водно-дисперсионная композиция
Классы МПК: | C09D5/02 эмульсионные краски C09D133/04 гомополимеры или сополимеры сложных эфиров C09D133/08 гомополимеры или сополимеры акриловой кислоты |
Автор(ы): | Парахин Алексей Николаевич (RU), Минеева Ольга Ивановна (RU), Пимонова Ирина Витальевна (RU), Кустов Василий Геннадьевич (RU), Мокрецов Иван Игнатьевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное казенное предприятие "Пермский пороховой завод" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-08-10 публикация патента:
10.01.2008 |
Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовкам, предназначенным для грунтования и пропитки стен фасадов зданий и внутри помещений, в том числе с повышенной влажностью, по бетонным, кирпичным, каменным, оштукатуренным поверхностям, а также по поверхностям из гипсокартона, древесно-стружечным и древесно-волокнистым плитам и деревянным поверхностям перед проведением малярных работ. Описана водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее - 48-52%-ную водную акрилстирольную дисперсию, загуститель - метилгидроксиэтилцеллюлозу «Тилоза МН 30000 VP2», консервирующую добавку - раствор производных изотиазалинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6 гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» и синергическую смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF 19», пеногасящую добавку - трибутилфосфат и минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3», регулятор рН-среды - аммиак водный 25%-ный, растворитель - воду и дополнительно этиловый спирт, диспергирующую добавку - полифосфат натрия, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтилированный эфир алкилфенола ОП-10, пигмент - диоксид титана, наполнитель - мел и тальк, дополнительно содержит карбонат кальция кристаллический, при заявленном соотношении компонентов. Технический результат - предложенная водно-дисперсионная композиция обладает повышенной укрывистостью и белизной. 2 табл.
Формула изобретения
1. Водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее - 48-52%-ную водную акрилстирольную дисперсию, загуститель, консервирующую добавку - раствор производных изотиазалинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6 гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» и синергическую смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF 19», пеногасящую добавку - трибутилфосфат и минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К-3», регулятор рН-среды - аммиак водный 25%-ный и растворитель - воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диспергирующую добавку - полифосфат натрия, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтилированный эфир алкилфенола ОП-10, пигмент - диоксид титана и наполнитель - мел и тальк, кроме того, в качестве загустителя композиция содержит метилгидроксиэтилцеллюлозу «Тилоза МН 30000 VP2», а в качестве растворителя дополнительно содержит этиловый спирт, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
48-52%-ная водная акрилстирольная дисперсия | 15-25 |
Метилгидроксиэтилцеллюлоза «Тилоза МН 30000 VP 2» | 0,1-0,5 |
Раствор производных изотиазалинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» | 0,1-0,4 |
Синергическая смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF19» | 0,2-0,8 |
Трибутилфосфат | 0,3-0,8 |
Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3» | 0,1-0,5 |
Аммиак водный 25%-ный | 0,1-0,4 |
Полифосфат натрия | 0,5-1,5 |
Полиоксиэтилированный эфир алкилфенола ОП-10 | 0,1-0,5 |
Диоксид титана | 1-4 |
Мел | 30-45 |
Тальк | 2-5 |
Этиловый спирт | 3-10 |
Вода | 30-50 |
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит карбонат кальция кристаллический до 10 мас.ч.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области лакокрасочных композиций, а именно к грунтовкам водно-дисперсионным акриловым, предназначенным для грунтования и пропитки стен фасадов зданий и внутри помещений, в том числе с повышенной влажностью, по бетонным, газобетонным, кирпичным, каменным, оштукатуренным поверхностям, а также по поверхностям из гипсокартона, древесно-стружечным и древесно-волокнистым плитам и деревянным поверхностям перед проведением малярных работ.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является «Водно-дисперсионная композиция» по патенту РФ №2219206, МПК С09D 5/02, содержащая, мас.%:
Пленкообразующее:
Водная анионная дисперсия сополимера на основе акриловой кислоты стирола | |
и карбоксилсодержащего мономера «Эмульсар 272» или 50%-ная водная дисперсия сополимера н-бутилакрилата и стирола | |
«Финндисп А-10» или 39,5%-ная водная дисперсия акрилового сополимера «Финндисп R-280» | 20-40 |
Загуститель:
Сополимер (мет) акриловых мономеров марки «Акрэмос» или «Реолат 420» | |
или акрилуретановый загуститель ассоциативного типа «Полифоб» | 0,1-1,5 |
Консервирующая добавка:
Раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, | |
1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А26» | 0,1-0,2 |
Синергическая смесь ароматических и гетероциклических альгицидных | |
и фунгицидных активных добавок «Парметол DF 19» | 0,1-2,0 |
Коалесцирующая добавка:
Сложный эфироспирт 2,2,4 - триметил - 1,3 - пентадиолмоноизобутират | |
«Тексанол» и/или бутилдигликоль | 0,34-0,4 |
Пеногасящая добавка:
Трибутилфосфат или минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных | |
кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3» | |
или эмульсия сополимера простого эфира и силоксана, содержащего | |
фумигированный диоксид кремния «Фоамекс 825» | 0,2-1,0 |
Антифриз:
Этиленгликоль или пропиленгликоль | 0,5-5,0 |
Регулятор рН-среды:
Аммиак водный 25%-ный | 0,01-0,2 |
Растворитель:
Вода | остальное |
Недостатками этой водно-дисперсионной композиции являются невысокая укрывистость 110-130 г/м2 и низкая белизна 50-60%.
Задачей изобретения является создание водно-дисперсионной композиции, обладающей повышенной укрывистостью и белизной при сохранении значений остальных показателей на том же уровне.
Поставленная задача решается за счет того, что водно-дисперсионная композиция, включающая пленкообразующее - 48-52%-ную водную акрилстирольную дисперсию, загуститель, консервирующую добавку - раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроскиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А-26» и синергическую смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF 19», пеногасящую добавку - трибутилфосфат и минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3», регулятор рН-среды - аммиак водный 25%-ный и растворитель - воду, дополнительно содержит диспергирующую добавку - полифосфат натрия, поверхностно-активное вещество - полиоксиэтилированный эфир алкилфенола ОП-10, пигмент - диоксид титана и наполнитель - мел и тальк, кроме того, в качестве загустителя композиция содержит метилгидроксиэтилцеллюлозу «Тилоза МН 30000 VP 2», а в качестве растворителя дополнительно содержит этиловый спирт, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
48-52%-ная водная акрилстирольная дисперсия | 15-25 |
Метилгидроксиэтилцеллюлоза «Тилоза МН 30000 VP 2» | 0,1-0,5 |
Раствор производных изотиазалинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, | |
1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, | |
1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А26» | 0,1-0,4 |
Синергическая смесь ароматических и гетероциклических альгицидных | |
и фунгицидных активных добавок «Парметол DF19» | 0,2-0,8 |
Трибутилфосфат | 0,3-0,8 |
Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот | |
с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3» | 0,1-0,5 |
Аммиак водный 25%-ный | 0,1-0,4 |
Полифосфат натрия | 0,5-1,5 |
Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-10 | 0,1-0,5 |
Диоксид титана | 1-4 |
Мел | 30-45 |
Тальк | 2-5 |
Этиловый спирт | 3-10 |
Вода | 30-50 |
Композиция может дополнительно содержать карбонат кальция кристаллический до 10 мас.ч.
Компоненты, используемые в водно-дисперсионной композиции.
Пленкообразующее.
48-52%-ная водная акрилстирольная дисперсия по ТУ 2241-039-07507802-2001 марки «Диакам», представляющая собой продукт сополимеризации бутилакрилата, метакриловой (акриловой) кислоты и стирола.
Загуститель.
Метилгидроксиэтилцеллюлоза «Тилоза МН 30000 VP 2» представляет собой порошок медленного набухания с вязкостью 2%-ного водного раствора по Хепплеру 30000 МПа·с, с размером частиц 180 мм (лист спецификации фирмы Клариант ГмбХ, Германия).
Консервирующая добавка.
Раствор производных изотиазалинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А26» представляет собой светло-желтую жидкость, плотностью 1,04 г/см3, величина рН 6,8, вязкость при 20°С 25 с (лист безопасности фирмы Шульке, Германия).
Синергическая смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF19» представляет собой светло-серую дисперсию, плотность 1,00 г/см3 , величина рН 6, вязкость по Брукфильду 1500 МПа·с (лист безопасности фирмы Шульке, Германия).
Пеногасящая добавка.
Трибутилфосфат по ТУ 6-02-733-84, минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3», жидкость, плотность 0,9 г/см3, температура вспышки 170°С (лист безопасности фирмы Тего, Германия).
Регулятор рН-среды.
Аммиак водный 25%-ный по ГОСТ 9-92.
Диспергирующая добавка.
Полифосфат натрия по ТУ 48-0328-21-92.
Повехностно-активное вещество.
Полиоксиэтилированный эфир алкил фенола ОП-10 по ГОСТ 8433-81.
Пигмент.
Диоксид титана по ТУ 6-10-01650-92.
Наполнитель.
Мел по ГОСТ 82580-80, тальк по ГОСТ 19729-74, карбонат кальция кристаллический по ТУ 2321-006-12588040-99
Растворитель. Этиловый спирт по ТУ 38-402-62-117-80, вода по ГОСТ Р51232-98.
Предлагаемая водно-дисперсионная композиция готовится в два этапа.
Первый этап. Получение пигментной пасты. В смесителе без обогрева смешивают в течение 35-45 минут расчетное количество воды, этилового спирта, метилгидроксиэтилцеллюлозы, раствора производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А26», синергическую смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF19», трибутилфосфат, аммиак водный 25%-ный, полифосфат натрия, полиоксиэтилированный эфир алкилфенола ОП-10, диоксид титана, мел, тальк и перетирают до дисперсности 20 мкм.
Композиция также может содержать карбонат кальция кристаллический до 10 мас.ч. В этом случае данный компонент добавляют к вышеперечисленным.
Второй этап. Приготовление водно-дисперсионной композиции. Приготовленную пигментную пасту смешивают без обогрева с расчетным количеством 48-52%-ной водной акрилстирольной дисперсии, минерального масла - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамек К3» и оставшимся количеством воды.
В таблице 1 приведены примеры конкретного выполнения компонентного состава водно-дисперсионной композиции.
Свойства композиции определены по ГОСТ Р52020-2003. Показатель укрывистости и белизны водно-дисперсионной композиции по прототипу определен дополнительно.
В таблице 2 приведены свойства предлагаемой водно-дисперсионной композиции в сравнении с составом по прототипу.
Из таблицы 2 видно, что водно-дисперсионная композиция по изобретению имеет укрывистость 73-78 г/м 2 и белизну 90-95%.
Таблица 1 | |||||||||||
Наименование компонентов | По прототипу патент 2219206 мас.% | По примерам, мас.ч. | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Пленкообразующее: | |||||||||||
Водная анионная дисперсия сополимера на основе акриловой кислоты стирола и карбоксилсодержащего мономера «Эмульсар 272», или 50%-ная водная дисперсия сополимера н-бутилакрилата и стирола «Финндисп А-10», или 39,5%-ная водная дисперсия акрилового сополимера «Финндисп R-280» | 20-40 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
48-52%-ная водная акрилстирольная дисперсия | - | 15 | 20 | 22 | 18 | 20 | 23 | 22 | 24 | 25 | 25 |
Загуститель: | |||||||||||
Сополимер (мет) акриловых мономеров марки «Акрэмос» или Реолат 420» или акрилуретановый загуститель ассоциативного типа «Полифоб» Метилгидроксиэтилцеллюлоза «Тилоза МН 30000 VP2» | 0,1-1,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
- | 0,1 | 0,3 | 0,2 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
Консервирующая добавка: | |||||||||||
Раствор производных изотиазолинона: 1,2-гидрокси-5,8,11-триоксадодекана, 1,3-бис(гидроксиметил)-мочевины, 1,6-гидрокси-2,5-диоксагексана «Парметол А26» | 0,1-0,2 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,4 |
Синергическая смесь ароматических и гетероциклических альгицидных и фунгицидных активных добавок «Парметол DF19» | 0,1-2,0 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
Коалесцирующая добавка: | |||||||||||
Сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират «Тексанол» и/или бутилдигликоль | 0,3-0,4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Пеногасящая добавка: | |||||||||||
Трибутилфосфат или минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3» или эмульсия сополимера простого эфира и силоксана, содержащего фумигированный диоксид кремния «Фоамекс 825» | 0,2-1,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Трибутилфосфат | - | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,6 | 0,6 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,8 |
Минеральное масло - смесь эфиров ненасыщенных жирных кислот с гидрофобным кремнеземом «Фоамекс К3» | - | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
Антифриз: | |||||||||||
Этиленгликоль или пропиленгликоль | 0,5-5,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
Регулятор рН-среды: | |||||||||||
Аммиак водный 25%-ный | 0,01-0,2 | 0,1 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
Диспергирующая добавка: | |||||||||||
Полифосфат натрия | - | 0,5 | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,4 | 1,4 | 1,5 |
Поверхностно-активное вещество: | |||||||||||
Полиоксиэтилированный эфир алкилфенола ОП-10 | - | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
Пигмент: | |||||||||||
Диоксид титана | - | 1 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 3 | 3 | 4 |
Наполнитель: | |||||||||||
Мел | - | 30 | 33 | 35 | 37 | 39 | 40 | 43 | 43 | 43 | 45 |
Тальк | - | 2 | 3 | 4 | 4 | 3 | 2 | 3 | 4 | 4 | 5 |
Карбонат кальция кристаллический | - | - | - | - | 1 | - | 5 | - | 10 | - | - |
Растворитель: | |||||||||||
Этиловый спирт | - | 3 | 5 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 9 | 9 | 10 |
Вода | остальное | 30 | 33 | 35 | 37 | 40 | 45 | 47 | 48 | 49 | 50 |
Таблица 2 | |||||||||||
Физико-механические показатели | По прототипу Патент 2219206 | По примерам | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Массовая доля нелетучих веществ, % | 7-14 | 12 | 13 | 14 | 14 | 13 | 12 | 14 | 14 | 13 | 12 |
Условная вязкость при температуре плюс (20±5)°С по вискозиметру В3-246 | 8-20 | 17 | 20 | 18 | 19 | 20 | 17 | 17 | 18 | 20 | 20 |
Время высыхания при температуре плюс (20±5)°С до степени 3 | 20-50 | 18 | 18 | 17 | 15 | 15 | 16 | 18 | 18 | 17 | 16 |
Эластичность пленки при изгибе, мм | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Адгезия пленки к металлической поверхности, баллы | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Стойкость покрытия к статическому воздействию воды при температуре плюс (20±5)°С, ч | 24-72 | 70 | 70 | 71 | 70 | 69 | 71 | 71 | 69 | 70 | 70 |
рН среды | 7,7-9,2 | 8,0 | 8,1 | 8,2 | 8,3 | 8,3 | 8,4 | 8,1 | 8,4 | 8,3 | 8,2 |
Морозостойкость при температуре минус 20°С, циклы | 0-5 | 4 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 |
Укрывистость высушенной пленки, г/см2 | 110-130 | 73 | 75 | 74 | 75 | 75 | 78 | 78 | 73 | 74 | 76 |
Белизна, % | 50-60 | 90 | 91 | 94 | 95 | 93 | 92 | 95 | 94 | 93 | 95 |
Класс C09D5/02 эмульсионные краски
Класс C09D133/04 гомополимеры или сополимеры сложных эфиров
Класс C09D133/08 гомополимеры или сополимеры акриловой кислоты