ПАРКЕТНЫЙ ЛАК Российский патент 2004 года по МПК C09D5/02 C09D133/10 C09D133/12 

Изобретение относится к технологии изготовления водорастворимого акрилового лака для дерева, который может быть использован в качестве паркетного.

До недавнего времени для окраски паркета существовал незначительный ассортимент лакокрасочных материалов (ЛКМ), наиболее известны органорастворимые лаки: двухкомпонентный лак “Московский” на мочевино-формальдегидной основе и однокомпонентный лак АУ-271 (Полиур) на основе уралкидного связующего. В последние годы на рынке расширился ассортимент ЛКМ для внешней и внутренней отделки древесины, в том числе и водорастворимых. Как правило, для водорастворимых ЛКМ используют акриловые, акрилстирольные дисперсии полимеров. Многие зарубежные фирмы выпускают паркетные водные лаки: Parket varnish фирмы Sikkens, Голландия, лак Assa, фирмы Тиккурила, паркетные лаки фирм Fоrsit, Финляндия, Rohm and Haas, США и др.

Наиболее близким к заявленному изобретению является паркетный лак фирмы Forsit на основе акриловой дисперсии Finndisp 4300, содержащий Texanol в качестве коалесцента, а также загуститель, пеногаситель, диспергатор, пластификатор, тиурам-Д в качестве консерванта и воду. Характеристика покрытия на основе указанного лака: твердость 0,43; эластичность 1 мм; время высыхания 1 час; прочность пленки к истиранию - не менее 0,25 кг/ мкм (Лакокрасочные материалы и их применение, 11/99, с.4).

Технической задачей настоящего изобретения является повышение прочности к истиранию покрытия на основе паркетного лака, а также повышение его стойкости к биоразрушению.

Для достижения технического результата в паркетном лаке, содержащем акриловую дисперсию, Texanol (2,2,4-триметил-1,3-пентандиолмоноизобутират), пластификатор, пеногаситель, диспергатор, загуститель, консервант и воду, в качестве акриловой дисперсии содержит дисперсию акрилстирольного сополимера Акрэмос 106 на основе бутилакрилата, стирола, метилметакрилата и метакриловой кислоты в массовом соотношении 25,7:35,6:35,7:3,0, в качестве коалесцента используют смесь 1,4 диоксида диэтилена (диоксан); 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутирата (Texanol), бутилового эфира моноэтиленгликоля (бутилцеллозольв) в отношении 1,0:1,5:3,5, дополнительно содержит в качестве нейтрализатора 25% водный раствор аммиака, а в качестве консерванта - полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанная дисперсия 70-80

загуститель 0,5-1,5

диоксан 1,0-2,0

Texanol 1,5-3,0

бутилцеллозольв 3,5-7,0

пластификатор 1,0-2,5

пеногаситель 0,1-0,2

диспергатор 0,1-0,2

указанный нейтрализатор 0,1-0,2

указанный консервант 0,1-0,3

вода остальное

В качестве акрилстирольного сополимера используют дисперсию АКРЭМОС-106 (ТУ 2241-014-55856863-2002), специально синтезированную для этих целей. Состав: бутилакрилат - 25,7, стирол - 35,6, метилметакрилат - 35,7, метакриловая кислота - 3,0 Характеристика сополимера: М.М 800 тыс., рН 1,5-4,0. Минимальная температура пленкообразования (МТП) 60°С. Массовая доля сухого вещества 40-42%.

Сополимер получен методом эмульсионной полимеризации. Известно, что водные дисперсии сополимеров способны формировать покрытия при отверждении лишь в том случае, если это дисперсия на основе полимера, который находится в вязкотекучем состоянии, т.е. пленкообразование возможно при температуре около, или выше температуры стеклования, или лежит вблизи минимальной температуры пленкообразования (МТП). Для снижения МТП полимера и получения покрытий ниже этой температуры в систему добавляют различные коалесценты и пластификаторы. Коалесценты сильно различаются по своему воздействию на МТП, а дисперсии полимеров обладают индивидуальной чувствительностью к коалесцентам. Кроме того, выбор коалесцентов очень важен для достижения оптимальных физико-механических характеристик покрытия. Наиболее эффективными коалесцентами являются растворители, такие как Texanol, но он имеет тенденцию сохраняться в пленке долгое время. В связи с этим рекомендуется использовать различные комбинации коалесцентов (Лакокрасочные материалы и их применение 9/98, с.4).

Заявляется смесь коалесцентов: 1,4 диоксид диэтилена - диоксан М.М 88, плотность - 1,034, температура кипения - 101,4°С, 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутират - Texanol фирмы Eastman Chemicals, США, бутиловый эфир моноэтиленгликоля - бутилцеллозольв в отношении 1,0:1,5:3,5. В качестве загустителя используют UCAR Polyphobe-117 фирмы Union Carbide, США, Acrysol RM 2020, фирмы Rohm and Haas, США и др., в качестве пластификатора используют фосфатный пластификатор марки В (ТУ 6-06-241-92), трибутоксиэтилфосфат и др. Пеногасители: Foam 8325 фирмы Schwegman, Германия; Foamek-810, фирмы Tego, Foamex и др. В качестве диспергатора используют BYK-301 фирмы BYK Chemie, Германия, полифосфат натрия и др. Нейтрализатор - 25% водный раствор аммиака.

Древесина является особым видом подложки, имеет сложный органический состав (целлюлоза, лигнин), что делает древесину живым материалом, особенно чувствительным к воздействию биологических факторов, и требует повышенной и надежной защиты. Поэтому к консерванту, вводимому в водно-дисперсионный состав паркетного лака, помимо требований к сохранению лака в таре в течение срока его хранения, предъявляются требования к защите также покрытия от биоразрушений (потеря блеска, растрескивание). С этой целью предлагается использовать в качестве консерванта полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГХ). Это один из многих производных полигуанидина, который обладает альгицидной активностью (стойкостью к водорослям), что очень важно для защиты, древесины (RU 1616898, 1990). Обычно используемые консерванты для зашиты ЛКМ в таре на основе производных метил-, хлорметилизоциазолинона, такие как Metatin 55-64N, Metatin 55-03 фирмы Acima Chemical Industries LTD, Швейцария и Parmetol A-26, фирмы Schulke and Mayer, Германия не обеспечивают необходимых свойств покрытию при его эксплуатации.

Известно использование ПГМГХ в составах красок типа Биокрапаг в количестве 3-7 мас.% в качестве биоцидной добавки (RU 2131897, 1999 г.)

В настоящем изобретении используют ПГМГХ в качестве консерванта в количестве 0,1-0,3 мас.%. Способы получения ПГМГХ описаны в патентах SU 1616898, 1990 г., RU 2039735, 1995 г., RU 2142293, 1999 г. В качестве ПГМГХ используют Метацид, М.М.800-2000, рН 5% водного раствора 6-7, температура плавления 165°С. Используют также полисепт, представляющий собой 25% водный раствор метацида (ТУ 10-09-29-89).

Технология получения паркетного лака

Предварительно в отдельных емкостях готовят смесь коалесцентов, раствор загустителя, аммиачную воду, затем в смесителе производят составление лака: загружают дисперсию и при работающей мешалке добавляют смесь коалесцентов, метацид и остальные добавки. После чего производят постановку лака на тип с последующей фильтрацией и фасовкой в тару. Лак наносят на подготовленную поверхность кистью, валиком, методом распыления в 2-3 слоя с промежуточной сушкой между слоями 6 ч, последний слой сушат 24 ч. Каждый предыдущий слой зашкуривают шлифовальной шкуркой.

В табл.1 приведены рецептуры паркетных лаков, в табл.2 - показатели свойств лака и покрытий на его основе. В качестве контрольных примеров приведены составы паркетных лаков с использованием акриловых дисперсий Finndisp 4300 фирмы Forsit, Финляндия с МТП 45-47°С, Primal 4800 фирмы Rohm and Haas, США с МТП 52°С (примеры 4 и 5). Как видно из табл.2, покрытия паркетных лаков с использованием указанных дисперсий не достигают по величине показателя прочности покрытия к истиранию (2 и 2,5 кг/мкм соответственно). В примерах 6-8 приведены рецептуры паркетных лаков с использованием только одного коалесцента. Из табл.2 видно, что эти покрытия уступают заявленным также по величине прочности к истиранию, эластичности и твердости. В примерах 9 и 10 приведены составы паркетных лаков со смесями коалесцентов, лежащих ниже и выше заявляемого состава. Покрытия на основе этих лаков уступают заявляемым по величине прочности на истирание, времени высыхания, эластичности.

Изобретение относится к технологии изготовления водорастворимого акрилового лака для дерева, который может быть использован в качестве паркетного. Паркетный лак включает дисперсию акрилстирольного сополимера Акремос 106 на основе бутилакрилата, стирола, метилметакрилата и метакриловой кислоты при их массовом соотношении 25,7:35,6:35,7:3,0, в количестве 70,0-80,0 мас.%, загуститель 0,5-1,5 мас.%, коалесцент, в качестве которого содержащий смесь 1,4 диоксида диэтилена – диоксан 1,0-2,0 мас.%, 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутирата – Texanol 1,5-3,0 мас.% и бутилового эфира моноэтиленгликоля – бутилцеллозольва 3,5-7 мас.% в отношении 1,0:1,5:3,5, пластификатор в количестве 1,0-2,5 мас.%, диспергатор в количестве 0,1-0,2 мас.%, пеногаситель 0,1-0,2 мас.%, консервант – полигексаметиленгуанидин гидрохлорид 0,1-0,3 мас.%, нейтрализатор - 25% водный раствор аммиака. Паркетный лак по данному изобретению характеризуется повышенной прочностью к истиранию покрытия на его основе, а также повышенной стойкостью к биоразрушению. 2 табл.

Паркетный лак, включающий акриловую дисперсию, загуститель, коалесцент, пластификатор, диспергатор, пеногаситель, консервант и воду, отличающийся тем, что в качестве акриловой дисперсии он содержит дисперсию акрилстирольного сополимера Акрэмос 106 на основе бутилакрилата, стирола, метилметакрилата и метакриловой кислоты при их массовом соотношении 25,7:35,6: 35,7: 3,0, в качестве коалесцента содержит смесь 1,4 диоксида диэтилена-диоксан, 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутирата-Texanol и бутилового эфира моноэтиленгликоля-бутилцеллозольва в отношении 1,0:1,5:3,5, дополнительно содержит в качестве нейтрализатора 25%-ный водный раствор аммиака, а в качестве консерванта - полигексаметиленгуанидин гидрохлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная дисперсия 70,0-80,0

Загуститель 0,5-1,5

Диоксан 1,0-2,0

Texanol 1,5-3,0

Бутилцеллозольв 3,5-7,0

Пластификатор 1,0-2,5

Диспергатор 0,1-0,2

Пеногаситель 0,1-0,2

Указанный нейтрализатор 0,1-0,2

Указанный консервант 0,1-0,3

Вода Остальное