CN107001848A - 保护木材的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种保护木材的方法，包括用涂料组合物涂覆木材，其中所述涂料组合物为包含至少一种阴离子稳定的胶乳聚合物、至少一种多官能胺和至少一种挥发性碱且具有的pH为9.5‑11的含水涂料组合物，其中所述木材具有的水分含量为至少15重量％。本发明进一步涉及该涂料组合物在保护水分含量为至少15重量％的木材中的用途。

Description

保护木材的方法
发明领域
本发明涉及一种保护湿或潮湿木材的方法，尤其是一种通过对其提供涂料组合物以形成涂层而保护该木材的方法以及该涂料组合物在保护湿或潮湿木材中的用途。
发明背景
户外木材，即在外部使用的木材，与外界影响如雨水和阳光接触。通常对木材进行涂覆，也称为涂装，以保护它不受外界条件影响并改善其外观和耐久性。户外木材的涂覆或涂装可能受盛行的气候条件影响。湿或潮湿木材，即具有相对高水分含量的木材的涂覆，通常导致涂层与木基材的不良附着。作为该不良附着的结果，在施涂涂料之后不久在阵雨情况下该涂层可能被从基材上冲刷掉，或者涂层外观可能受该早期阵雨的不利影响。为了避免该不良结果，油漆工小心地将木材涂料施涂于具有低水分含量的木材上。油漆工进一步尝试确保涂料的施涂在预期没有下雨时进行。然而，在温带气候下该要求严重限制了可以对户外木材涂装的时间。这又使得难以计划户外木材的涂覆操作。
因此，在本领域需要一种在具有高水分含量的木材上给出良好结果的涂料组合物，从而可以较少考虑天气条件地进行涂装操作，所述天气条件既有关过往天气—影响被涂覆木材的水分含量，又有关未来天气，即涂覆操作之后立即出现雨水的可能性。
就此而言，重要的是对于湿木材而言，得到具有良好性能如硬度、防水性和良好气候老化性能的涂层。额外地，对于具有高水分含量的木材的涂覆，重要的是涂层在木材上的存在不会干扰木材性能。例如，不希望的是涂层在木材上的存在将以不利地影响木材性能，例如其耐久性的方式捕获木材中的水分。
发明概述
本发明提供了一种保护具有相对高水分含量的木材的方法，其中解决了这些问题。本发明方法使用在具有相对高水分含量的木材上给出良好结果的涂料组合物。此外，该涂料组合物在湿木材上显示良好的早期耐雨性。额外地，用所述涂料组合物涂覆湿木材不会不利地影响被涂覆木材的性能。
因此，本发明涉及一种保护木材的方法，包括用涂料组合物涂覆木材，其中该涂料组合物为包含至少一种阴离子稳定的胶乳聚合物、至少一种多官能胺和至少一种挥发性碱且具有的pH为9.5-11的含水涂料组合物，其中该木材具有的水分含量为至少15重量％。
本发明进一步涉及如前文所定义的涂料组合物在保护木材中的用途，其中该木材具有的水分含量为至少15重量％。
发明详述
本发明所述的涂料组合物在具有较高水分含量的木材—在本说明书中也称为湿木材的涂覆中给出良好结果。已经发现与市售木材涂料组合物相比可以得到显著降低的干燥时间。此外，已经发现与使用市售木材涂料组合物可以得到的相比可以得到显著更高的早期耐雨性。
因此，本发明涉及一种保护木材的方法，其中该木材具有的水分含量为至少15重量％。作为水分含量的常规最大值，可以提及35重量％的值。更常见的是水分含量可以为至多30重量％。在一个实施方案中，该木材具有的水分含量为至少20重量％，或者甚至至少25重量％。水分含量可以通过本领域已知的方法使用市售测湿计测定。
在另一实施方案中，本发明涉及一种保护木材的方法，其中该木材具有的水分含量为至少15重量％，但是其中部分木材具有的水分含量为至少15重量％且部分木材具有的水分含量低于15重量％，其中该方法包括用本文所述的涂料组合物涂覆木材的步骤。上面对湿木材的水分含量所示的优选范围在这里也适用。
应注意的是WO96/22338描述了一种包含至少一种阴离子稳定的胶乳聚合物、至少一种多官能胺和至少一种挥发性碱的涂料组合物，其中该涂料组合物的pH在施涂于基材上之前为8-11。WO96/22338描述了该涂料组合物在道路上用作路标漆。正如本领域技术人员所明了的，涂料对于涂覆木材和涂覆路面的适应性之间没有关系。没有显示适合用于路标的组合物也可能适合用于木材上，尤其是可以在湿木材上得到良好结果。在路面和木材表面之间存在许多不同，这影响了涂料组合物在这些表面上的性能。这里的一个特别问题是木材容易腐烂，而路面不易腐烂。这意味着木材涂料必须能够形成屏蔽而保护木材以防外界影响。这对道路涂料并不要求。此外，对于在湿木材上的涂料，重要的是在木材中水不被涂层“捕获”而防止腐烂。这对于路面的涂覆也是不重要的。
额外地，该发明涂料的机理似乎使得它不适合用于木材上。在所述含水涂料组合物中，胶乳颗粒是阴离子性的，即带负电。所述含水涂料组合物具有的pH为9.5-11。所述含水涂料组合物的pH指的是该涂料组合物在施涂于木材上之前的pH。在9.5-11的pH下，所述多官能胺是中性的(不带电)且所述胶乳和胺不凝结。在施涂所述涂料之后，挥发性碱开始蒸发。随着碱的蒸发，涂料组合物的pH下降。多官能胺中的胺基团变得带正电，由此吸引胶乳颗粒，并且多官能胺与胶乳颗粒一起絮凝。该絮凝过程似乎导致具有开孔结构的涂层。然而，具有开孔结构的涂层被认为不适合用于木材上，因为它们由于在外部气氛和木材之间没有有效屏蔽而不保护表面。就此而言应注意的是路面上的涂层旨在在其上提供标记，而不是保护表面不受外界影响。相反，木材涂层旨在保护木材不受外界影响。
本发明使用的木材可为任何种类的户外用木材。实例包括硬木，如梅兰蒂木，以及软木，如云杉木、松木等。本发明尤其可以用于软木如云杉木和松木的涂覆中，因为软木比硬木更易变坏。对于软木而言，还特别令人惊讶的是可以涂覆具有高水分含量的木材而不导致木材随后变坏。
所述涂料组合物可以通过本领域已知的方法施涂，例如经由刷涂、辊涂、喷涂、浸涂或者通过任何其他合适手段。常用于涂覆户外木材的刷涂也适合本申请。在涂料施涂之后允许涂料干燥。
本发明的组合物可以作为底漆直接用于木材上，随后是面漆。它也可以作为面漆用于底漆层上。在包含底漆涂料组合物和面漆涂料组合物的木材涂料体系中，两种涂料组合物均可为根据本发明的。还可能的是底漆涂料组合物是根据本发明的，而面漆涂料组合物不是根据本发明的，或者面漆涂料组合物是根据本发明的，而底漆涂料组合物不是根据本发明的。后一实施方案在维修工作中特别重要，其中将新面漆施涂于提供有现存底漆的木材上。
因此，在本发明的一个实施方案中，将所述涂料组合物作为底漆直接施涂于木材上，即直接施涂于未涂覆的木材上。在本发明的另一实施方案中，将该涂料组合物施涂于提供有预先施涂涂层的木材上。
木材上涂层的总层厚对本发明并不重要。在干燥之后总涂层厚度通常为10-120μm，尤其是20-80μm。该涂层可以在单一涂覆步骤中得到，或者可以在多个涂覆步骤，例如2、3或4个涂覆步骤中得到，并且如上所示可以由具有不同组成的涂层构成。
本发明的一个特别特征是所述涂料组合物可以在相对低的温度下施涂于木材上，同时仍得到良好结果，例如可接受的干燥时间和良好的早期耐雨性。因此，在本发明的一个实施方案中，在低于18℃，特别是低于15℃，更特别地低于12℃的温度下对木材提供涂料组合物的层。作为最小值，可提及2℃的温度。在低于该值的温度下施涂所述涂料可能不利地影响涂层。
本发明的另一特征是所述涂料组合物可以在高相对湿度下施涂于木材上，同时仍得到良好结果，例如可接受的干燥时间和良好的早期耐雨性。相对湿度定义为在一定温度下存在于给定体积的空气中的水蒸气量和在所述温度下可以引入该体积的空气中的最大水蒸气量之间的比例。高相对湿度可以定义为超过70％的相对湿度。作为上限可以提及95％的相对湿度，因为高于95％的相对湿度下可能开始形成雨水。当然，该涂料也可以在70％和更小的相对湿度下，例如在30-70％的正常范围内施涂。
下文将更详细地说明用于本发明方法中的涂料组合物。
所述涂料组合物包含至少一种阴离子稳定的胶乳聚合物。正如本领域技术人员所公知的，阴离子稳定的胶乳聚合物是包含分散于溶剂—此时为水基溶剂—中的固体聚合物颗粒的组合物，其中固体聚合物颗粒带负电，因而它们相互排斥，由此形成稳定分散体。WO96/22338中所述的聚合物通常也适合用于本发明中。将来自该公开文献的聚合物的描述作为参考引入本文中。在本说明书上下文中，术语聚合物既涵盖均聚物又涵盖共聚物。
基于所述涂料组合物的干重计算，优选该涂料组合物包含至少50重量％，尤其是至少80重量％阴离子稳定的胶乳聚合物。作为上限可以提及99.5重量％。
阴离子稳定的胶乳聚合物在该涂料组合物中的量在将它施用于木材时可以在宽范围内变化。其通常为至少10重量％，因为在低于该量的值下，在木基材上提供合适量的聚合物所要求的液体涂料组合物的量不可接受地高。另一方面，其通常为至多50重量％，因为在高于该量的值下，所述涂料组合物在将它施用于木材时可能变得太粘稠。可能优选的是，阴离子稳定的胶乳聚合物在该涂料组合物中的量在将它施用于木材时为15-45重量％，尤其为20-40重量％。
本文所用聚合物通常具有-10℃至+50℃的Tg。
优选所述聚合物为(甲基)丙烯酸化物基聚合物。在本说明书上下文中，(甲基)丙烯酸化物基聚合物为一种以聚合形式总共包含至少80重量％的(甲基)丙烯酸化物和(甲基)丙烯酸单体的聚合物。可能优选的是所述聚合物以聚合形式总共包含至少90重量％，更特别地至少95重量％的(甲基)丙烯酸化物和(甲基)丙烯酸单体。可能优选的是所述聚合物基本由(甲基)丙烯酸化物和(甲基)丙烯酸单体构成。术语“基本由……构成”是指可能存在非常少量的其他聚合物，例如衍生于在聚合物制造中使用的非-(甲基)丙烯酸化物种子单体。
术语“(甲基)丙烯酸化物单体”意欲包括用于制备适合用于本发明组合物中的(甲基)丙烯酸化物共聚物的那些单体。包括在其中的是通常已知的丙烯酸化物，例如式CH2＝CHCOOR所示的丙烯酸烷基酯和式CH2＝CCH3COOR所示的甲基丙烯酸烷基酯，其中R为含有1-16个碳原子的烃基或取代烃基。术语“(甲基)丙烯酸单体”意欲包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其取代衍生物。
本文所用的术语“(甲基)丙烯酸化物单体”还意欲包括丙烯酸单乙烯基酯和甲基丙烯酸单乙烯基酯单体。(甲基)丙烯酸化物可以包括酯、酰胺及其取代衍生物。优选的(甲基)丙烯酸化物通常为丙烯酸C1-C8烷基酯和甲基丙烯酸C1-C8烷基酯。
合适的(甲基)丙烯酸化物的实例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸辛基酯和丙烯酸异辛基酯、丙烯酸正癸基酯、丙烯酸异癸基酯、丙烯酸叔丁基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异丁基酯、甲基丙烯酸异丙基酯以及丙烯酸2-羟基乙基酯和丙烯酰胺。优选的(甲基)丙烯酸化物为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛基酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯。其他合适的单体包括丙烯酸低级烷基酯和甲基丙烯酸低级烷基酯，包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸叔丁基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸癸基酯、丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙基酯、甲基丙烯酸异丙基酯、甲基丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸异丁基酯、甲基丙烯酸仲丁基酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸异癸基酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、甲基丙烯酸二环戊烯基酯、甲基丙烯酸苯基酯。
阴离子稳定的胶乳聚合物及其制备方法在本领域中是已知的并且在本文不要求进一步阐述。它们例如可以由Dow Chemicals市购。
所述组合物可包含阴离子稳定的醇酸树脂乳液。在一个实施方案中，所述组合物包含与基于基料总量计算为至多50重量％的阴离子稳定的醇酸树脂乳液组合的上述(甲基)丙烯酸化物基聚合物。在该实施方案中，所述组合物可优选包含与基于基料总量计算为5-40重量％的阴离子稳定的醇酸树脂乳液组合的上述(甲基)丙烯酸化物基聚合物。阴离子稳定的醇酸树脂乳液在本领域中是已知的且在本文不要求进一步阐述。
所述涂料组合物包含至少一种多官能胺。在本说明书上下文中，多官能胺是具有至少两个胺基团的分子。
优选所述多官能胺具有的重均分子量为250-20,000g/mol。若分子量低于250，则不能以足够程度获得由该多官能胺触发的絮凝效果。若多官能胺的分子量太高，则所述组合物的粘度太高，并且所述组合物难以使用。已经发现所述胺的重均分子量优选为400-5,000g/mol，优选为400-3,000g/mol，特别为700-2,000g/mol。本文中对分子量的任何指代都是指重均分子量。多官能胺的重均分子量通过本领域公知的方法由光散射测定。
优选所述多官能胺为聚亚胺，尤其为聚亚烷基亚胺，后者可以通过聚合链烯烃单体与亚胺单体而得到。聚亚胺在聚合物骨架中具有氮化合物。合适的聚亚烷基亚胺包括聚乙烯亚胺和聚丙烯亚胺。合适的多官能胺，尤其是聚亚烷基亚胺在本领域中是已知的。在本发明上下文中特别优选使用聚乙烯亚胺，尤其是分子量为700-2,000g/mol的聚乙烯亚胺。
所述多官能胺通常基于整个涂料组合物计算以0.1-5重量％的量使用。若多官能胺的量太低，则絮凝效果不以所要求的程度发生，因为正电荷不足。若胺的量太高，则絮凝也不会发生，因为正电荷过量。认为优选的是所述多官能胺基于该涂料组合物的重量计算以至多3重量％，更特别地至多2重量％的量存在。可能认为优选的是0.2-1.5重量％的量。
多官能胺的量也可以基于基料计算。此时优选多官能胺的量基于胶乳聚合物颗粒(干重)计算为0.2-5重量％，尤其是1-4重量％。
所述涂料组合物包含至少一种挥发性碱。在本说明书上下文中，挥发性碱是指在其施用于木材表面上之后从该涂料组合物蒸发的碱。选择挥发性碱的量以使得达到所需pH。挥发性碱的量基于该涂料组合物的固体含量计算通常为0.1-5重量％，这也取决于所述碱的分子量。可能优选碱的量为0.1-3重量％，更特别地为0.1-2重量％。碱的量由使该组合物的pH达到所述范围所要求的量决定。
优选所述挥发性碱的沸点低于260℃。所述挥发性碱优选为胺基碱，因为这些化合物倾向于具有相对高的挥发性。可能优选的是所述碱选自氨(NH3，也表示为氢氧化铵)以及具有至多4个碳原子的有机胺化合物，如甲胺、二甲胺、乙胺和二乙胺。鉴于其高挥发性，氨的使用被认为是优选的。
所述含水涂料组合物具有的pH为9.5-11。此处所指的含水涂料组合物的pH是该涂料组合物在施涂之前的pH。已经发现若该涂料组合物的pH在该时间点太低，则涂料在施涂过程之前或之中就已开始絮凝。另一方面，若该涂料组合物的pH在该时间点太高，则挥发性碱将花费太多时间蒸发到pH达到该涂料组合物絮凝的范围的程度。优选pH为10-11。
所述涂料组合物为含水涂料组合物，即其中水作为主溶剂存在的涂料组合物。这些类型的涂料组合物在本领域也称为水性涂料组合物或水基涂料组合物。当施涂时，所述涂料组合物对于非限制性实例含有约50-90％水，包括其他挥发分，例如但不限于有限量的溶剂(需要的话)。其他挥发分的量通常为至多300g/l，尤其是至多100g/l。
所述组合物可包含本领域已知的其他化合物，例如一种或多种常规添加剂如增稠剂、消泡剂、消光剂、聚结剂、生物杀伤剂、乙二醇类、表面活性剂和颜料。这些化合物在本领域中是已知的且在本文不要求进一步说明。
所述涂料组合物可得到不透明的涂层。其还可得到透明或半透明的涂层，留下木材结构可见。在本领域技术人员能力范围内的是以使得得到不透明或透明或半透明涂层的方式选择涂料组合物。已经发现本发明的涂料组合物可得到具有诱人外观的透明或半透明涂层，因此这是本发明的诱人实施方案。在一个实施方案中，本发明所用的组合物不含不透明颜料。
本发明所用的涂料组合物可通过本领域已知的方法制备，这在本文不要求进一步阐述。大体上将所述涂料组合物的各种组分合并而形成液体涂料组合物，其中各种要素的合并以使得该涂料组合物没有早期絮凝的方式进行。
本发明涉及一种保护湿木材，即水分含量为至少15重量％的木材的方法，其中将用如上所述的涂料组合物涂覆该木材。本发明还涉及如上所述涂料组合物在保护湿木材中的用途。上面对该方法和组合物所述的优选情形也适用于该用途。
本领域技术人员清楚的是本文所述的各种实施方案和优选情形可以组合，除非它们作为相互排除的选项提供。
实施例
本发明由下列实施例阐述，但不限于此或者不受此限制。
实施例1：在湿和干木材上的附着测试
如表1.1所述制备涂料组合物。基料为Primal AC 337，其是阴离子稳定的丙烯酸系胶乳聚合物。多官能胺为Lupasol FG，其是聚乙烯亚胺。使用氨作为挥发性碱。使用水作为溶剂。所述涂料组合物包含一种或多种常规添加剂如增稠剂、消泡剂、消光剂、聚结剂、生物杀伤剂、二醇类和表面活性剂。相比较的涂料就这些组分而言具有相同组成。
表1.1
LB1 LB2 MB1 MB2
基料固体含量(重量％) 24.6 24.6 30.5 30.5
聚乙烯亚胺(重量％) 0.4 0.8 0.4 0.8
pH 10.2 10.2 10.2 10.2
重量百分数基于涂料组合物在涂覆到木基材上时计算。pH为刚好在该组合物施涂于木材上之前的pH。样品名中的标识LB和MB分别表示低量(低固体含量)和中等量(中等固体含量)。
使用两种不同类型木材的测试片，即作为硬木的梅兰蒂木以及作为软木的云杉木。通过将木片置于具有合适水分含量的密闭室中得到三种不同水分含量的测试片。得到下列三种水分含量：低(12-15重量％水分)，中等(约22重量％水分)和高(26-28重量％水分)。
使用刷子对测试片提供一层涂料组合物并允许干燥24小时。涂覆和干燥在10℃下进行以模拟苛刻涂覆条件。干燥的层厚为约20μm。
涂料组合物的附着通过划格法附着力试验测定，该试验包括在板上刻划十字并测定涂层在木材上的附着。这通过将胶带施加在十字上，在其上加压并移除胶带而进行。随着胶带移除的涂层量为涂料组合物的(非)附着的度量。肉眼对结果评级并以0-5的值分类，其中0表示良好，即表面没有涂层损失，而5表示显著的涂层损失。结果在表1.2和1.3中提供。
表1.2：在梅兰蒂木上的附着
表1.3：在云杉木上的附着
由这些结果可见，所述涂料组合物在干木材上显示出良好附着，但也在水分含量为22重量％和更高，即26-28重量％的木材上显示出良好附着。
实施例2：早期耐雨性—多官能胺量的影响
在两种多官能胺的性质不同的涂料组合物中研究多官能胺量的影响。Lupasol FG是重均分子量为800g/mol的聚乙烯亚胺；Lupasol G20是重均分子量为1,300g/mol的聚乙烯亚胺(均来自BASF)。
使用水作为溶剂。所述涂料组合物包含一种或多种常规添加剂如增稠剂、消泡剂、消光剂、聚结剂、生物杀伤剂、二醇类和表面活性剂。相比较的涂料就这些组分而言具有相同组成。
表2.1：组合物2.1
表2.1：组合物2.2
使用刷子将木板用各种涂料组合物涂覆至干燥层厚为20μm。木板为云杉木且具有的水分含量为约30重量％。涂覆过程在10℃下进行并将各板保持在该温度下。
早期耐雨性通过在涂料施涂之后的预定时间用水喷雾涂覆板而测定。喷雾使用Cuprinol Fence喷雾器进行，该喷雾器为能够模拟大雨的中压喷雾设备。在涂层未被喷除或损坏的时间点，获得早期耐雨性。早期耐雨性以分钟表示。
图1示出了对于包含可变量的两种不同类型多官能胺的组合物，作为多官能胺百分数的函数的10℃下的早期耐雨性。可见对于两种类型的胺，它们的存在导致早期耐雨性提高。图1还表明使用本发明组合物可以在低温下在湿木材上实现低于45分钟，尤其是低于30分钟，更特别地15分钟左右的早期耐雨性。这是对于在温和气候中的商业操作有吸引力的值。
实施例3：早期耐雨性—与市售木材涂料组合物对比
将本发明使用的涂料组合物的早期耐雨性与许多专门为在木材上使用而销售的市售涂料组合物相比较。
本发明使用的涂料组合物包含30重量％的Primal AC337，基于基料重量计算为2重量％的Lupasol G20作为多官能胺以及其量足以使组合物的pH达到10.2的值的氨。使用水作为溶剂。所述涂料组合物包含一种或多种常规添加剂如增稠剂、消泡剂、消光剂、聚结剂、生物杀伤剂、二醇类和表面活性剂。相比较的涂料就这些组分而言具有相同组成。该组合物称为组合物3.1。
如上文实施例2所述将涂料组合物施涂于干木材(水分含量12重量％)和湿木材(水分含量30重量％)的板上。干板在20℃下涂覆。湿板在10℃下涂覆。如上文实施例2所述测定早期耐雨性。结果在下表中提供。
表3.1：用各种涂料组合物涂覆的干木材的早期耐雨性
组合物 早期耐雨性(分钟)
组合物3.1 10
Cetol X pro(Sikkens) 30
Cetol BL31(Sikkens) 40
Sadolin Pinotex(Ceta Bever) 30
Cetol SuperTech(Sikkens) 30
表3.2：用各种涂料组合物涂覆的湿木材的早期耐雨性
由上表可见组合物3.1在涂覆于干木材上时与市售木材涂料组合物相比显示出改善的早期耐雨性。当涂覆于湿木材上时，本发明使用的组合物在商业上可接受的限度内显示出早期耐雨性。相反，市售木材涂料组合物甚至在施涂涂料之后1.5小时在用水喷雾时损坏或者从表面除去。这表明这些市售组合物不适合涂覆湿木材，而本发明使用的组合物适合涂覆湿木材。
实施例4：湿和干木材上的涂层的耐气候老化性
制备具有下列组成的涂料组合物：
表4.1：组合物4.1
化合物 类型 量
Primal AC337 阴离子稳定的胶乳聚合物 30重量％
Lupasol G20 多官能胺 1.5重量％(基于基料的量计算)
氨 挥发性碱 至所需pH
pH 10.2
使用水作为溶剂。所述涂料组合物包含一种或多种常规添加剂如增稠剂、消泡剂、消光剂、聚结剂、生物杀伤剂、二醇类和表面活性剂。相比较的涂料就这些组分而言具有相同组成。
使用刷子将所述组合物在木板上施涂至层厚为20微米。木板为云杉木。干板(水分含量为12重量％)在20℃下涂覆。湿板(水分含量为30重量％)在10℃下涂覆。将涂覆板在温带气候(Slough，United Kingdom)中置于户外。
在12个月期限之后由肉眼评价发现在该实施例中涂覆的板在气候老化测试中显示出良好结果。这可以由良好的光泽度保持、没有变色以及不存在片状剥落和真菌生长看出。这适用于施涂于干木材上的涂层和施涂于湿木材上的涂层二者。这表明本文所述的涂料组合物在干木材和湿木材上均显示出良好结果，说明其适合用于温带气候中。

Claims (15)

1.保护木材的方法，包括用涂料组合物涂覆木材，其中所述涂料组合物为包含至少一种阴离子稳定的胶乳聚合物、至少一种多官能胺和至少一种挥发性碱且具有的pH为9.5-11的含水涂料组合物，其中所述木材具有的水分含量为至少15重量％。
2.根据权利要求1的方法，其中所述木材具有的水分含量为至少20重量％，优选至少25重量％和/或至多35重量％，尤其是至多30重量％。
3.根据权利要求1或2的方法，其中部分木材具有的水分含量为至少15重量％且部分木材具有的水分含量低于15重量％。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将所述涂料组合物直接施涂于木材上。
5.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中将所述涂料组合物施涂于提供有预先施涂涂层的木材上。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在低于18℃，特别是低于15℃，更特别地低于12℃且通常为至少2℃的温度下对所述木材提供所述涂料组合物的层。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述涂料在70-95重量％的相对湿度下施涂。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述多官能胺具有的重均分子量为250-20,000g/mol，特别为400-5,000g/mol，优选为400-3,000g/mol，更特别为700-2,000g/mol。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述多官能胺为聚亚烷基亚胺，特别是聚乙烯亚胺，更特别是重均分子量为700-2,000g/mol的聚乙烯亚胺。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述挥发性碱为胺基碱，优选选自氨和具有至多4个碳原子的有机胺化合物，尤其是氨。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述涂料组合物基于所述涂料组合物的干重计算包含至少80重量％，尤其是至少90重量％阴离子稳定的胶乳聚合物。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述阴离子稳定的胶乳聚合物为以聚合形式总共包含至少80重量％，特别是至少90重量％，更特别是至少95重量％(甲基)丙烯酸化物和(甲基)丙烯酸单体的聚合物。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述涂料组合物得到透明或半透明涂层。
14.如权利要求1和8-13中任一项所定义的含水涂料组合物在保护木材中的用途，其中所述木材具有的水分含量为至少15重量％。
15.根据权利要求14的用途，其中所述木材具有的水分含量为至少20重量％，优选至少25重量％和/或至多35重量％，尤其是至多30重量％。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086237A (zh) * 1992-10-23 1994-05-04 罗姆和哈斯公司 改良的快固化室外涂料
WO1996022338A3 (en) * 1995-01-18 1996-09-12 Dow Chemical Co Fast hardening aqueous coating composition and paint
WO2014060456A2 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Basf Se Compositions containing derivatized polyamines

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5939514A (en) * 1996-09-26 1999-08-17 Rohm And Haas Company Coating composition having extended storage stability and method for producing wear resistant coatings therefrom
US6201048B1 (en) * 1997-09-18 2001-03-13 Eastman Chemical Company Stable waterborne polymer compositions containing poly(alkyleneimines)
US7538151B2 (en) * 2005-08-22 2009-05-26 Rohm And Haas Company Coating compositions and methods of coating substrates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1086237A (zh) * 1992-10-23 1994-05-04 罗姆和哈斯公司 改良的快固化室外涂料
WO1996022338A3 (en) * 1995-01-18 1996-09-12 Dow Chemical Co Fast hardening aqueous coating composition and paint
WO2014060456A2 (en) * 2012-10-16 2014-04-24 Basf Se Compositions containing derivatized polyamines

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