Патент на изобретение №2208026
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных акриловых красок, предназначенных для окраски дверных и оконных блоков, полов, стен и строительных конструкций (бетон, дерево), ПВХ композиций по ранее окрашенным поверхностям, а также предварительно загрунтованных металлических поверхностей. Водно-дисперсионная композиция включает пленкообразователь, пигмент, наполнитель, загуститель, эмульгатор, биоцидную добавку, диспергатор – полифосфат натрия и воду, дополнительно содержит коалесцирующую добавку – сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират “Тексанол” и/или бутилдигликоль, структурирующую добавку – “Аэросил А-300” или аморфный силикагель, антивспенивающую добавку – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом в минеральном масле – “Фоамекс КЗ” или трибутилфосфат, антифриз – этиленгликоль или пропиленгликоль, а в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол 101” или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию “Финндисп”, в качестве загустителя композиция содержит ассоциативный загуститель – сополимер (мет)акриловых мономеров – “Акрэмос 401” или “Акрэмос 402”, или водные дисперсии акрилового сополимера с гидрофобными функциональными группами – “Полифоб TR-117” или “Реолат”, в качестве биоцидной добавки содержит фторид натрия или раствор производных изотиазолона 1,2,3-гидрокси-5,9,11-триоксадодекана, 1,3-бис (гидроксиметил)-мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана – “Парметол А-26”, в качестве диспергатора дополнительно содержит поликислотный диспергатор “Оротан”. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет повысить укрывистость, вязкость, адгезию, эластичность композиции. 3 з.п.ф-лы, 2 табл. Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиции, а именно водно-дисперсионных акриловых красок, предназначенных для окраски дверных и оконных блоков, полов, стен и строительных конструкций (бетон, дерево), ПВХ – композиций, по ранее окрашенным поверхностям, а также предварительно загрунтованным металлическим поверхностям. Известна “Краска водно-дисперсионная” по патенту РФ 2142975 С1, кл. 6 С 09 D 133/04, 5/02, 1997 г., включающая следующие компоненты, мас.%: эмульсия акриловая сополимерная метилметакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты МБС-5С (50%-ная) или эмульсия стиролакриловая сополимерная н-бутилакрилата и стирола – 45-47 эмульсия акриловая сополимерная МБМ-20 – 3,50 натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (структурирующая добавка) – 0,30-0,38 пигменты – 15-17 тальк тонкомолотый (наполнитель) – 2,5-3,5 диспергирующая добавка – 0,20 консервирующая добавка – 0,15 антикоррозионная добавка – 0,20 пеногасящая добавка – 0,02 антифриз – 2,25 метилсиликонат натрия (гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11) – 0,80-0,90 сульфат бария микронизированный (активный наполнитель) – 8,0-9,0 аммиак 26%-ный – 0,70-0,85 вода питьевая – остальное Недостатком данной композиции является малая укрывистость, текучесть, что влечет увеличение расхода краски, длительное время высыхания, недостаточная твердость покрытия. Известна “Водно-дисперсионная композиция для покрытий” по патенту 1733451 А1, кл. С 09 D 5/02, РФ, 1989 г., содержащая, мас.%: водная дисперсия полимерного пленкообразователя (в пересчете на сухое вещество) – 5,0-10,0 органорастворимая смола – 5,0-20,0 эмульгатор – 0,3-1,0 загуститель – 0,1-3,0 поливинилбутиловый эфир – 0,1-2,0 вода – остальное Недостатком данной композиции является неудовлетворительная вязкость, длительное время высыхания пленки, недостаточная твердость покрытия и морозостойкость, малый срок хранения. Известна “Водно-дисперсионная краска” по патенту 2069223 С1, кл. 6 С 09 D 133/12, 5/02, РФ, 1996 г., содержащая, мас.%: дисперсия сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты – 25-35 наполнитель – 30-35 пигмент – 5-10 фунгицид – 0,2-0,4 эмульгатор – 0,1-0,5 силиконовая жидкость – 0,1-0,2 диспергатор – 1,0-1,5 загуститель – 0,3-0,6 водный раствор аммиака – 0,1-0,3 уайт-спирит – 1,2-3,0 декагидроборат натрия – 0,005-0,01 вода – остальное Недостатком данной композиции является низкая вязкость, длительное время высыхания, низкая стабильность краски при хранении, недостаточная укрывистость. Известна эмаль ПФ-115 С ТУ 6-27-105-98, предназначенная для окраски металлических, деревянных и других поверхностей, подвергающихся атмосферным воздействиям, и для окраски внутри помещения. Недостатком данной композиции является длительное время высыхания, неудовлетворительная стойкость пленки к статическому воздействию раствора моющего вещества, низкая стойкость к истиранию, низкий блеск, высокое содержание органических растворителей, а также недостаточная укрывистость, что влечет увеличение расхода краски. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является “Водно-дисперсионная композиция” по патенту 2073047 С1, кл. 6 С 09 D 5/02, РФ, 1997 г. Композиция содержит, мас.ч.: пленкообразователь (в пересчете на сухое вещество) – 100 пигмент – 15-35 наполнитель – 70-100 загуститель – 7-15 эмульгатор – 1-6 2,6-дитретбутил-4-метилфенол – 0,01-0,25 вода – 220-600 В состав могут вводиться также диспергаторы, например полифосфат натрия, в качестве пленкообразователя могут быть использованы: водная дисперсия поливинилацетата, латекс синтетический бутадиенстирольный м. БС65, латекс синтетический бутадиенметакрилатный м. ДММА-65ГП, латекс сополимера бутилакрилата с метилметакрилатом м. МБМ-5С, эмульсия акриловая м. АК-211-23, латекс синтетический бутадиеновый м. СКД-1, в качестве пигмента могут быть использованы диоксид титана пигментный, белила цинковые, сурик железный, пигмент желтый железоокисный, пигмент красный железоокисный, в качестве наполнителей могут быть использованы мел природный, обогащенный м. ММС-1, ММС-2, ММОР, мел природный молотый м. ММ-1, ММ-2, тальк молотый для лакокрасочной промышленности, микротальк для лакокрасочной промышленности, каолин обогащенный для косметических изделий м. П-1, П-2, каолин обогащенный для резино-технических изделий, искусственных кож, тканей м. КР, КРП, КРТШ, КРТ, слюда мусковит, в качестве загустителей используют натрий-карбоксиметилцеллюлозу, сополимер стирола с малеиновым ангидридом, полиакриламид, в качестве эмульгаторов используют оксиэтилированные алкилфенолы ОП-7, ОП-10, неонол м. ЛФ-9,10, ЛФ-9,12. В данной композиции неудовлетворительная вязкость, длительное время высыхания пленки, неизвестны укрывистость, эластичность, твердость и блеск пленки. Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной акриловой композиции, обладающей высокими физико-механическими характеристиками, хорошими реологическими и декоративными свойствами, в частности хорошей укрывистостью, улучшенной текучестью, повышенной стабильностью краски при хранении. Задача решается за счет того, что известная композиция, содержащая пленкообразователь, пигмент, наполнитель, загуститель, эмульгатор, биоцидную добавку, диспергатор – полифосфат натрия и воду, дополнительно содержит коалесцирующую добавку – сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират “Тексанол” и/или бутилдигликоль, структурирующую добавку – “Аэросил А – 300” или аморфный силикагель, антивспенивающую добавку – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом в минеральном масле – “Фоамекс КЗ” или трибутилфосфат, антифриз – этиленгликоль или пропиленгликоль, а в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол 101” или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию “Финндисп”, в качестве загустителя композиция содержит ассоциативный загуститель – сополимер (мет)акриловых мономеров – “Акрэмос 401” или “Акрэмос 402”, или водные дисперсии акрилового сополимера с гидрофобными функциональными группами – “Полифоб TR-117” или “Реолат”, в качестве биоцидной добавки содержит фторид натрия или раствор производных изотиазолона 1,2,3-гидрокси-5,9,11 -триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины-1,6-ди гидрокси-2,5-диоксигексана – “Парметол А-26”, в качестве диспергатора дополнительно содержит поликислотный диспергатор “Оротан” при следующем соотношении компонентов, мас.%: пигмент – 14,0-23,7 наполнитель – 3,8-10,0 эмульгатор – 0,05-0,2 указанный диспергатор – 0,7-1,0 указанная коалесцирующая добавка – 2,7-6,5 указанная структурирующая добавка – 0,15-0,3 указанная антивспенивающая добавка – 0,5-1,0 указанный антифриз – 2,0-5,5 указанное пленкообразующее – 55-60 указанный ассоциативный загуститель – 0,3-0,8 указанная биоцидная добавка – 0,1-0,2 вода – остальное Кроме того, композиция может содержать регулятор рН-среды – водный раствор аммиака или гидроксида натрия, или аминопропанол в количестве до 0,1 мас.% в расчете на 100% состава. Для повышения декоративных характеристик может содержать эмульсию полиэтиленового воска “Аквасер” в количестве до 4 мас.% в расчете на 100% состава, для повышения белизны и укрывистости может содержать жидкий органический пигмент “Ропак” в количестве до 6,5 мас.% в расчете на 100% состава. В качестве пигмента в композицию вводят высокоэффективный универсальный пигмент белого цвета диоксид титана (ГОСТ 9808-84) или диоксид титана марки “Kronos”, пигмент желтый железоокисный (ГОСТ 18172-80), углерод технический (ГОСТ 7885-86), пигмент красный железоокисный (ТУ 6-10-602-86) и другие неорганические пигменты в зависимости от цвета краски. В композицию для повышения белизны и укрывистости может быть дополнительно введен жидкий органический пигмент “Ропак” в количестве до 6,5 мас.% на 100% всей композиции. Частицы пигмента “Ропак” представляют собой полые сферы, наполненные водой. Благодаря своей форме данный пигмент позволяет улучшить белизну и укрывистость композиции. В качестве наполнителя композиция содержит карбонатный наполнитель в виде измельченного природного мрамора с размерами частиц от 2-20 мкм марок “К” и “МК-1” фирмы “Оксид” (ТУ 2321-006-12588040-99), или микромраморный наполнитель “Омиакарб” фирмы “OMYA GmbH” с размерами частиц 2-5 мкм (ТУ 6-10-94.39-96), или другие минеральные наполнители. В качестве эмульгатора пигментов используются неионогенные поверхностно-активные вещества, например, такие как: полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола – ОП-7, ОП-10 (ГОСТ 8433-81), представляющие собой маслоподобную жидкость светло-желтого цвета, или модифицированный алкиларилполиэфир и другие. В качестве диспергатора используются фосфатные добавки, например, такие как: полифосфат натрия (ТУ 48-0328-21-92), представляющий прозрачное стекловидное вещество. Кроме того, в качестве диспергатора содержит поликислотный диспергатор “Оротан”, обеспечивающий стабильность краски при хранении. В качестве коалесцирующей добавки используются сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират (“Тексанол”) и/или бутилдигликоль (ТУ 6-09-3289-79), который дополнительно снижает время высыхания покрытия, способствует образованию однородной, прозрачной, гладкой, не липнущей и жесткой пленки. В качестве структурирующей добавки композиция содержит “Аэросил А-300” (ГОСТ 14922-77) или аморфный силикагель типа “Syloid” в виде порошка белого цвета. В качестве антивспенивающей добавки используется высокоароматическое минеральное масло “Фоамекс КЗ” (смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом) в минеральном масле, представляющее собой вязкую жидкость янтарного цвета и обеспечивающее равномерное нанесение краски, а также исключающее образование пены в краске, или трибутилфосфат (ТУ 6-02-733-84), представляющий собой прозрачную маслянистую жидкость. В качестве антифриза композиция содержит гликоли: этиленгликоль (ГОСТ 10164-75), представляющий собой сиропообразную жидкость, бесцветную, прозрачную, гигроскопичную, смешивающуюся во всех отношениях с водой и спиртом, или пропиленгликоль ТУ 6-14-719-82. В качестве пленкообразующего в композиции используется акриловая эмульсия (сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот) марки “Лакропол-101” ТУ 2241-003-106880984-95, выпускаемая на основе сополимера стирола и акрилового мономера, или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию “Финндисп”. Данные компоненты обеспечивают быстрое высыхание, высокие прочностные свойства покрытия, отличную адгезию к различным поверхностям, стойкость к механическим воздействиям и моющим средствам. В качестве загустителя используются ассоциативные загустители с целью улучшения реологических свойств, такие как: сополимер (мет)акриловых мономеров “Акрэмос 401” (ТУ 6-02-5757599-157-91) или сополимер (мет)акриловых мономеров “Акрэмос 402” (ТУ 6-02-05757593-92), или водная дисперсия акрилового сополимера с гидрофобными функциональными группами марки “Полифоб TR 117” в виде водорастворимых полимеров, в состав которого входят ацетальдегид – 0,001%, этилакрилат -0,002%, полимер добавка – 40%, вода – 60%, представляющего собой вязкую белесоватую жидкость, или “Реолат” В качестве биоцидной добавки для подавления роста микроорганизмов композиция содержит фторид натрия ГОСТ 4463-76 или раствор производных изотиазолона 1,3,2-гидрокси-5,9,11-триоксадодекана,1,3-бис (гидроксиметил) – мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) – “Парметол А-26”. Кроме того, композиция может содержать регулятор рН-среды. В качестве регулятора рН-среды композиция содержит водный раствор аммиака ГОСТ 6221-90 или гидроксида натрия ГОСТ 2263-79 или аминопропанол в количестве до 0,1 мас.% в расчете на 100% состава. В композицию дополнительно может вводиться эмульсия полиэтиленового воска “Аквасер” в количестве до 4 мас.% в расчете на 100% состава, основанная на окисленном, или синтетическом, или натуральном полиэтиленовом воске, обеспечивающая повышение декоративных характеристик (гладкости и шелковистости), а также повышение стойкости к царапанью. Предлагаемая водно-дисперсная краска готовится по следующей технологии: Готовят водный полуфабрикат, смешивают все жидкие компоненты. В смеситель или диссольвер при работающей мешалке загружают необходимое количество воды, структурирующую добавку, диспергатор, эмульгатор, пеногаситель, биоцидную добавку, антифриз, перемешивают до полного усреднения (растворения). Замес пигментной пасты готовят в диссольвере. Загружают водный полуфабрикат, биоцидную добавку, пигменты, наполнители, усредняют, диспергируют суспензию пигментов и наполнителей непосредственно в диссольвере при 1200 – 3500 мин-1 или с использованием бисерной мельницы, или краскотерки. Приготовление краски и постановка на “тип”: Загружают пигментную пасту в зависимости от цвета краски, усредняют, при необходимости загружают регулятор рН-среды, коалесценты, акриловую дисперсию, через 3-5 мин добавляют пеногаситель и ассоциативный загуститель. Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1. Результаты испытаний композиции представлены в таблице 2. Как видно из данных (примеры 2,3,4,5,6,7,8,9,11,12), приведенных в таблицах 1 и 2, качество водно-дисперсионной композиции соответствует требованиям, предъявляемым к ней. Композиция по качеству не уступает прототипу, а по укрывистости, времени высыхания, блеску, твердости пленки превосходит аналоги. Композиция по примерам 1,10,13 с запредельными значениями количественного содержания компонентов не обладает заданными характеристиками. Формула изобретения 1. Водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразователь, пигмент, наполнитель, загуститель, эмульгатор, биоцидную добавку, диспергатор – полифосфат натрия и воду, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит коалесцирующую добавку – сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентандиол моноизобутират “Тексанол” и/или бутилдигликоль, структурирующую добавку – “Аэросил А-300” или аморфный силикагель, антивспенивающую добавку – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом в минеральном масле – “Фоамекс КЗ” или трибутилфосфат, антифриз – этиленгликоль или пропиленгликоль, а в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол 101” или непластифицированную полимерную акриловую дисперсию “Финндисп”, в качестве загустителя композиция содержит ассоциативный загуститель – сополимер (мет)акриловых мономеров – “Акрэмос 401” или “Акрэмос 402”, или водные дисперсии акрилового сополимера с гидрофобными функциональными группами – “Полифоб TR -117” или “Реолат”, в качестве биоцидной добавки содержит фторид натрия или раствор производных изотиазолона 1,2,3-гидрокси-5,9,11-триоксадодекана, 1,3-(бис(гидроксиметил)-мочевины – 1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана – “Парметол А-26”, в качестве диспергатора дополнительно содержит поликислотный диспергатор “Оротан” при следующем соотношении компонентов, мас.%: Пигмент – 14,0 – 23,7 Наполнитель – 3,8 – 10,0 Эмульгатор – 0,05 – 0,2 Указанный диспергатор – 0,7 – 1,0 Указанная коалесцирующая добавка – 2,7 – 6,5 Указанная структурирующая добавка – 0,15 – 0,3 Указанная антивспенивающая добавка – 0,5 – 1,0 Указанный антифриз – 2,0 – 5,5 Указанное пленкообразующее – 55 – 60 Указанный ассоциативный загуститель – 0,3 – 0,8 Указанная биоцидная добавка – 0,1 – 0,2 Вода – Остальное 2. Водно-дисперсионная композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит регулятор рН среды – водный раствор аммиака или гидроксида натрия, или аминопропанол в количестве до 0,1 мас.%. 3. Водно-дисперсионная композиция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит эмульсию полиэтиленового воска “Аквасер” в количестве до 4 мас.%. 4. Водно-дисперсионная композиция по пп.1 – 3, отличающаяся тем, что в качестве пигмента дополнительно содержит жидкий органический пигмент “Ропак” в количестве 6,5 мас.%. РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
