Применение латексной композиции, содержащей по меньшей мере одну уреидогруппу, для адгезии на древесине

Номер патента: 17811

Опубликовано: 29.03.2013

Авторы: Бетт Уилльям, Буссо Жан-Ноэль, Кастен Жан-Кристоф

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Применение для поверхностной обработки водостойкой древесины водной дисперсии, которая содержит по меньшей мере один латекс, имеющий по меньшей мере одну уреидогруппу, полученный эмульсионной полимеризацией смеси по меньшей мере одного мономера А, выбранного из стирола или его производных; бутадиена; хлоропрена; сложных эфиров метакриловой кислоты; (мет)акриловых кислот; малеинового ангидрида; сложных виниловых эфиров; виниловых нитрилов и сульфонатных мономеров, и по меньшей мере одного акрилового мономера В формулы

Рисунок 1

в которой R4 и R5 представляют собой независимо атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, выбранную из метила, пропила и бутила, циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 8 атомов углерода, арильную или аралкильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, возможно содержащую алкильную группу с 1-4 атомами углерода, выбранную из фенила, метилфенила, бензила или метилбензила,

А и А' представляют собой независимо алкиленовую группу с 2-4 атомами углерода, возможно содержащую алкильную группу с 1-4 атомами углерода,

X представляет собой атом кислорода или серы.

2. Применение по п.1, отличающееся тем, что акриловый мономер В представляет собой соединение формулы If, в которой R4 и R5 представляют собой, соответственно, атом водорода и метильную группу и А и А¢ представляют собой независимо этиленовую, пропиленовую или изопропиленовую группу.

3. Применение по п.2, отличающееся тем, что акриловый мономер В представляет собой этилметакриламидэтиленмочевину формулы Ig

Рисунок 2

4. Применение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что мономер А является метилметакрилатом, этилакрилатом, бутилакрилатом, 2-этилгексилакрилатом; акриловой кислотой, метакриловой кислотой; винилацетатом, винилверсататом, 1-аллилокси-2-гидроксипропилсульфонатом натрия или калия, аллилсульфонатом натрия или калия или акриламидометилпропансульфонатом натрия или калия.

5. Применение по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что смесь мономеров содержит:

a) от 60 до 99 мас.% по отношению к общей массе смеси мономеров по меньшей мере одного мономера А,

b) от 1 до 40 мас.% по отношению к общей массе смеси мономеров по меньшей мере одного акрилового мономера В.

6. Применение по п.5, отличающееся тем, что содержание акрилового мономера В в смеси мономеров составляет от 1 до 20 мас.% или от 1 до 10 мас.% по отношению к общей массе смеси мономеров.

7. Применение по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что латекс имеет минимальную температуру пленкообразования между 0 и 80°C или 0 и 40°C и температуру стеклования между -20 и 90°C или между 10 и 50°C.

8. Применение по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что водостойкой древесиной является древесина, выбранная из бука, сосны, сипо, дуба, пара-пара, меранти, курупиксы, эвкалипта или тауари, подвергнутая обработке с использованием синтетического жира, жира растительного или животного происхождения.

9. Применение по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что дисперсия состоит из следующих составляющих в массовых соотношениях: латекс от 89 до 100%, пластификатор от 0 до 5%, силан от 0 до 1%, соединение, поглощающее УФ-излучение, от 0 до 5%.

10. Применение по п.9, отличающееся тем, что силан представляет собой γ-глицидоксипропил­триметоксисилан.

Текст

Смотреть все

ПРИМЕНЕНИЕ ЛАТЕКСНОЙ КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНУ УРЕИДОГРУППУ, ДЛЯ АДГЕЗИИ НА ДРЕВЕСИНЕ Настоящее изобретение относится к применению для поверхностной обработки водостойкой древесины водной дисперсии, которая содержит по меньшей мере один латекс, имеющий по меньшей мере одну уреидогруппу, полученный эмульсионной полимеризацией смеси по меньшей мере одного мономера А, выбранного из стирола или его производных; бутадиена; хлоропрена; сложных эфиров метакриловой кислоты; (мет)акриловых кислот; малеинового ангидрида; сложных виниловых эфиров; виниловых нитрилов и сульфонатных мономеров и по меньшей мере одного акрилового мономера В формулы If в которой R4 и R5 представляют собой независимо атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, выбранную из метила, пропила и бутила,циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 8 атомов углерода, арильную или аралкильную группу,имеющую от 6 до 12 атомов углерода, возможно содержащую алкильную группу с 1-4 атомами углерода, выбранную из фенила, метилфенила, бензила или метилбензила, А и А' представляют собой независимо алкиленовую группу с 2-4 атомами углерода, возможно содержащую алкильную группу с 1-4 атомами углерода, X представляет собой атом кислорода или серы. Настоящее изобретение относится к производству древесно-целлюлозных материалов, в частности к области поверхностной обработки древесины. Изобретение описывает, в частности, водную композицию, содержащую акриловый латекс по меньшей мере с одной уреидогруппой, а также применение данной композиции для обработки древесины, более конкретно древесины, предварительно обработанной жиром. Натуральная древесина используется как материал в строительстве для изготовления изделий,предназначенных в некоторых случаях для установки их в условиях внешнего воздействия: она служит,например, для изготовления дверей, ставень или рам. Эти изделия никогда не используются без предварительной обработки. Обычно на них наносят поверхностное покрытие, содержащее, возможно, несколько слоев (первичный, краска, наружное покрытие), которые служат для украшения и защиты древесины от старения под воздействием дождя и ультрафиолетовых лучей. Древесина может также подвергаться предварительной объемной обработке, в основном жиром,для повышения стойкости из-за уменьшения количества воды, поглощаемой древесиной при контакте с влагой. Вода действительно оказывает пагубное влияние, так как она способствует развитию различных видов древесного жука и приводит к изменению размеров древесины (древесина "разбухает"), что ведет к образованию трещин. В дальнейшем автор будет ссылаться на древесину, подвергшуюся объемной обработке жиром, как на "водостойкую древесину", такую как термопромасленная древесина, разработанная обществомOlobois, древесина, обработанная согласно заявке на патент FR 2801241, описывающей способ, разработанный фирмой CIRAD, а также древесина, описанная в патентах WO 05/007369, WO 03/049913, WO 04/033171. Особое внимание обращается на древесину, разработанную обществом Lapeyre, как описано в патенте WO 03/084723. Авторов интересовал, главным образом, первичный слой, непосредственно соприкасающийся с древесиной, причем автор ссылается исключительно на связующие вещества, нанесенные в водной фазе,так как они обладают преимуществами из-за наименьшей токсичности и слабого воздействия на окружающую среду по сравнению со связующими веществами, нанесенными в растворителях. Этому слою необходимо иметь длительную адгезию с древесиной, чтобы различные защитные и декоративные функции покрытия сохранялись со временем. Адгезию этого слоя трудно гарантировать, если древесина подверглась предварительной обработке для придания ей гидрофобного характера. При нанесении связующего обычным способом на "гидрофобную" натуральную или агломерированную древесину в водной фазе трудно избежать потери воды. Действительно, вода имеет тенденцию "выступать каплями" на обработанной древесине и пленка покрытия частично дает усадку до просушки, что наносит вред ее эстетическим и защитным свойствам. Кроме того, как только пленка высохнет, необходимо обеспечить адгезию с подложкой, называемой подложкой низкой энергии (что означает, что на молекулярном уровне трудно обеспечить между обработанной древесиной и покрытием связи, отличные от сил Ван-дер-Ваальса, которые являются мало адгезивными). Кроме того, "гидрофобная" обработка может привести к явлениям выпотевания влаги, что представляет неудобство из-за образования жидкого не адгезивного слоя между покрытием и древесиной. Также на древесине, не подвергшейся объемной "гидрофобной" обработке, трудно гарантировать хорошую адгезию во влажных условиях по двум причинам. С одной стороны, на гидрофильной древесине молекулы воды могут легче достигнуть границы раздела между покрытием и древесиной и разрушить некоторые из связей, обеспечивающих адгезию. Это явление, в частности, верно для связующих материалов, нанесенных в водной фазе (стабилизированных гидрофильными молекулами, остающимися чувствительными к воде, в том числе в сухом покрытии). С другой стороны, колебания размеров древесины в присутствии воды приводят к боковым напряжениям в покрытии, которые могут вызвать нарушения сцепления. Было обнаружено, что проблемы, затронутые выше, и многие другие могут быть разрешены с помощью использования латекса, содержащего по меньшей мере одну уреидогруппу. В действительности, авторы обнаружили, что акриловый латекс, содержащий по меньшей мере одну уреидогруппу, создает усиленную адгезию с древесно-целлюлозными материалами, в частности с водостойкой древесиной, в том числе в условиях влажности. Под "водостойкой древесиной" в данном описании понимается необработанная натуральная или агломерированная древесина, подверженная по меньшей мере одной обработке, предназначенной сделать внешнюю поверхность древесины гидрофобной, в частности с использованием синтетического жира,растительного или животного происхождения. Найденное автором решение основывается на применении для поверхностной обработки водостойкой древесины водной дисперсии, содержащей по меньшей мере один латекс, полученный эмульсионной полимеризацией смеси мономеров, содержащей по меньшей мере один акриловый мономер по меньшей мере с одной уреидогруппой. Более конкретно, первый объект настоящего изобретения представляет собой применение для поверхностной обработки водостойкой древесины водной дисперсии, содержащей по меньшей мере один латекс, полученный эмульсионной полимеризацией смеси мономеров, содержащей по меньшей мере один акриловый мономер по меньшей мере с одной уреидогруппой. Под "уреидогруппой" понимается здесь группа общей формулы (Ia)R1 и R2 представляют собой, независимо, атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 15 атомов углерода, такую как циклогексил, арильную группу, имеющую от 5 до 15 атомов углерода, такую как фенил,аралкильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, такую как метилбензил, при этом такие группы могут быть, возможно, замещены одним или несколькими заместителями, выбранными из галогена, амина, гидроксила, карбоксила. Уреидогруппу называют "циклической", когда R1 и R2 связаны между собой промежуточной алкиленовой группой, имеющей от 2 до 3 атомов углерода, возможно, содержащей одну или несколько алкильных групп с 1-4 атомами углерода, в частности метил, пропил или бутил, такие как этилен, пропилен, триметилен. Под "акриловым мономером" подразумевается мономер, включающий в себя группу формулы (Ib) где R4 и R5 представляют собой независимо атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, в частности метил, пропил или бутил, циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 8 атомов углерода, арильную или аралкильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, включающую, возможно, алкильную группу с 1-4 атомами углерода, в частности фенил, метилфенил, бензил или метилбензил,Z обозначает O или S, предпочтительно O. Акриловый мономер содержит, в частности, акриловые мономеры, такие как метакриловые мономеры. Можно назвать, в частности, (мет)акриловые кислоты, сложные эфиры (мет)акриловых кислот и(мет)акрилонитрил. Среди акриловых мономеров, содержащих по меньшей мере одну уреидогруппу, подходящих для получения латекса, можно назвать такие, которые отвечают следующей общей формуле (Ic): где R4 и R5 представляют собой независимо атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, в частности метил, пропил или бутил, циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 8 атомов углерода, арильную или аралкильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, включающую в себя, возможно, алкильную группу с 1-4 атомами углерода, в частности фенил, метилфенил, бензил или метилбензил,А 1 представляет собой алкиленовую группу, имеющую от 2 до 3 атомов углерода, такую как -CH2CH2-, -CH(CH3)CH2-, оксиалкилен с 2-3 атомами углерода, такой как -О-CH2-CH2-, -O-CH(CH3)CH2-, или аминоалкилен с 2-3 атомами углерода, такой как -N-CH2-CH2-, -N-CH(CH3)CH2-,R1 и R2 представляют собой независимо атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 15 атомов углерода, такую как циклогексил, арильную группу, имеющую от 5 до 15 атомов углерода, такую как фенил,аралкильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, такую как метилбензил или бензил. Они могут быть соединены между собой, например, промежуточной линейной алкиленовой группой, имеющей от 2 до 4 атомов углерода, такой как этилен, пропилен, триметилен, включающей в себя, возможно, одну или несколько алкильных групп с 1-4 атомами углерода, в частности метил, пропил или бутил,R3 представляет собой атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода,возможно, прерванную или замещенную гетероатомом, в частности кислородом, иZ и X обозначают независимо O или S, предпочтительно O. В предпочтительном варианте осуществления (мет)акриловые мономеры, содержащие по меньшей мере одну уреидогруппу, представляют собой такие, которые отвечают следующей общей формуле (Id): в которой R представляет собой метильную группу;A1, R1, R2, R3, Z и X обозначают то же, что и выше. Среди мономеров, содержащих по меньшей мере одну уреидогруппу, можно назвать в особенности те, которые содержат следующий цикл (Ie): в котором A представляет собой алкиленовую группу, имеющую от 2 до 4 атомов углерода, такую как этилен, пропилен, триметилен, содержащую, возможно, алкильную группу с 1-4 атомами углерода, в частности метил, пропил или бутил,X обозначает O или S, предпочтительно O. Один из атомов азота цикла (Ie) связан с группой, содержащей полимеризуемую этиленовую связь,в то время как другой атом азота связан с атомом водорода или с такими группами, как оксиметил, алкоксиметил, или алкильной группой, имеющей от 1 до 8 атомов углерода. Согласно изобретению предпочтителен цикл Среди акриловых мономеров, содержащих по меньшей мере одну уреидогруппу, можно назвать предпочтительно те, которые отвечают следующей формуле (If): в которой R4 и R5 обозначают то же, что выше,A и A1 представляют собой алкиленовую группу с 2-4 атомами углерода, такую как этилен, пропилен, триметилен, включающую в себя, возможно, алкильную группу с 1-4 атомами углерода, в частности метил, пропил или бутил,X обозначает O или S, предпочтительно O. Среди мономеров, отвечающих предыдущей формуле, можно назвать -уреидоэтилвиниловый эфир, -уреидоэтилвинилсульфид, -тиоуреидоэтилвиниловый эфир, N-(-уреидоэтил)акриламид, именуемый также этилметакриламид этиленмочевины и в дальнейшем называемый мономер B1 формулыa) от 60 до 99 мас.% по отношению к общей массе мономеров, по меньшей мере одного мономераA, выбранного из стирола и его производных; бутадиена; хлоропрена; сложных эфиров метакриловой кислоты, таких как метилметакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат; (мет)акриловых кислот, таких как акриловая кислота, метакриловая кислота; малеинового ангидрида; сложных виниловых эфиров, таких как винилацетат, винилверсатат; виниловых нитрилов и сульфонатных мономеров,таких как 1-аллилокси-2-гидроксипропилсульфонат натрия или калия (COPS), аллилсульфонат натрия или калия (MTAS), или акриламидометилпропансульфонат натрия или калия (AMPS), иb) от 1 до 40 мас.% по отношению к общей массе мономеров, по меньшей мере одного мономера В,выбранного из (мет)акриловых мономеров, включающих в себя по меньшей мере одну уреидогруппу, в частности этилметакриламидэтиленмочевина. Этиленненасыщенный мономер А согласно изобретению представляет собой такой мономер, который способен полимеризоваться путем радикальной эмульсионной полимеризации, способом, хорошо известным специалисту. Среди таких мономеров можно назвать,в частности, мономеры следующей формулы (IIa):CXdX'd(=CVd-CV'd)t=CH2 (IIa) где Xd, X'd, одинаковые или разные, представляют собой H, алкильную группу или галоген,Vd, V'd, одинаковые или разные, представляют собой H, галоген или группу R, OR, OCOR,-3 017811NHCOH, OH, NH2, NHR, N(R)2, (R)2N+O-, NHCOR, CO2H, CO2R, CN, CONH2, CONHR или CONR2, в которых R, одинаковые или разные, выбраны из таких групп, как алкил, арил, аралкил, алкарил, алкен или органосилил, возможно, перфорированных и, возможно, замещенных одной или несколькими группами,такими как карбонильная, карбоксильная, эпоксигруппа, гидроксильная, алкоксигруппа, аминогруппа,галоген или сульфогруппа, или их соли,t равно 0 или 1. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения используемые мономеры являются предпочтительно гидрофобными. В качестве иллюстрации гидрофобных мономеров можно назвать, в частности, стирол и его производные, бутадиен, хлоропрен, сложные эфиры (мет)акриловой кислоты, сложные виниловые эфиры и виниловые нитрилы. В качестве сложных эфиров (мет)акриловой кислоты называют сложные эфиры акриловой кислоты и метакриловой кислоты с гидрированными или фторированными спиртами с C1-C12, предпочтительноC1-C8. Виниловые нитрилы включают в себя, в частности, те, которые содержат от 3 до 12 атомов углерода, как, в частности, акрилонитрил и метакрилонитрил. Следует отметить, что стирол может быть полностью или частично заменен производными, такими как -метилстирол или винилтолуол. Другими этиленненасыщенными мономерами, подходящими для применения отдельно или в смесях, или как сополимеризуемые с вышеперечисленными мономерами, являются, в частности сложные виниловые эфиры карбоновой кислоты, такие как винилацетат и винилверсатат,винилгалогениды,амиды виниламина,этиленненасыщенные мономеры, включающие в себя вторичную, третичную или четвертичную аминогруппу, или гетероциклическую группу, содержащую азот. Возможно также использовать цвиттерионные мономеры, такие как, например, сульфопропил(диметил)аминопропилакрилат. Следует отметить, что возможно применение гидрофильных мономеров, таких как, например этиленненасыщенные моно- и дикарбоновые кислоты,сложные моноалкилэфиры дикарбоновых кислот указанного типа со спиртами предпочтительно с 1-4 атомами углерода и их N-замещенные производные,амиды ненасыщенных карбоновых кислот,этиленненасыщенные мономеры, включающие в себя группу из сульфоновой кислоты и ее солей щелочных металлов или аммония,амиды ненасыщенных карбоновых кислот, такие как акриламид, метакриламид, Nметилолакриламид или N-метилолметакриламид, N-акриламиды. Согласно предпочтительному варианту осуществления можно назвать этиленненасыщенные мономеры следующей формулы (IIb): где Xe и X'e, одинаковые или разные, представляют собой атом водорода, алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, или галоген, в частности F, Cl или Br,Ve и V'e, одинаковые или разные, представляют собой атом водорода, галоген, в частности F, Br или Cl, или группу R, CH2OR, OR, OCOR, NHCOH, OH, NH2, NHR, N(R)2, R2N+O-, NHCOR, CO2H, CO2R,CN, CONH2, CONHR или CONR2, в которых R, одинаковые или разные, выбраны из алкильных групп,имеющих от 1 до 12 атомов углерода, арильных групп, в частности, такая группа, как фенил, аралкил,алкарил, алкен или органосилил, возможно, перфорированных и, возможно, замещенных одной или несколькими такими группами, как карбонильная, карбоксильная, эпоксигруппа, гидроксильная, алкоксильная, аминогруппа, галоген, или сульфогруппа, или их соли. В другом варианте осуществления Xe и Ve могут быть связаны алкиленовой группой, имеющей от 2 до 3 атомов углерода, такой как этилен, пропилен, триметилен, при этом они могут быть замещены карбонильной группой. Предпочтительно этиленненасыщенный мономер можно выбрать из стирола или его производных; бутадиена; хлоропрена; сложных эфиров (мет)акриловой кислоты, таких как метилметакрилат, этилакрилат, бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат; (мет)акриловых кислот, таких как акриловая кислота, метакриловая кислота; малеинового ангидрида; сложных виниловых эфиров, таких как винилацетат, винилверсатат; виниловых нитрилов и сульфонатных мономеров, таких как 1-аллилокси-2 гидроксипропилсульфонат натрия или калия (COPS), аллилсульфонат натрия или калия (MTAS) или акриламидометилпропансульфонат натрия или калия (AMPS). Мономер В предпочтительно применяется в количестве, составляющем от 1 до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.% по отношению к общей массе полимеризуемых мономеров. Латекс согласно изобретению может быть получен подходящими способами эмульсионной полимеризации, хорошо известными специалистам в данной области, описанными далее по тексту. Полимеризация согласно изобретению протекает в присутствии инициатора радикальной полимеризации. Последний может быть выбран из инициаторов, обычно используемых в радикальной полимеризации. Имеется в виду, например, один из следующих инициаторов: пероксиды водорода, такие как трет-бутилпероксид, кумолгидропероксид, трет-бутилпероксиацетат, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутилпероксиоктоат, трет-бутилпероксинеодеканоат, третбутилпероксиизобутират, лауроилпероксид, трет-амилпероксипивалат, трет-бутилпероксипивалат, пероксид дикумола, пероксид бензоила, персульфат калия, персульфат аммония, азосоединения, такие как 2,2'-азобис(изобутиронитрил), 2,2'-азобис(2-бутаннитрил), 4,4'-азобис(4-валериановая кислота), 1,1'азобис(циклогексанкарбонитрил),2-(трет-бутилазо)-2-цианопропан,2,2'-азобис[2-метил-N-(1,1)бис(гидроксиметил)-2-гидроксиэтил]пропионамид,2,2'-азобис(2-метил-N-гидроксиэтил)пропионамид,2,2'-азобис(N,N'-диметиленизобутирамидин)дихлорид, 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дихлорид, 2,2'азобис(N,N'-диметиленизобутирамид), 2,2'-азобис(2-метил-N-[1,1-бис(гидроксиметил)-2-гидроксиэтил] пропионамид), 2,2'-азобис(2-метил-N-[1,1-бис(гидроксиметил)этил]пропионамид), 2,2'-азобис[2-метил-N(2-гидроксиэтил)пропионамид], 2,2'-азобис(изобутирамид)дигидрат,окислительно-восстановительные системы, содержащие такие комбинации, как смеси пероксида водорода, алкила, сложных перэфиров, перкарбонатов и аналогичных соединений и любых солей железа,солей титана, формальдегид сульфоксилата цинка или формальдегид сульфоксилата натрия и сахароввосстановителей,персульфаты, перборат или перхлорат щелочных металлов или аммониевые соли вместе с бисульфитом щелочного металла, таким как метабисульфит натрия, и сахара-восстановители,персульфаты щелочного металла вместе с арилфосфоновой кислотой, такой как бензолфосфоновая кислота и аналогичные соединения, и сахара-восстановители. Полимеризация протекает обычным способом. Она проводится в присутствии неионного или анионного поверхностно-активного вещества, выбранного из алкоксилированных моно-, ди- или триалкилфенолов, алкоксилированных моно-, ди- или тристирилфенолов, алкоксилированных жирных спиртов или (C8-C12)алкилсульфатов щелочных металлов или аммония, сложных полуэфиров спиртов и жирных кислот алкоксилированных, сульфатированных, (C12-C18) алкилсульфонатов и т.д. Температура полимеризации также обычная. Для иллюстрации температура составляет между 50 и 120C, более предпочтительно между 70 и 100C. В общем случае полимер или связующее вещество, существенный компонент латекса, составляет от 30 до 60 мас.% по отношению к общей массе латекса. Латекс согласно изобретению имеет минимальную температуру пленкообразования между 0 и 80C, предпочтительно между 0 и 40C и температуру стеклования между -20 и 90C, предпочтительно между 10 и 50C. Поверхностная обработка может быть осуществлена на водостойкой необработанной натуральной или агломерированной древесине. Водостойкая древесина получается из необработанной древесины путем объемной обработки жиром, в частности синтетическим жиром или жиром растительного или животного происхождения. Водостойкая древесина может быть получена из натуральной необработанной древесины, например, по способу, описанному в WO 96/038275, который состоит в пропитке древесины растительным жиром и/или жиром животного или неорганического происхождения. В этой связи можно назвать, в частности, кислоты и спирты, насыщенные жирные, моно- или полиненасыщенные, так же как их производные, такие как сложные эфиры и ангидриды, например малеиновый ангидрид. Обработка может проводиться, например, как описано в патенте WO 03/084723, согласно которому обработка осуществляется путем привитой полимеризации со смешанным ангидридом, кроме смешанного ангидрида уксусной/бензойной кислоты, предпочтительно при температуре между 100 и 140C. Смешанный ангидрид может быть получен, например, из хлорида кислоты и сложного эфира карбоновой кислоты, хлорида кислоты и соли карбоновой кислоты или ангидрида карбоновой кислоты с линейной цепью и жирной кислоты. Можно также назвать способ, описанный в вышеупомянутом патенте WO 03/049913. Необработанная древесина, которая может быть обработана согласно изобретению, обычно выбирается из бука, сосны, сипо, дуба, пара-пара, меранти, курупиксы, эвкалипта или тауари. Специалист в данной области умеет определять и добавлять в композицию согласно изобретению все ингредиенты и добавки, необходимые для ее осуществления, исходя из применения и выбранной древесины. Так, композиция согласно изобретению может содержать, например, пластификатор, силан и антиУФ при соблюдении следующих массовых пропорций:b) пластификатор - 0-5%,c) силан - 0-1%,d) анти-УФ - 0-5%. Обычно пластификатор представляет собой жидкое соединение, мало или частично растворимое в воде, предназначенное для снижения температуры стеклования латекса. Можно назвать, в частности,Texanol (триметилгидроксипентилизобутират), выпускаемый в продажу фирмой Eastman. Обычно соединение анти-УФ представляет собой неорганическое или органическое соединение,характеризующееся хорошей прозрачностью по отношению к видимому излучению и сильным поглощением ультрафиолетового излучения. В качестве примера можно назвать наночастицы оксида церия диаметром приблизительно 10 нм. Силан позволяет, в частности, за короткое время усилить адгезию на водостойкой древесине. Предпочтительно силан представляет собой соединение следующей общей формулы:R-[Si(Rd)(ORe)(ORf)]m где Rc представляет собой алкильную или алкеновую группу, линейную, разветвленную или циклическую, содержащую от 1 до 30 атомов углерода, возможно, замещенную и/или прерванную одним или несколькими гетероатомами, в частности кислородом, серой или азотом, или арильную или аралкильную группу, содержащую от 5 до 30 атомов углерода, возможно, замещенную и/или прерванную одним или несколькими гетероатомами, в частности кислородом, серой или азотом, или замещенную карбонильной,карбоксильной, аминогруппой, алкиламинной, амидной, нитрильной, эпоксигруппой или группой, содержащей виниловую или акриловую группу, в частности метакриловую или уреидогруппу;Rd представляет собой атом водорода, ORe, ORf или линейную или разветвленную алкильную группу, включающий от 1 до 5 атомов углерода, возможно замещенную и/или прерванную одним или несколькими гетероатомами, а именно кислородом или азотом;Re и Rf представляют собой независимо атом водорода и линейную или разветвленную алкильную группу с 1-5 атомами углерода;m равно 1-3. В частности, используемый силан может представлять собой -глицидооксипропилтриметоксисилан. В особенности используемый силан согласно изобретению может быть выбран из октилтриэтоксисилана,метилтриэтоксисилана,метилтриметоксисилана,три-[3-(триметоксисилил)пропил]изоцианурата,-меркаптопропилтриметоксисилана,бис-(3-[триэтоксисилил]пропил)полисульфида,бис-(3-[триэтоксисилил]пропил)дисульфида,-аминопропилтриэтоксисилана,-аминопропилтриметоксисилана,N-(-аминоэтил)эминопропилтриметоксисилана,бис-[-(триметоксисилил)пропил]амина,N-(-аминоэтил)аминопропилметилдиметоксисилана,N-фениламинопропилтриметоксисилана,N-этиламиноизобутилтриметоксисилана,4-амино-3,3-диметилбутилтриметоксисилана,4-амино-3,3-диметилбутилметилдиметоксисилана,-уреидопропилтриалкоксисилана,-уреидопропилтриметоксисилана,-изоцианатопропилтриэтоксисилана,-изоцианатопропилтриметоксисилана,-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилана,-глицидоксипропилтриметоксисилана,-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриэтоксисилана,-глицидоксипропилметилдиэтоксисилана,винилтриэтоксисилана,винилтриметоксисилана,винил-трис-(2-метоксиэтокси)силана,винилметилдиметоксисилана,винилтриизопропоксисилана,-метакрилоксипропилтриметоксисилана,-метакрилоксипропилтриизопропоксисилана и-метакрилоксипропилтриэтоксисилана. Второй объект настоящего изобретения представляет собой древесно-целлюлозный материал,предпочтительно водостойкую древесину, полученную путем применения водной дисперсии согласно изобретению. Следующие примеры иллюстрируют изобретение без ограничения его сферы действия. Они показывают, что по сравнению с контрольными образцами, синтезированными в тех же условиях, но без мономера В 1, после воздействия циклов увлажнения и просушки адгезия усиливается при использовании латекса согласно изобретению. Примеры Пример 1. Синтез латексов согласно изобретению. Латекс А (согласно изобретению). В реактор из нержавеющей стали объемом 25 л загружают 3000 г воды, 53,5 г анионного поверхностно-активного вещества, 100 г сополимеризуемого сульфонатного мономера. Параллельно готовят эмульсию, смешивая 3840 г воды, 100 г того же анионного поверхностноактивного вещества, 100 г акриловой кислоты, 160 г мономера В 1, 4550 г метилметакрилата, 3450 г 2 этоксигексилакрилата. 7,5% этой эмульсии помещают в реактор. Реакционную смесь доводят до 80C. Загружают на 6,5 ч оставшееся количество эмульсии и водный раствор персульфата (5 г персульфата аммония на 500 г воды). После всех загрузок температуру поддерживают равной 80C в течение 1 ч, затем латекс охлаждают. pH латекса доводят до 8 добавлением аммиака. Латекс А (эталон). Используют тот же способ и те же композиции мономеров за исключением мономера В 1, который исключили. Латекс В (согласно изобретению). В реактор из нержавеющей стали объемом 25 л загружают 3000 г воды, 53,5 г анионного поверхностно-активного вещества, 100 г сополимеризуемого сульфонатного мономера. Параллельно готовят эмульсию, смешивая 3840 г воды, 100 г того же поверхностно-активного вещества, 100 г акриловой кислоты, 160 г мономера В 1, 4000 г метилметакрилата, 4000 г 2 этилгексилакрилата. 7,5% этой эмульсии помещают в реактор. Реакционную смесь доводят до 80C. Загружают на 6,5 ч оставшееся количество эмульсии и водный раствор персульфата (5 г персульфата аммония на 500 г воды). После всех загрузок температуру поддерживают равной 80C в течение 1 ч, затем латекс охлаждают. pH латекса доводят до 8 добавлением аммиака. Латекс В (эталон). Используют тот же способ и те же композиции мономеров за исключением мономера В 1, который исключили. Пример 2. Целью выполненных экспериментов является количественное измерение адгезии к древесине, в том числе в условиях влажности, слоев лака, содержащего латекс согласно изобретению, по сравнению с латексами, не содержащими уреидогруппу. Рассматриваемая древесина: дуб, сипо, сосна, бук, натуральная древесина, обработанная жиром, называемая водостойкой древесиной. Как указано выше, обработка может быть такой, как описано, например, в патенте WO 03/084723, в котором обработка осуществляется привитой сополимеризацией со смешанным ангидридом, содержащим углеводородные цепи, в отличие от смешанного ангидрида уксусной/бензойной кислоты. Адгезию оценивают с помощью исследования решетчатых надрезов: пленку надрезают в виде решетки с помощью режущего инструмента. Скотч-лента, прижатая, а затем оттянутая, позволяет оторвать не сцепленные части покрытия. Результат оценивают по стандарту ISO 2409 от ноября 1994 г. Исследования адгезии проводят после выдерживания в течение некоторого изменяемого времени деревянных досок в камере солевого тумана. Первоначально камера солевого тумана была камерой ускоренного старения для оценки коррозии металлических материалов. Рабочие условия этой камеры следующие: температура испытания 50C, внутри камеры образцы подвергаются воздействию тумана из соленой воды (концентрацию NaCl устанавливают равной 5,3 г/л), образцы кладут плашмя, при этом лицевая сторона с испытуемым покрытием расположена кверху. Кроме того, тестируемые образцы дерева обработаны лишь с одной стороны, что усиливает явление разбухания водой; вода входит через пять других не окрашенных сторон. Термин "пленка" означает, что связующая суспензия (как таковая) была использована при 300 мкм(толщина жидкого слоя), затем высушена. Термин "лак" означает, что связующее вещество включено в следующий состав (табл. 1). В следующих примерах результат принимает целые значения от 0 до 5, причем 5 обозначает менее хорошую адгезию латекса и 0 - лучшую адгезию последнего. Характеристики латексов из примеров даны в нижеследующей таблице. Таблица 2 Пример 2.1. Пленки латекса и лака наносились без дополнительных добавок. Результаты представлены в табл. 3. Таблица 3 Из этих результатов следует преимущество латекса А согласно изобретению. Латекс С также дает хорошие результаты, но при применении представляет проблемы выпотевания. Чтобы продемонстрировать возможные преимущества мономера "мономер В 1", были проведены следующие сравнительные опыты на различных типах древесины. Пример 2.2. Результаты приведены в табл. 4-6 (в зависимости от продолжительности старения, осуществленного в камере солевого тумана). Латексы сравниваются в зависимости от присутствия мономера В 1 и от комбинации с другими агентами, способными увеличить твердость пленки (силан или неорганический анти-УФ). Эти результаты демонстрируют преимущество, достигаемое в отношении адгезии в сухом и влажном окружении на различных древесинах, латексами, содержащими мономеры В 1. Добавление эпоксидированного силана усиливает адгезию особенно на водостойкой древесине и за короткое время. Таблица 4 Присутствие в латексе мономера, включающего по меньшей мере одну уреидогруппу, представляет особый интерес, когда водостойкая древесина подвергается условиям продолжительной влажности. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Применение для поверхностной обработки водостойкой древесины водной дисперсии, которая содержит по меньшей мере один латекс, имеющий по меньшей мере одну уреидогруппу, полученный эмульсионной полимеризацией смеси по меньшей мере одного мономера А, выбранного из стирола или его производных; бутадиена; хлоропрена; сложных эфиров метакриловой кислоты; (мет)акриловых кислот; малеинового ангидрида; сложных виниловых эфиров; виниловых нитрилов и сульфонатных мономеров, и по меньшей мере одного акрилового мономера В формулы в которой R4 и R5 представляют собой независимо атом водорода, линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, выбранную из метила, пропила и бутила, циклоалкильную группу, имеющую от 5 до 8 атомов углерода, арильную или аралкильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, возможно содержащую алкильную группу с 1-4 атомами углерода, выбранную из фенила, метилфенила, бензила или метилбензила,А и А' представляют собой независимо алкиленовую группу с 2-4 атомами углерода, возможно содержащую алкильную группу с 1-4 атомами углерода,X представляет собой атом кислорода или серы. 2. Применение по п.1, отличающееся тем, что акриловый мономер В представляет собой соединение формулы If, в которой R4 и R5 представляют собой, соответственно, атом водорода и метильную группу и А и А представляют собой независимо этиленовую, пропиленовую или изопропиленовую группу. 3. Применение по п.2, отличающееся тем, что акриловый мономер В представляет собой этилметакриламидэтиленмочевину формулы Ig 4. Применение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что мономер А является метилметакрилатом, этилакрилатом, бутилакрилатом, 2-этилгексилакрилатом; акриловой кислотой, метакриловой кислотой; винилацетатом, винилверсататом, 1-аллилокси-2-гидроксипропилсульфонатом натрия или калия,аллилсульфонатом натрия или калия или акриламидометилпропансульфонатом натрия или калия. 5. Применение по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что смесь мономеров содержит:a) от 60 до 99 мас.% по отношению к общей массе смеси мономеров по меньшей мере одного мономера А,b) от 1 до 40 мас.% по отношению к общей массе смеси мономеров по меньшей мере одного акри- 10017811 лового мономера В. 6. Применение по п.5, отличающееся тем, что содержание акрилового мономера В в смеси мономеров составляет от 1 до 20 мас.% или от 1 до 10 мас.% по отношению к общей массе смеси мономеров. 7. Применение по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что латекс имеет минимальную температуру пленкообразования между 0 и 80C или 0 и 40C и температуру стеклования между -20 и 90C или между 10 и 50C. 8. Применение по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что водостойкой древесиной является древесина, выбранная из бука, сосны, сипо, дуба, пара-пара, меранти, курупиксы, эвкалипта или тауари,подвергнутая обработке с использованием синтетического жира, жира растительного или животного происхождения. 9. Применение по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что дисперсия состоит из следующих составляющих в массовых соотношениях: латекс от 89 до 100%, пластификатор от 0 до 5%, силан от 0 до 1%, соединение, поглощающее УФ-излучение, от 0 до 5%. 10. Применение по п.9, отличающееся тем, что силан представляет собой глицидоксипропилтриметоксисилан.

МПК / Метки

МПК: B27K 3/34, B27K 3/50

Метки: латексной, одну, меньшей, содержащей, применение, адгезии, уреидогруппу, древесине, композиции, мере

Код ссылки

<a href="https://easpatents.com/12-17811-primenenie-lateksnojj-kompozicii-soderzhashhejj-po-menshejj-mere-odnu-ureidogruppu-dlya-adgezii-na-drevesine.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Применение латексной композиции, содержащей по меньшей мере одну уреидогруппу, для адгезии на древесине</a>

Похожие патенты