Piyasada henüz benzeri olmayan ezme reçinesi, gelişmiş molekül yapısı sayesinde boya ve kaplama formülatörlerine endüstriyel kaplamalarda kullanılan hammaddeler için seçme özgürlüğü tanıyor.
“Dünya çapında uçucu organik bileşikler (VOC) için emisyon sınırları düşürülmektedir. Birkaç yıldan beri Avrupa Birliğinde VOC için çeşitli üst sınırlar geçerlidir; örneğin otomotiv endüstrisinde onarım boyaları için bu sınır 420 g/l’dir.
Bu sınır geçtiğimiz yıllarda Çin tarafından da sprey boyalar için belirlenmiştir ve bundan dolayı ülkenin belirli bölgelerinde artık VOC içeren boyalardan vergi alınması söz konusudur. VOC için henüz bir sınır değeri belirlememiş olan ülkeler de aynı yasayı takip edecekler ve önümüzdeki yıllar içerisinde özellikle AB ve ABD gibi önemli pazarlarda VOC kuralları çok daha sıkı olacaktır.
Bu durum formülatörler için büyük bir zorluk teşkil etmektedir. Yasal düzenlemelerin yerine getirilmesi için solvent oranını ciddi anlamda düşürmek ve hammadde seçiminde kısıtlanmak durumundadırlar.
Bu zamana dek boya ve kaplama ürünleri için hammadde üreticileri baz kaplamalardaki VOC oranı için çözümler geliştirmeye odaklanmıştır. Buna rağmen yeni ürün geliştirilmesindeki odak nokta pigment konsantreleridir ki nihai boyanın VOC içeriğini belirleyen yüksek VOC içeriğine sahiptirler.
Şimdiye kadar, pigment konsantresinin baz boyaya eklenmesi ile boyanın ağırlıkça VOC yüzdesi artıyordu. Bu proses tersine çevrilebilmiştir: pigment konsantresinin ilavesi ile boyadaki VOC içeriği azalmıştır.
Yeni sıvı ezme reçinesi, pazarda bulunan solvent içeren sanayi boyaları karşısında bitmiş boyanın VOC içeriğini yaklaşık olarak %20 oranında düşürebilmektedir.
Yeni ezme reçinesi iki özelliği ile viskozite düşüşü sağlar: İlki, ürünün kendisinin sıvı olmasıdır. İkincisi ise, üretilen pigment konsantresinin düşük viskozlu olmasını sağlamasıdır.
Örneğin, VOC içeriği 310 g/l ile sınırlı ise, pazardaki standart bir ürünün (standart bir katkı malzemesi ile birlikte) viskozite değeri 15.000mPas’dan büyük olmalıdır – bu da o ürünü kullanışsız yapmaktadır. Fakat yeni sıvı ezme reçinesinin viskozitesi (standart bir katkı malzemesi ile kombine edildiğinde) aynı VOC değerinde 600mPas’dır.
Reçinenin pigmentler üzerindeki kabul edilebilir ilgisi ve optimum pigment yüklemesi için stabilite özelliğinin iyi olması yüksek ölçüde viskozite düşüşünü mümkün kılmaktadır. Bunun için reçine, Evonik’in geliştirme mühendisleri tarafından pigment partiküllerinin flokülasyon eğilimini önleyecek şekilde tasarlanmıştır.
Van-der-Waals kuvvetlerinin flokülasyona uğramasını önlemek için, partiküller arasında yeterli boş hacmin olması gerekmektedir, böylece parçacıkların birbirleri ardına hareketi kolaylaştırılır.
Sıvı ezme reçinesi pigmentler için afinik gruplar içerdiğinden ve bu kimyasal yapısı reçineye ıslatma özelliği kattığından dolayı – katkı malzemesi olmadan dahi- stabilite özelliği çok iyidir. Pigment partikülleri arasındaki etkileşimin azaltılması pigment konsantresinin viskozitesini düşürür ve son derece iyi stabilite özelliği sağlar.
Pigment partiküllerinin uygun bir katkı maddesi ile ıslanması ile sıvı ezme reçinesi diğer ezme reçinelerden daha yüksek renk yoğunluğuna ulaşır. Açık gri poliüretan bir test yüzeyinde, market standardına göre aynı pigment miktarına sahipken (uygun katkı maddesi ile birlikte) gözle görülür şekilde daha iyi sonuçlar veriyor.
Düşük viskozite, pigment konsantresinde gerekli olan solvent miktarını düşürür ve böylece daha fazla pigment yüklemesine izin verir. Böylelikle, eşit konsantrasyon miktarında boyanın renk yoğunluğu iyileştirilmektedir.
2.000 mPas’lık hedef bir viskozite için, yeni ezme reçinesi uygun katkı maddesi ile kombine edildiğinde kıyaslanabilir bir rakip ürününe göre %50 daha fazla pigment yüklemesine izin verir.
Ayrıca, boya formülatörleri eskisiyle aynı renk şiddeti için daha az pigment konsantresine ihtiyaç duyar ve böylece yüksek katılı sistemleri daha ekonomik bir şekilde elde ederler.
Tüm bunlara ilave olarak, ezme reçinesinin bu zamana kadar kullanılan granül formu karşısında sıvı olması sebebi ile proses öncesinde solventte çözdürülmesi gerekmez ve bu ön hazırlık adımı tamamıyla atlanabilir.
Reçinenin sıvı olması bitmiş kaplamanın sertliği ile ilgili herhangi bir soruna yol açmaz. Üretim prosesi, ezme reçinenin düşük viskozitesi boyanın sertliği üzerinde çok az etki edecek şekilde tasarlanmıştır.
Sertlik üzerinde düşük ancak VOC düşüşü üzerinde büyük bir etki elde edilebilecek şekilde monomer kompozisyonu değiştirilerek camsı geçiş sıcaklığı ayarlanmıştır. Yeni ezme reçinenin molekül yapısına yaklaşık olarak iki yıllık yoğun çalışmalar sonucunda ulaşılmıştır.
Ayrıca, bir ezme reçinenin tüm standart gereksinimlerini yerine getirmektedir. Test sonuçlarının da gösterdiği üzere yeni ezme reçinesi, parlaklık (DIN EN ISO 2813), hava koşullarına karşı dayanıklılık (DIN EN ISO 9227, DIN EN ISO 6270-2), yapışma (DIN EN ISO 2409), kuruma süresi (ASTM D 5895), kimyasal dayanım (DIN EN ISO 2812-4) ve elastikiyet (DIN EN ISO 1520) gibi kaplama özellikleri üzerinde minimal etkiler göstermiştir.
Yeni ezme reçinesi ile yapılan boya ve kaplamalar hem polar hem de polar olmayan solventler ile aynı koşullar altında market standardına nazaran daha düşük rub-out etkisine sahiptir.
Hava koşullarına karşı dayanıklılık (DIN EN ISO 9227, DIN EN ISO 6270-2)
Sıvı ezme reçinesi keton reçinedir ve birçok bağlayıcı ve reçine tipleri ile yüksek bir uyumluluk sergilemektedir, alkid reçineler, polieterler, epoksi reçineler ve nitroselüloz gibi.
Formülatörler solvent olarak MPA tercih ederken, çalışmalar viskozite düşüşü vermesi açısından bunun doğru tercih olmadığını ve bütil asetat kullanılması gerektiğini göstermiştir.
Yeni ezme reçinesi geniş hammadde seçeneklerinin yanı sıra farklı formülasyon seçenekleri de sunmaktadır: örneğin, elde edilen boya ve kaplamalar sprey için daha uygundur.
Elastikiyetinden dolayı sıvı reçine ara katların çelik, galvanize çelik ya da PVC yüzeylere yapışmasında yardımcı reçine olarak da kullanılabilir. Sıvı reçine pot-life’ın uzatılması için de kullanılabilir.
Yeni ezme reçinesi, bu özelliklere şu anda ihtiyacı olmayan formülatörlere de avantajlar sunar. Düşük viskozite ve yüksek renk şiddeti ile daha verimli ve ekonomik bir tinting prosesi elde edilebilir.
Tego Variplus LK verimliliği arttırmak için de kullanılabilir. Formülatörler, pigment konsantresi değiştirilmeden ve rub-out değerleri ve renk şiddetinden ödün vermeden daha ekonomik tipte solvent kullanımı için gram pigment başına daha az reçine kullanmak isterler.
Başka bir avantaj ise: Sıvı ezme reçinenin yeni olanakları ile formülatörler ihtiyaç duyulan konsantre miktarını düşürürken pigment konsantrasyonunu arttırabilirler.
Evonik , ezme reçinenin viskozite avantajlarını en iyi şekilde kullanabilmek için buna uygun bir katkı maddesi geliştirmiştir: Tego® Dispers 676 viskozite düşüşünü destekler ve reçinenin etkinliğini arttırır.
Geliştirme mühendisleri bunu molekül çekirdeğini çok kompakt tutarak ve çok sayıda bağlayıcı grup entegre ederek sağlamıştır, böylece çok iyi bir pigment ıslanması elde edilmektedir.
Özet
Tego® VariPlus LK ezme reçinesi, Tego® Dispers 676 ile birlikte solvent içeren endüstriyel boyaların VOC içeriğini azaltır ve bundan dolayı pazarda eşsiz bir üründür. Yeni ezme reçinesi, formülatörlere VOC sınır değerinden dolayı daha önce kullanamadıkları bağlayıcıları tekrar gözden geçirme fırsatı verir. Özellikle pigment konsantrelerinin uzun üretim döngüleri ve sıkı VOC limit değerlerine karşın yeni kombinasyon gelecek yıllar için planlama güvenliği sağlar.
Bunlara ek olarak, bu yenilikçi sistem ile formülatörler farklı viskozite, pigment konsantreleri ve formülasyon oluşturmaları
konusunda daha özgür hale gelmişlerdir.
