АКРИЛОВЫЙ ЛАК ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2012 года по МПК C09D133/08 C09D133/10 C09D133/12 C09D7/12 

Предлагаемое изобретение направлено на создание водно-дисперсионного акрилового лака для изделий из древесины, позволяющего получать высоко-глянцевые покрытия и обеспечивать высокие эксплуатационные характеристики. Данное изобретение может найти применение в деревообрабатывающей и лакокрасочной промышленности.

В настоящее время все более востребованными материалами для обработки изделий из древесины являются продукты на основе водных дисперсий полимеров. Это обусловлено тем, что данный класс материалов обладает замечательными свойствами - экологическая чистота, пожаробезопасность, взрывобезопасность, легкость и удобство в применении.

Известен водно-дисперсионный лак по патенту РФ №2142972 для прозрачной защитно-декоративной отделки древесины и древесных материалов. Данный лак обладает высокими эксплуатационными характеристиками - стойкостью к воздействию воды, твердостью пленки. К недостаткам композиции можно отнести то, что она позволяет получать только полуматовые покрытия (блеск 20-30%).

Наиболее близким по техническому результату к изобретению является водно-дисперсионный лак для изделий из древесины, сохраняющий ее натуральную структуру по патенту РФ №2270216, выбранный в качестве прототипа. Данная композиция включает в себя водную дисперсию стиролакриловаго сополимера Лакротен Э-34, в качестве коалесцента бутилцеллозольв, в качестве загустителя гидроксиэтилцеллюлозу Натрасол и Лакротен Э-41, в качестве пеногасителя RHODOLINE DF 6120 - водную эмульсию минеральных масел и поверхностно-активных веществ, в качестве консерванта препарат Бакцид - продукт взаимодействия моноэтаноламина и параформа, в качестве нейтрализатора - 20%-ный водный раствор аммиака, этиленгликоль, добавку для улучшения розлива Аквацер 503 на основе неионной эмульсии окисленного полиэтиленового воска в воде, добавку для улучшения поверхностных свойств Аквамат 263 на основе водной дисперсии полиэтиленового воска, антикратерную добавку EFKA 3570 на основе нейтрализованного полиакрилата и при необходимости воду.

Данная композиция обладает высокими эксплуатационными характеристиками -прочностью к истиранию, высокой эластичностью, стойкостью пленки к воздействию воды, прочностью пленки при ударе, адгезией к деревянной подложке. К недостаткам известного способа относиться то, что покрытия, получаемые при применении лака, могут быть только полуматовыми (блеск 20-26%), или полуглянцевыми (блеск 37-49%).

Из RU 2153514, 127.07.2000 (D2) известна краска для отделки строительных изделий, элементов зданий, и сооружений, содержащая латекс акрилового каучука, например, марки Примал 219 N, загуститель, например, марки Акрисол ТТ-935, диспергатор Оротан 731 К, пеногаситель Нопко NXZ, коалесцирующую добавку - сложный эфироспирт 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират «Тексанол», консервант Катон LXE, двуокись титана, мел, тальк, каолин, слюду, воду и другие целевые добавки. Указанная краска имеет высокую адгезию к обрабатываемой поверхности, светостойкость, жизнеспособность, стойкость к статическому воздействию воды и высокую укрывистость. К относительным недостаткам данной композиции можно отнести отсутствие глянца и высокую укрывистость, что ограничивает область ее применения, т.к. изделия из древесины лучше окрашивать материалами, подчеркивающими структуру и цвет древесины, что невозможно с помощью указанной краски.

Всегда существует большая потребность в лакокрасочных композициях, образующих высоко-глянцевые покрытия (блеск больше 60%), придающих поверхности особый эстетический вид.

Задачей изобретения является создание акрилового лака для изделий из древесины, не вуалирующей структуру древесины и позволяющего получать высокоглянцевые покрытия (блеск 64-72%) при сохранении высоких эксплуатационных и технических характеристиках - времени высыхания, твердости пленки, эластичность пленки, стойкость пленки к воде, прочность пленки, адгезии к деревянной подложке.

Данная задача решается тем, что акриловый лак для изделий из древесины содержит акриловую дисперсию Примал AC-4800ER, которая представляет собой водную дисперсию сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты, коалесцирующую добавку Некскоут NX-795 - сложного эфироспирта 2,2,4-триметил-1,3-пентадиол-моноизобутирата, восковую добавку Аквацер 502 - неионную эмульсию полиэтиленового воска в воде, диспергатор Оротан 681, представляющий собой аммониевую соль сополимера акриловой и метакриловой кислот, Акрисол RM-2020 неионогенный полиуретановый загуститель с ассоциативным механизмом действия, нейтрализатор - 20%-ный водный раствор аммиака, пеногаситель Нопко NXZ, представляющий собой смесь синтетических масел и эфиров модифицированных жирных кислот со 100%-ной концентрацией активных компонентов, консервант Катон LXE, активными ингредиентами которого являются 5-хлоро-2-метил-4-изотиазолин-3-он и 2-метил-4-изотиазолин-3-он, воду, при следующем соотношении компонентов, масс.%:

акриловая дисперсия Примал AC-4800ER - 58-67 коалесцирующая добавка Некскоут NX-795 - 7,0-8,75 восковая добавка Аквацер 502 - 1,9-2,2 диспергатор Оротан 681 - 1,1-1,4 полиуретановый загуститель Акрисол RM-2020 - 3,2-3,5 нейтрализатор - 20%-ный водный раствор аммиака - 0,25-0,3 пеногаситель Нопко NXZ - 0,2-0,3 консервант Катон LXE - 0,35-0,4 вода - остальное

Предварительно в отдельных емкостях готовят раствор загустителя и аммиачную воду. В смесителе при скорости вращения вала 200-400 об./мин производится изготовление лака: загружают акриловую дисперсию и при работающей мешалке загружают коалесцирующую добавку, пеногаситель, консервант. Далее загружают загуститель, диспергатор, восковую добавку и нейтрализатор. После тщательного перемешивания производят измерение рН и в случае необходимости осуществляют корректировку рН нейтрализатором. Изготовленный лак фильтруют и фасуют в тару. Лак наносится на поверхность кистью, валиком, краскопультом в 1-3 слоя. Время сушки между слоями составляет 1 час, последний слой сушат 24 часа.

Данное сочетание компонентов позволяет решить поставленную задачу - получение высокоглянцевого лака.

В таблице 1 приведены рецептуры лака, в таблице 2 - показатели свойств лака и покрытий на его основе.

Из таблицы 2 видно, что лак обладает повышенной степенью блеска (64-72%), что позволяет отнести его в категорию высокоглянцевых покрытий (Казакова Е.Е., Скороходова О.Н. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения. - М.: ООО "Пэйнт-Медиа", 2003, с.105-113), при обеспечении технических и эксплуатационных характеристиках не ниже, чем у прототипа.

Таблица 1 Составы лаков Наименование компонентов Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Примал AC-4800ER 58 61 64 67 Некскоут NX-795 7,0 8,25 8,5 8,75 Аквацер 502 1,9 2 2,1 2,2 Оротан 681 1,1 1,2 1,3 1,4 Акрисол RM-2020 3,2 3,3 3,4 3,5 20%-ный водный раствор аммиака 0,25 0,25 0,3 0,3 Нопко NXZ 0,2 0,2 0,3 0,3 Катон LXE 0,35 0,35 0,4 0,4 Вода 28,0 23,45 19,7 16,15

Таблица 2 Характеристики Наименование показателей Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4 Прототип Внешний вид покрытия Однородное прозрачное покрытие без посторонних включений Однородное прозрачное покрытие без посторонних включений Условная вязкость при Т=(20±5)°С по Вискозиметру ВЗ-246, с. 52 54 59 61 36-70 Массовая доля нелетучих веществ, % 38 40 43 45 37-45 Время высыхания до степени 3 при Т=(20±5)°С, ч. 0,6 0,7 0,7 0,8 0,7 Твердость пленки по ТМЛ-2124, усл.ед. 0,42 0,42 0,43 0,45 0,42-0,44 Эластичность пленки при изгибе, мм 1 1 1 1 1 Стойкость пленки на деревянной подложке к статическому воздействию воды при Т=(20±5)°С, ч 24, 24 24 22 24 Показатель кислотности, рН 8,5 8,4 8,2 8,1 7,5-8,8 Блеск по фотоэлектрическому блескомеру, % 72 69 67 64 30-35 Прочность пленки при ударе, см 48 50 52 52 50 Адгезия к деревянной подложке, балл (метод решетчатых надрезов, максимальный балл = 1) 1 1 1 1 1

Изобретение относится к технологии получения акрилового лака для изделий из древесины, позволяющего получать высоко-глянцевые прозрачные покрытия. Акриловый лак включает в себя дисперсию акрилового сополимера Примал AC-4800ER, коалесцирующую добавку Некскоут NX-795, восковую добавку Аквацер 502, диспергатор марки Оротан 681, полиуретановый загуститель Акрисол RM-2020, нейтрализатор - 20%-ный водный раствор аммиака, пеногаситель Нопко NXZ, консервант Катон LXE, воду. Акриловый лак при данном сочетании компонентов характеризуется высокими эксплуатационными характеристиками и образует высоко-глянцевое прозрачное покрытие на изделиях из дерева. 2 табл.

Акриловый лак для изделий из древесины, содержащий акриловую дисперсию, коалесцирующую добавку, восковую добавку, диспергатор, полиуретановый загуститель, нейтрализатор, пеногаситель, консервант, воду, отличающийся тем, что в качестве акриловой дисперсии он содержит дисперсию акрилового сополимера Примал AC-4800ER, в качестве коалесцирующей добавки - Некскоут NX-795, в качестве восковой добавки - Аквацер 502, в качестве полиуретанового загустителя - Акрисол RM-2020, в качестве пеногасителя - Нопко NXZ, в качестве консерванта - Катон LXE, в качестве диспергатора содержит диспергатор марки Оротан 681 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Акриловая дисперсия Примал AC-4800ER 58-67 Коалесцирующая добавка Некскоут NX-795 7,0-8,75 Восковая добавка Аквацер 502 1,9-2,2 Диспергатор Оротан 681 1,1-1,4 Загуститель Акрисол RM-2020 3,2-3,5 Пеногаситель Нопко NXZ 0,2-0,3 Нейтрализатор - 20%-ный водный раствор аммиака 0,25-0,3 Консервант Катон LXE 0,35-0,4 Вода Остальное