Патент на изобретение №2209821

(54) ВОДНО-ДИСПЕРСИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионной композиции, предназначенной для защиты от атмосферных воздействий различных элементов конструкций и деталей (панельных и бревенчатых стен, дверей, рам, карнизов, перил и т.д.), саун (кроме парилок), для работ внутри помещений (мебель, встроенные шкафы, панели), в качестве финишного слоя по минеральным штукатуркам, отделочному кирпичу. Водно-дисперсионная композиция помимо стабилизатора рН-среды – 25%-ный водный раствор аммиака и воды дополнительно содержит матирующую добавку – аэросил или высокопористую синтетическую, аморфную двуокись кремния – силикагель “Syloid”, антифриз – этиленгликоль или пропиленгликоль, а в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол” или сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – “Финндисп”, в качестве загустителя – акриловый латекс – “Полифоб” или реологическую присадку на основе полиакрилата – “Реолат-420”, в качестве пеногасителя содержит минеральное масло – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния – “Foamex” или трибутилфосфат, в качестве коалесцирующей добавки содержит 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – “Тексанол” и/или бутилдигликоль, в качестве консерванта содержит фторид натрия или раствор производных изоциазолона (12-гидрокси-5,8,11-триоксидодекана, 1,3-бис(гидроксиметил) мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) – “Парметол”. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет создать композицию с хорошим блеском и вязкостью и стойкую к статическому воздействию воды и длительным сроком хранения. 2 табл.

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионной композиции, предназначенной для защиты от атмосферных воздействий различных элементов конструкций и деталей (панельных и бревенчатых стен, дверей, рам, карнизов, перил и т.д.), саун (кроме парилок), для работ внутри помещений (мебель, встроенные шкафы, панели), в качестве финишного слоя по минеральным штукатуркам, отделочному кирпичу.

Известен лак защитный ВД-АК-1043 ТУ РБ 06075370.004-98, предназначенный для защиты деревянных поверхностей от плесневых, дереворазрушающих, деревоокрашивающих грибков и мхов, для наружных и внутренних работ.

Недостатками данного лака являются низкая стойкость к статическому воздействию воды, ограниченное применение.

Известны лаки НЦ-2139, НЦ-2144 ТУ 6-21-5474336-10-91, предназначенные для отделки мебели и других изделий их древесины, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит (ДСП и ДВП), эксплуатируемых внутри помещения, а также отделки текстурно-декоративной бумаги.

Недостатками данных лаков являются высокое содержание нелетучих веществ, недостаточная стойкость к статическому воздействию воды, малый срок хранения, применение органических растворителей, вредных для здоровья.

Известен “Водно-дисперсионный лак” по патенту 2142972 С1, кл. 6 С 09 D 109/08, 5/02 (С 09 D 109/08, 161:24), РФ, 1999 г, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Бутадиен-стирольный латекс – 52 – 58
Карбамидоформальдегидная смола – 20 – 24
24%-ный водный раствор хлористого аммония – 13 – 14
20%-ный водный раствор поверхностно-активного вещества – 5 – 7
Порошковый поливинилацетат – 1 – 2
Силиконовая эмульсия – 1 – 3
Недостатками данной композиции являются неудовлетворительный блеск покрытия, применение смол, оказывающих раздражающее действие на слизистые оболочки и кожу.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является “Водно-дисперсионная краска” по патенту 2069223, кл. 6 С 09 D 133/12, 5/02, РФ, 1996 г.

Композиция содержит, мас.%
Дисперсия сополимера метилакрилата, бутилакрилата и метакриловой кислоты – 25 – 35
Наполнитель – 30 – 35
Пигмент – 5,0 – 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
Недостатками данной композиции являются неудовлетворительная вязкость, недостаточная стойкость к статическому воздействию воды, низкий срок хранения.

Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной композиции, обладающей высокими физико-механическими характеристиками, хорошими реологическими и декоративными свойствами, в частности хорошей устойчивостью к статическому воздействию воды, с длительным сроком хранения, экологически чистого.

Задача решается за счет того, что известная композиция, содержащая пленкообразующее, загуститель, пеногаситель, коалесцирующую добавку, стабилизатор рН-среды – 25%-ный водный раствор аммиака, консервант и воду, дополнительно содержит матирующую добавку – аэросил или высокопористую синтетическую, аморфную двуокись кремния – силикагель “Syloid”; антифриз – этиленгликоль или пропиленгликоль, в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот “Лакропол” или сополимер н-бутилакрилата и стирола 50%-ной дисперсии в воде – “Финндисп”, в качестве загустителя содержит акриловый латекс – “Полифоб” или реологическую присадку на основе полиакрилата – “Реолат-420”, в качестве пеногасителя содержит минеральное масло – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния – “Foamex” или трибутилфосфат, в качестве коалесцирующей добавки содержит 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – “Тексанол” и/или бутилдигликоль, в качестве консерванта содержит фторид натрия или раствор производных изоциазолона (12-гидрокси-5,8,11-триоксидодекана, 1,3-бис(гидроксиметил) мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) – “Парметол” при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пленкообразующее:
Сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол” – 50,0 – 52,8
или:
сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – “Финндисп” – 53,0 – 63,0
Загуститель:
Акриловый латекс – “Полифоб” – 0,2 – 0,7
или:
реологическая присадка на основе полиакрилата – “Реолат-420” – 0,5 – 0,6
Пеногаситель:
Минеральное масло – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния – “Foamex” – 0,3 – 0,6
или:
трибутилфосфат – 0,3 – 0,6
Коалесцирующая добавка: 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – “Тексанол” – 0,9 – 2,5
и/или:
бутилдигликоль – 0,9 – 1,2
Консервант:
Фторид натрия – 0,1 – 0,2
или:
раствор производных изоциазолона 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)мочевины, 1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана – “Парметол” – 0,05 – 0,2
Стабилизатор рН-среды:
25%-ный водный раствор аммиака – 0,1 – 0,12
Матирующая добавка:
Аэросил – 2,0 – 2,5
или:
высокопористая синтетическая, аморфная двухокись кремния – силикагель “Syloid” – 2,0 – 2,5
Антифриз:
этиленгликоль – 3,0 – 5,2
или:
пропиленгликоль – 4,0 – 4,8
Вода – Остальное
В качестве пленкообразующего в композиции используется сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол” (ТУ 2241-003-106880984-95) или сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – “Финндисп”, обеспечивающие быстрое высыхание, высокие прочностные свойства покрытия, отличную адгезию к различным поверхностям, стойкость к механическим воздействиям и моющим средствам, обеспечивает защиту древесины от атмосферных воздействий, водостойкость.

В качестве ассоциативного загустителя для улучшения реологических свойств в композиции используется акриловый латекс – “Полифоб” в виде водорастворимых полимеров, в состав которых входят ацетальдегид – 0,001%, этилакрилат – 0,002%, полимер: добавка – 40%, вода – 60%, представляющий собой вязкую белесоватую жидкость или реологическую присадку на основе полиакрилата – “Реолат-420”, состоящей из полиакрилата, представляющей собой молочно-белую эмульсию.

В качестве пеногасящей добавки используется минеральное высокоароматическое масло – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния “Foamex” с кислотным числом 5,3 мгКОХ/г, сухим веществом 99,6%, плотностью 898 г/л, представляющего собой вязкую жидкость янтарного, переливчатого цвета или трибутилфосфат (ТУ 6-02-733-84), представляющий собой вязкую жидкость и обеспечивающий равномерное нанесение композиции, а также исключающий образование пены в композиции.

В качестве коалесцирующей добавки в композиции используются сложный эфироспирт – 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – “Тексанол” и/или монобутиловый эфир диэтиленгликоля (ТУ 6-09-3289-79) (бутилдигликоль), которые снижают время высыхания покрытия, способствуют образованию однородной, прозрачной, гладкой, нелипнущей, твердой и эластичной пленки.

В качестве консерванта для подавления роста микроорганизмов композиция содержит фторид натрия ГОСТ 4463-76 или раствор производных изоциазолона (12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана)- “Парметол”, представляющий собой прозрачную жидкость.

В качестве регулятора рН-среды композиция содержит 25%-ный водный раствор аммиака ГОСТ 6221-90.

В качестве матирующей добавки для водных систем композиция содержит аэросил (ГОСТ 14922-77), средний размер частиц – 10-12 мкм, или универсальную высокопористую синтетическую, аморфную двуокись кремния – силикагель “Syloid”, представляющую собой порошок белого цвета.

В качестве антифриза композиция содержит гликоли: этиленгликоль (ГОСТ 10164-75) или пропиленгликоль (ТУ 6-14-719-82), представляющие собой сиропообразные жидкости, бесцветные, прозрачные, гигроскопичные.

Предлагаемая водно-дисперсионная композиция готовится по следующей технологии:
В смеситель при работающей мешалке загружают необходимое количество воды, консервирующую, матирующую, коалесцирующую добавки, пленкообразователь, стабилизатор рН-среды, загуститель, пеногаситель и перемешивают до полного растворения.

Введение матирующей добавки производят при включенной на минимальной скорости мешалке, перемешивают 5-10 минут, затем добавляют остальное сырье.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1.

Результаты испытаний композиции представлены в таблице 2.

Как видно из данных (примеры 1, 2, 4, 8, 9, 10, 11), приведенных в таблицах 1 и 2, качество водно-дисперсионного лака соответствует требованиям, предъявляемым к нему.

Композиция обладает превосходным блеском, хорошей вязкостью, достаточной стойкостью к статическому воздействию воды, длительным сроком хранения.

Композиция по примерам 3, 5, 6, 7 с запредельными значениями количественного содержания компонентов не обладает заданными характеристиками.

Формула изобретения

Водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее, загуститель, пеногаситель, коалесцирующую добавку, стабилизатор рН-среды – 25% водный раствор аммиака, консервант и воду, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит матирующую добавку – аэросил или высокопористую синтетическую, аморфную двуокись кремния – силикагель “Syloid”, антифриз – этиленгликоль или пропиленгликоль, в качестве пленкообразующего композиция содержит сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол” или сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – “Финндисп”, в качестве загустителя содержит акриловый латекс – “Полифоб” или реологическую присадку на основе полиакрилата – “Реолат-420”, в качестве пеногасителя содержит минеральное масло – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния – “Foamex” или трибутилфосфат, в качестве коалесцирующей добавки содержит 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – “Тексанол” и/или бутилдигликоль, в качестве консерванта содержит фторид натрия или раствор производных избоциазолона (12-гидрокси-5,8,11-триоксидодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)мочевины-1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана) – “Парметол” при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пленкообразующее:
Сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот – “Лакропол” – 50,0-52,8
или
Сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде “Финндисп” – 53,-63,0
Загуститель:
Акриловый латекс – “Полифоб” – 0,2-0,7
или
Реологическая присадка на основе полиакрилата – “Реолат-420” – 0,5-0,6
Пеногаситель:
Минеральное масло – смесь сложных эфиров ненасыщенных жирных кислот и гидрофобного диоксида кремния – “Foamex” – 0,3-0,6
или
Трибутилфосфат – 0,3-0,6
Коалесцирующая добавка:
2,2,4-Триметил-1,3-пентадиол моноизобутират – “Тексанол” – 0,9-2,5
и/или
Бутилдигликоль – 0,9-1,2
Консервант:
Фторид натрия – 0,1-0,2
или
Раствор производных изоциазолона 12-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)мочевины, 1,6-дигидрокси-2,5-диоксигексана – “Парметол” – 0,05-0,2
Стабилизатор рН-среды:
25% водный раствор аммиака – 0,1-0,12
Матирующая добавка:
Аэросил – 2,0-2,5
или
Высокопористая синтетическая, аморфная двуокись кремния – силикагель “Syloid” – 2,0-2,5
Антифриз:
Этиленгликоль – 3,0-5,2
или
Пропиленгликоль – 4,0-4,8
Вода – Остальноеа

РИСУНКИ