RU2069221C1 - Composition for paint and varnish coating with metallic effect - Google Patents

Abstract

FIELD: coatings. SUBSTANCE: composition has film-forming agent 16-34%, pigment - aluminium powder or its mixture with 1-3 wt.-% dispersing pigment modified with carboxyl-containing oligoester obtained on the basis of pentaerythritol, dimethylterephthalate or phthalic anhydride at their mole ratio = 3: 2 followed by treatment with 1-5 moles phthalic anhydride per 3 moles pentaerythritol and polyvalent metal salt 3-6%, and organic solvent. EFFECT: enhanced quality of composition. 2 tbl

Description

Изобретение относится к технологии лакокрасочных покрытий, конкретно к композициям для покрытий с металлическим эффектом. The invention relates to the technology of coatings, particularly to compositions for coatings with a metallic effect.

Известна композиция для лакокрасочных покрытий с металлическим эффектом, содержащая (мас.ч.) [1]
50%-ный раствор акрилового сополимера 20 30
60%-ный раствор меламино-формальдегидной смолы в смеси ксилола с бутанолом 5 10
15%-ный раствор ацетобутирата целлюлозы в бутилацетате 30 40
алюминиевая паста 5 15
тонирующий пигмент 0,1 0,5
смесь растворителей (ксилол, толуол, диацетоновый спирт, бутанол, бутил- и этиленгликольацетат 14 30.Known composition for coatings with a metallic effect, containing (parts by weight) [1]
50% solution of acrylic copolymer 20 30
60% solution of melamine-formaldehyde resin in a mixture of xylene with butanol 5 10
15% solution of cellulose acetate butyrate in butyl acetate 30 40
aluminum paste 5 15
tinting pigment 0.1 0.5
solvent mixture (xylene, toluene, diacetone alcohol, butanol, butyl and ethylene glycol acetate 14 30.

Такая композиция характеризуется низкой стабильностью и недостаточными физико-механическими показателями (прочность на удар, на изгиб) покрытий на ее основе, а способ ее получения путем простого смешения исходных компонентов не обеспечивает быстрой и качественной гомогенизации системы. Such a composition is characterized by low stability and insufficient physical and mechanical properties (impact strength, bending strength) of coatings based on it, and the method of its production by simple mixing of the starting components does not provide fast and high-quality homogenization of the system.

Предлагаемая композиция для лакокрасочных покрытий с металлическим эффектом позволяет исключить эти недостатки. The proposed composition for coatings with a metallic effect eliminates these disadvantages.

Поставленная задача достигается тем, что композиция, включающая пленкообразователь, пигмент и органический растворитель, она в качестве пигмента содержит алюминиевую пудру или ее смесь с 1 3 мас. тонирующего пигмента, модифицированную карбоксилсодержащим олигоэфиром, полученным на основе пентаэритрите, диметилтерефталата или фталевого ангидрида при их мольном соотношении 3:2, с последующей обработкой 1 5 моль фталевого ангидрида на 3 моль пентаэритрита и солью поливалентного металла, при следующем соотношении компонентов, мас. The problem is achieved in that the composition, including the film former, the pigment and the organic solvent, it contains aluminum powder as a pigment or a mixture thereof with 1 to 3 wt. a tinting pigment modified with a carboxyl-containing oligoester obtained on the basis of pentaerythritol, dimethyl terephthalate or phthalic anhydride with a molar ratio of 3: 2, followed by treatment with 1 5 mol of phthalic anhydride per 3 mol of pentaerythritol, and the salt of the following polyvalent metal.

пленкообразователь 16 34
пигмент 3 6
органический растворитель 60 80.film former 16 34
pigment 3 6
organic solvent 60 80.

Способ получения такой композиции состоит в том, что алюминиевую пудру или смесь алюминиевой пудры с тонирующим пигментом диспергируют в бисерной мельнице с 2 5%-ным водным раствором карбоксилсодержащего олигоэфира в течение 1,5 2 час, к полученной суспензии добавляют 15 20%-ный водный раствор соли поливалентного металла и перемешивают в течение 4 6 мин, после чего отфильтровывают, отделяют от бисера, совмещают с лаком пленкообразователя путем отбивки в течение 30 60 мин. Полученную пигментную пасту разбавляют дополнительным количеством лака пленкообразователя для обеспечения заданного содержания пленкообразователя и органическим растворителем для обеспечения рабочей вязкости. В качестве лака пленкообразователя используют лаки МЛ-1110 (ГОСТ 204-81-75), ГФ-0189 (ТУ 6-10-1324-72), ГФ-046 (РТУ 6-10-612-86), МС-25 (ТУ 6-10-1403-78), УР-213 (ТУ 6-10-863-76) и др. В качестве органического растворителя используют ксилол, этил- и бутилацетат, толуол, уайт-спирит. Количество лака пленкообразователя для отбивки составляет 80 200% от массы алюминиевой пудры. A method of obtaining such a composition is that the aluminum powder or a mixture of aluminum powder with a tinting pigment is dispersed in a bead mill with a 2 5% aqueous solution of a carboxyl-containing oligoester for 1.5 to 2 hours, 15 20% aqueous is added to the resulting suspension. a solution of a salt of a polyvalent metal and stirred for 4 to 6 minutes, after which it is filtered off, separated from the beads, combined with the film-forming varnish by beating for 30 to 60 minutes. The resulting pigment paste is diluted with an additional amount of varnish film former to provide a given content of film former and an organic solvent to ensure working viscosity. As the film-forming varnish, varnishes ML-1110 (GOST 204-81-75), GF-0189 (TU 6-10-1324-72), GF-046 (RTU 6-10-612-86), MS-25 ( TU 6-10-1403-78), UR-213 (TU 6-10-863-76), etc. Xylene, ethyl and butyl acetate, toluene, and white spirit are used as an organic solvent. The amount of varnish foaming agent for beating is 80 200% by weight of aluminum powder.

Карбоксилсодержащий олигоэфир, применяемый для модификации алюминиевой пудры и тонирующего пигмента, получают на основе диметилтерефталата (ДМТФ), пентаэритрита (ПЭ) и фталевого ангидрида (ФА) либо на основе пентаэритрита и фталевого ангидрида. The carboxyl-containing oligoester used to modify aluminum powder and tinting pigment is obtained on the basis of dimethyl terephthalate (DMTF), pentaerythritol (PE) and phthalic anhydride (FA), or on the basis of pentaerythritol and phthalic anhydride.

В первом случае ДМТФ подвергают переэтерификации пентаэритритом в мольном соотношении 2:3 при температуре 240±5^o C в течение 6 8 час, после чего в расплав переэтерификата вводят ФА в количестве 1-5 моль на 2 моль ДМТФ и перемешивают реакционную массу при температуре 160±5^o C в течение 0,20-0,25 час.In the first case, DMT is subjected to transesterification with pentaerythritol in a molar ratio of 2: 3 at a temperature of 240 ± 5 ^o C for 6 8 hours, after which FA is introduced into the melt of the transesterification in an amount of 1-5 mol per 2 mol of DMT and the reaction mixture is stirred at a temperature of 160 ± 5 ^o C for 0.20-0.25 hours.

Олигоэфир на основе ПЭ и ФА получают путем конденсации исходных компонентов в мольном соотношении 3:2 при температуре 240±5^o C в течение 3-4 час с последующей обработкой дополнительным количеством ФА в соотношении 1-5 моль на 3 моль ПЭ при температуре 160±5^o C в течение 0,20-0,25 час.The oligoester based on PE and FA is obtained by condensation of the starting components in a molar ratio of 3: 2 at a temperature of 240 ± 5 ^o C for 3-4 hours, followed by treatment with an additional amount of FA in a ratio of 1-5 mol per 3 mol of PE at a temperature of 160 ± 5 ^o C for 0.20-0.25 hours.

Путем нейтрализации щелочным агентом олигоэфиры переводятся в водный раствор с pН 7,5-8,0. By neutralizing with an alkaline agent, the oligoesters are converted into an aqueous solution with pH 7.5-8.0.

Композиция позволяет получать как тонированные, так и нетонированные лакокрасочные покрытия с металлическим эффектом. Использование в композиции модифицированных алюминиевой пудры или смеси модифицированных алюминиевой пудры и тонирующего пигмента, значительно повышает агрегативную и кинетическую устойчивость, обеспечивает улучшение распределения пигментных частиц по толщине покрытия, а следовательно, приводит к значительному повышению стабильности самих композиций и физико-механических показателей покрытий на их основе. The composition allows to obtain both tinted and non-tinted coatings with a metallic effect. The use of modified aluminum powder in the composition or a mixture of modified aluminum powder and tinting pigment significantly increases aggregative and kinetic stability, improves the distribution of pigment particles over the thickness of the coating, and therefore leads to a significant increase in the stability of the compositions themselves and the physical and mechanical properties of coatings based on them .

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Information confirming the possibility of carrying out the invention.

Получение олигоэфира на основе диметилтерефталата, пентаэритрита и фталевого ангидрида. Obtaining oligoester based on dimethyl terephthalate, pentaerythritol and phthalic anhydride.

В трехгорлую колбу емкостью 1000 мл, снабженную мешалкой, термометром и холодильником для отгона метилового спирта загружают 324,3 г (все загрузки даны на 100%) диметилтерефталата и 340,4 г пентаэритрита, нагревают до температуры 240±5^oC переэтерификацию в течение 7 час. Переэтерификат, представляющий собой в холодном состоянии твердую нелипкую смолу, охлаждают до температуры 160^oC и вводят в расплав 296,2 г фталевого ангидрида. При температуре 160^oC и перемешивании проводят поликонденсацию в течение 15 мин, после чего полученный олигоэфир сливают. Раствор концентрацией 5% готовят путем растворения олигоэфира в воде при добавлении гидроксида аммония до pН 7,5 8,0.324.3 g (dimethyl terephthalate and 340.4 g pentaerythritol, 340.4 g pentaerythritol are charged into a 1000 ml three-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and a refrigerator for distilling methyl alcohol), and the mixture is heated to a temperature of 240 ± 5 ^o C for 7 hour. The interesterificate, which is a cold non-sticky solid resin, is cooled to a temperature of 160 ^° C. and 296.2 g of phthalic anhydride are introduced into the melt. At a temperature of 160 ^o C and stirring, polycondensation is carried out for 15 minutes, after which the resulting oligoester is drained. A solution of 5% concentration is prepared by dissolving the oligoester in water with the addition of ammonium hydroxide to pH 7.5-8.0.

Получение олигоэфира на основе пентаэритрита и фталевого ангидрида. Obtaining oligoester based on pentaerythritol and phthalic anhydride.

В трехгорлую колбу емкостью 2000 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 408 г пентаэрита и 296,2 г фталевого ангидрита и 296,2 г фталевого ангидрида, нагревают до температуры 240±5^oC и ведут поликонденсацию в течение 3 час. По истечении заданного времени содержимое колбы охлаждают до температуры 160±5^oC, вводят в расплав 592,4 г фталевого ангидрида и перемешивают в течение 20 мин, после чего полученный олигоэфир сливают. Растворение олигоэфира в воде ведут при добавлении гидроксида калия до pН 7,5 8,5.In a 2000 ml three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, 408 g of pentaerythritol and 296.2 g of phthalic anhydrite and 296.2 g of phthalic anhydride are charged, heated to a temperature of 240 ± 5 ^° C and polycondensed for 3 hours. After a predetermined time, the contents of the flask are cooled to a temperature of 160 ± 5 ^° C, 592.4 g of phthalic anhydride are introduced into the melt and stirred for 20 minutes, after which the resulting oligoester is drained. The dissolution of the oligoester in water is carried out by adding potassium hydroxide to pH 7.5 8.5.

Пример 1. В бисерную мельницу емкостью 1000 мл загружают 200 г 5%-ного водного раствора карбоксилсодержащего олигоэфира, 100 г алюминиевой пудры и 50 г пигмента голубого фталоцианинового 23У и диспергируют со стеклянным бисером в течение 2 ч. К полученной суспензии в течение 4 6 мин добавляют 4 г 20% -ного водного раствора сульфата алюминия и перемешивают в течение 3 6 мин. После фильтрации и отделения от бисера водную пасту подвергают отбивке от воды в смесителе типа "Вернер-Перляйдерар" в течение 35 мин при порционной загрузке 150 г лака МЛ-1110 (сухой остаток 54%). Полученную пасту разбавляют лаком МЛ-1110 в количестве 1100 г и ксилолом в количестве 1100 г. Example 1. In a bead mill with a capacity of 1000 ml, 200 g of a 5% aqueous solution of a carboxyl-containing oligoester, 100 g of aluminum powder and 50 g of a blue phthalocyanine pigment 23U are loaded and dispersed with glass beads for 2 hours. To the resulting suspension for 4-6 minutes add 4 g of a 20% aqueous solution of aluminum sulfate and mix for 3 to 6 minutes. After filtration and separation from the beads, the water paste is subjected to beating from water in a Werner-Perlyiderar type mixer for 35 minutes with a portioned loading of 150 g of ML-1110 varnish (dry residue 54%). The resulting paste is diluted with varnish ML-1110 in an amount of 1100 g and xylene in an amount of 1100 g.

Получают композицию состава, мас. Get the composition composition, wt.

пленкообразователь 27
модифицированный пигмент 6
органический растворитель 67
Композиция характеризуется высокой стабильностью (степень седиментации ≅1% ) и дает покрытия с ярко выраженным металлическим эффектом и высокими физико-механическими показателями (прочность на удар 50 кгс•см, твердость 0,5, прочность на изгиб 1 мм, адгезии 1 балл).film former 27
modified pigment 6
organic solvent 67
The composition is characterized by high stability (degree of sedimentation ≅1%) and gives coatings with a pronounced metallic effect and high physical and mechanical properties (impact strength 50 kgf • cm, hardness 0.5, bending strength 1 mm, adhesion 1 point).

Примеры 2 10. Получают другие композиции аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что изменяют тип и количество модифицированного тонирующего пигмента, количества модифицированной алюминиевой пудры, пленкообразователя и органического растворителя. В таблице 1 приведены составы полученных лакокрасочных композиций, а в таблице 2 их свойства и свойства покрытий на из основе. Examples 2 10. Other compositions are prepared analogously to example 1, with the only difference being that the type and amount of modified tinting pigment, the amount of modified aluminum powder, film former and organic solvent are changed. Table 1 shows the compositions of the obtained paint compositions, and in table 2 their properties and the properties of coatings based on.

Claims (1)

Композиция для лакокрасочного покрытия с металлическим эффектом, включающая пленкообразователь, пигмент и органический растворитель, отличающаяся тем, что она в качестве пигмента содержит алюминиевую пудру или ее смесь с 1 3 мас. тонирующего пигмента, модифицированную карбоксилсодержащим олигоэфиром, полученным на основе пентаэритрита, диметилтерефталата или фталевого ангидрида при их мольном соотношении 3 2 с последующей обработкой 1 5 молями фталевого ангидрида на 3 моля пентаэритрита и солью поливалентного металла, при следующем соотношении компонентов, мас. A composition for paintwork with a metallic effect, including a film former, a pigment and an organic solvent, characterized in that it contains aluminum powder as a pigment or a mixture thereof with 1 to 3 wt. a tinting pigment modified with a carboxyl-containing oligoester obtained on the basis of pentaerythritol, dimethyl terephthalate or phthalic anhydride with a molar ratio of 3 2 followed by treatment with 1 5 moles of phthalic anhydride per 3 mol of pentaerythritol and the salt of the following polyvalent metal, with a polyvalent metal salt. Пленкообразователь 16 34
Пигмент 3 6
Органический растворитель 60 80Film former 16 34
Pigment 3 6
Organic solvent 60 80

Images