СПОСОБ ПРИДАНИЯ ДЕРЕВЯННОЙ ОСНОВЕ ПОВЫШЕННОЙ СТОЙКОСТИ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2006 года по МПК C09D175/04 C08G18/70 C08J3/03 

Изобретение относится к способу нанесения на деревянную основу или основу с деревянной поверхностью покрытия с повышенной стойкостью к воздействию химических продуктов.

В частности, изобретение относится к способу нанесения покрытий с указанными выше свойствами на деревянные поверхности интерьеров, будь то личного или общественного пользования, а именно: на паркетные полы, двери, стены, плинтусы, мебель или внутреннюю отделку автомобилей.

Деревянные поверхности подвергаются воздействию многих химических факторов и подлежат защите нанесением на них окрашивающего или лакового покрытия.

Из химических продуктов, ухудшающих внешний вид деревянных поверхностей интерьера, можно указать, в частности, такие средства ухода, как моющие средства для очистки поверхностей, а также жировые вещества и некоторые пищевые продукты, такие как кофе, горчица, уксус, молоко и вино, в частности красное.

Из жировых веществ, ухудшающих внешний вид деревянных поверхностей, можно назвать, в частности, косметические кремы и солнцезащитные средства, которые после своего, как правило, случайного контакта с деревянной поверхностью оставляют на ней следы, пятна, разводы, являющиеся очень трудно устранимыми, в том числе и в тех случаях, когда эти поверхности имеют защитное покрытие, например лаковое.

В целях защиты деревянных поверхностей, их покрывают, как известно, красками или лаками полиуретанового типа.

Такие покрытия получают путем нанесения на защищаемую поверхность композиции, содержащей многоатомный спирт (полиол) и изоцианатный отвердитель, изоцианатные функциональные группы которого реагируют с гидроксильными функциональными группами многоатомного спирта и образуют полиуретановую сетку.

Из-за температурной чувствительности древесины нанесенные покрытия сушат при температуре окружающей среды, иногда при более высокой, но не превышающей 60°С температуре.

Для этого необходимо применять так называемые системы "2 К", состоящие из двух компонентов, из которых первым компонентом является полимерный многоатомный спирт, а вторым - изоцианат.

Оба компонента смешивают между собой непосредственно перед применением композиции с целью предупреждения образования сетки до нанесения покрытия.

Многоатомный спирт и отвердитель могут применяться в виде раствора, суспензии или эмульсии.

В связи с изменением законодательства, касающегося использования летучих органических растворителей, в частности, в бытовых целях, а также в связи с мерами по охране окружающей среды в настоящее время отмечается тенденция, направленная на отказ от применения органических растворителей и на применение для нанесения на обрабатываемые поверхности водных эмульсий, содержащих многоатомный спирт с введением в них отвердителя перед применением.

Одной из главных трудностей при использовании эмульсии, согласно изобретению, является сложность ручного введения отвердителя в водную эмульсию на основе многоатомного спирта из-за различий вязкости изоцианатной композиции и многоатомного спирта.

Действительно, для нанесении покрытий на поверхности бытового назначения пользователь смешивает изоцианат и многоатомный спирт перед применением, как правило, вручную, не пользуясь механическими смесительными устройствами.

Из-за гидрофобности изоцианата приходится, как правило, придавать ему гидрофильные свойства или прибегать к специальному оборудованию, создающему интенсивное перемешивание для введения гидрофобного изоцианатного компонента в водную фазу.

Другим решением является модификация (поли)изоцианата для придания ему гидрофильности и, следовательно, способности к диспергированию или образованию эмульсии в воде.

В патенте US 5252696 предложено для этих целей вводить в полиизоцианат гидроксильные полиэфирные группы реакцией между гидроксильной группой полиэфира и функциональной группой NCO полиизоцианата.

Однако покрытия, выполненные с использованием водных эмульсий из многоатомного спирта и изоцианата(ов), обладают, как правило, лишь посредственной стойкостью, которая является недостаточной при воздействии химических продуктов.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа нанесения на основу с деревянной поверхностью покрытия полиуретанового типа с использованием композиции на основе блокированных или слабо блокированных изоцианата(ов), действующих в качестве отвердителей, которая может легко вводиться в водную эмульсию многоатомного спирта, в частности, вручную.

Целью изобретения является, в частности, разработка способа нанесения композиции на основе изоцианата(ов), которая может легко вводиться в водную эмульсию многоатомного спирта без необходимости снижения вязкости композиции на основе изоцианата(ов) введением значительных количеств органического растворителя.

Другой целью изобретения является разработка способа с использованием композиции на основе скрытых или слабо скрытых изоцианата(ов), которая после ее введения в водную эмульсию многоатомного спирта и нанесения на основу с деревянной поверхностью позволяет получать покрытие с повышенной твердостью.

Еще одной целью изобретения является разработка способа с использованием композиции на основе из изоцианата(ов) указанного выше типа, при котором обеспечивается хороший внешний вид поверхности.

Целью изобретения также является разработка способа с использованием композиции на основе изоцианата(ов), обеспечивающей повышенную стойкость к воздействию химических продуктов.

В WO 97/31960 описана композиция на основе диспергируемого в водной фазе изоцианата, являющаяся эффективной при нанесении красок или лака.

В этой публикации сообщается о применении указанного типа изоцианата для нанесения покрытий на стальные пластины в виде полиуретановой пленки.

Как правило, областью применения для отвердителей такого типа являются покрытия для автомобильных кузовов или наружных стальных конструкций, таких как мосты, строительные металлические леса и др.

Исследования, проведенные авторами настоящего изобретения, позволили обнаружить, что изоцианатные композиции, такие как описанные в WO/97/31960, будучи нанесенными на деревянные поверхности, неожиданно приводят к превосходным результатам, в частности, обеспечивают повышенные твердость и стойкость к воздействию химических продуктов.

Изобретение касается способа нанесения на основу с деревянной поверхностью покрытия с улучшенными свойствами в отношении твердости и стойкости к воздействию химических продуктов, отличающегося тем, что он содержит следующие стадии:

a) добавление к водной суспензии многоатомного спирта композиции на основе изоцианата(ов) и анионного поверхностно-активного вещества (ПАВ), содержащего гидрофильную часть с анионной группой и липофильную часть с углеводородным радикалом, при этом указанное ПАВ содержит также фрагмент цепи полиэтилен- и/или полипропиленгликоля, по меньшей мере, с 1, предпочтительно, по меньшей мере, с 5, преимущественно, по меньшей мере, с 7 этиленилокси и/или пропиленилокси звеньями, при этом композиция на основе из изоцианата(ов) содержит не более 30 мас.% ПАВ, связанного с функциональной изоцианатной группой, для образования эмульсии из изоцианата(ов) и многоатомного спирта в воде;

b) нанесение полученной смеси на деревянную поверхность указанной основы;

c) выдержка для протекания реакции изоцианата(ов) с многоатомным спиртом для образования полиуретанового покрытия.

ПАВ может присутствовать в композиции на основе многоатомного спирта, в композиции на основе изоцианата(ов) или может добавляться в водную суспензию многоатомного спирта одновременно с изоцианатной композицией.

Однако предпочтительно, чтобы ПАВ присутствовал в композиции на основе изоцианата(ов).

Предпочтительно выбирать ПАВ так, чтобы оно не содержало функциональной группы, реагирующей с (поли)изоцианатом, и присутствовало в суспензии по существу в свободной форме, а не в форме, соединенной химической связью с (поли)изоцианатом.

Под "по существу в свободной форме" понимается, что менее 30 мас.%, преимущественно менее 20 мас.%, предпочтительно менее 10 мас.% ПАВ находятся в связанной форме.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения анионное ПАВ содержит, по меньшей мере, одну функциональную группу, выбранную из сульфатов или фосфатов арила(ов) и/или алкила(ов), арил- или алкилфосфонатов, - фосфинатов и сульфонатов.

Предпочтительно, чтобы анионное ПАВ содержало гидрофильную часть, образованную анионной функциональной группой, фрагментом цепи полиэтиленгликоля и/или полипропиленгликоля и липофильную часть, образованную углеводородным радикалом.

Липофильная часть образована предпочтительно алкильными и арильными радикалами предпочтительно с 6-30 атомами углерода.

Наиболее предпочтительным является анионное ПАВ, соответствующее формуле:

где q равно 0 или 1; р означает целое число, равное 1 или 2; m означает ноль или целое число, равное 1 или 2; Х и X', одинаковые или различные, являются цепью с не более чем двумя атомами углерода; s означает ноль или целое число, выбранное из интервала от 1 до 30, преимущественно из интервала от 5 до 25, предпочтительно из интервала от 9 до 20; n означает ноль или целое число, выбранное из интервала от 1 до 30, преимущественно - из интервала 5-25, предпочтительно - из интервала 9-20; Е представляет собой фосфор или серу; R₁ и R₂, одинаковые или различные, означают углеводородный радикал, выбираемый преимущественно из необязательно замещенных С₆-С₃₀арил или необязательно замещенных C₁-C₂₀алкил, предпочтительно необязательно замещенных С₁₀-С₂₀алкилов.

Хотя это не входит в состав предпочтительных соединений, тем не менее необходимо отметить, что s и/или n могут быть равны 0 при условии, что Е означает фосфор и что в том случае, когда s и n равны 0, соответственно R₁ и/или R₂ являются предпочтительно разветвленными алкилами с 8-12 атомами углерода, или аралкилами с 12-16 атомами углерода, или алкиларилами с 10-14 атомами углерода.

Один из двухвалентных радикалов Х и X' может быть также радикалом типа ([EO_m(O^-)р]), способным образовывать пирокислоты, такие как сложные симметричные или несимметричные диэфиры фосфорной кислоты.

Общее количество атомов углерода в анионных соединениях согласно настоящему изобретению составляет преимущественно не более около 100, предпочтительно не более 50.

Двухвалентные радикалы Х и при необходимости X' выбираются преимущественно из следующих двухвалентных радикалов (левая часть формулы относится к Е):

- когда Е означает Р, один из двухвалентных радикалов Х или X' может быть O-Р(O)(O)-Х'';

- когда Е означает Р, один из двухвалентных радикалов Х или X' может быть -O-(R₁₀-OP)(O)-X'', где R₁₀ означает углеводородный остаток с 2-30 атомами углерода, содержащий одно или несколько этиленилокси или пропиленилокси звеньев, преимущественно по меньшей мере 5, предпочтительно по меньшей мере 7, а X'' означает атом кислорода или простую связь;

- непосредственная связь между Е и первым этиленом упомянутого фрагмента цепи полиэтиленгликоля;

- необязательно замещенный метилен и в таком случае предпочтительно частично наделенный функциональностью;

- структурная цепь -Y-, -D-Y-, -Y-D-, -Y-D-Y', в которой

→ Y и Y', одинаковые или различные, означают халькоген, выбираемый преимущественно из наиболее легких элементов, а именно серы и, главным образом, кислорода, и металлоидов, наиболее близких к халькогену фосфора, и относящийся к колонке VB в виде производных амина или третичных фосфинов, при этом третичным радикалом является преимущественно радикал, содержащий не более 4 атомов углерода, предпочтительно не более 2 атомов углерода;

→ D означает алкилен, при необходимости замещенный и наделенный функциональностью, при этом D означает преимущественно этилен или метилен, предпочтительно этилен в структурах -D-Y- и, главным образом, в структурах -Y-D-Y', и метилен в структурах -Y-D-.

В том случае, когда Е означает фосфор, формула (I) принимает вид формулы (II):

которая в случае, когда q означает 0, имеет вид:

где - р означает 0 или целое число, равное 1 или 2;

- m означает 0 или целое число, равное 1 или 2;

- сумма р+m+q равна трем или менее;

- сумма 1+р+2m+q равна трем или четырем;

- Х и X', одинаковые или различные, означают цепь, содержащую не более двух атомов углерода;

- n означает целое число, выбранное из интервала от 5 до 30, преимущественно из интервала от 5 до 25, предпочтительно из интервала от 9 до 20;

- R₁ и R₂, одинаковые или различные, означают углеводородный радикал, выбираемый преимущественно из арилов и алкилов, таких как охарактеризованные выше, необязательно замещенных, в частности, атомом галогена, предпочтительно атомом фтора.

В приведенных выше формулах этиленоксигруппы могут быть частично заменены пропиленоксигруппами. Тем не менее, желательно, чтобы соединения содержали большей частью этиленоксигруппы.

В описании настоящей заявки использована периодическая система элементов, приведенная в Дополнении к Бюллетеню Химического общества Франции за январь 1966 г., №1.

Необходимая функциональность алкиленов и, в частности, метиленов (X и X') была обеспечена с помощью гидрофильных функциональных групп (третичных аминов и других анионных функциональных групп, в т.ч. с помощью тех, которые были описаны выше [EO_m(O^-)_р]).

Противокатион выбирается из неорганических катионов, катионов металлов или органических катионов.

Предпочтительно, чтобы противокатион был одновалентным и выбирался из неорганических катионов или органических, предпочтительно не нуклеофильных катионов четвертичного или третичного типа, в частности, с окончанием на "оний" из пятой колонки, таких как фосфоний, аммоний, или из шестой колонки, таких как сульфоний и др. или их смесей. Предпочтительными являются противокатионы типа аммоний, образуемые амином, предпочтительно - третичным. Кроме того, предпочтительно исключить случай, когда органический катион содержит атом водорода, вступающий в реакцию с изоцианатной функциональной группой.

Неорганические катионы могут быть хелатированы агентами фазового переноса, такими как краун-эфиры.

Показатель кислотности органических или неорганических катионов равен преимущественно 8-12.

Катионы и, в частности, амины, соответствующие катионам аммония, не обладают поверхностно-активными свойствами, но при этом желательно, чтобы они обладали хорошей растворимостью, во всяком случае достаточной для обеспечения растворимости указанных соединений, содержащих анионную функциональную группу и преимущественно фрагмент полиэтиленгликолевой цепи, в водной фазе, с обеспечением рабочей концентрации. Предпочтительными являются третичные амины, содержащие не более 12 атомов углерода, преимущественно не более 10 атомов углерода, предпочтительно не более 8 атомов углерода на одну функциональную группу, оканчивающуюся на "оний". Амины могут содержать и другие функциональные группы, в частности, такие, которые соответствуют функциональным группам аминокислот и циклического эфира, такого как N-метилморфолин, или не соответствующие им. Другие функциональные группы присутствуют преимущественно в таком виде, в котором они не вступают в реакцию с изоцианатными функциональными группами и не происходит значительного ухудшения растворимости в водной фазе.

Предпочтительным амином является триэтиламин.

Наиболее предпочтительно, чтобы анионные соединения, согласно изобретению, присутствовали в нейтральном виде, т.е. чтобы показатель рН в результате растворения и контакта с водой составлял, по меньшей мере, 3, преимущественно 4, предпочтительно 5, но не более 12, преимущественно 11, предпочтительно 10.

Если Е означает фосфор, то желательно применять смеси из сложных моно- и диэфира в молярном соотношении от 1/10 до 10, преимущественно от 1/4 до 4. Такие смеси могут дополнительно содержать фосфорную кислоту в количестве от 1 до около 20 мас.%, но предпочтительно - не более 10 мас.%, и 0-5 мас.% эфиров пирофосфорной кислоты. Предпочтительно, чтобы фосфорная кислота была переведена, по меньшей мере, частично в соль с тем, чтобы обеспечивались заданные диапазоны рН. В сложных моно- и диэфирах часть этиленоксигрупп может быть заменена пропиленоксигруппами. Тем не менее предпочтительно, чтобы этиленоксигруппы присутствовали в большинстве.

(Поли)изоцианатом, согласно изобретению, может быть любой изоцианат и (поли)изоцианат. Предпочтительные (поли)изоцианаты выбираются из продуктов гомо- или гетероконденсации алкилендиизоцианатов, содержащих, в частности, продукты типа "биурет", "тримеры" и даже "форполимеры" с изоцианатой, содержащие, в частности, карбамидную, уретановую, аллофанатную, амидную, функциональные группы, а также из их смесей.

Могут применяться, например, полиизоцианаты, выпускаемые фирмой RHODIA, Франция, под названием "TOLONATE".

Как правило, предпочтительными полиизоцианатами являются продукты гомо- или гетероконденсации следующих мономерных изоцианатов:

- 1,6-гексаметилендиизоцианат,

- 1,12-додекандиизоцианат,

- циклобутан-1,3-диизоцианат,

- циклогексан-1,3 и/или 1,4-диизоцианат,

- 1-изоцианат-3,3,5-триметил-5-диизоцианатметилциклогексан, (изофорон-диизоцианат), IPDI,

- 2,4 и/или 2,6-гексагидротолуилендиизоцианат,

- гексагидро-1,3- и/или 1,4-фенилендиизоцианат,

- пергидро-2,4'- и/или 4,4'-дифенилметандиизоцианат,

- 1,3- и/или 1,4-фенилендиизоцианат,

- 2,4- и/или 2,6-толуилендиизоцианат,

- дифенилметан-2,4'- и/или 4,4'-диизоцианат,

- изоцианат-(4)-метилоктилен, диизоцианат (LTI или NTI),

- трифенилметан-4,4',4''-триизоцианат,

- 1,3-бис-изоцианатметилциклогексан,

- бис-изоцианатметилнорборнан (NBDI),

- 2-метилпентаметилендиизоцианат.

В изоцианатную композицию с ПАВ не требуется добавлять органический растворитель.

Однако для снижения вязкости композиции или для улучшения оптических свойств пленки может быть добавлено некоторое количество органического растворителя.

Тем не менее предпочтительно, чтобы композиция содержала не более 50 мас.%, преимущественно не более 40 мас.%, предпочтительно - не более 35 мас.% органического растворителя от общей массы изоцианатов в зависимости от типа многоатомного спирта, для которого предназначена добавляемая композиция.

Из пригодных для этого растворителей можно указать на метоксипропилацетат, бутилацетат, пропилендиметилгликоль, выпускаемый, например, под названием PROGLYDE DMM® de Dow, или же кетоны, пропиленгликольдиацетат, этил-3-этоксипропионат, бутилэтиленгликольацетат.

Массовое соотношение между изоцианатами и анионным ПАВ составляет чаще всего не более 1/3, преимущественно не более 20%, предпочтительно 10%.

Массовое соотношение между изоцианатами и ПАВ составляет преимущественно более 1%, предпочтительно 2%.

Также желательно, чтобы количество указанного или указанных ПАВ составляло от 10^-2 до 1, преимущественно от 5·10^-2 до 0,5 атома Е на 1 л.

Таким образом, массовое соотношение между изоцианатами и ПАВ составляет преимущественно, по меньшей мере, 2%, предпочтительно 4%, но не более около 20%, предпочтительно около 10%, следовательно, массовое соотношение составляет преимущественно от 2 до около 20%, предпочтительно - от 4 до около 10%.

Согласно настоящему изобретению указанное ПАВ может применяться самостоятельно или в смеси с одним или несколькими другими ПАВ. Последние могут быть веществами, которые соответствуют приведенному выше требованию к содержанию анионной функциональной группы и преимущественно фрагмента цепи полиэтиленгликоля в количестве предпочтительно не менее 5 этиленилоксизвеньев.

Эти возможные поверхностно-активные вещества могут быть также выбраны из других ионных соединений или из неионных, блокированных на конце цепи соединений. Однако представляется, что неионные соединения, содержащие функциональные спиртовые группы, оказывают на эмульгирование незначительное неблагоприятное воздействие, даже если при этом они положительно влияют на другие свойства лакокрасочной композиции; принимая это во внимание, предпочтительно, чтобы содержание соединения такого типа составляло не более одной трети, преимущественно не более одной пятой, предпочтительно не более одной десятой части от массы указанных анионных соединений согласно изобретению.

Весьма предпочтительно, чтобы массовое соотношение между поверхностно-активными соединениями, указанным выше анионным соединением и изоцианатами составляло от 4 до около 10%.

Дополнительно композиция может содержать катализатор, преимущественно скрытый (высвобождаемый под действием внешних агентов, например, видимого или ультрафиолетового излучения, кислорода).

В водной среде многоатомный спирт присутствует в водорастворимой или вододиспергируемой форме.

Может применяться водный раствор, получаемый, в частности, после нейтрализации ионных групп, или эмульсия полимера в воде, или дисперсная система латексного типа.

(Поли)изоцианатная композиция, содержащая при необходимости ПАВ, такое как охарактеризованное в данном изобретении, добавляется в водную эмульсию многоатомного спирта преимущественно вручную при перемешивании смеси шпателем.

Перевод в эмульсию осуществляется преимущественно при температуре ниже 50°С, предпочтительно при температуре окружающей среды. При необходимости оптимально задавать во время приготовления эмульсии показатель рН, равный по меньшей мере 3, но не более 11, предпочтительно - от 4 до 10.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения пигменты, в частности диоксид титана, диспергируют в многоатомном спирте (спиртах) перед введением добавки изоцианата.

Согласно предпочтительному варианту применения настоящего изобретения после получения дисперсии или эмульсии сумма компонентов в воде колеблется от 30 до 70 мас.% от общего веса композиции.

Однако в ходе исследований, приведших к созданию настоящего изобретения, в частности при исследовании алифатических изоцианатов, было установлено, что присутствует опасность неуправляемости различных реакций в том случае, когда применяются определенные количества воды. Поэтому необходимо исключить композиции, в которых массовое соотношение между, с одной стороны, водой и, с другой стороны, суммой изоцианата и ПАВ, согласно изобретению, в водной фазе составляет от 10^-2 до 0,5. В целях большей безопасности необходимо избегать соотношений от 10^-3 до 1.

Применяемым в рамках настоящего изобретения многоатомным спиртом является полимер, содержащий, по меньшей мере, две гидроксильных группы (фенольную или спиртовую), показатель гидроксила которых составляет преимущественно, от 0,5 до 5, предпочтительно - от 1 до 3 мас.% полимера.

По своему происхождению такие многоатомные спирты могут быть акриловым спиртом, полиэфирным спиртом, спирта на основе полиуретана, спиртом на основе алкидной смолы или же смешанным, в частности, на основе полиэфир-уретана и акрил-уретана.

Неожиданно было найдено, что превосходные свойства, обеспечивающие химическую стойкость и получаемые с помощью изоцианатной композиции, согласно изобретению, наблюдались независимо от типа многоатомного спирта, хотя, как правило, свойства покрытия зависят от пары полиизоцианат/многоатомный спирт.

Предпочтительным многоатомным спиртом является дисперсия алифатического полиуретана, модифицированного жирной кислотой, выпускаемая фирмой ALBERDINGK BOLEY под названием ALBERDINGK CUR 99®.

Другим многоатомным спиртом является дисперсия полиэфира полиуретана, выпускаемая фирмой ALBERDINGK под названием ALBERDINGK U915®.

Другими многоатомными спиртами, характризующимися положительными результатами, являются:

- многоатомный спирт PRIMAL Е-3275®, выпускаемый фирмой ROHM & HAAS,

- многоатомный спирт ALBERDINGK AC 31®, выпускаемый фирмой ALBERDINGK,

- многоатомный спирт ALBERDINGK CUR 60®, выпускаемый фирмой ALBERDINGK.

Молярное соотношение между свободными изоцианатными функциональными группами и гидроксильными функциональными группами составляет от 0,5 до 2,5, преимущественно от 0,8 до 1,6, предпочтительно - от 1 до 1,4.

Водная суспензия или эмульсия многоатомного спирта, в которую введены (поли)изоцианатная композиция и ПАВ, такое как охарактеризованное выше, после гомогенизации наносится на покрываемую основу.

Желательно наносить суспензию или эмульсию после выдержки в течение нескольких часов, преимущественно в течение не более четырех часов, после введения (поли)изоцианата в водную эмульсию многоатомного спирта.

Смесь наносят любым известным способом, традиционно применяемым для деревянных поверхностей, в частности, бытовых поверхностей, а именно: валиком, кистью, щеткой и даже в некоторых особых случаях - пневматическим пистолетом.

Как правило, предпочтительно наносить на покрываемую основу несколько слоев, преимущественно два или три.

Предпочтительно, чтобы толщина нанесенного покрытия после сушки составляла от 5 до 150 мкм, преимущественно от 30 до 100 мкм. Как правило, нанесенное покрытие предпочтительно сушить при температуре от 20 до 60°С в течение от 15 минут до 48 часов.

Независимо от типа многоатомного спирта полученное после сушки покрытие, а именно красочное или лаковое, обладает превосходной твердостью и повышенной стойкостью к воздействию химических, косметических и пищевых продуктов.

Таким образом, свойства, обеспечивающие химическую стойкость, являются особо высокими для таких растворителей, как дибутилфталат, этиловый спирт, ацетон, интенсивно окрашенные пищевые продукты, такие как кофе, красное вино, горчица, или же жирные продукты, такие как косметические кремы.

Твердость и химическая стойкость отмечены для разных видов древесины, а именно: сосна, пихта, ель, ясень, клен, красное дерево, бук и др.

Ниже приводятся примеры, поясняющие и иллюстрирующие изобретение.

Для большего понимания представленных примеров приведены фигуры 1-4, на которых:

на фиг.1 приведены результаты, характеризующие твердость, полученные после применения полиизоцианатной композиии согласно изобретению;

на фиг.2 - результаты, характеризующие химическую стойкость полиизоцианатной композиции согласно изобретению;

на фиг.3 - результаты, характеризующие твердость, полученные после применения полиизоцианатной композиции согласно изобретению;

на фиг.4 - результаты, характеризующие химическую стойкость, полученные после применения другой полиизоцианатной композиции согласно изобретению.

Твердость измеряли по Кëнигу с помощью пленочного съемника после одночасовой выдержки в камере, причем покрытие имело толщину 30 мкм - фиг.1 и 40 мкм - фиг.3 и было нанесено на стеклянную пластину.

Химическую стойкость измеряли на покрытиях, нанесенных на основу из сибирской сосны непосредственно после смешивания компонентов (изоцианата и многоатомного спирта). Оценка производилась по балльной системе от 0 до 5 (стандарт DIN (промышленные стандарты Германии) 68861, нулевой балл соответствовал превосходным свойствам, 5 баллов соответствовали посредственным свойствам). Испытующими продуктами были красное вино, растворимый кофе, крем NIVEA®, вода, сгущенное молоко, дибутилфталат, горчица и этиловый спирт с концентрацией 48 об.%.

Rhodafac® RE610 представляет собой смесь сложных моно- и диэфиров фосфора, согласно формуле II, средним составом его углеводородного радикала является полиэтоксилированный (десятикратно) нонилфенол. Молярное соотношение между сложными моно- и диэфиром составляет около 1 (после математического округления). Rhodafac®PA17 также содержит в качестве продукта, согласно изобретению, смесь сложных моно- и диэфира фосфора согласно формуле II, средним составом его углеводородного радикала представляет собой полиэтоксилированный (пятикратно) нонилфенол.

ПРИМЕР 1

Приготовление (поли)изоцианатной композиции согласно изобретению

165 г олигомера изоцианурата на основе тримера Tolonate® HDT смешивали с 24 г бутилацетата и 13 г Rhodafac® RE610 (смесь сложных моно- и диэфиров фосфора согласно формуле II) и 3 г триэтиламина. Смесь перемешивали с помощью рамной мешалки или диспергатора в течение 5 минут при скорости 100 об/мин. Смесь имела вязкость 0,84 Па·с при 20°С и окраску менее 100 АРНА.

ПРИМЕР 2

Смесь готовили из 92 г Tolonate® HDT, 10 г Rhodafac® RE610 и 2,3 г триэтиламина. Вязкость смеси составила 5,2 Па·с при 20°С, окраска менее 100 АРНА.

ПРИМЕР 3

Примеры на применение

Приготовили водную суспензию из многоатомного спирта (1-й компонент), содержащую (в последовательности добавления компонентов):

AlberdingkU 915® (37,1%)39,1Бутилгликоль2,7Бутилдигликоль2,7Вода7,75Byk® 0281,1Byk®0,15Acrysol® RM 81Acrysol®RM 10200,5Alberdingk® U 915 (37,1%)45Всего:100

Приготовили смесь, состоявшую из композиции, согласно примеру 3, изоцианатной композиции, согласно примерам 1 или 2, и двух изоцианатных композиций, известных из уровня техники (сравнительные примеры), с целью получения следующих целевых композиций:

Отвердитель13456Композиция согласно примеру 285   65Композиция 1*, известная из уровня техники 85   Композиция 2**, известная из уровня техники  65  Композиция согласно примеру 1   100 Proglyde DMM®151535 35Кол-во компонента 1 (в мас.%)9910910

* олигомер изоцианурат, содержащий около 100% ПАВ с полиэфирной цепью, связанной с изоцианатной функциональной группой;
** олигомер изоцианурат, содержащий около 100% ПАВ с полиэфирной цепью, связанной с изоцианатной функциональной группой.

Приготовленные смеси наносили на деревянную основу (из сибирской сосны) в виде трех последовательных слоев при толщине 30 мкм каждый (после сушки).

Для каждого покрытия оценивали твердость по Кёнигу, а также стойкость к воздействию различных химических, косметических или пищевых продуктов согласно стандарту ДИН 68861.

Результаты представлены на фиг.1 (твердость) и на фиг.2 (химическая стойкость).

ПРИМЕР 5

Примеры на применение

Приготовили водную суспензию многоатомного спирта (1-й компонент), содержащую (в последовательности добавления компонентов):

Alberdingk CUR 99® (34,7%)30Worlee WO 604 N0,5Dowanol DPM2Этилдигликоль3Вода6Byk® 3330,2Byk® 3460,3Acrysol® RM 20200,5Alberdingk® CUR 99 (34,7%)57,5Всего:100

Приготовили смесь, состоявшую из композиции согласно примеру 3, изоцианатной композиции согласно примеру 1 или 2 и двух изоцианатных композиций, известных из уровня техники (сравнительные примеры), с целью получения следующих целевых композиций:

Отвердитель1346Композиция согласно примеру 285   Композиция 1*, известная из уровня техники 85  Композиция 2**, известная из уровня техники  65 Композиция согласно примеру 1   100Proglyde DMM®151535 Кол-во компонента 1 (в мас.%)99109* олигомер изоцианурат, содержащий около 100% ПАВ с полиэфирной цепью, связанной с изоцианатной функциональной группой;
** олигомер изоцианурат, содержащий около 100% ПАВ с полиэфирной цепью, связанной с изоцианатной функциональной группой.

Приготовленные смеси наносили на деревянную основу (основу из сибирской сосны) в виде трех последовательных слоев с толщиной 30 мкм каждый (после сушки).

Для каждого покрытия оценивали твердость по Кёнигу, а также стойкость к воздействию разных химических, косметических или пищевых продуктов согласно стандарту ДИН 68861.

Результаты приведены на фиг.3 (твердость) и на фиг.4 (химическая стойкость).

В любом случае конечная твердость нанесенного покрытия была выше при использовании изоцианатных композиций согласно изобретению, чем при использовании изоцианатных покрытий, известных из уровня техники.

Химическая стойкость превышала в 1 и 2 раза стойкость покрытий, полученных с помощью полиизоцианатных композиций, известных из уровня техники.

Изобретение относится к способу нанесения на деревянную основу покрытия с повышенной стойкостью к воздействию химических продуктов. Описывается способ нанесения покрытия, включающий следующие этапы: а) добавление к водной суспензии многоатомного спирта композиции на основе изоцианата(ов) и анионного поверхностно-активного вещества (ПАВ), имеющего гидрофильную часть, содержащую анионную группу, и липофильную часть, содержащую углеводородный радикал, при этом указанная композиция на основе изоцианата(ов) содержит не более 30 мас.% ПАВ, связанного с изоцианатной группой, для образования эмульсии из изоцианата(ов) и многоатомного спирта в воде; б) нанесение полученной смеси на деревянную поверхность основы; в) выдержка для протекания реакции изоцианата(ов) с многоатомным спиртом, необходимой для образования полиуретанового покрытия. Полученные таким способом покрытия имеют твёрдость на уровне 90 единиц и являются химически устойчивыми к воздействию различных химических, косметических и пищевых продуктов, согласно стандарту ДИН 68861. 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ нанесения на основу с деревянной поверхностью покрытия с повышенной стойкостью к воздействию химических продуктов, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:

a) добавление к водной суспензии многоатомного спирта композиции на основе изоцианата(ов) и анионного поверхностно-активного вещества (ПАВ), имеющего гидрофильную часть, содержащую анионную группу, и липофильную часть, содержащую углеводородный радикал, при этом указанное ПАВ содержит также фрагмент полиэтилен- и/или полипропиленгликолевой цепи, по меньшей мере, с 1, преимущественно, по меньшей мере, с 5, предпочтительно, по меньшей мере, с 7 этиленилокси- и/или пропиленилокси-звеньями, при этом указанная композиция на основе изоцианата(ов) содержит не более 30 мас.% ПАВ, связанного с изоцианатной группой, для образования эмульсии из изоцианата(ов) и многоатомного спирта в воде;

b) нанесение полученной смеси на деревянную поверхность основы;

c) выдержка для протекания реакции изоцианата(ов) с многоатомным спиртом, необходимой для образования полиуретанового покрытия.

где q равно 0 или 1; р означает целое число, равное 1 или 2; m означает ноль или целое число от 1 до 2; Х и Х', одинаковые или различные, означают цепь с не более чем двумя атомами углерода; s означает ноль или целое число, выбранное из ряда 1-30, преимущественно из ряда 5-25, предпочтительно из ряда 9-20; n означает ноль или целое число, выбранное из ряда чисел 1-30, преимущественно из ряда 5-25, предпочтительно из ряда 9-20; Е представляет собой фосфор или серу; R₁ и R₂, одинаковые или различные, означают углеводородный радикал, выбираемый преимущественно из необязательных, замещенных арилов или алкилов, при этом противокатион выбирается из неорганических катионов, катионов металлов или органических катионов.