циркония	25-36
75%-ный раствор акрилового полимера
в смеси сольвента и Н-бутилового спирта
в отношении 4:1, «Urad DD27»	0,2-0,3

В композиции эмали в качестве пленкообразователя используется 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865 S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С.

В качестве катализаторов отверждения композиция содержит:

- 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле -«Кислотный катализатор K-CURE 1040» и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле «Блокированный катализатор NACURE 1419».

В качестве отвердителя используется метилированная меламино-формальдегидная смола - «CYMEL+303 смола».

В качестве органического растворителя используется смесь сольвента (ГОСТ 10214), и Н-бутилового спирта (ТУ 64-5-65-80).

В качестве матирующей добавки используется аморфный силикагель -«Силоид ЕД - 3» с размером частиц (5,3-6,3 м) и содержанием SiO₂ (в сухом веществе) - 99%.

В качестве пигмента используется диоксид титана стабилизированный оксидами алюминия и циркония, - «TRONOX R-KB-6». Представляет собой тонкоизмельченный рутиловый пигмент, обладающий хорошими оптическими свойствами, хорошей дисперсностью, устойчивостью к воздействию света и погодных условий.

В качестве растекателя эмаль содержит «Urad DD 27» - 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1. «Urad DD27» представляет собой акриловый полимер, который предотвращает появление всех типов поверхностных дефектов.

Композиция готовится по следующей технологии.

В диссольвер без обогрева загружают органический растворитель, пленкообразователь, матирующую добавку, пигмент, растекатель, отвердитель и катализатор отверждения и перемешивают 1,5-2 часа.

Полученную композицию диспергируют в бисерной мельнице. В таблице 1 приведены примеры выполнения компонентного состава полиэфирной эмали.

Готовая эмаль наносится на рулонный электролитически оцинкованный металл валковым методом для получения защитно-декоративного покрытия.

Испытания свойств полиэфирной эмали и покрытия из нее проводятся по стандартным методикам.

Стойкость пленки к действию метилэтилкетона по ЕССАТ 11 определяется количеством возвратно-поступательных движений (одно движение вперед-назад) по лакокрасочному покрытию тампоном, смоченным метилэтилкетоном, с усилием в диапазоне 0,04 МПа и со скоростью 1 с на одно двойное движение. Длина одного движения должна быть в 5 раз больше длины контактной области тампона с покрытием. Время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С, стойкость пленки к действию метилэтилкетона эмали по прототипу определены дополнительно.

Полученные результаты испытаний предлагаемой эмали по примерам и по прототипу приведены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что время высыхания при пиковой температуре металла до 249°С предлагаемой полиэфирной эмали составляет 65-72 с, а стойкость пленки к действию метилэтилкетона - 140-160.

Таблица 1
	Прототип	По примерам мас.ч.
Наименование компонентов	Мас.%	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Пленкообразователь
60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN 844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С	-	29	30	31	34	35	36	37	38	40	40	40	41
75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте - «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С	-	6	7	7	8	9	8	7	10	11	12	12	13
Насыщенная полиэфирная смола на основе диметилтерефталата, адипиновой кислоты, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триметилолпропана в соотношении, вес.% 33:27:20:10:10	25
Диглицидный эфир высших дикарбоновых кислот	0-5
Катализатор отверждения
Паратолуолсульфокислота	0,07
40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле -«Кислотный катализатор K-CURE 1040»	-	0,4	0,5	0,5	0,5	0,6	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,8
30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле «Блокированный катали sarop NACURE 141 У»	-	1,4	1,5	1,5	2,0	2,4	2,5	2,6	2,8	2,9	3,0	3,0	3.1 -

 

продолжение таблицы 1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Отвердитель
Меламино-формальдегидная смола	2,5
Метилированная меламино-формальдегидная смола - "CYMEL+303 смола»	-	2,8	3,0	3,5	3,1	3,3	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6.2	6,3
Органический растворитель
Циклогексанон	31,5-36,5
Изофорон	6
Бутиловый спирт	4,93-5,0
Сольвент		6,9	7,2	9,0	15,0	18,0	18,0	12,0	15,0	21,0	24,0	24,3	24,6
Н-бутиловый спир		2,3	2,4	3,0	5,0	6,0	6,0	4,0	5,0	7,0	8,0	8,1	8,2
Матирующая добавка
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц (5,3-6,3 м) и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%		1	2	4	5	4	3	2	3	5	4	5	6

 

продолжение таблицы 1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Пигмент
Двуокись титана	20
Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония «TRONOX R- KB - 6»		20	25	29	30	35	36	28	29	24	35	36	37
Наполнитель
Микротальк	5
Растекатель
75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н- бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27»		0,1	0,2	0,2	0,2	0,3	0,3	0,2	0,2	0,2	0,3	0,3	0,4

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Полиэфирная эмаль, включающая пленкообразователь, катализатор отверждения, отвердитель, органический растворитель, пигмент, отличающаяся тем, что в качестве пленкообразователя содержит 60%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4000, гидроксильным числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и температурой стеклования 19°С и 75%-ный раствор насыщенной полиэфирной смолы в сольвенте «Уралак SN865S2-75» с молекулярной массой 4500, гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом 3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С, в качестве катализатора отверждения 40%-ный раствор пара-толуиленсульфокислоты в изопропаноле и 30%-ный раствор динонилмононафталенсульфокислоты в ксилоле, в качестве отвердителя -метилированную меламино - формальдегидную смолу, в качестве органического растворителя содержит смесь сольвента и Н-бутилового спирта, в качестве пигмента содержит диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония, кроме того, дополнительно содержит матирующую добавку - аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц 5,3-6,3 мкм, и содержанием SiO₂ (в сухом веществе) - 99% и растекатель 75%-ный раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1 «Urad DD27», при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

60%-ный Раствор насыщенной полиэфирной смолы в смеси
сольвента и бутилгликоля в отношении 3:1 «Уралак
SN844S2G3-60» с молекулярной массой 4 000, гидроксильным
числом 30-35 мгКОН/г, кислотным числом 0-4 мгКОН/г и
температурой стеклования 19°С	30-40
75%-ный Раствор насыщенной полиэфирной смолы в
сольвенте «Уралак SN 865S2-75» с молекулярной массой 4500,
гидроксильным числом 15-30 мгКОН/г, кислотным числом
3-7 мгКОН/г и температурой стеклования -17°С	7-12
40%-ный Раствор пара - толуиленсульфокислоты в
изопропаноле	0,5-0,7
30%-ный Раствор динонилмононафталенсульфокислоты в
ксилоле	1,5-3,0
Метилированная меламино-формальдегидная смола	3,0-6,2
Сольвент	7,2-24,3
Н-бутиловый спирт	2,4-8,1
Аморфный силикагель «Силоид ЕД-3» с размером частиц
5,3-6,3 мкм и содержанием SiO2 (в сухом веществе) - 99%	2-5
Диоксид титана, стабилизированный оксидами алюминия и циркония	25-36
75%-ный Раствор акрилового полимера в смеси сольвента и Н-бутилового спирта в отношении 4:1, «Urad DD27»	0,3-0,5

Версия для печати
Дата публикации 18.01.2007гг

---

---