耐候水性木涂料 |
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申请号 | CN201580067943.9 | 申请日 | 2015-12-11 | 公开(公告)号 | CN107001816A | 公开(公告)日 | 2017-08-01 |
申请人 | 阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司; | 发明人 | 俞铧; L·沈; | ||||
摘要 | 本 发明 提供包含具有式(I)的结构的脂肪胺季铵盐的 水 基涂料组合物,其中R1、R2、R3和R4独立地选自包含1‑30个 碳 原子 的饱和或不饱和、线性或支化、取代或未取代烷基、芳烷基或烯基,其中R1、R2、R3和R4中的至少一个为C12‑C30基团,且X‑为来自无机或 有机酸 的阴离子。脂肪胺季铵盐可包含乙 氧 基和/或丙氧基。R1、R2、R3和R4中的一个或多个可以为取代的,并且包含一个或多个羟基取代基或醚键。提供通过施涂具有式(I)的脂肪胺季铵盐的涂料组合物而赋予具有达100%湿气的木基底耐水性和制备包含式(I)的脂肪胺季铵盐的水性涂料的方法。还提供包含式(I)的脂肪胺季铵盐的涂覆耐水木基底。R1R2R3R4N+X‑ (I)。 | ||||||
权利要求 | 1.水性涂料,其包含: |
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说明书全文 | 耐候水性木涂料发明领域 [0001] 该领域涉及木涂料配制剂,和制备这类涂料的方法。更具体而言,该领域涉及可由使用者施涂于木基底上的水性涂料配制剂。 [0002] 背景 [0003] 将木染色配制剂施涂于外部木表面,例如木家具或固定设备上以延长木表面的寿命,保持表面的外观,和/或改进木基底的性能或耐久性。外部木表面暴露于极端气候条件如雪、热、太阳和雨下,导致木容易发霉、生霉以及受UV暴露损害。提供一种或多种功能如防雨性、防霉和霉菌性、抗菌性能和防害虫性的木染色配制剂用于延长木基底的耐久性。 [0004] 木染色配制剂可以为油基或溶剂基体系。油基体系可能要求长干燥时间。非水溶剂基体系可能具有较短的干燥时间,但由于溶剂的使用,是较不生态友好的。鉴于关于不同涂料体系中容许的挥发性有机化合物(VOC)的量确立的极限的环境法规,存在从溶剂基涂料向水基体系的转变。 [0005] 水基涂料是更加生态友好的。然而,水基涂料的一个缺点是这类涂料组合物以一定速率干燥,所述速率取决于涂覆环境的温度和湿度。在低湿度条件下,水基涂料可快速干燥。然而,在较高的大气湿度下,干燥时间较长,因为水从涂料组合物中较慢地蒸发。因而,某些水基涂料仅在延长的干燥时间以后变得耐水。 [0006] 木染色配制剂通常要求基底在涂覆以前是干的,这通常意指在施涂涂层以前,使用者必须等待1-2天以便基底干燥。一些木染色配制剂还指定涂料仅能在特定温度范围内施涂,并且仅如果预期接下来24小时或更久没有雨。 [0007] 现有水性涂料是不利的,因为它们要求足够干的基底,和/或施涂后的无雨气候条件以及取决于温度和施涂条件的干燥时间。 [0008] 不要求基底在施涂以前是干并且可甚至在高大气湿度下快速干燥的水性涂料组合物的加速干燥是理想的。 [0009] 尝试通过将季聚(烯丙胺)作为干燥促进剂结合到涂料组合物中而改进水性涂料的干燥时间。US 7,071,260涉及包含至少一种基料和至少一种水溶性季聚(烯丙胺)的快速固化水性涂覆剂。然而,这类涂料组合物不适于耐候类型的施涂并且要求另外的乳化剂以结合季聚(烯丙胺)。 [0010] 改进风干时间的其它路线包括通过包含环氧基的聚丙烯酸酯、脂肪酸和单胺铵盐反应的风干剂。US 5,089,342涉及用于提供木或木产品的装饰性和保护涂层的水性涂覆剂,其包含具有化学结合到其中的风干、不饱和脂肪酸结构部分和季铵结构部分的聚丙烯酸树脂作为基料。 [0011] US 5,284,690描述了包含水性剥离涂层的制品,所述水性剥离涂层包含聚合物和具有至少一个脂肪酸酯和至少一个季铵的有机化合物的水溶液或分散体。 [0014] 因此,需要容许使用者更加灵活地涂覆外部基底,例如提供较快的干燥时间而不要求基底在施涂以前是干的且不要求涂覆基底在施涂后保持干燥的耐候涂料体系。 [0015] 概述 [0016] 提供包含具有式(I)结构的脂肪胺季铵盐的水基涂料组合物: [0017] R1R2R3R4N+X- (I) [0018] 其中R1、R2、R3和R4独立地选自包含1-30个碳原子的饱和或不饱和、线性或支化、取1 2 3 4 - 代或未取代、烷基、芳烷基或烯基,其中R、R、R和R中的至少一个为C4-C30基团,且X 为来自无机或有机酸的阴离子。脂肪胺季铵盐可包含乙氧基和/或丙氧基。R1、R2、R3和R4中的一个或多个可以被取代且包含一个或多个羟基取代基或醚键。 [0019] 另一方面,提供赋予具有含湿量达100%的基底耐水性的方法。在一个路线中,方法包括将包含式(I)的脂肪胺季铵盐的水基涂料组合物施涂于木质基底上。还描述了包含脂肪胺季铵盐的涂覆基底。 [0020] 还提供制备包含式(I)的脂肪胺季铵盐的水基涂料组合物的方法。 [0021] 如下文中更详细地讨论的,水基涂料组合物和使木基底耐候的方法通过提供较快的干燥时间和容许施涂于不完全干燥的基底上而提供给消费者改进的便利。使用者可施涂涂层的季节延长,因为使用者较少取决于气候和其它环境条件以便成功地赋予基底耐水性。 [0023] 图1阐述关于在40℃下储存1天的对照和本发明配制剂的水喷雾试验结果。 [0024] 图2阐述关于在40℃下储存6天的对照和本发明配制剂的水喷雾试验结果。 [0025] 图3阐述作为涂料配制剂中的季铵盐添加剂含量的函数,涂覆木板的颜色变化。 [0026] 图4阐述对照 耐候性木染色配制剂在40℃下储存以后的流变。 [0027] 图5阐述包含季铵盐添加剂的木染色配制剂在40℃下储存以后的流变。 [0028] 图6阐述包含又一季铵盐添加剂的木染色配制剂在40℃下储存以后的流变。 [0029] 详述 [0030] 本公开内容一般性地涉及用于赋予基底耐水性的水性涂料,和赋予基底耐水性的方法。例如通过赋予耐水性的耐候性基底提供给基底较小的对气候和暴露相关损害的敏感性,并且可延长和/或改进基底的性能。还提供制备提供给基底早期耐湿性的水性涂料的方法和涂覆耐水基底。 [0031] 本公开内容的水基涂料组合物在施涂中提供在预先通过先前的耐候涂料体系未实现的增强灵活性。本公开内容的水基涂料组合物通过在将涂层施涂于基底上以前不要求基底为干的而在涂覆过程中较早地提供耐水性。此外,还实现涂覆过程中的早期耐水性,因为本发明涂料配制剂快速干燥,不需要其它水基涂料组合物所需的延长的干燥时间。 [0032] 本公开内容的基底包括由各种材料制成的多种基底,例如木、塑料、纸或纸板。在一些方面中,基底为多孔基底,例如木基底。 [0033] 在一个路线中,本发明涉及木基底。木基底的实例包括但不限于:橡木、枫木、黄松木、桦木、云杉木、胡桃木、白杨木和山杨木。也可使用其它木基底以及各种胶合基底。这类木基底可以为暴露于外部环境的表面,例如室外甲板、家具或固定设备。 [0034] 本公开内容的水性涂料包含式(I)的脂肪胺季铵盐: [0035] R1R2R3R4N+X- (I) [0036] 其中R1、R2、R3和R4独立地选自包含1-30个碳原子的饱和或不饱和、线性或支化、取代或未取代、烷基、芳烷基或烯基,其中R1、R2、R3和R4中的至少一个为C4-C30基团,且X-为来自无机或有机酸的阴离子。R1、R2、R3和R4中的任一个可包含羟基取代基或醚键。式(I)的脂肪胺季铵盐可包含乙氧基和/或丙氧基。 [0037] 可使用任何料源提供式(I)季铵化合物的R基团。合适地,一个R基团、2、3或所有4个R基团衍生自天然料源。合适地,C4-C30基团衍生自天然料源。优选的天然料源为油和脂肪,例如来自陆地动物、海洋动物和植物的油和脂肪。来自陆地动物的脂肪和油的料源包括牛脂、储存脂肪、猪油、牛蹄油和动物脂(例如来自牛肉和羊肉)。来自海洋动物的脂肪和油的料源包括鱼肝油、鲱鱼油、鲱鱼油、沙丁鱼油、鲸油油和鲸油。来自植物的脂肪和油的料源包括巴巴苏仁油、蓖麻油、椰油脂、椰子油、棉子油、亚麻子油、芥子油、印度楝树油、皂脚油、奥蒂油、橄榄油、棕榈油、棕榈仁油、花生油、紫苏油、罂粟子油、菜子油、红花油、芝麻油、大豆油、向日葵油、妥尔油、桐油和小麦胚芽油。 [0038] 在一个路线中,合适的油和脂肪选自椰子油、大豆油(大豆)、牛脂、棕榈油、棕榈仁油、菜子油、猪油、向日葵油、玉米油、红花油、芥花油、橄榄油、花生油及其组合。在另一路线中,合适的油和脂肪选自大豆油、牛脂或椰子油,例如完全或部分氢化大豆油、完全或部分氢化牛脂或者完全或部分氢化椰子油。在一些路线中,脂肪酸为完全或部分氢化牛脂,在某些路线中,脂肪酸的料源为完全氢化牛脂。 [0039] 合适的脂肪酸可包括饱和酸,例如异戊酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、植烷酸、山萮酸、木蜡酸、蜡酸和褐煤酸;或者单不饱和酸,例如癸烯酸、棕榈油酸、油酸、十八碳烯酸、反油酸、巴西烯酸、芥酸和神经酸;二不饱和酸,例如亚油酸;三不饱和酸,例如桐酸和亚麻酸;和四不饱和酸,例如花生四烯酸。在一些路线中,脂肪酸为硬脂酸、花生酸、植烷酸、山萮酸、木蜡酸、蜡酸、褐煤酸、油酸、十八碳烯酸、反油酸、巴西烯酸、芥酸、神经酸、亚油酸、桐酸、亚麻酸和花生四烯酸。在又其它路线中,合适的脂肪酸选自硬脂酸、油酸、十八碳烯酸、反油酸、亚油酸、桐酸、亚麻酸。 [0040] R1、R2、R3和R4中的一个或多个,例如2个或更多个、3个或更多个或者所有四个为包含C1-C30,例如C4-C30,或者C18-C30的线性或支化烷基或烯基。在一些路线中,R1、R2、R3和R4中的一个或多个,例如2个或更多个、3个或更多个或者所有四个包含至少C6、至少C8,例如至少C12,或者C12-C18。在其它路线中,R1、R2、R3和R4中的一个或多个,例如2个或更多个、3个或更多个或者所有四个包含C18-C30。在一个方面中,R1、R2、R3和R4中的至少1个、至少2个、至少3个1 2 3 4 或者所有四个为C18线性或支化烷基或烯基。在一个路线中,R 、R、R和R中的一个或多个可以为芳烷基。该芳烷基可衍生自非天然资源,例如树脂或松香。 [0041] R1、R2、R3和R4中的一个或多个可以为饱和或不饱和的。R1、R2、R3和R4基团各自可具有5-30的碘值。R1、R2、R3和R4中的一个或多个可以为氢化的,例如部分或完全氢化。在一些1 2 3 4 路线中,R、R 、R 和R中的一个或多个,例如2个或更多个、3个或更多个或者所有四个可以为完全氢化的。在又其它路线中,R1、R2、R3和R4中的一个或多个,例如2个或更多个、3个或更多个或者所有四个可以为包含C18的完全或部分氢化线性或支化烷基或烯基,例如包含C18的完全氢化基团,例如衍生自油酸的完全氢化C18基团。 [0042] 在式(I)中,X-为来自无机或有机酸的阴离子,例如Cl-、CH3SO4-、Br-和CH3CO3-。 [0043] 式(I)的脂肪胺季铵盐可包含乙氧基化、丙氧基化和/或丁氧基化的脂肪酸。在一些路线中,脂肪胺季铵盐包含约1至约30个烷氧基单元,或者约1至约20个烷氧基单元,例如约1至约15个烷氧基单元,或者约1至约10个烷氧基单元。在一个方面中,该烷氧基为乙氧基。在其它方面中,脂肪胺季铵盐包含约1至约10个丙氧基单元,例如约1至约5个丙氧基单元。在一个路线中,乙氧基和丙氧基的数目为1-40,例如2-20。脂肪胺季铵盐结构可以以任何顺序,无规或者嵌段地乙氧基化和/或丙氧基化。在一个路线中,脂肪胺季铵盐为嵌段烷氧基化脂肪胺季铵盐。 [0044] 在乙氧基化以前,脂肪胺季铵盐可丙氧基化。在一些路线中,乙氧基化与丙氧基化的比为2:1-6:1,例如3:1-6:1、4:1-6:1、5:1-6:1、3:1-5:1,或者4:1-6:1。 [0045] 不愿受任何特定理论束缚,认为乙氧基化脂肪胺季铵盐的头基团对木具有亲合力,其在润湿是带负电荷的,因此定向使得脂肪尾朝向涂层的空气表面定位以传达耐水性。脂肪胺季铵盐结合到现有木染色配制剂来自AkzoNobel Inc.的 Trade Weathershield Aquatech中可通过脂肪胺季铵盐的乙氧基化进一步稳定化,使得保持R1、R2、R3和R4链中一个或多个的定向。 [0046] 当保持定向使得脂肪尾朝向涂层的空气表面定位以传达耐水性时,水性涂料在下面木基底上提供保护层,即使下面木基底不是干的。本公开内容的耐候水性涂料可施涂于不是干燥的基底上,以在施涂于木基底上时提供耐候保护。本公开内容的涂料提供快速干燥层,而且在干燥过程期间提供保护,因为本公开内容的涂料不需要在形成保护层以前进行任何反应如交联。 [0047] 脂肪胺季铵盐可结合到现有木染色配制剂中而不需要乳化剂,例如非离子表面活性剂,例如烷基和/或芳基乙氧基化物。在一些路线中,水性组合物基本不含乳化剂。 [0048] 水性组合物中的脂肪胺季铵盐包含每分子一个季官能团,因而具有与每分子包含多于一个季官能团的聚季铵盐相比更高的反应性。脂肪胺季铵盐的数均分子量为约100克/摩尔至约1500克/摩尔,例如约150克/摩尔至约750克/摩尔,或者约200克/摩尔至约500克/摩尔。 [0049] 在一些路线中,水性涂料包含约0.1%至约20%,例如约0.1%至约10%,例如约1%至约8%,例如约3%至约6重量%脂肪胺季铵盐,或者约0.5%至约5%,例如约1%至约 3%,或者约1%至约2重量%。涂料组合物可包含一种或多种脂肪胺季铵盐的组合作为表面活性剂组合物的一部分。 [0050] 水性涂料的其它组分包括基料和添加剂。在一个路线中,基料包含胶乳、醇酸树脂乳液或者包含其组合的混杂体系。胶乳可包括丙烯酸系,例如乙烯基丙烯酸、丙烯酸胶乳或苯乙烯丙烯酸;或者聚氨酯或环氧树脂。醇酸树脂为衍生自醇和有机酸的聚酯,例如脂肪酸改性的聚酯,其通过自动氧化干燥,因此形成交联网络。在混杂体系中,混杂组合物中胶乳,例如丙烯酸的量可以为约60%至约90%,例如约80%,且醇酸树脂含量可以为约10%至约30%,例如约20%。在一些路线中,水性涂料中胶乳的量可以为约40%至约90%(%固体),例如约50%至约90%(%固体),例如约60%至约80%(%固体),或者约50%至约80%(%固体)。在其它路线中,水性涂料中醇酸树脂的量可以为约10%至约90%(%固体),例如约 20%至约80%(%固体),或者约10%至约50%(%固体)。 [0051] 本发明涂料组合物可任选包含至多0.01重量%至10重量%添加剂,例如1%至8%,例如3%至6重量%添加剂。不受限制,合适的添加剂包括:表面活性剂、抗氧化剂、填料、增量剂、颜料、荧光增白剂、光稳定剂、杀生物剂、增稠剂、防腐剂和助溶剂。存在的任何这类添加剂可例如分散,优选均匀地分散于涂料组合物中。 [0052] 表面活性剂(表面活性剂)形成一组重要的添加剂,其可存在于涂料组合物以提供光滑均匀的涂层。合适的表面活性剂包括但不限于流动控制剂、润湿剂、分散剂、附着力增强剂和消泡剂。优选的表面活性剂为非离子或阴离子的。 [0053] 流动控制剂为能够帮助涂层润湿基底并流过可能的污染物的有机化合物。示例的流动控制剂以商品名BYK 344(BYK Chemie,Wallingford,Conn.)、Air Products HS-30和Witco L-7500出售。 [0054] 示例的颜料包括二氧化钛白、炭黑、灯黑、氧化铁黑、氧化铁红、透明红色氧化物、氧化铁黄、透明黄色氧化物、氧化铁棕(红色和黄色氧化物与黑色的混合物)、酞菁绿、酞菁蓝、有机红(例如萘酚红、喹吖酮红和甲苯胺红)、喹吖酮洋红、喹吖酮紫、DNA橙,或者有机黄(例如单偶氮黄)及其混合物。包含在涂料组合物中的特别合适的颜料为透明氧化铁。五种透明氧化铁色料(yellow S102、red S202、black S301、brown S401和green S501)由Suncom,中国市购。 [0055] 水性涂料的固体含量可以为水性涂料的约1%至约60%,例如约10%至约50%,或者约20%至约40重量%。水性涂料的粘度使用布鲁克菲尔德粘度计在25℃下测量可以为约1至约100Pa.s,例如约10至约90Pa.s,例如约30至约70Pa.s,或者约40至约60Pa.s。如技术人员认识到的,适于不同施涂方法的粘度相当地变化。在一个路线中,水性涂料包含约20%至约50重量%基料、约2%至约10重量%增容剂或溶剂如甲苯、约0.5%至约5重量%表面活性剂添加剂、少于约5%填料、颜料和其它添加剂,和约50%至约75重量%水。 [0056] 在一些路线中,水性涂料基本不含聚乙烯亚胺。如本文所用,基本不含意指组分以约0.05%或更少,在一些路线中,约0.03%或更少,例如0.01%存在,或者根本不存在。 [0057] 在其它路线中,水性涂料基本不含短链脂肪酸,例如具有至多8个碳,例如1-4个碳的链长的脂肪酸。 [0058] 在一个路线中,水性涂料基本不含溶剂,例如乙二醇、二甘醇、丁基二甘醇和丁氧基三甘醇。 [0059] 现在转向赋予基底耐水性的方法,本公开内容提供通过向基底施涂包含含水溶剂和如上文所示结构(I)的脂肪胺季铵盐的水性涂料而赋予基底耐水性的方法。 [0060] 通过一个路线,基底为木质基底。待涂覆的木质基底可以为本领域中已知的任何形式,包括例如毛边木材、背板、人造刚玉、半边木板、方边木材、木条、方木、木框架、桁架梁、小方材和企口地板,例如镶木地板、装饰板(E2E或E4E)和防滑装饰板(1或2边)。可施涂本发明涂料以完全覆盖所述基底或者仅覆盖其一部分,包括边、曲线表面、刳刨和坡口面积。可使用本领域技术人员熟悉的方法如砂纸打磨将待涂覆的特定木表面清洗并准备用于所述涂料组合物的施涂。 [0061] 令人惊讶的是,与在施涂耐候涂层以前要求完全干燥的基底的先前水性涂料相比,本公开内容的耐候水性涂料在施涂水性涂料以前不要求完全干燥的基底。水性涂料配制剂可施涂于具有宽范围的含湿量的基底上,包括施涂于在水中浸泡数天的基底上。此外,在施涂时,耐候水性涂料不要求涂覆基底在赋予改进的耐水性以前是完全干燥的。在10℃和达85%的相对湿度下干燥30分钟或更少以后实现早期耐湿或耐水性。 [0062] 基底可具有达100%,例如约10%至约80%,例如约30%至约50%的含湿量。在一些路线中,当将水性涂料施涂于具有约30%至约50%湿气的基底上时,实现至少约70%耐水性(相对于在相同干燥条件下施涂于干燥基底上时实现的耐水性)。 [0063] 水性涂料可通过常规施涂方法施涂,例如冲洗、浸渍、刷涂、辊涂、刮涂、印刷方法、空气雾化喷雾、空气辅助喷雾、无空气喷雾、大容量低压喷雾、空气辅助的无空气喷雾和高速旋转钟。 [0064] 涂料可以以约0.1g至约10g每100cm2(表面积单位),例如约0.1g至约5g,或者约0.3g至约3g的量施涂。 [0065] 现在转向制备涂料组合物的方法,本公开内容提供通过将式(I)的脂肪胺季铵盐结合到水性木染色涂料组合物中而制备的耐候水性涂料。一种或多种式(I)的脂肪胺季铵盐可与耐候水性涂料组合以提供本公开内容的耐候水性涂料。 [0066] 式(I)的脂肪胺季铵盐可通过用混合机将季铵盐添加剂和木染色涂料组合物的一种或多种组分结合,例如混合而结合。在一个路线中,混合可通过在室温下以300RPM操作混合机至少15分钟而实现。在将脂肪胺季铵盐添加剂加入木染色配制剂中时,季铵盐添加剂与木染色配制剂的聚合物体系的组分之间的相互作用可进行一天或者几天,例如达6天以稳定化。 [0067] 包含脂肪胺季铵盐的涂料组合物具有与现有木染色配制剂相比稳定的适用期。即使暴露于40℃的升高储存温度下延长的时间周期,例如达30天,本公开内容的涂料组合物保持合适的流变性能。 [0068] 包含式(I)的脂肪胺季铵盐的涂覆耐水木基底可通过将水性涂料通过上述方法施涂于所述基底上而制备。 [0069] 对本发明实施方案及其许多优点的更好理解可用以下实施例阐明。以下实施例为说明性且在范围或精神方面不限制它。本领域技术人员容易理解可使用这些实施例中所述这些组分、方法、步骤和装置的变化方案。除非另外指出,本公开内容中指出的所有百分数和份为重量计。实施例 [0070] 实施例1 [0071] 该实施例对比在将木染色配制剂施涂于湿基底上并经受水喷雾试验以后,储存在不同条件下的包含各种季铵盐添加剂的木染色配制剂与不具有季铵盐添加剂的对照木染色配制剂的性能。 [0072] 木染色配制剂如表1所述通过将基于重量1%脂肪胺季铵盐加入对照木材着色料(Dulux Trade Weathershield Aquatech,来自AkzoNobel Inc.)中而制备。配制剂通过在室温下用混合机以300rpm将季铵盐添加剂和木染色配制剂混合至少15分钟而制备。然后在施涂于湿松木板上以前将试样在40℃下储存24小时或者6天。 [0073] 尺寸为30cm×5cm×1cm的湿松木板通过将松木板在水中浸泡整夜而制备。在施涂木染色配制剂以前,将松木板从水中取出,并温和擦拭以除去任何表面水。使用标准漆刷将具有和不具有季铵盐添加剂的木染色配制剂施涂于松木板的表面上。选择松木板,因为松木可达到比多数其它木材类型更高的木含湿量,因此容许松木板提供更严苛、更具挑战性的试验条件。 [0074] 将施涂于各木板上的木染色配制剂的量称重并确定为在200g木基底上约2g。然后在用水喷雾试验测试以前将涂覆板保持在具有约10℃的温度和85%的相对湿度的可控环境中45分钟。 [0075] 然后使各板的一部分经受水喷雾的连续压力2分钟以评估板对模拟雨水的抗性。在连续水喷雾2分钟期间,板各自暴露于约510mL水。然后将板在约25℃和约40%RH下保持整夜,然后目测评估。 [0076] 表1用于耐候木染色涂料中的季铵盐添加剂 [0077]试样编号 季铵盐添加剂 试样#1 具有8EO和2PO的烷氧基化单牛脂季铵盐 试样#2 具有5EO的乙氧基化单牛脂季铵盐 试样#3 具有10EO的乙氧基化单牛脂季铵盐 试样#4 具有15EO的乙氧基化单牛脂季铵盐 试样#5 具有20EO的乙氧基化单牛脂季铵盐 试样#6 具有25EO的乙氧基化单牛脂季铵盐 试样#7 具有30EO的乙氧基化单牛脂季铵盐 [0078] 关于在40℃下储存1天的对照和本发明试样#1-7的水喷雾试验以后的干燥后结果显示于图1中。关于在40℃下储存6天的对照和本发明试样#1-7的水喷雾试验以后的干燥后结果显示于图2中。如图1和2所述,经受在40℃下储存1或6天的所有试样#1-7都显示出与对照试样相比改进的色彩保持力和/或色彩均匀性,表明试样#1-7改进的耐水性,即使施涂于湿木基底上。图1和2中至少试样#1、#3和#4显示出良好的色彩保持力和均匀性。 [0079] 实施例2 [0080] 该实施例使用光谱分析和通过将试板称重对比从湿松木中除去或受损的对照和本发明涂层的量。 [0081] (A)使用色谱分析的色彩测量 [0082] 湿松木板如实施例1中所述制备。将来自在40℃下储存6天的对照和本发明木染色配制剂试样#1和试样#4施涂于如实施例1所述的湿松木板上。在使松木板经受实施例1的水喷雾试验以前使试样在10℃的温度和85%的相对湿度下干燥5分钟、15分钟、25分钟、35分钟和45分钟。 [0083] 在将水喷雾试样干燥以后,通过“Konica Minolata分光光度计(型号CM-2600D)”和“J Image Analysis Software”测量板的色彩和图像以评估通过水喷雾除去或受损的涂层的水平。Commission Internationale del’Eclairage(International Commission on Illumination)(CIE)的三个坐标lab、L*、a*和b*表示色彩的亮度。 [0084] 在水喷雾试验以后以各个干燥时间的木材着色料处理松木的色彩测量结果显示于下表2中。 [0085] 表2 [0086] [0087] L*表示色彩的亮度,a*表示红/绿值且b*表示黄/蓝值。较高的值表示较亮的颜色。 [0088] 结果表明甚至以短的干燥时间(5分钟),试样1和4显示出与不具有季铵盐添加剂的对照木染色配制剂相比改进的结果。在各个干燥时间下,试样#1和#4提供与对照试样相比改进的L*(D65)。 [0089] (B)重量计木材着色料残留的测量 [0090] 将涂有表1的对照和本发明试样#1、试样#4和试样#7木染色配制剂的湿松木试样在10℃和85%相对湿度下干燥45分钟并经受根据实施例1的水喷雾试验。 [0091] 记录水喷雾试验以前和以后松木板的重量以测定水喷雾失去的涂层的量。对比水喷雾试验以前和以后的涂层的量的测量结果显示于下表3中。 [0092] 表3水喷雾试验以后湿松木上的重量计木材着色料残留的测量 [0093] [0094] 表3中的结果表明包含季铵盐添加剂的本发明木染色配制剂在水喷雾试验以后保持比对照试样更高的涂层百分数。 [0095] 实施例3 [0096] 实施例3对比关于用变化量的具有15EO的乙氧基化单牛脂季铵盐的木染色配制剂(表1的试样#4)处理的松木,水喷雾试验以后木材着色料处理松木板的分光光度计色彩测量数据。 [0097] 在将水喷雾试样干燥以后,通过“Konicaminolata分光光度计(型号CM-2600D)”和“J Image Analysis Software”测量板的色彩和图像以评估通过水喷雾除去或受损的涂层的水平。L*、a*和b*为CIELAB的三个坐标,其中L*表示色彩的亮度,a*表示红/绿值,且b*表示黄/蓝值。ΔE为处理与未处理木之间的色彩。较低的ΔE表示较亮的色彩。 [0098] 结果显示于下表4中并阐述于图3中。 [0099] 表4关于水喷雾试验以后Dulux木材着色料处理松木的分光光度计色彩测量[0100]试样 L*(D65) a*(D65) b*(D65) ΔE 松木w/o木材着色料 80.56 5.38 22.93 w/木材着色料和0%试样#4 59.86 13.71 35.74 25.73 w/木材着色料和0.5%试样#4 59.38 13.59 35.12 25.78 w/木材着色料和1%试样#4 50.53 16.01 32.91 33.38 木材着色料与1.5%试样#4 50.78 17.65 34.3 34.16 w/木材着色料和2%试样#4 53.41 16.61 35.45 30.81 w/木材着色料和3%试样#4 60.53 14.04 36.32 24.59 w/木材着色料和5%试样#4 62.69 13.06 35.69 22.28 [0101] 来自表4的结果表明,当使用约1%至约2%的具有15EO的乙氧基化单牛脂季铵盐时,实现处理与未处理木中最大的差ΔE,表明约1%至约2%季铵盐添加剂的量提供较好的色彩(涂层)保持力。 [0102] 实施例4 [0103] 该实施例对比对照配制剂和包含试样#1和#4的本发明配制剂在40℃下储存以后的流变。关于对照、试样#1和试样#4配制剂各自在40℃下储存1天、6天、14天、22天和31天的结果分别阐述于图4-6中。 [0104] 图4显示对照原始Weathershield木染色配制剂在40℃下储存一个月期间通常是稳定的,不具有明显的配制剂流变改变。 [0105] 图5-6阐述在1天以后,分别包含季铵盐添加剂试样#1和#4的本发明配制剂在40℃下储存期间通常是稳定的,且具有通常与对照配制剂相当的流变特征,表明季铵盐添加剂试样#1和试样#4的添加对木染色配制剂的总流变具有最小的影响,并且可保持与对照木染色配制剂相当的稳定性。 [0106] 在将季铵盐添加剂加入木染色配制剂中时,季铵盐添加剂与木染色配制剂的其余组分之间的相互作用进行几天以完成和稳定化,这通过包含季铵盐添加剂试样#1和#4的本发明木染色配制剂的第1天流变特征与第6天(和以后)流变特征之间的对比阐明。在1天以后,例如在第6天时,当季铵盐添加剂与木染色配制剂的聚合物体系的组分之间的相互作用稳定化时,对照和本发明配制剂的流变是相当的。 |