专利名称：用于处理木材和木材制品的水溶性聚合物分散体中应用的添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一可用于木材和木材制品处理的在水性聚合物分散体中的添加剂的应用。将该木材以上底漆或涂层的方式处理，以达到防止木材内所含物质的逸出。
许多在木材工业中所应用的木材品种含有或多或少的有干扰作用的木材内含物，其在加工或者在以后的使用过程中均是不期望的。首先其涉及木质素和单宁物质，例如在木材如橡树，红松，印茄木中大量存在这类物质。在潮气和特别是温度的上升的作用下，在木材进行工业加工或手工制作以及以后的使用时该物质总是会在木材表面形成斑痕。为防止该现象必须在木材表面以涂层和上底漆的方式处理，以形成一隔离层。
对于源自所加工的木材的建材，斑痕的形成还涉及有其他的原因。例如所谓的木质纤维板和石膏板，从它们的表面同样可溶出类单宁的内部物质。其表现为在白色石膏表面可感觉到的黄色斑痕的形式。
为防止这些不期望的现象，在表面涂层前先涂上起隔离层作用的底漆。通常所使用的是粘合剂，其基本上是聚氨酯或环氧树脂并含有溶剂，例如在EP 0 420 293中所述的。该系统的缺点是干燥时间较长，含有溶剂和必需预先作一附加的涂层处理。
在近年来做出了一些改良，其是将一定的含有诸如铬，钨，硼和钼离子的金属化合物与色素或粘合剂混合。然而，这里所使用的金属化合物是有毒性的。在US-A 3 847 857中叙述了这类的金属化合物。
在EP 709 441 B1中给出了一含有锆盐的水性分散体。按照权利要求5该分散体含有97至70％重的乳浊聚合物和水溶性的锆化合物量为分散体重量的0.2至20％的(以ZrO2计)。该锆盐化合物由于较低的PH-值必须用一铵化合物来稳定，才能使得其与分散体中的其它成份平和相处。
因此存在进一步的任务，找到更易相容的添加剂，以提供通常用于上底色或涂层分散体的添加剂，使其与分散体中的其它成份平和相处并在化学上是稳定的。
该任务的解决将按照本发明的权利要求1和2通过应用水溶性的钛化合物来完成。
按照本发明的添加剂是一水溶性的钛化合物。作为水溶性的钛化合物可考虑的是带有一有机α-羟基碳酸作为配位体，如乳酸的复合钛螯合物。优选的是，作为钛化合物采用乳酸钛，其化学名称为钛酸酯(2)二羟基双[2-羟基丙烷(2-)-二铵。该钛化合物可添加到水溶性的合成材料分散体中，该分散体可被用作木材表面等的涂料或涂层，以防底漆的渗出。该钛化合物可作为水性溶液直接定量加入合成材料分散体中或以其为基础的系统中。
优选的钛化合物使用量对上底漆而言为重量的0.2至20％，特别是0.5至10％，特别优选的是1至5％，钛以氧化钛TiO2为计并按照水溶性的合成材料分散体换算得。
本发明的添加剂具有下列优点● 该钛化合物具有一中性的PH-值。
● 该钛化合物在分散体中可形成薄的氧化钛层。
● 氧化钛同时是一种常用的白色颜料，因此上漆后会特别带来外观上的发亮感。
● 本发明的添加剂是水溶性的。
● 其可以水溶液的形式使用，不需要有机溶剂。
● 由于该钛化合物的中性PH-值，使其与通常在分散体色素中的成分可平和相处。对由该法生产的合成材料分散体的良好使用性能不受絮凝或分解的影响。
下述的表格和实例给出了本发明，但本发明不仅限于此。
检验报告该试验将基于下述的粘合剂来进行的-Acronal S 726苯乙烯-丙烯酸酯-分散体-Mowilith LDM 6150(48％FK)基于丙烯酸酯和苯乙烯的无增塑剂的水溶性分散体涂层检验的报告首先将这两种粘合剂在未加入本发明的分散体时在两个不同报告中进行了检验。
表1
在表中所使用的产品名称将在本文的附录中列出。
报告的应用和检验调制好的涂层材料借助一高压喷枪以湿层厚度约100g/m2涂布于试验板上。以避免涂层材料由于未最佳脱气等产生应用缺陷。
首先在室温下干燥30分钟，然后紧接着在40℃下干燥60分钟。
该木板将上1和2层的底漆。该表层漆(白色丝般光滑)将在整块板上进行涂布。这里借助高压喷枪来完成涂布。这里的涂布量同样为约100g/m2。
表2白色丝般光滑表层漆的报告
涂层的建立双层涂层的建立 三层涂层的建立基于Alberdingk APU 1061(约100g/m2)的表层漆隔离层(约100g/m2)
表3试验的结果
表4双层涂层的结果
表5三层涂层的结果
试验结果最好的结果是按照本发明的钛化合物和硫酸氧钛铵的两个产品。
在总色调中的改变(ΔE-值)在实验中所使用的按照市场名称列出的产品各为1.TEGODispers 745 W 基于具亲色素基团的中等聚丙烯酸酯的分散剂2.Acrysol RM 8 基于聚氨酯的增稠剂
3.Kronos 2059TiO2色素4.Omyacarb 2 GU 沉淀的碳酸钙5.TEGO Wet 265基础湿润剂6.Acronal S 726 苯乙烯-丙烯酸盐分散体7.Mowilith LDM 6150 基于丙烯酸酯和苯乙烯的无增塑剂的水溶性分散物8.Aerosil 972 焦精硅酸9.TEGO Foamex 800 除沫剂10.Alberdingk APU 1061氨酯-丙烯酸盐聚合物11.Dowanol DPnB 膜形成助剂12.Titanbit 硫酸氧钛铵
权利要求
1.水性钛螯形化合物作为添加剂在用于处理木材和木材制品的水性聚合物分散体中的应用。
2.按照权利要求1的应用，其中作为水性的钛螯形化合物采用乳酸钛，即钛酸酯(2)-二羟基双[2-羟基丙烷-(2-)-二铵，其用量为水性聚合分散体的0.2至20wt％，优选的是0.5至10wt％，特别优选的是1至5wt％，钛以氧化钛TiO2计。
全文摘要
本发明涉及一用于木材和木材制品处理的在水性聚合物分散体中的添加剂的应用。将该木材以上底漆或涂层的方式处理，以达到防止木材内所含物质的逸出。为达到此目的采用一种水溶性的钛螯形化合物取得了良好的实验结果。
文档编号C08L101/14GK1494472SQ02805860
公开日2004年5月5日 申请日期2002年3月1日 优先权日2001年3月2日
发明者托马斯·斯塔菲, 迈克尔·施密特, 韦恩弗莱德·海伦, 马库斯·霍施克, 施密特, 霍施克, 托马斯 斯塔菲, 莱德 海伦 申请人:Bk吉乌里尼化学两合公司, 高斯米特公开有限公司