PL B1. UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO- -PRZYRODNICZY IM. JANA I JĘDRZEJA ŚNIADECKICH, Bydgoszcz, PL BUP 16/09

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. C09D 167/08 ( ) C09D 167/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób wytwarzania wodorozcieńczalnego lakieru lub farby ftalowej (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 16/09 (73) Uprawniony z patentu: UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO- -PRZYRODNICZY IM. JANA I JĘDRZEJA ŚNIADECKICH, Bydgoszcz, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/11 (72) Twórca(y) wynalazku: EDWIN MAKAREWICZ, Bydgoszcz, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Piotr Jankowski PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wodorozcieńczalnego lakieru lub farby ftalowej schnących na powietrzu w temperaturze pokojowej oraz podwyższonej i przeznaczonych do malowania stali oraz drewna. Z przeglądu literatury patentowej wynika, że w dziedzinie farb wodorozcieńczalnych lub wododyspersyjnych wykorzystujących żywice ftalowe nazywane również alkidowymi można wyróżnić sposób otrzymywania wodorozcieńczalnych kompozycji lakierniczych zawartych w wynalazku o nr pat. PL wysychających w temperaturze pokojowej z żywicy izoftalowej, który polega na zemulgowaniu zneutralizowanego roztworu żywicy izoftalowej w eterze etylowym glikolu etylenowego, otrzymanej w wyniku reakcji kondensacji kwasów tłuszczowych olejów schnących, korzystnie oleju lnianego, alkoholi wielowodorotlenowych, kwasu izoftalowego, bezwodnika trimelitowego i żywicy fenolowej. Znany jest sposób wytwarzania wodorozcieńczalnych alkidowych wyrobów lakierowych schnących na powietrzu z opisu patentowego nr PL , który charakteryzuje się tym, że polega on na reakcji zobojętnionego węglanami lub wodorotlenkami metali alkalicznych produktu kondensacji alkoholi C 4 -C 8 z kwasem 5-sulfoizoftalowym, który dalej poddaje się transestryfikacji alkoholizatem będącym mieszaniną niepełnych estrów gliceryny i pentaerytrytu kwasów tłuszczowych olejów roślinnych schnących i półschnących usuwając z środowiska reakcji tworzący się alkohol C 4 -C 8 przez destylację a produkt transestryfikacji kondensuje się z kwasami dwukarboksylowymi lub ich bezwodnikami, po czym powstały produkt w znany sposób zobojętnia się, dodaje sykatywy, rozpuszczalniki koalescencyjne, pigmenty, komponenty uszlachetniające i rozcieńcza wodą. Znany jest również patent nr PL na wyrób lakierowy wodorozcieńczalny wysychający na powietrzu, który składa się ze spoiwa którym jest wodorozcieńczalna poliestrowa żywica alkidowa otrzymana z oleju schnącego sojowego lub lnianego, alkoholu wielowodorotlenowego jak pentaerytryt kwasu dwukarboksylowego lub jego bezwodnika, dibezwodnika 3,3,4,4-benzofenonotetrakarboksylowego lub bezwodnika piromelitowego, maleinizatu oleju sojowego oraz pigmentów i napełniaczy, rozpuszczalników butoksyetanolu i butanolu, sykatywy kobaltowej, manganowej, ołowiowej lub wapniowej, środków pomocniczych i wody. Z patentu nr PL znana jest synteza wodorozcieńczalnych alkidowych żywic lakierowych, którą otrzymuje się przez estryfikację pentaerytrytem lub jego mieszaniną z gliceryną lub trójmetylolopropanem z nienasyconymi kwasami olejów schnących i półschnących a następnie przeprowadza się polikondensację otrzymanych niepełnych estrów z kwasami dikarboksylowymi lub ich bezwodnikami i maleinizowanymi lub fumaryzowanymi nienasyconymi kwasami tłuszczowymi. Sposoby wytwarzania wodorozcieńczalnych żywic lakierowych znane są z patentu nr PL , w którym na drodze syntezy polimerycznych pochodnych estrów allilowych nienasyconych kwasów tłuszczowych olejów schnących i półschnących otrzymuje się żywicę ftalową oraz z patentu nr PL , który polega na tym, że estryfikuje się addukt bezwodnika maleinowego i trójglicerydu nienasyconych kwasów tłuszczowych olejów schnących lub półschnących w reakcji z poliolami po czym otrzymany hydroksymonoester adduktu kondensuje z bezwodnikiem maleinowym, monomerami winylowymi lub akrylowymi aż do otrzymania żywicy ftalowej. Wodorozcieńczalne wyroby lakierowe znane z patentu nr PL na bazie żywicy alkidowej mogą być również modyfikowane diizocyjanianami. Kolejną grupę materiałów malarskich rozcieńczalnych wodą stanowią kompozycje z żywic akrylowych. Przedstawicielem tej grupy jest wodorozcieńczalny lakier podkładowy do drewna znany z patentu nr PL a składający się z poli(alkoholu winylowego) i kopolimeru kwasu akrylowego lub metakrylowego z monomerami winylowymi jak styren, metakrylan metylu, akrylan butylu, metakrylan butylu z zagęszczaczami oraz podobnym jest wodorozcieńczalny szybko schnący lakier emulsyjny szczególnie do drewna przedstawiony w opisie patentowym nr PL będący kompozycją wodnej dyspersji tertpolimeru styrenowo-akrylowo-maleinowego i wodnej emulsji żywicy metylosilikonowej. Natomiast wodorozcieńczalny lakier akrylowy nr pat. PL stanowi roztwór wodny kopolimeru akrylowego otrzymanego przez polimeryzację akrylanu amonowego lub metakrylanu amonowego z akrylanem butylowym, metakrylanem metylowym lub styrenem. Lakier wodorozcieńczalny zwłaszcza do malowania podłoży betonowych znany z pat. PL jest mieszaniną żywic dyspersyjnych akrylowych lub akrylowo-styrenowych i silikonowej. Farba akrylowa wodorozcieńczalna zawarta w opisie patentowym nr PL jest kompozycją wodorozcieńczalnej drugorzędowej żywicy będącej mieszaniną polimerów akrylowych rozpuszczonych w ksylenie z dodatkiem alkiloamonowych dimeryzowanych kwasów tłuszczowych. Wodorozcieńczalna dyspersja asfaltowa

3 PL B1 3 pat. nr PL zawiera polimerowe żywice akrylowe, dyspersję asfaltową, która jest modyfikowana kauczukiem i plastyfikatorami. Sposób wytwarzania wodorozcieńczalnego spoiwa lakierowego na osnowie kopolimerów akrylowych i ich stosowanie opisuje polskie zgł. nr P Jest to kompozycja do lakierów piecowych i składa się między innymi z kopolimerów akrylowych otrzymanych przez polimeryzację w roztworze metakrylanów alkilowych, związków winylowych najczęściej styrenu z kwasem akrylowym lub metakrylowym, a także akrylanem i metakrylanem glicydylowym i eterem glicydylowoalkilowym, składnikami sieciującymi są blokowane poliizocyjaniany, żywice aminowe, poliestrowe, poliakrylowe i poliuretanowe. Z kolei sposób wytwarzania wodorozcieńczalnych spoiw lakierowych i ich stosowanie podaje opis wynalazku w polskim zgł. nr P , w którym kopolimer oligouretano-akrylowy został otrzymany w reakcji kopolimeryzacji mieszaniny monomerów składającej się z metakrylanów alkilowych, hydroksyalkilowych, kwasu metakrylowego, styrenu w środowisku organicznego rozpuszczalnika, którą następnie rozcieńcza się wodą z dodatkiem oligouretanu. Farba wodorozcieńczalna znana z polskiego zgł. nr P składa się z żywicy dyspersyjnej akrylowo-styrenowej i żywicy dyspersyjnej silikonowej. Z kolei farba akrylowa wodorozcieńczalna izolująca zacieki według polskiego zgł. nr P składa się zasadniczo z żywicy akrylowej. Sposób wytwarzania bezrozpuszczalnikowej wodorozcieńczalnej farby metylosilikonowo-organicznej znany z polskiego zgł. nr P polega na wprowadzeniu do wodno-alkalicznego roztworu soli sodowej lub potasowej żywicy metylosilikonowej dyspersji żywicy akrylowo-styrenowo-maleinowej lub karboksylowanego lub niekarboksylowanego lateksu butadienowo-styrenowego lub ich mieszanin. Wodorozcieńczalna kompozycja zawarta w polskim zgłoszeniu patentowym nr P składa się z lateksu poli(chlorku winylu) i żywicy akrylowej, rozpuszczalników organicznych i wody. Firma Vianova" opatentowała sposób wytwarzania wodorozcieńczalnych spoiw lakierowych z dwuskładnikowych poliuretanów w patencie nr PL , który polega na wymieszaniu żywicy poliuretanowej otrzymanej w reakcji kwasu dihydroksymonokarboksylowego z poliolem i mieszaniną poliizocyjanianu oraz poliizocyjanianu częściowo zablokowanego przez związki monohydroksylowe lub oksym butanonu. Składnikiem sieciującym jest żywica poliestrowa. Innym rozwiązaniem jest wodorozcieńczalny wyrób lakierowy do malowania tworzyw sztucznych z poli(chlorku winylu) zawartym w opisie pat. nr PL składający się z wodnej dyspersji kopolimeru akrylowego i alifatycznego poliuretanu. Wyroby lakierowe poliuretanowe wodorozcieńczalne do zastosowań na drewno i tworzywa sztuczne znane z opisu patentowego nr PL składają się z niskolepkich alifatycznych lub aromatycznych poliuretanów poliestrowych bez wolnych grup izocyjanianowych oraz hydrofilizowanej alifatycznej żywicy izocyjanianowej na bazie heksametylenodiizocyjanianu zawierającej wolne grupy izocyjanianowe. Lakier epoksydowy, farba epoksydowa oraz farba epoksydowa wodorozcieńczalna znane z opisu patentowego nr PL składają się z żywicy epoksydowej utwardzanej produktami degradacji poli(tereftalanu etylenowego), aminą alifatyczną, mieszaniną amin alifatycznych i aromatycznych oraz jednocześnie poliamidoaminami. Utwardzacz jest stabilizatorem wodnej dyspersji żywicy epoksydowej. Również wodna farba dyspersyjna składająca się z wodno-mocznikowego roztworu białka- -żelatyny w postaci kleju skórnego lub kostnego, kazeiny z mocznikiem, charakteryzuje się podwyższoną stabilnością i trwałością znana jest z opisu patentowego nr PL Natomiast w opisie patentowym nr EP A2 szczegółowo przedstawiony został sposób otrzymywania wodnej kompozycji podkładowej z mieszaniny żywicy silikonowej i epoksydowej. Innym przykładem farby dyspersyjnej jest sposób wytwarzania antykorozyjnej farby krzemianowo-cynkowej wynikający z opisu patentowego nr PL , której głównym składnikiem jest wodny roztwór szkła sodowego lub potasowo- -sodowego i pył cynkowy. Istota sposobu według wynalazku charakteryzuje się tym, że jako substancję błonotwórczą stosuje się żywicę ftalową typu tłustego otrzymaną w wyniku przeprowadzenia reakcji polikondensacji z (w częściach wagowych) 55,0-75,0 oleju schnącego, korzystnie lnianego i/lub sojowego, 11,0-17,0 alkoholu wielowodorotlenowego, korzystnie gliceryny i/lub pentaerytrytu, 15,0-35,0 bezwodnika ftalowego i/lub kwasu izoftalowego, 5,0-20,0 p-ksylenu o końcowej liczbie kwasowej 1,0-5,0 mgkoh/g, którą poddaje się emulgowaniu w wodzie destylowanej lub demineralizowanej z udziałem stabilizatorów którą jest kompozycja środków powierzchniowo czynnych składająca się z 0-30,0 oksyetylenowanego alkoholu laurylowego zawierającego od 10 do 25 moli tlenku etylenu, 0-30,0 oksyetylowanego adduktu tlenku etylenu do nonylofenolu zawierającego od 8 do 22 moli tlenku etylenu i od 0 do 14 moli

4 4 PL B1 tlenku propylenu, 0-30,0 kopolimeru tlenku etylenu i tlenku propylenu składającego się z 30 do 40 moli tlenku etylenu i od 7 do 10 moli tlenku propylenu, 0-30,0 oksyetylenowanych glicerydów pochodzenia roślinnego zawierających od 7 do 40 moli tlenku etylenu, 0-20,0 benzyny lakowej, 0-15,0 butanolu z 0-0,4 zagęszczacza, którym jest wodorozcieńczalny oligomer poliuretanowy, a także ewentualne pigmenty i napełniacze i całość poddaje się dyspergowaniu w homogenizatorze disolverze lub młynie perełkowym. W ten sposób otrzymany produkt w postaci wodorozcieńczalnej dyspersji żywicy ftalowej ma lepkość wynoszącą od 650 do 900 mpas i jest stabilny przez okres sześciu miesięcy bez zmiany swoich właściwości. Zaletą sposobu według wynalazku jest to, że lakier lub farba zawierają w żywicy wolne grupy karboksylowe, hydroksylowe i wiązania podwójne zdolne do reakcji chemicznej ze sobą w procesie utwardzania powłoki w temperaturze pokojowej i podwyższonej od 120 do 170 C. Stężenie żywicy w wodnej dyspersji zapewnia uzyskanie najlepszych właściwości aplikacyjnych jak rozlewność lakieru lub farby, szybkość jej wysychania w podwyższonej temperaturze, tworzenie równomiernych i gładkich z wysokim połyskiem powłok spełniających normy odnośnie zawartości w lakierze lub farbie rozpuszczalników organicznych. Żywice ftalowe nazywane również alkidowymi są poliestrami o rozgałęzionej budowie otrzymanymi w reakcji estryfikacji wielowodorotlenowych alkoholi z wielokarboksylowymi kwasami lub ich bezwodnikami i olejami roślinnymi. W zależności od użytego alkoholu wielowodorotlenowego najczęściej są gliptaftalowe i pentaftalowe. Natomiast ze względu na rodzaj oleju roślinnego są wysychające i niewysychające, a według zawartości oleju w żywicy rozróżnia się tłuste zawierające 56-70% wag. oleju, średnie zawierające 46-55% wag. oleju, chude zawierające 35-45% wag. oleju oraz bardzo chude zawierające do 34% wag. oleju. Szeroko stosowane w wyrobach są żywice ftalowe modyfikowane przez dodatek innych żywic lakierowych takich jak nitraty celulozy, fenolowe, mocznikowe, melaminowe, epoksydowe, silikonowe, akrylowe, izocyjaniany, kopolimery chlorku winylu z octanem winylu itp. Z kolei w procesie syntezy żywice ftalowe mogą być modyfikowane przez wprowadzenie: wysychających lub półwysychających olejów roślinnych, kwasów tłuszczowych, dehydratyzowanego oleju rycynowego, mieszaniny oleju roślinnego z kalafonią, niewysychającego oleju rycynowego, syntetycznych kwasów tłuszczowych, nienasyconą frakcję kwasów z oleju bawełnianego, destylowanego oleju talowego lub kwasów tłuszczowych oleju talowego, syntetycznych α-rozgałęzionych kwasów, monomerów winylowych jak styren oraz akrylowe, kwasu benzoesowego, kalafonii lub jej adduktów itp. Żywice ftalowe mogą być otrzymywane metodą alkoholizy olejów roślinnych, acydolizy lub metodą monoglicerydową kwaśną. We wszystkich metodach podstawową reakcją jest poliestryfikacja. Najczęściej stosuje się glicerynę, pentaerytryt, bezwodnik i kwas izoftalowy, bezwodnik maleinowy oraz glicerydy lub kwasy tłuszczowe różnych olejów roślinnych. W metodzie monoglicerydowej kwaśnej do reaktora wprowadza się wszystkie surowce jednocześnie jak alkohole, kwasy dipodstawione oraz tłuszczowe i przeprowadza proces poliestryfikacji w temp C. W jednym procesie otrzymuje się gotową żywicę. W metodzie alkoholizy w pierwszym etapie wykonuje się transestryfikację oleju roślinnego wielowodorotlenowym alkoholem w obecności katalizatora (KOH, LiOH, NaOH, Na 2 CO 3 ) w temp C a w etapie drugim przeprowadza się estryfikację z udziałem bezwodnika kwasu ftalowego i poliestryfikację. Metoda acydolizy także jest dwuetapowa. W etapie pierwszym wykonuje się transestryfikację oleju kwasem izoftalowym w temp C a w etapie drugim dodaje wielowodorotlenowy alkohol i proces poliestryfikacji prowadzi w temp C. Poliestryfikację można prowadzić metodą stapiania (blokową) w atmosferze gazu obojętnego z usuwaniem produktów ubocznych, jakim jest woda, najczęściej azeotropowo z ksylenem. Otrzymane żywice rozpuszcza się w benzynie lakowej, ksylenie, solventnafcie i ich mieszaninach. Żywice wodorozcieńczalne rozpuszcza się w rozpuszczalnikach alkoholowych i neutralizuje trójetanoloaminą. Tłuste żywice ftalowe są ciałami wysokolepkimi o masie cząsteczkowej od 1500 do 5000 i stosuje się je jako 40-60% roztwory. Mają gęstość od 0,9 do 1,5 [g/cm 3 ], lepkość dynamiczną od 150 do 1000 [(mns)/m 2 ] i są przechowywane w temperaturze od 18 do 25 C w warunkach chroniących przed promieniowaniem słonecznym. Ich liczba kwasowa nie jest większa od 20,0 (w przeliczeniu na masę żywicy), ponieważ wyższa może powodować gęstnienie i żelowanie podczas przechowywania wyrobu. Wodorozcieńczalne żywice ftalowe mają masę cząsteczkową od 1200 do 1400, liczbę kwasową (w przeliczeniu na masę żywicy) wynikającą z nadmiaru grup hydroksylowych i karboksylowych, ph żywicy zobojętnionej aminami wynosi od 6,9 do 7,5. Tworzenie powłoki następuje w wyniku suszenia żelowej błony w temp C. Niewysychające żywice ftalowe są otrzymywane z niewysychających olei roślinnych lub

5 PL B1 5 ich kwasów tłuszczowych a niekiedy dodatkiem syntetycznych kwasów tłuszczowych lub kwasu benzoesowego. Nie są samodzielnie stosowane do produkcji wyrobów malarskich lecz w kompozycji z innymi żywicami lakierowymi. Właściwości ftalowych materiałów malarskich i powłok silnie zależą od tłuszczowości żywicy. Z jej zwiększeniem poprawia się rozlewność, podwyższa elastyczność a zmniejsza połysk, twardość, odporność na działanie wody, rozpuszczalników itp. Wysychające żywice ftalowe rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych stosuje się do produkcji pokostów ftalowych, lakierów, gruntów, farb, emalii, kitów i szpachlówek schnących na powietrzu i w piecu. Rozpuszczalne w wodzie żywice ftalowe stosuje się do produkcji gruntów, farb i emalii schnących w podwyższonej temperaturze tzw. piecowych. Przeznaczone są do malowania powierzchni murowych, tynków, betonów tzw. zewnętrzne i wewnętrzne, a także farby o przeznaczeniu specjalnym np. malowanie dachowych płyt eternitowych, płyt paździerzowych, kartonowo-gipsowych itp. W skład wodorozcieńczalnej farby oprócz wody i substancji błonotwórczych wchodzą pigmenty, napełniacze oraz dodatki spełniające ściśle określone funkcje jak dyspergatory, emulgatory, stabilizatory, zagęszczacze, dodatki koalescencyjne, biocydowe, gaszące pianę, inhibitory korozji, dodatki hydrofobizujące powierzchnię powłoki itp. Substancje błonotwórcze wchodzące w skład wodnej farby dyspersyjnej nadają im podstawowe właściwości ochronne oraz przeznaczenie i można je podzielić na szereg grup, które szczegółowo są opisane w literaturze monograficznej. Sposób wytwarzania wodorozcieńczalnego lakieru lub farby ftalowej według wynalazku polega na dyspergowaniu w wodzie za pomocą szybkoobrotowego mieszadła mechanicznego (disolvera) lub młyna perełkowego spoiwa lakierowego z/lub pigmentami i napełniaczami oraz środkami pomocniczymi. Korzystne jest użycie tłustej żywicy ftalowej składającej się z oleju lnianego lub sojowego w ilości (w częściach wagowych) 40,0 oleju lnianego lub sojowego, 8,0 gliceryny lub pentaerytrytu, 15,0 bezwodnika kwasu ftalowego, 19,0 benzyny lakowej, 12,0 ksylenu, 0,07 katalizatora LiOH. Żywicę otrzymuje się w wyniku reakcji poliestryfikacji z wymienionych składników według niżej podanego sposobu. Reakcję poliestryfikacji prowadzi się w reaktorze ze stali kwasoodpornej o pojemności 3000 cm 3 z mechanicznym mieszadłem łopatkowym i bezstopniową regulacją obrotów, zaopatrzonym w wodną chłodnicę zwrotną, deflegmator do odbioru azeotropu wody z ksylenem i oddestylowania nadmiaru rozpuszczalników oraz termometr do 300 C. Reaktor ogrzewany jest elektrycznie (elektroindukcyjnie lub oporowo). Syntezę prowadzi się metodą okresową. Do reaktora wprowadza się olej roślinny glicerynę lub pentaerytryt i katalizator. Pierwszym etapem jest alkoholiza, którą przeprowadza się w temperaturze C w obecności gazu obojętnego ditlenku węgla lub azotu. Produkt alkoholizy musi być całkowicie rozpuszczalny w alkoholu. Po zakończeniu alkoholizy temperaturę obniża się do 180 C i do reaktora wprowadza roztopiony bezwodnik ftalowy lub kwas ftalowy. Drugim etapem jest estryfikacja i poliestryfikacja, którą prowadzi się w temp C z oddestylowaniem azeotropu wodno-ksylenowego. Całkowity czas reakcji alkoholizy, estryfikacji i poliestryfikacji wynosił ok. 26 godzin. Po zakończonej syntezie część p-ksylenu i benzyny lakowej oddestylowuje się do uzyskania ok. 65%-wego roztworu tłustej żywicy ftalowej w rozpuszczalnikach. Gotową żywicę oczyszcza się przez filtrację i kieruje do zbiornika magazynowego. Otrzymany roztwór żywicy użyty został do badań określających jej właściwości oraz do wykonania wodorozcieńczalnych lakierów i farb. Liczbowo średnia masa cząsteczkowa żywicy (Mn) 1840, wydajność 92% wag. liczba kwasowa 1,4 mgkoh/g, liczba zmydlania 330,0 mgkoh/g, liczba estrowa 330,0 mg- KOH/g, liczba hydroksylowa 135,0 mgkoh/g, liczba jodowa 85,0 gj 2 /100 g, gęstość roztworu żywicy 0,95 [g/cm 3 ], lepkość 6,5 Pas. Do barwienia wodorozcieńczalnych farb ftalowych stosuje się znane pigmenty i napełniacze, które są związkami takimi jak ditlenek tytanu (biel tytanowa), litopon, ultramaryna, ftalocyjanina miedzi, sadza, grafit, czernie żelazowe, puder aluminiowy, pył cynkowy, pigmenty żółte kadmowe, ołowiowe, żelazowe i strontowe, oranżowe kadmowe, ołowiowe i żelazowe, czerwone kadmowe, niebieskie kobaltowe, zielone kobaltowo-chromowe lub chromowe, brązy manganowe, baryt, węglan wapnia, dolomit, talk, kaolin, bentonit, glinokrzemiany, krzemionka koloidalna itp. Jako środki pomocnicze stosuje się znane substancje poprawiające wygląd powłoki lakierowej i stabilizujące przed rozwarstwianiem się układu dyspersyjnego składającego się ze spoiwa lakierniczego, a także przeciwdziałające osadzaniu się pigmentów i napełniaczy. W szczególności wodny układ dyspersyjny jest korzystnie stabilizować kompozycją składającą się z mieszaniny środków powierzchniowo czynnych i zagęszczacza oksyetylenowanego alkoholu laurylowego zawierającego od 10 do 25 moli tlenku etylenu, oksyetylowanego adduktu tlenku etylenu do nonylofenolu zawierającego od 8 do 22 moli tlenku etylenu i od 0

6 6 PL B1 do 14 moli tlenku propylenu, kopolimeru tlenku etylenu i tlenku propylenu składającego się z 30 do 40 moli tlenku etylenu i od 7 do 10 moli tlenku propylenu, oksyetylenowanych glicerydów pochodzenia roślinnego zawierających od 7 do 40 moli tlenku etylenu z wodorozcieńczalnym oligomerem poliuretanowym. Sposób według wynalazku przedstawiony został bliżej na niżej podanych przykładach jego stosowania. P r z y k ł a d 1. Otrzymywanie wodorozcieńczalnego lakieru z tłustej żywicy ñalowej. Do naczynia homogenizatora (disolvera) lub młynka perełkowego wprowadza się 100 części wagowych żywicy będącej 65,0%-wym. roztworem w benzynie lakowej z p-ksylenem i butanolem. Następnie do tego samego naczynia wprowadza się 500 części wagowych wody destylowanej lub demineralizowanej i rozpuszcza w niej kompozycję stabilizującą składającą się ze środków powierzchniowo czynnych i zagęszczacza w częściach wagowych: 7,0 oksyetylenowanego alkoholu laurylowego zawierającego 10 moli tlenku etylenu, 5,0 oksyetylowanego adduktu tlenku etylenu do nonylofenolu zawierającego 8 moli tlenku etylenu 10 moli tlenku propylenu, 5,0 kopolimeru tlenku etylenu i tlenku propylenu składającego się 10 moli tlenku etylenu i 8 moli tlenku propylenu, 8,0 oksyetylenowanych glicerydów pochodzenia roślinnego zawierających 20 moli tlenku etylenu, 20,0 benzyny lakowej, 6,0 butanolu z 1,2 zagęszczacza, którym jest wodorozcieńczalny oligomer poliuretanowy. Podana kompozycja stabilizująca jest opracowana w sposób optymalny. Dyspergowanie prowadzi się za pomocą mieszadła dyskowego lub młyna perełkowego w temp. 20 C przy obrotach mieszadła lub rotora w zakresie od 2500 do 5000 (obr./min.) przez okres od 20 do 40 minut. Po zdyspergowaniu żywicy w wodzie uzyskuje się stabilną wodną dyspersję do której dodatkowo wprowadza się sykatywę w częściach wagowych 0,1; wygaszacz piany w częściach wagowych 2,0; biocyd w częściach wagowych 3,5; związek zapobiegający zamarzaniu lakieru (silikon lub glikol etylenowy) w częściach wagowych 3,0; inhibitor korozji (benzoesan sodowy lub azotyn sodowy) w częściach wagowych 2,0. Otrzymana kompozycja jest trwała przez okres sześciu miesięcy. Tak wytworzony wodorozcieńczalny lakier w stanie ciekłym ma następujące właściwości: lepkość, czas wypływu z kubka Forda o średnicy otworu wypływowego 4,0 mm w temp. 20 C, [sek.] 55,0 gęstość w temp. 20 C, [g/cm 3 ] 1,04 zawartość substancji stałych, [% wag.] 26,0 Właściwości fizyko-mechaniczne powłoki na stali otrzymanej przez naniesienie i wysuszenie wodorozcieńczalnego lakieru w temp. 95 C przez okres 180 min. grubość w [μm] 60,0 twardość względna wahadłowa 0,20 przyczepność powłoki 2 odporność powłoki na zarysowanie, [g] 100 odporność powłoki na tłoczenie, [mm] 6,0 odporność powłoki na uderzenie, [cm] 35,0 odporność powłoki na zginanie, [mm] 2,0 całkowite wysychanie powłoki w temp. 20 C trwa 72 godziny. P r z y k ł a d 2. Otrzymywanie wodorozcieńczalnej farby z tłustej żywicy ftalowej. Do naczynia homogenizatora (disolvera) lub młynka perełkowego wprowadza się wszystkie składniki tak jak w przykładzie 1 z tym, że dodatkowo dodaje się pigmenty i napełniacze w postaci pasty oraz dodatki wspomagające. Do 100 części wagowych żywicy będącej 65,0%-wym. roztworem w benzynie lakowej z p-ksylenem i butanolem dodaje się 500 części wagowych wody destylowanej lub demineralizowanej z rozpuszczoną w niej kompozycją stabilizującą składającą się ze środków powierzchniowo czynnych i zagęszczacza w częściach wagowych: 10,0 oksyetylenowanego alkoholu laurylowego zawierającego 15 moli tlenku etylenu, 8,0 oksyetylowanego adduktu tlenku etylenu do nonylofenolu zawierającego 10 moli tlenku etylenu 10 moli tlenku propylenu, 7,0 kopolimeru tlenku etylenu i tlenku propylenu składającego się 10 moli tlenku etylenu i 8 moli tlenku propylenu. 10,0 oksyetylenowanych glicerydów pochodzenia roślinnego zawierających 20 moli tlenku etylenu, 20,0 benzyny lakowej, 6,0 butanolu

7 PL B1 7 z 2,5 zagęszczacza, którym jest wodorozcieńczalny oligomer poliuretanowy. Dyspergowanie prowadzi się w temp. 20 C przy obrotach mieszadła lub rotora w zakresie od 2000 do 4000 (obr./min.) przez okres od 20 do 60 minut. Po zdyspergowaniu żywicy w wodzie uzyskuje się stabilną wodną dyspersję do której dodatkowo wprowadza się sykatywę w częściach wagowych 0,3; wygaszacz piany w częściach wagowych 2,0; biocyd w częściach wagowych 3,5; związek zapobiegający zamarzaniu farby (silikon lub glikol etylenowy) w częściach wagowych 8,0; inhibitor korozji (benzoesan sodowy lub azotyn sodowy) w częściach wagowych 2,0. Pigmenty lub napełniacze przygotowuje się w postaci pasty, która jest kompozycją ze środkami powierzchniowo czynnymi i innymi dodatkami otrzymaną przez ucieranie na trójwalcarce. Składa się ona w częściach wagowych: 20 bieli tytanowej; 10 baryt; 1,4 oksyetylenowanego alkoholu laurylowego zawierającego 10 moli tlenku etylenu; 0,8 alkoholu tłuszczowego zawierającego 18 moli tlenku etylenu; 0,5 aminy tłuszczowej zawierającej 8 moli tlenku etylenu; 1,2 aminy tłuszczowej zawierającej 12 moli tlenku etylenu; 0,8 nonylofenolu zawierającego 8 moli tlenku etylenu; 1,6 adduktu soli sodowej monoestru kwasu bursztynowego i nonylofenolu z 5 molami tlenku etylenu. Otrzymaną pastę pigmentową wprowadza się do wodnej dyspersji żywicy ftalowej małymi porcjami przy ciągłym mieszaniu za pomocą wolnoobrotowego mieszadła dyskowego. Otrzymana wodorozcieńczalna farba jest trwała przez okres sześciu miesięcy. Tak wytworzona farba ma następujące właściwości: lepkość, czas wypływu z kubka Forda o średnicy otworu wypływowego 4,0 mm w temp. Właściwości fizyko-mechaniczne powłoki malarskiej na stali otrzymanej przez wysuszenie 20 C, [sek.] gęstość w temp. 20 C, [g/cm 3 ] 1,45-1,70 zawartość substancji stałych, [% wag.] 28,0-32,0 Właściwości fizyko-mechaniczne powłoki malarskiej na stali otrzymanej przez wysuszenie wodorozcieńczalnej farby w temp. 125 C przez okres 180 min grubość w [μm] twardość względna wahadłowa 0,30 przyczepność powłoki 2 odporność powłoki na zarysowanie, [g] 250 odporność powłoki na tłoczenie, [mm] 6,0 odporność powłoki na uderzenie, [cm] 30,0 odporność powłoki na zginanie, [mm] 6,0 całkowite wysychanie powłoki w temp. 20 C trwa 96 godzin. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wodorozcieńczalnego lakieru lub farby schnących w temperaturze pokojowej i podwyższonej polegający na dyspergowaniu w wodzie roztworu tłustej żywicy ftalowej w obecności kompozycji stabilizującej składającej się ze środków powierzchniowo czynnych i zagęszczacza, ewentualnie dodatków pigmentu i napełniaczy, znamienny tym, że jako spoiwo lakierowe stosuje się roztwór tłustej żywicy ftalowej w mieszaninie benzyny lakowej z ksylenem i butanolem o składzie w częściach wagowych: 55,0-75,0 oleju roślinnego lnianego i/lub sojowego, alkoholu wielowodorotlenowego korzystnie 11,0-17,0 gliceryny i/lub pentaerytrytu, 15,0-35,0 bezwodnika ftalowego i/lub kwasu izoftalowego oraz 5,0-20,0 p-ksylenu. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kompozycja stabilizująca składa się z mieszaniny środków powierzchniowo czynnych i zagęszczacza o składzie w częściach wagowych: 0-30,0 oksyetylenowanego alkoholu laurylowego zawierającego od 10 do 25 moli tlenku etylenu, 0-30,0 oksyetylowanego adduktu tlenku etylenu do nonylofenolu zawierającego od 8 do 22 moli tlenku etylenu i od 0 do 14 moli tlenku propylenu, 0-30,0 kopolimeru tlenku etylenu i tlenku propylenu składającego się z 30 do 40 moli tlenku etylenu i od 7 do 10 moli tlenku propylenu, 0-30,0 oksyetylenowanych glicerydów pochodzenia roślinnego zawierających od 7 do 40 moli tlenku etylenu, 0-20,0 benzyny lakowej, 0-15,0 butanolu z 0-4,0 zagęszczacza, którym jest wodorozcieńczalny oligomer poliuretanowy, a także ewentualne pigmenty i napełniacze i całość poddaje się dyspergowaniu w homogenizatorze disolverze lub młynie perełkowym, natomiast kompozycja stabilizująca jest optymalna do zdyspergowania 100 części wagowych tłustej żywicy ftalowej w 500 częściach wagowych wody.

8 8 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)