Паркетный лак

 

Изобретение относится к технологии изготовления водорастворимого акрилового лака для дерева, который может быть использован в качестве паркетного. Паркетный лак включает дисперсию акрилстирольного сополимера Акремос 106 на основе бутилакрилата, стирола, метилметакрилата и метакриловой кислоты при их массовом соотношении 25,7:35,6:35,7:3,0, в количестве 70,0-80,0 мас.%, загуститель 0,5-1,5 мас.%, коалесцент, в качестве которого содержащий смесь 1,4 диоксида диэтилена – диоксан 1,0-2,0 мас.%, 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутирата – Texanol 1,5-3,0 мас.% и бутилового эфира моноэтиленгликоля – бутилцеллозольва 3,5-7 мас.% в отношении 1,0:1,5:3,5, пластификатор в количестве 1,0-2,5 мас.%, диспергатор в количестве 0,1-0,2 мас.%, пеногаситель 0,1-0,2 мас.%, консервант – полигексаметиленгуанидин гидрохлорид 0,1-0,3 мас.%, нейтрализатор - 25% водный раствор аммиака. Паркетный лак по данному изобретению характеризуется повышенной прочностью к истиранию покрытия на его основе, а также повышенной стойкостью к биоразрушению. 2 табл.

Изобретение относится к технологии изготовления водорастворимого акрилового лака для дерева, который может быть использован в качестве паркетного.

До недавнего времени для окраски паркета существовал незначительный ассортимент лакокрасочных материалов (ЛКМ), наиболее известны органорастворимые лаки: двухкомпонентный лак “Московский” на мочевино-формальдегидной основе и однокомпонентный лак АУ-271 (Полиур) на основе уралкидного связующего. В последние годы на рынке расширился ассортимент ЛКМ для внешней и внутренней отделки древесины, в том числе и водорастворимых. Как правило, для водорастворимых ЛКМ используют акриловые, акрилстирольные дисперсии полимеров. Многие зарубежные фирмы выпускают паркетные водные лаки: Parket varnish фирмы Sikkens, Голландия, лак Assa, фирмы Тиккурила, паркетные лаки фирм Fоrsit, Финляндия, Rohm and Haas, США и др.

Наиболее близким к заявленному изобретению является паркетный лак фирмы Forsit на основе акриловой дисперсии Finndisp 4300, содержащий Texanol в качестве коалесцента, а также загуститель, пеногаситель, диспергатор, пластификатор, тиурам-Д в качестве консерванта и воду. Характеристика покрытия на основе указанного лака: твердость 0,43; эластичность 1 мм; время высыхания 1 час; прочность пленки к истиранию - не менее 0,25 кг/ мкм (Лакокрасочные материалы и их применение, 11/99, с.4).

Технической задачей настоящего изобретения является повышение прочности к истиранию покрытия на основе паркетного лака, а также повышение его стойкости к биоразрушению.

Для достижения технического результата в паркетном лаке, содержащем акриловую дисперсию, Texanol (2,2,4-триметил-1,3-пентандиолмоноизобутират), пластификатор, пеногаситель, диспергатор, загуститель, консервант и воду, в качестве акриловой дисперсии содержит дисперсию акрилстирольного сополимера Акрэмос 106 на основе бутилакрилата, стирола, метилметакрилата и метакриловой кислоты в массовом соотношении 25,7:35,6:35,7:3,0, в качестве коалесцента используют смесь 1,4 диоксида диэтилена (диоксан); 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутирата (Texanol), бутилового эфира моноэтиленгликоля (бутилцеллозольв) в отношении 1,0:1,5:3,5, дополнительно содержит в качестве нейтрализатора 25% водный раствор аммиака, а в качестве консерванта - полигексаметиленгуанидин гидрохлорид, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

указанная дисперсия 70-80

загуститель 0,5-1,5

диоксан 1,0-2,0

Texanol 1,5-3,0

бутилцеллозольв 3,5-7,0

пластификатор 1,0-2,5

пеногаситель 0,1-0,2

диспергатор 0,1-0,2

указанный нейтрализатор 0,1-0,2

указанный консервант 0,1-0,3

вода остальное

В качестве акрилстирольного сополимера используют дисперсию АКРЭМОС-106 (ТУ 2241-014-55856863-2002), специально синтезированную для этих целей. Состав: бутилакрилат - 25,7, стирол - 35,6, метилметакрилат - 35,7, метакриловая кислота - 3,0 Характеристика сополимера: М.М 800 тыс., рН 1,5-4,0. Минимальная температура пленкообразования (МТП) 60°С. Массовая доля сухого вещества 40-42%.

Сополимер получен методом эмульсионной полимеризации. Известно, что водные дисперсии сополимеров способны формировать покрытия при отверждении лишь в том случае, если это дисперсия на основе полимера, который находится в вязкотекучем состоянии, т.е. пленкообразование возможно при температуре около, или выше температуры стеклования, или лежит вблизи минимальной температуры пленкообразования (МТП). Для снижения МТП полимера и получения покрытий ниже этой температуры в систему добавляют различные коалесценты и пластификаторы. Коалесценты сильно различаются по своему воздействию на МТП, а дисперсии полимеров обладают индивидуальной чувствительностью к коалесцентам. Кроме того, выбор коалесцентов очень важен для достижения оптимальных физико-механических характеристик покрытия. Наиболее эффективными коалесцентами являются растворители, такие как Texanol, но он имеет тенденцию сохраняться в пленке долгое время. В связи с этим рекомендуется использовать различные комбинации коалесцентов (Лакокрасочные материалы и их применение 9/98, с.4).

Заявляется смесь коалесцентов: 1,4 диоксид диэтилена - диоксан М.М 88, плотность - 1,034, температура кипения - 101,4°С, 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутират - Texanol фирмы Eastman Chemicals, США, бутиловый эфир моноэтиленгликоля - бутилцеллозольв в отношении 1,0:1,5:3,5. В качестве загустителя используют UCAR Polyphobe-117 фирмы Union Carbide, США, Acrysol RM 2020, фирмы Rohm and Haas, США и др., в качестве пластификатора используют фосфатный пластификатор марки В (ТУ 6-06-241-92), трибутоксиэтилфосфат и др. Пеногасители: Foam 8325 фирмы Schwegman, Германия; Foamek-810, фирмы Tego, Foamex и др. В качестве диспергатора используют BYK-301 фирмы BYK Chemie, Германия, полифосфат натрия и др. Нейтрализатор - 25% водный раствор аммиака.

Древесина является особым видом подложки, имеет сложный органический состав (целлюлоза, лигнин), что делает древесину живым материалом, особенно чувствительным к воздействию биологических факторов, и требует повышенной и надежной защиты. Поэтому к консерванту, вводимому в водно-дисперсионный состав паркетного лака, помимо требований к сохранению лака в таре в течение срока его хранения, предъявляются требования к защите также покрытия от биоразрушений (потеря блеска, растрескивание). С этой целью предлагается использовать в качестве консерванта полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГХ). Это один из многих производных полигуанидина, который обладает альгицидной активностью (стойкостью к водорослям), что очень важно для защиты, древесины (RU 1616898, 1990). Обычно используемые консерванты для зашиты ЛКМ в таре на основе производных метил-, хлорметилизоциазолинона, такие как Metatin 55-64N, Metatin 55-03 фирмы Acima Chemical Industries LTD, Швейцария и Parmetol A-26, фирмы Schulke and Mayer, Германия не обеспечивают необходимых свойств покрытию при его эксплуатации.

Известно использование ПГМГХ в составах красок типа Биокрапаг в количестве 3-7 мас.% в качестве биоцидной добавки (RU 2131897, 1999 г.)

В настоящем изобретении используют ПГМГХ в качестве консерванта в количестве 0,1-0,3 мас.%. Способы получения ПГМГХ описаны в патентах SU 1616898, 1990 г., RU 2039735, 1995 г., RU 2142293, 1999 г. В качестве ПГМГХ используют Метацид, М.М.800-2000, рН 5% водного раствора 6-7, температура плавления 165°С. Используют также полисепт, представляющий собой 25% водный раствор метацида (ТУ 10-09-29-89).

Технология получения паркетного лака

Предварительно в отдельных емкостях готовят смесь коалесцентов, раствор загустителя, аммиачную воду, затем в смесителе производят составление лака: загружают дисперсию и при работающей мешалке добавляют смесь коалесцентов, метацид и остальные добавки. После чего производят постановку лака на тип с последующей фильтрацией и фасовкой в тару. Лак наносят на подготовленную поверхность кистью, валиком, методом распыления в 2-3 слоя с промежуточной сушкой между слоями 6 ч, последний слой сушат 24 ч. Каждый предыдущий слой зашкуривают шлифовальной шкуркой.

В табл.1 приведены рецептуры паркетных лаков, в табл.2 - показатели свойств лака и покрытий на его основе. В качестве контрольных примеров приведены составы паркетных лаков с использованием акриловых дисперсий Finndisp 4300 фирмы Forsit, Финляндия с МТП 45-47°С, Primal 4800 фирмы Rohm and Haas, США с МТП 52°С (примеры 4 и 5). Как видно из табл.2, покрытия паркетных лаков с использованием указанных дисперсий не достигают по величине показателя прочности покрытия к истиранию (2 и 2,5 кг/мкм соответственно). В примерах 6-8 приведены рецептуры паркетных лаков с использованием только одного коалесцента. Из табл.2 видно, что эти покрытия уступают заявленным также по величине прочности к истиранию, эластичности и твердости. В примерах 9 и 10 приведены составы паркетных лаков со смесями коалесцентов, лежащих ниже и выше заявляемого состава. Покрытия на основе этих лаков уступают заявляемым по величине прочности на истирание, времени высыхания, эластичности.

Формула изобретения

Паркетный лак, включающий акриловую дисперсию, загуститель, коалесцент, пластификатор, диспергатор, пеногаситель, консервант и воду, отличающийся тем, что в качестве акриловой дисперсии он содержит дисперсию акрилстирольного сополимера Акрэмос 106 на основе бутилакрилата, стирола, метилметакрилата и метакриловой кислоты при их массовом соотношении 25,7:35,6: 35,7: 3,0, в качестве коалесцента содержит смесь 1,4 диоксида диэтилена-диоксан, 2,2,4-триметил-1,3 пентандиолмоноизобутирата-Texanol и бутилового эфира моноэтиленгликоля-бутилцеллозольва в отношении 1,0:1,5:3,5, дополнительно содержит в качестве нейтрализатора 25%-ный водный раствор аммиака, а в качестве консерванта - полигексаметиленгуанидин гидрохлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Указанная дисперсия 70,0-80,0

Загуститель 0,5-1,5

Диоксан 1,0-2,0

Texanol 1,5-3,0

Бутилцеллозольв 3,5-7,0

Пластификатор 1,0-2,5

Диспергатор 0,1-0,2

Пеногаситель 0,1-0,2

Указанный нейтрализатор 0,1-0,2

Указанный консервант 0,1-0,3

Вода Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2