專利名稱：用于處理木材和木材制品的水溶性聚合物分散體中應用的添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一可用于木材和木材制品處理的在水性聚合物分散體中的添加劑的應用。將該木材以上底漆或涂層的方式處理，以達到防止木材內所含物質的逸出。
許多在木材工業中所應用的木材品種含有或多或少的有干擾作用的木材內含物，其在加工或者在以后的使用過程中均是不期望的。首先其涉及木質素和單寧物質，例如在木材如橡樹，紅松，印茄木中大量存在這類物質。在潮氣和特別是溫度的上升的作用下，在木材進行工業加工或手工制作以及以后的使用時該物質總是會在木材表面形成斑痕。為防止該現象必須在木材表面以涂層和上底漆的方式處理，以形成一隔離層。
對于源自所加工的木材的建材，斑痕的形成還涉及有其他的原因。例如所謂的木質纖維板和石膏板，從它們的表面同樣可溶出類單寧的內部物質。其表現為在白色石膏表面可感覺到的黃色斑痕的形式。
為防止這些不期望的現象，在表面涂層前先涂上起隔離層作用的底漆。通常所使用的是粘合劑，其基本上是聚氨酯或環氧樹脂并含有溶劑，例如在EP 0 420 293中所述的。該系統的缺點是干燥時間較長，含有溶劑和必需預先作一附加的涂層處理。
在近年來做出了一些改良，其是將一定的含有諸如鉻，鎢，硼和鉬離子的金屬化合物與色素或粘合劑混合。然而，這里所使用的金屬化合物是有毒性的。在US-A 3 847 857中敘述了這類的金屬化合物。
在EP 709 441 B1中給出了一含有鋯鹽的水性分散體。按照權利要求5該分散體含有97至70％重的乳濁聚合物和水溶性的鋯化合物量為分散體重量的0.2至20％的(以ZrO2計)。該鋯鹽化合物由于較低的PH-值必須用一銨化合物來穩定，才能使得其與分散體中的其它成份平和相處。
因此存在進一步的任務，找到更易相容的添加劑，以提供通常用于上底色或涂層分散體的添加劑，使其與分散體中的其它成份平和相處并在化學上是穩定的。
該任務的解決將按照本發明的權利要求1和2通過應用水溶性的鈦化合物來完成。
按照本發明的添加劑是一水溶性的鈦化合物。作為水溶性的鈦化合物可考慮的是帶有一有機α-羥基碳酸作為配位體，如乳酸的復合鈦螯合物。優選的是，作為鈦化合物采用乳酸鈦，其化學名稱為鈦酸酯(2)二羥基雙[2-羥基丙烷(2-)-二銨。該鈦化合物可添加到水溶性的合成材料分散體中，該分散體可被用作木材表面等的涂料或涂層，以防底漆的滲出。該鈦化合物可作為水性溶液直接定量加入合成材料分散體中或以其為基礎的系統中。
優選的鈦化合物使用量對上底漆而言為重量的0.2至20％，特別是0.5至10％，特別優選的是1至5％，鈦以氧化鈦TiO2為計并按照水溶性的合成材料分散體換算得。
本發明的添加劑具有下列優點● 該鈦化合物具有一中性的PH-值。
● 該鈦化合物在分散體中可形成薄的氧化鈦層。
● 氧化鈦同時是一種常用的白色顏料，因此上漆后會特別帶來外觀上的發亮感。
● 本發明的添加劑是水溶性的。
● 其可以水溶液的形式使用，不需要有機溶劑。
● 由于該鈦化合物的中性PH-值，使其與通常在分散體色素中的成分可平和相處。對由該法生產的合成材料分散體的良好使用性能不受絮凝或分解的影響。
下述的表格和實例給出了本發明，但本發明不僅限于此。
檢驗報告該試驗將基于下述的粘合劑來進行的-Acronal S 726苯乙烯-丙烯酸酯-分散體-Mowilith LDM 6150(48％FK)基于丙烯酸酯和苯乙烯的無增塑劑的水溶性分散體涂層檢驗的報告首先將這兩種粘合劑在未加入本發明的分散體時在兩個不同報告中進行了檢驗。
表1
在表中所使用的產品名稱將在本文的附錄中列出。
報告的應用和檢驗調制好的涂層材料借助一高壓噴槍以濕層厚度約100g/m2涂布于試驗板上。以避免涂層材料由于未最佳脫氣等產生應用缺陷。
首先在室溫下干燥30分鐘，然后緊接著在40℃下干燥60分鐘。
該木板將上1和2層的底漆。該表層漆(白色絲般光滑)將在整塊板上進行涂布。這里借助高壓噴槍來完成涂布。這里的涂布量同樣為約100g/m2。
表2白色絲般光滑表層漆的報告
涂層的建立雙層涂層的建立 三層涂層的建立基于Alberdingk APU 1061(約100g/m2)的表層漆隔離層(約100g/m2)
表3試驗的結果
表4雙層涂層的結果
表5三層涂層的結果
試驗結果最好的結果是按照本發明的鈦化合物和硫酸氧鈦銨的兩個產品。
在總色調中的改變(ΔE-值)在實驗中所使用的按照市場名稱列出的產品各為1.TEGODispers 745 W 基于具親色素基團的中等聚丙烯酸酯的分散劑2.Acrysol RM 8 基于聚氨酯的增稠劑
3.Kronos 2059TiO2色素4.Omyacarb 2 GU 沉淀的碳酸鈣5.TEGO Wet 265基礎濕潤劑6.Acronal S 726 苯乙烯-丙烯酸鹽分散體7.Mowilith LDM 6150 基于丙烯酸酯和苯乙烯的無增塑劑的水溶性分散物8.Aerosil 972 焦精硅酸9.TEGO Foamex 800 除沫劑10.Alberdingk APU 1061氨酯-丙烯酸鹽聚合物11.Dowanol DPnB 膜形成助劑12.Titanbit 硫酸氧鈦銨
權利要求
1.水性鈦螯形化合物作為添加劑在用于處理木材和木材制品的水性聚合物分散體中的應用。
2.按照權利要求1的應用，其中作為水性的鈦螯形化合物采用乳酸鈦，即鈦酸酯(2)-二羥基雙[2-羥基丙烷-(2-)-二銨，其用量為水性聚合分散體的0.2至20wt％，優選的是0.5至10wt％，特別優選的是1至5wt％，鈦以氧化鈦TiO2計。
全文摘要
本發明涉及一用于木材和木材制品處理的在水性聚合物分散體中的添加劑的應用。將該木材以上底漆或涂層的方式處理，以達到防止木材內所含物質的逸出。為達到此目的采用一種水溶性的鈦螯形化合物取得了良好的實驗結果。
文檔編號C08L101/14GK1494472SQ02805860
公開日2004年5月5日 申請日期2002年3月1日 優先權日2001年3月2日
發明者托馬斯·斯塔菲, 邁克爾·施密特, 韋恩弗萊德·海倫, 馬庫斯·霍施克, 施密特, 霍施克, 托馬斯 斯塔菲, 萊德 海倫 申請人:Bk吉烏里尼化學兩合公司, 高斯米特公開有限公司