CN114929815A

CN114929815A - 木材涂料制剂

Info

Publication number: CN114929815A
Application number: CN202080092092.4A
Authority: CN
Inventors: 格莱肯·安塞尔莫·多斯·桑托斯·罗查; 道格拉斯·格里佩尔; 乔治·马耶尔·德奥利韦拉
Original assignee: Archroma IP GmbH
Current assignee: Archroma IP GmbH
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2040-11-12
Also published as: PE20221041A1; WO2021093941A1; CL2022001175A1; BR112022008842A2; MX2022005681A; AR120448A1; CN114929815B; WO2021094445A1; CA3160359A1; CO2022005921A2; US20220389264A1

Abstract

本申请涉及粘合剂、包含该粘合剂的用于涂覆含木材基材的制剂、制备该粘合剂的方法、制备该制剂的方法、用该粘合剂或制剂处理含木材基材的方法、以及处理过的含木材基材本身。

Description

木材涂料制剂

技术领域

背景技术

除了提供美观的外观之外，木材涂料还设计用于保护木材免受由环境影响导致的风化，例如通过防止快速吸水或失水，或减少可导致木材内部开裂的收缩和膨胀。UV和可见光辐射、水分和风都可以导致木材风化。特别地，木材表面通常受到风化的负面影响。

特别保护木材表面免受风化的木材涂料制剂通常是已知的，并且是可广泛获得的。这样的制剂通常由以下组分组成：树脂或粘合剂、溶剂(有机溶剂或水)、填料(通常为碳酸钙)、任选的颜料和其他添加剂，如润湿剂、消泡剂、杀生物剂或流变改性剂。在木材涂料制剂中，粘合剂或树脂通常以约15-35wt％的量存在。粘合剂或树脂为木材提供粘附性、光泽和防水特性，并且还将其它组分(例如颜料)彼此固定以及固定到木材上。

已知木材涂料制剂的缺点是低的耐水性和低的抗UV光辐射特性。此外，所述已知的木材涂料制剂通常仅允许低的填料含量，例如至多65wt％。当木材用相应的制剂涂覆时，这可能不利地延长涂层的干燥时间。

发明目的

本申请的目的是提供一种粘合剂以及克服现有的组合物的缺点的一种木材涂料制剂。

发明内容

本发明涉及以下项：

1.粘合剂，其包含至少组分(A)、(B1)、任选的(B2)和(C)：

(A)包含至少以下单体单元的聚合物：

(A1)包含苯乙烯单元的至少一种单体；

(A2)包含丙烯酸酯单元的至少一种单体；

(A3)包含丙烯酸单元的至少一种单体；

(A4)包含胺基的至少一种烯属单体；和

(A5)至少一种烯属表面活性剂；

(B1)至少一种离子型表面活性剂；和

(B2)任选地至少一种非离子型表面活性剂；和

(C)水。

2.根据第1项所述的粘合剂，其中聚合物(A)基于(A)的总量(＝100重量％)

包含至少以下单体单元:：

30.0至50.0重量％的单体(A1)；

45.0至60.0重量％的单体(A2)；

0.1至8.0重量％的单体(A3)；

0.1至8.0重量％的单体(A4)；

0.1至7.0重量％的单体(A5)。

3.根据第1或2项所述的粘合剂，其中聚合物(A)基于(A)的总量(＝100重量％)

包含至少以下单体单元：

35.0至47.0重量％的单体(A1)；

47.0至57.0重量％的单体(A2)；

0.5至7.0重量％的单体(A3)；

0.2至7.0重量％的单体(A4)。

0.2至5.0重量％的单体(A5)。

4.根据前述项中至少一项所述的粘合剂，其中组分(B1)选自由以下组成的组：脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐(如十二烷基苯磺酸钠)、烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐(如十二烷基硫酸钠)、烷基醚硫酸盐(如十二烷基聚(氧乙烯)硫酸钠)或其混合物。

5.根据前述项中至少一项所述的粘合剂，其中组分(B2)选自由以下组成的组：聚环氧烷羧酸酯、乙氧基化脂肪醇、泊洛沙姆和烷基多糖或其混合物。

6.根据前述项中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂基于所述粘合剂的总量(＝100重量％)包含：

40至60重量％的(A)；

0.1至5.0重量％的(B1)；

0.0至5.0重量％的(B2)；

35至70重量％的(C)。

7.根据前述项中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂进一步包含组分(D)：(D)包含硅烷基团的化合物，优选地其中所述化合物是环氧硅烷。

8.根据第7项所述的粘合剂，其中组分(D)以基于聚合物(A)的总量(＝100重量％)的0.1至2重量％或0.2至1.0重量％或0.3至1重量％的量存在。

9.根据前述项中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂进一步包含组分(E)、(F)以及任选地一种或多种组分(X)：

(E)包含醋酸乙烯酯单体单元的至少一种单体的聚合物；

(F)至少一种保护性胶体

(X)至少一种单宁抑制剂。

10.根据第9项所述的粘合剂，其中聚合物(E)是醋酸乙烯酯均聚物。

11.根据第9或10项所述的粘合剂，其中保护性胶体(F)是非离子型水溶性聚合物，优选选自(聚乙烯醇)、羟乙基纤维素和聚(乙烯吡咯烷酮)或其混合物。

12.根据第9至11项中至少一项所述的粘合剂，其中单宁抑制剂(X)选自由以下组成的组：反应性颜料或由其衍生的盐溶液，例如氧化锌、正磷酸锌络合物、磷硅酸锆铝、碳酸锆铵、磷硅酸钡钙和偏硼酸钡，或其混合物。

13.根据第9至12项中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂基于所述制剂的总量(＝100重量％)包含：

30至50重量％的(A)；

2至6重量％的(E)；

0.5至10重量％的(F)；

0.02至4.0重量％的(B1)；

0.0至4.0重量％的(B2)；

35至65重量％的(C)。

14.用于涂覆含木材基材的制剂，其中所述制剂包含：

(1)一种或多种根据第1至8项中至少一项所述的粘合剂；或者

(2)一种或多种根据第9至13项中至少一项所述的粘合剂；进一步地

(G)至少一种增塑剂；

(H)至少一种分散剂；

(I)至少一种交联剂；

(J)任选地至少一种颜料；

(K)任选地至少一种填料；

(J)任选地至少一种增稠剂；

(X)任选地至少一种单宁抑制剂；

(Y)任选地至少一种添加剂；

15.根据第14项所述的制剂，其中增塑剂(G)选自C₈至C₁₂醇的邻苯二甲酸酯和己二酸酯，优选己二酸二(2-乙基己)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸二异癸酯，或其混合物。

16.根据第14或15项所述的制剂，其中分散剂(H)是聚合物分散剂，所述聚合物分散剂选自多聚磷酸盐、苯乙烯马来酸盐和聚丙烯酸盐(优选聚丙烯酸钠)或其混合物的组。

17.根据第14至16项中至少一项所述的制剂，其中交联剂(I)选自甲醛、多元羧酸(例如马来酸和衣康酸)或二醛(例如乙二醛和戊二醛)或其混合物。

18.根据第14至17项中至少一项所述的制剂，其中颜料(J)是白色颜料，所述白色颜料优选选自TiO₂、ZnO、硫化锌和锌钡白，或其混合物。

19.根据第14或18项所述的制剂，其中填料(K)选自由以下组成的组：碱土金属碳酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属磷酸盐、粘土、高岭土(优选碳酸钙)或其混合物。

20.根据第14至19项中至少一项所述的制剂，其中增稠剂(L)选自纤维素、疏水改性碱膨胀乳液(HASE)、疏水改性聚氨酯(HEUR)、疏水改性聚醚(HMPE)、碱膨胀乳液(ASE)以及特种粘土(即水合硅酸镁铝)或其混合物。

21.根据第14至20项中至少一项所述的制剂，其中添加剂(Y)选自添加剂，所述添加剂选自例如润湿剂、消泡剂、杀生物剂或流变改性剂、UV稳定剂，此外，其中单宁抑制剂(X)如以上第12项中所定义。

22.根据第14至21项中至少一项所述的制剂，其中所述制剂包含：10-60重量％的至少一种根据第1至8项中至少一项所述的粘合剂；或者5-40重量％的至少一种根据第9至13项中至少一项所述的粘合剂；

其中所述制剂基于所述制剂的总量(＝100％重量)进一步包含

0.01至5.0重量％的(G)；

0.1至5.0重量％的(H)；

0.01至5.0重量％的(I)；

0至20重量％的颜料(J)；

0至80重量％的填料(K)，

0至4.0重量％的增稠剂(L)；

0至20重量％的抑制剂(X)；

0至5.0重量％的添加剂(Y)；

10至60重量％的(C)。

23.制备第1至8项中至少一项所定义的粘合剂的方法，其包括：在组分(B1)和任选的(B2)以及组分(C)存在下，将化合物(A1)至(A5)进行乳液聚合。

24.制备权利要求9至13中至少一项所定义的粘合剂的方法，其包括：在组分(F)、(B1)和任选的组分(B2)存在下，将醋酸乙烯酯，即化合物(E1)进行乳液聚合，以获得包含组分(E)和(F)的反应产物，将所述获得的反应产物与根据权利要求1至8中的一项所述的粘合剂混合。

25.制备第14至22项中所定义的制剂的方法，其包括：将第1至8项中至少一项所定义的粘合剂，或将第9至13项中至少一项所定义的粘合剂，与至少一种增塑剂(G)、至少一种分散剂(H)、至少一种交联剂(I)混合，以及任选地与至少一种颜料(J)、至少一种填料(K)、至少一种增稠剂(L)、至少一种单宁抑制剂(X)和至少一种添加剂(Y)中的一种或多种混合。

26.处理含木材基材的方法，其包括至少步骤(S1)，然后是步骤(S2)和(S3)：

(S1)使含木材基材与第14至22项中至少一项所定义的制剂接触；或

使含木材基材与根据第25项制备的所述制剂接触；或

使含木材基材与第1至8项中至少一项所定义的粘合剂接触；或

使含木材基材与第9至13项中之一的至少一项所定义的粘合剂接触；或

使含木材基材与根据第23或24项制备的所述粘合剂接触；

(S2)对步骤(S1)后获得的所述含木材基材热处理，优选在40至100℃，或50至80℃，或50至60℃的温度下进行；和

(S3)对步骤(S2)后获得的所述含木材基材进行精加工。

27.一种含木材基材，其包含至少一种第1至8项中至少一项所定义的粘合剂；或

包含至少一种第9至13项中至少一项所定义的粘合剂；或

一种含木材基材，其包含至少一种第14至22项中至少一项所定义的制剂；

或

通过根据第26项所述的方法处理的含木材基材。

根据本发明的粘合剂具有的优点是，由此制备的木材涂料制剂中存在的填料的量基于根据本发明的制剂的总重量可以增加至至高75重量％。这有利地为根据本发明的制剂提供了在涂覆有分别制备的木材涂料制剂的木材中有益的干燥时间。此外，根据本发明的木材涂料制剂提供了优异的耐水性和抗太阳辐射性。

具体实施方式

第一方面:根据本发明的第一粘合剂

在第一方面，本发明涉及包含聚合物(A)、(B1)、任选地(B2)和(C)的粘合剂，在本文中进一步也表示为粘合剂(1)：

(A)包含至少以下单体单元的聚合物：

(A1)包含苯乙烯单元的至少一种单体；

(A2)包含丙烯酸酯单元的至少一种单体；

(A3)包含丙烯酸单元的至少一种单体；

(A4)包含胺基的至少一种烯烃单体；和

(A5)至少一种烯属表面活性剂；

(B1)至少一种离子型表面活性剂；和

(B2)任选地至少一种非离子型表面活性剂；和

(C)水。

组分(A)

根据本发明，粘合剂包含聚合物(A)。

聚合物(A)是在单体(A1)至(A5)的聚合反应中获得的反应产物。

因此，组分(A)是包含衍生自至少单体(A1)至(A5)的部分的聚合物。

在另一个实施方案中，组分(A)是由衍生自至少单体(A1)至(A5)的部分组成的聚合物。

单体(A1)

根据本发明，单体(A1)是包含苯乙烯单元的单体。

在优选的实施方案中，单体(A1)由苯乙烯单元组成。

聚合物(A)中存在的单体(A1)的量基于组分(A)的总量(＝100重量％)为至少30.0重量％且至多50.0重量％，或至少31重量％且至多49.0重量％，或至少32重量％且至多48.0重量％，或至少35重量％且至多47.0重量％，或至少36重量％且至多45.0重量％，或至少38.0重量％且至多44.0重量％。

单体(A2)

根据本发明，单体(A2)是包含丙烯酸酯(acrylic acid ester)单元，即丙烯酸酯(acrylate)单元的单体。

在优选的实施方案中，单体(A2)由丙烯酸酯单元组成。

术语“丙烯酸酯单元”包括术语“甲基丙烯酸酯单元”。因此，术语“(甲基)丙烯酸酯单元”包括丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯或在酸部分的α-位被取代的另一种酯。

在一个实施方案中，单体(A2)是丙烯酸酯CH₂＝CR³COO-R²，其中R²代表残基，即酯的醇部分，含有优选地1至40个碳原子。

在一个实施方案中，R²是支链或无支链的或环状的C₁至C₄₀烷基，其可以是饱和或不饱和的。

在优选实施方案中，R²选自支链或无支链的或环状的C₂至C₄₀烷基，优选C₄至C₁₀烷基。

在一个实施方案中，R³选自由H、CH₃或C₂H₅组成的组。

在优选实施方案中，R³是H且R²是C_4-10烷基。

该聚合物可以包含不同的单体单元(A2)。

组分(A)中存在的单体(A2)的量基于组分(A)的总量(＝100重量％)为至少45.0重量％且至多60.0重量％，或至少46.0重量％且至多59.0重量％，或至少47重量％且至多57.0重量％，或至少48重量％且至多56.0重量％，或至少46重量％且至多55.0重量％，或至少50.0重量％且至多54.0重量％。

单体(A3)

根据本发明，单体(A3)是包含丙烯酸单元的单体。

在优选实施方案中，单体(A3)由丙烯酸单元组成。

术语“丙烯酸”包括术语“甲基丙烯酸”。因此，术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸以及甲基丙烯酸或在酸部分的α-位被取代的另一种丙烯酸。

在一个实施方案中，单体(A3)是CH₂＝CR³COOH，其中R³选自由H、CH₃或C₂H₅组成的组。

聚合物(A)可以包含不同的单体单元(A3)。

在优选实施方案中，单体(A3)是甲基丙烯酸。

组分(A)中存在的单体(A3)的量基于组分(A)的总量(＝100重量％)为至少0.1重量％且至多8.0重量％，或至少0.5重量％且至多7.0重量％，或至少0.7重量％且至多6.0重量％，或至少1.0重量％且至多5.0重量％。

单体(A4)

根据本发明，单体(A4)是含胺基的烯属单体。

在优选实施方案中，单体(A4)是丙烯酸与包含胺基的醇的酯化产物。

在一个实施方案中，(A4)是丙烯酸与HO-(CH₂)_n-N(C_1-6)₂的酯化产物，其中n是2-6的整数，即

CH₂＝CR³C(O)O-(CH₂)_n-N(C_1-6)₂,

其中R³和n具有如以上所定义的含义。

在一个实施方案中，单体(A4)选自甲基丙烯酸二乙氨基乙酯或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯。

组分(A)中存在的单体(A4)的量基于组分(A)的总量(＝100重量％)为至少0.1重量％且至多8.0重量％，或至少0.2重量％且至多7.0重量％，或至少0.3重量％且至多6.0重量％，或至少0.4重量％且至多5.0重量％，或至少0.5重量％且至多4.5重量％。

单体(A5)

根据本发明，单体(A5)是烯属表面活性剂。

术语“烯属表面活性剂”与术语“反应性表面活性剂”同义使用。

如本领域已知的，反应性表面活性剂含有可参与自由基乳液聚合反应的可聚合烯属部分。当用于乳液聚合时，表面活性剂分子的至少一部分不可逆地结合到乳液聚合物链和液滴上。

反应性表面活性剂通常由三部分组成：疏水部分；亲水部分；和通常包含烯属双键的可聚合部分。

反应性表面活性剂是本领域已知的。

在一个实施方案中，反应性表面活性剂选自由以下组成的组：乙烯基磺酸、甲基烯丙基磺酸或其盐、烯丙氧基羟丙基磺酸或其盐、烯丙基甲氧基三乙二醇醚、磺丙基丙烯酸酯、乙烯基磷酸酯或其盐，马来酸单十二烷基酯乙基磺酸单钠、山梨醇丙烯酸酯、山梨醇甲基丙烯酸酯、全氟庚氧基聚(丙氧基)甲基丙烯酸酯、苯氧基聚(乙烯氧基)丙烯酸酯、苯氧基聚(乙烯氧基)甲基丙烯酸酯、壬基苯氧基聚(乙烯氧基)丁烯酸酯、壬基苯氧基聚(乙烯氧基)富马酸酯、壬基苯氧基聚(乙烯氧基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚(乙烯氧基)甲基丙烯酸酯、马来酸单十二烷基酯和烯丙基磺基琥珀酸酯衍生物或其混合物。

优选乙烯基磺酸作为单体单元(A5)。

组分(A)中存在的单体(A5)的量基于组分(A)的总量(＝100重量％)为至少0.1重量％且至多7.0重量％，或至少0.2重量％且至多5.0重量％，或至少0.3重量％且至多4.0重量％，或至少0.4重量％且至多3.0重量％，或至少0.5重量％且至多2.5重量％。

在一个实施方案中，组分(A)基于组分(A)的总量(＝100重量％)包含以下单体单元或由以下单体单元组成，即聚合物通过以下单体单元的聚合获得：

30.0至50.0重量％的单体(A1)；

45.0至60.0重量％的单体(A2)；

0.1至8.0重量％的单体(A3)；

0.1至8.0重量％的单体(A4)；

0.1至7.0重量％的单体(A5)。

优选地，组分(A)基于组分(A)的总量(＝100重量％)包含以下单体单元或由以下单体单元组成，即通过以下单体单元的聚合获得：

35.0至47.0重量％的单体(A1)；

47.0至57.0重量％的单体(A2)；

0.5至7.0重量％的单体(A3)；

0.2至7.0重量％的单体(A4)；

0.2至5.0重量％的单体(A5)。

在又一个更优选的实施方案中，组分(A)基于组分(A)的总量(＝100重量％)包含以下单体单元或由以下单体单元组成，即通过以下单体单元的聚合获得：

36.0至45.0重量％的单体(A1)；

46.0至55.0重量％的单体(A2)；

0.7至6.0重量％的单体(A3)；

0.4至5.0重量％的单体(A4)；

0.2至3.0重量％的单体(A5)。

组分(B1)

组分(B1)为至少一种离子型表面活性剂。

离子型表面活性剂在本领域是已知的。

在一个实施方案中，组分(B1)选自由以下组成的组：脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐(如十二烷基苯磺酸钠)、烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐(如十二烷基硫酸钠)、烷基醚硫酸盐(如十二烷基聚(氧乙烯)硫酸钠)或其混合物。

在优选实施方案中，阴离子型表面活性剂是用脂肪醇或乙氧基化脂肪醇或丙氧基化脂肪醇酯化的硫酸碱金属盐，即脂肪醇硫酸盐或烷基醚硫酸盐。

术语“用脂肪醇或乙氧基化脂肪醇或丙氧基化脂肪醇酯化的硫酸碱金属盐，即脂肪醇硫酸盐或烷基醚硫酸盐”包括下式，其中阳离子优选为钠阳离子：

CH₃-(CH₂)_10-16-(O-C₂H₄)_0-25-OSO₃-；或CH₃-(CH₂)_10-16-(O-C₃H₆)_0-25-OSO₃-。

在优选实施方案中，所述烷基醚硫酸盐分别含有1至5个O-C₂H₄和O-C₃H₆单元。

碱金属烷基醚硫酸盐的示例是十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(月桂醇聚醚硫酸酯钠；CAS号:9004-82-4)。

组分(B1)以基于根据本发明第一方面的粘合剂的总量(＝100重量％)的0.1至5.0重量％或0.2至3重量％或0.3至2重量％的量存在于根据本发明第一方面的粘合剂中。

组分(B2)(任选的)

组分(B2)为至少一种非离子型表面活性剂。

非离子型表面活性剂在本领域是已知的。

在一个实施方案中，组分(B2)选自由以下组成的组：聚环氧烷羧酸酯、乙氧基化脂肪醇、泊洛沙姆和烷基多糖或其混合物。

优选的非离子型表面活性剂是乙氧基化脂肪醇。

组分(B2)以基于粘合剂的总量(＝100重量％)的0.0％至5.0重量％或0.1％至4重量％或0.2％至3重量％或0.3％至2重量％的量存在于根据本发明的粘合剂中。

组分(C)

根据本发明的粘合剂基于水。这意味着组分(C)包含水。然而，这不排除有机溶剂的存在。

因此，在一个实施方案中，根据本发明的粘合剂基于水或基于水和有机溶剂。

术语“基于水或基于水和有机溶剂”包括包含在粘合剂中的固体和/或液体化合物在水溶剂中的溶液、乳液和分散体。术语“溶液”、“乳液”和“分散体”可互换使用。

在一个实施方案中，组分(C)由水组成。

术语“水”包括蒸馏水和管道水。

术语“有机溶剂”优选包括可与水混溶或部分溶于水的溶剂。优选的水混溶性有机溶剂为C_1-2醇、二醇(例如乙二醇和丙二醇)、二丙二醇或聚乙二醇、酰胺(例如N-甲基甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺)。

部分水溶性溶剂也是合适的。优选的有机溶剂为二丙二醇二甲醚、乙酸甲氧基丙酯、乙酸甲氧基丁酯(丁氧基)和乙酸甲氧基甲基丁酯。

优选地，根据本发明的粘合剂主要基于水。术语“主要”是指有机溶剂的量基于水和有机溶剂的总重量(＝100重量％)小于50重量％。在优选实施方案中,有机溶剂的量小于40重量％；更优选小于30重量％，还更优选小于20重量％，还更优选小于10重量％。在一个实施方案中，粘合剂不含有有机溶剂。

根据本发明的粘合剂基于粘合剂的总量(＝100重量％)可以含有35重量％至90重量％的水或水和有机溶剂。

在优选实施方案中，粘合剂基于粘合剂的总量(＝100重量％)含有35重量％至65重量％或35重量％至70重量％的水。

优选地，根据本发明第一方面的粘合剂基于粘合剂的总量(＝100重量％)包括以下或由以下组成：

40至60重量％的(A)；

0.1至5.0重量％的(B1)；

0.0至5.0重量％的(B2)；

35至70重量％的(C)。

根据本发明，如下所公开，在组分(B1)和(C)以及任选地组分(B2)的存在下，通过将组分(A1)至(A5)进行乳液聚合来制备粘合剂。

在一个实施方案中，在一种或多种其它添加剂的存在下通过乳液聚合来制备粘合剂。合适的添加剂是本领域已知的。

组分(D)

在一个实施方案中，粘合剂进一步包括(D)：

(D)包含硅烷基团的化合物。

化合物(D)可以作为粘合促进剂。

化合物(D)可以以基于聚合物(A)的总量(＝100重量％)的0.1至2重量％或0.2至1.0重量％或0.3至1重量％的量存在。

在优选实施方案中，化合物(D)是环氧硅烷。

适用于本发明的环氧官能硅烷包括具有下式的硅烷：

R₁Si(R₂)_3-n(OR₃)_n,

其中n是1、2或3，R₁为烷基、环烷基、苯基、环烷基烷基、烯基环烷基、烯基苯基或苯基烷基，其中R₁基团包含至少一个环氧基，每个R₂独立地为氢、烷基、环烷基、苯基、环烷基烷基、烯基环烷基、烯基苯基、苯基烷基或硅烷低聚物，其中每个R₂基团可任选地包括OR₃基团或环氧官能团。每个R₃基团独立地是氢、烷基、环烷基、苯基、环烷基烷基、烯基环烷基、烯基苯基或苯基烷基。

结合以上硅烷使用的术语“烷基”包括C₁-C₂₀烷基，术语“环烷基”包括C₁-C₂₀环烷基，术语“烯基”包括C₁-C₂₀烯基。

示例性的环氧官能硅烷包括2-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷)、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷。

可以存在的其他添加剂选自杀生物剂和消泡剂。合适的产品是本领域已知的。

在另一个实施方案中，根据本发明的粘合剂进一步包含组分(E)、(F)和任选的组分(X)，并且在本文中也进一步表示为粘合剂(2)

(E)包含醋酸乙烯酯单体单元的至少一种单体的聚合物；

(F)至少一种保护性胶体；

(X)任选地至少一种单宁抑制剂。

组分(E)

在本发明的一个实施方案中，聚合物(E)是在醋酸乙烯酯单体单元(E1)的聚合反应中获得的反应产物。

在本发明的另一个实施方案中，聚合物(E)中存在的单体(E1)的量为100重量％。在一个实施方案中，聚合物(E)通过醋酸乙烯酯(E1)的单体单元的均聚制备。

组分(F)

组分(F)包含或由至少一种保护性胶体组成。

组分(F)的保护性胶体使通过乳液聚合获得的分散体(例如，如上所述)稳定，以防止由此获得的颗粒(例如聚合物颗粒)的凝结。

在一个实施方案中，组分(F)选自非离子型水溶性聚合物，例如聚乙烯醇、羟乙基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮，或它们的混合物。

合适的聚乙烯醇是部分或完全水解的聚乙烯醇。优选水解度为80-100摩尔％的部分或完全水解的聚乙烯醇，尤其是水解度为80-95摩尔％，优选85-92摩尔％，或87-89摩尔％，且在4重量％水溶液中的霍普勒粘度为1-30mPas的部分水解的聚乙烯醇(在20℃下的霍普勒方法，DIN 53015)。

在一个实施方案中，组分(F)以基于粘合剂的总量(＝100重量％)的0.5重量％至10重量％或0.5重量％至8重量％或0.5重量％至5重量％的量存在于根据本发明的粘合剂中。

在优选实施方案中，组分(F)是聚乙烯醇。

组分(X)(任选的)

组分(X)包含或由至少一种单宁抑制剂组成。

组分(X)的单宁抑制剂避免了单宁迁移到涂层表面。

木材涂覆中的一个问题是单宁从木材中浸出，导致涂覆表面上的单宁污渍。单宁是来源于酚酸的复杂的化学物质(有时称为单宁酸)，其天然存在于所有木材和植物材料中。酚类化合物在化学上被定义为含有羟基化芳环的，羟基直接与苯基、取代苯基或其它芳基相连的化合物。因此，为了避免涂层上的单宁污染，也可以加入添加剂来阻止或抑制单宁浸出物。单宁抑制剂设计成与可溶性单宁反应，以形成不迁移到外涂层中的不溶性复合物。

在一个实施方案中，单宁抑制剂组分(X)选自由以下组成的组：反应性颜料或由其衍生的盐溶液，例如氧化锌、正磷酸锌络合物、磷硅酸锆铝、磷硅酸钡钙和偏硼酸钡。

任选地，单宁抑制剂(X)以基于根据本发明的粘合剂的总重量(＝100重量％)的0至20重量％，优选地1至15重量％、或2至13重量％、或2至10重量％的量存在于根据本发明的粘合剂中。

在本发明的另一个实施方案中，粘合剂基于制剂的总量(＝100重量％)包括

30至50重量％的(A)；

2至6重量％的(E)；

0.5至10重量％的(F)；

0.02至4.0重量％的(B1)；

0.0至4.0重量％的(B2)；

35至65重量％的(C)；

第二方面：根据本发明的制剂

在第二方面，本发明涉及一种用于涂覆含木材基材的制剂。

根据本发明的制剂包含至少以上根据本发明第一方面所定义的粘合剂(1)或(2)，并且进一步包含(G)、(H)、(I)，并且任选地包含组分(J)、(K)、(L)和(X)中的一种或多种。因此，根据本发明的用于涂覆含木材基材的制剂包括：

一种或多种的根据本发明第一方面的粘合剂(1)或(2)；

(G)至少一种增塑剂；

(H)至少一种分散剂；

(I)至少一种交联剂；

(J)任选地至少一种颜料；

(K)任选地至少一种填料；

(J)任选地至少一种增稠剂；

(X)任选地至少一种单宁抑制剂

(Y)任选地至少一种添加剂。

根据本发明的制剂的优点在于，尽管在根据本发明的制剂中存在显著更高量的填料，但是在含木材基材上的锚固是良好的。此外，根据本发明的制剂的优点是为用其处理的含木材基材提供了改善的耐水性和抗UV光性。此外，根据本发明的制剂的优点是水浸泡后的再乳化增加到10至12小时。

特别地，必须提及增加的耐水性。如示例所示，通常的市场产品通常抗再乳化不长于20分钟。这种增强的性能使得根据本发明的制剂既能够用于室内也能够用于室外。

包含根据本发明的第一方面的粘合剂(1)或(2)的制剂提供了具有受控粒径、优异的储存稳定性和填料接受性的分散体，该分散体将用于木材涂料制剂中，以提供光滑度和优异的耐水性，并在最终精加工中实现更好的粘合。

粒径通过DLS(动态光散射)技术测量。

优选地，根据本发明第一方面的粘合剂(1)和粘合剂(2)具有180至300nm，例如250nm的粒径。粒径分布通常在约250nm附近是单峰的。

通过将样品放在温度为105℃的烘箱中直到获得稳定的质量来测量固体含量。根据本发明第一方面的粘合剂(1)或粘合剂(2)或根据本发明第二方面的制剂的固体含量基于粘合剂(1)或粘合剂(2)的总量可以在10至80重量％，或20至70重量％，或30至60重量％，或至高80重量％，或至高75重量％，或至高70重量％，或至高65重量％范围内，或在65至80重量％范围内，或在70至80重量％范围内，或在75至80重量％范围内调节(例如通过添加填料或颜料)。

组分(G)

组分(G)包含至少一种增塑剂或由至少一种增塑剂组成。

增塑剂可以在聚合期间或聚合之后加入。这些增塑剂通过降低聚合物的玻璃化转变温度Tg来帮助膜聚结和柔韧性。

在根据第二方面的本发明的一个实施方案中，组分(G)选自C₈至C₁₂醇的邻苯二甲酸酯和己二酸酯，优选己二酸二(2-乙基己)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯和邻苯二甲酸二异癸酯，或其混合物。

增塑剂的示例包括C₈醇、C₉醇、C₁₀醇、C₁₁醇、C₁₂醇的己二酸酯，例如己二酸二(2-乙基己)酯、己二酸二异壬酯和己二酸二异癸酯，以及C₈醇、C₉醇、C₁₀醇、C₁₁醇、C₁₂醇的邻苯二甲酸酯，例如邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸二异癸酯，或其混合物。

组分(H)

组分(H)包含至少一种分散剂或由至少一种分散剂组成。

分散剂影响疏水性颗粒在水性介质中的悬浮。分散剂是表面活性化学物质，对待分散的材料具有溶剂化作用，因此有助于通过防止沉降或聚集来保持分散状态。

通常，分散添加剂通过两种主要的稳定机制来提供稳定：静电稳定或空间稳定。

根据化学结构，可以将分散剂分为以下两类：表面活性剂(也称为低分子量分散剂)和聚合物分散剂(也称为高分子量分散剂)。

组分(H)可以是聚合物分散剂，其选自聚磷酸盐、苯乙烯马来酸盐和聚丙烯酸盐(优选聚丙烯酸钠)或其混合物的组。

组分(I)

组分(I)包含至少一种交联剂剂或由至少一种交联剂组成。

交联反应是改善聚合物物理特性最常用的技术之一。交联剂可用于增加聚合物的刚性以及增强防潮性。

交联改善了用于根据本发明第一方面的粘合剂(1)或(2)中的聚合物(A)和(E)的物理特性。交联剂可用于增加聚合物的刚性以及增强防潮性。根据本发明用于这些反应的合适交联剂是双官能化合物，例如戊二醛和乙二醛。交联剂(I)也可以选自甲醛、多元羧酸例如马来酸和衣康酸。

在根据本发明的制剂的一个实施方案中，交联剂(I)选自多元羧酸(例如马来酸和衣康酸)、甲醛或二醛(例如乙二醛和戊二醛)或其混合物。

在另一个优选的实施方案中，该制剂包含组分(J)、(K)、(L)和(X)。

组分(J)(任选的)

组分(J)包含至少一种颜料或由至少一种颜料组成。

通常，颜料可以加入到粘合剂中。

在优选实施方案中，颜料(J)是白色颜料。

在优选实施方案中，颜料(J)是白色颜料，优选选自TiO₂、ZnO、硫化锌和锌钡白，或其混合物。锌钡白是一种由硫化锌和硫酸钡制备的混合颜料。二氧化钛(TiO₂)由于其高折射率，是迄今为止最适合在涂料中获得白度和遮盖力的白色颜料。

组分(K)(任选的)

组分(K)包含至少一种填料或由至少一种填料组成。

在一个实施方案中，填料选自不溶于粘合剂的无机盐，例如硫酸盐、磷酸盐和碳酸盐，或它们的混合物，其中阳离子优选选自碱土金属例如钙。

在优选实施方案中，填料是碳酸钙。

在另一个实施方案中，填料选自由粘土或高岭土组成的组。

组分(L)(任选的)

组分(L)包含至少一种增稠剂(L)或由至少一种增稠剂(L)组成。

(L)选自纤维素、疏水改性碱膨胀乳液(HASE)、疏水改性聚氨酯(HEUR)、疏水改性聚醚(HMPE)、碱膨胀乳液(ASE)以及特种粘土(即水合硅酸镁铝)或其混合物。优选使用HASE增稠剂来获得理想的流变替代物。

在根据本发明的制剂的一个实施方案中，增稠剂可以选自丙烯酸增稠剂。

组分(Y)(任选的)

组分(Y)包含至少一种添加剂(Y)或由至少一种添加剂(Y)组成。

在根据本发明的制剂的一个实施方案中，至少一种添加剂选自润湿剂、消泡剂、杀生物剂或流变改性剂、UV稳定剂。

任选存在于根据本发明第二方面的制剂中的组分(X)与以上关于根据本发明第一方面的粘合剂所定义的相同。

根据本发明的第二方面，该制剂包含：

10-60重量％的至少一种以上关于本发明第一方面所定义的粘合剂(1)；或者

5-40重量％的至少一种以上关于本发明第一方面所定义的粘合剂(2)；

其中制剂基于制剂的总量(＝100％重量)进一步包含：

0.01至5.0重量％的(G)；

0.1至5.0重量％的(H)；

0.01至5.0重量％的(I)；

0至20重量％的颜料(J)；

0至80重量％的填料(K)，

0至4.0重量％的增稠剂(L)；

0至20重量％的单宁抑制剂(X)；

0至5重量％的添加剂(Y)；

10至60重量％的(C)。

根据本发明的制剂中存在的粘合剂(2)的量基于根据本发明的制剂的总量(＝100重量％)为至少5重量％且至多40重量％，或至少10重量％且至多35重量％，或至少20重量％且至多30重量％。根据本发明的制剂中存在的粘合剂(1)的量基于根据本发明的制剂的总量(＝100重量％)为至少10重量％且至多60重量％，或至少15重量％且至多55重量％，或至少20重量％且至多40重量％。

增塑剂(G)以基于制剂的总量(＝100重量％)的0.01％至5.0重量％或0.01％至4重量％或0.01％至3重量％或0.01％至2重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

分散剂(H)以基于制剂的总量(＝100重量％)的0.1％至5.0重量％或0.1％至4重量％或0.2％至3重量％或0.3％至2重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

交联剂(I)以基于制剂的总量(＝100重量％)的0.01％至5.0重量％或0.01％至4重量％或0.01％至3重量％或0.01％至2重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

颜料(J)任选地以基于制剂的总量(＝100重量％)的0至20重量％或0至10重量％，优选5至10重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

填料(K)任选地以基于根据本发明的制剂的总重量(＝100重量％)的0至80重量％，优选至高75重量％，优选至高65重量％，或至高59重量％，或至高58重量％，或至高57重量％的量，和/或以至少50重量％，优选至少55重量％，优选至少60重量％，优选至少65重量％，优选至少70重量％，优选至少75重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

增稠剂(L)任选地以基于根据本发明的制剂的总重量(＝100重量％)的0至4.0重量％，优选地0.1至3重量％，或0.5至3.0重量％，或1至2.5重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

单宁抑制剂(X)任选地以基于根据本发明的制剂的总重量(＝100重量％)的0至20重量％，优选地1至15重量％，或2至13重量％，或2至10重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

添加剂(Y)任选地以基于根据本发明的制剂的总重量(＝100重量％)的0至5重量％，优选地0.1至4重量％，或0.2至4重量％，或1至3重量％的量存在于根据本发明的制剂中。

组分(C)以基于根据本发明的制剂的总重量(＝100重量％)的10至60重量％，优选地10至55重量％，或10至45重量％，或15至30重量％的量存在于根据本发明的制剂中。在根据本发明的制剂的一个实施方案中，将组分(C)额外地加入到根据本发明第二方面的制剂中，与它是否已经存在于根据本发明第一方面的粘合剂(1)或(2)中的事实无关。在任何情况下，根据本发明的制剂中存在的组分(C)的量最多以本段开头所定义的量存在。存在于根据本发明第二方面的制剂中的组分(C)与以上关于根据本发明第一方面的粘合剂所定义的相同。

制备根据本发明第一方面的粘合剂(1)的方法

本发明进一步涉及制备根据本发明第一方面的粘合剂(1)的方法。

制备根据本发明第一方面的粘合剂(1)的方法是乳液聚合。

根据本发明，该方法包括在第一方面中所定义的组分(B1)、任选的组分(B2)和组分(C)的存在下，将化合物(A1)至(A5)进行乳液聚合。

乳液聚合是一种众所周知的生产聚合物的技术。通常，单体在引发剂例如过硫酸盐的影响下，并在合适的表面活性剂存在下，在水性介质中聚合。表面活性剂可以是非离子型、阴离子型或阳离子型表面活性剂。可以加入稳定剂例如聚乙烯醇和其它水溶性聚合物，以促进乳液聚合。其他成分包括链转移剂、缓冲剂和惰性盐。可以将防腐剂添加到作为液体分散体出售的产品中，以抑制细菌生长。这些通常在聚合后加入。

基本上有三种用于进行乳液聚合的选择：

在第一选择中，在剂量型中，在达到初始反应温度之前，加热少量的引发剂和单体(通常以5-10重量％的量)。反应开始后，将剩余的引发剂和单体计量加入。然而，该反应也可以这样进行，即在反应器中提供少量的在水中的引发剂，且单体和剩余的引发剂分别并同时计量加入反应器中。

在第二选择中，在半间歇型中，水相中加入引发剂和约50重量％的单体。该量聚合后，剩余部分按用量计量加入，或者在再次冷却后，以分批方式计量加入。

在第三选择中，在间歇型中，加入全部量的引发剂和单体，并通过加热开始反应。随后，使用例如热交换器移除反应热。

出于安全原因，通常在乳液聚合中，剂量型是优选的，即在水中提供小部分的引发剂，随后缓慢且同时但分开地添加单体和表面活性剂的预乳液和大部分的引发剂的分离进料，以提供受控的反应。

不受理论的束缚，据信聚合反应发生在胶束中，其中单体液滴被表面活性剂稳定。表面活性剂通常是阴离子型表面活性剂或阴离子型和非离子型表面活性剂的组合。阴离子型表面活性剂提供剪切稳定性，以防止由于凝聚造成的损失。非离子表面活性剂为生长的胶乳粒子提供电解质稳定性或化学稳定性。

烯属表面活性剂(A5)，在本文中也称为“反应性表面活性剂”，在乳液聚合中既作为表面活性剂又作为共聚单体。通常，乳液稳定是他们的主要目标，而共聚能力是一个额外的优势。

反应性表面活性剂具有共价结合到分散相的能力。因此，它们不能像只是物理结合的传统的表面活性剂那样容易地从界面上被取代。

反应性表面活性剂简单地构建在聚合物结构中，并且不留在反应混合物中。以这种方式，它防止了表面活性剂(“非迁移性”表面活性剂)迁移到由胶乳形成的膜中的界面(聚合物/空气和聚合物/基底)上。它导致了涂层的更好的特性，并降低了水敏感性；它还改善了附着力和光泽度。

在优选实施方案中，根据本发明第一方面的粘合剂(1)通过在组分(C)(为水或水和有机溶剂)中，并在组分(B1)和任选地组分(B2)的存在下将单体(A1)至(A5)进行聚合，从而形成组分(A)来制备。

在优选实施方案中，在聚合之前，将单体(A1)至(A5)的混合物、组分(B1)和任选地(B2)在水或水和有机溶剂(C)中均化。该方法示例性地解释如下：

通过向剧烈搅拌的水相中加入单体(A1)至(A5)来制备稳定的单体预乳液。该方法包括通过水包油表面活性剂(B1)和任选地(B2)来在水中乳化相对疏水性的可自由基聚合的烯键式不饱和单体。

在一个实施方案中，将初始反应器加料加热至65℃-75℃。当达到该温度时，将部分预乳液，通常3重量％至10重量％的预乳液加入到反应器中。

当第一加料聚合后，在3-5小时的时间段内逐渐加入单体预乳液的剩余部分。引发剂溶液通过单独的管线同时加入。

最常用的水溶性引发剂是过硫酸盐的钾盐、钠盐和铵盐。其次是水溶性偶氮化合物，尤其是带有离子基团的化合物，如2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐。

引发剂的用量基于单体(A1)至(A5)的混合物(＝100重量％)可以在0.1至2.0重量％，优选0.1至1.5重量％的范围内。

通常，在整个反应过程中，反应温度保持在低于95℃的温度。优选反应温度在50℃和95℃之间，更优选在60℃和90℃之间。

乳液聚合的过程通常例如在任选的后加热之后，在基于所有组分总重量的至高99％的单体聚合之后，特别优选在基于所有组分总重量的至高99.5％的单体聚合之后结束。

在聚合过程结束时，获得一种称为“胶乳、合成胶乳或聚合物分散体”的乳状流体。胶乳被定义为聚合物颗粒在水性介质中的胶体分散体。

在一个实施方案中，乳液聚合可以根据以下方案进行：

反应器准备

在溶液容器中制备水相。将工艺用水加入容器，并通过人孔加入乳化剂或保护性胶体(以固体或液体形式)。之后，通过夹套和/或通过直接蒸汽注射将容器加热至70-80℃，以将产品溶解在水中。

预乳液

单体(根据产品类型)从储存罐或(少量情况下)从桶中加入预乳液容器中。加入水和乳化剂后，用快速运转的搅拌器产生水性水-单体乳液。

引发剂溶液

通过常规方法制备引发剂水溶液。在用预乳液流添加单体的过程中，将引发剂也添加到反应器的顶部。

聚合–主要反应

将反应器的内容物加热至约60-85℃以开始聚合。反应本身在在环境压力下，在70至几乎90℃的温度下进行。

必须通过在回流冷凝器中冷凝沸腾的单体和水的共沸混合物或/和用夹套/半盘管冷却来除去聚合热。

聚合结束后(4-8小时)，通常在稍高的温度下进行后反应，以减少残余单体含量。对于某些等级，在较低温度下添加氧化还原体系，以进一步减少残余单体含量。

在批料冷却到一定温度(取决于产品)后，用压缩空气或正排量泵将批料通过粗滤器转移到两个调整容器中的一个。

最终调整

在调整容器中，继续冷却，并且根据规格调整成品的特性(例如固体含量、粘度、pH值等)。

过滤和包装

最终分析后，用正排量泵或压缩空气通过精细过滤器将调整后的产品转移至成品储存罐或灌装站或进一步处理罐。

制备根据本发明第一方面的粘合剂(2)的方法

本发明涉及制备根据本发明第一方面的粘合剂(2)的方法。

通常称为聚醋酸乙烯酯乳液的聚醋酸乙烯酯水分散体通过将单体醋酸乙烯酯分散在水中制备。

制备根据本发明第一方面的粘合剂(2)的方法是基于如以上对于粘合剂(1)所解释的乳液聚合方法。

根据本发明，该方法包括至少在组分(F)的存在下和任选在组分(B1)和/或(B2)的存在下进行醋酸乙烯酯单体(E1)的乳液聚合。

在聚合之前，在单独的容器中提供醋酸乙烯酯单体(E1)用于计量过程。该方法解释如下：

在优选实施方案中，在聚合之前，在单独的容器中制备组分(F)的溶液，并将其转移到反应器容器中。任选地，将组分(B1)和/或组分(B2)的溶液另外地加入反应器容器中。在其一个实施方案中，至少将组分(B1)加入组分(F)的溶液中是强制性的，而组分(B2)的加入仍然是任选的。

将包含组分(F)和任选的组分(B1)和/或(B2)的溶液的初始反应器加料加热至65℃-75℃。当达到该温度时，将部分醋酸乙烯酯单体(E1)，通常为计量容器中提供的醋酸乙烯酯单体总重量的3％-10重量％，加入反应器中。

通过加入自由基引发剂开始聚合。当第一装料聚合时，剩余的醋酸乙烯酯单体(E1)在3-5小时的时间内逐渐加入，同时加入通过单独管线加入的引发剂溶液。

最常见的适用于聚合的水溶性引发剂是过硫酸盐的钾盐、钠盐和铵盐以及水溶性偶氮化合物，尤其是带有离子基团的化合物，如2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐。

在聚合完成后，批料冷却到35℃，用压缩空气或正排量泵将批料通过粗滤器转移到调整容器中。

在调整容器中，继续进行冷却，并且通过压缩空气或正排量泵将根据本发明的第一方面的(以及根据上述方法(“制备根据本发明第一方面的粘合剂(1)的方法”)所生产的)粘合剂(1)通过粗滤器转移到调整容器中。

将组分(X)任选地加入到调整容器中，并与调整容器中的成分混合。根据所需规格调整成品粘合剂(2)的特性，例如固体含量、粘度。最终调整可以包括添加另外的组分(F)。

最终调整后，根据第一粘合剂的制备进行过滤和包装。

从上述用于制造根据本发明的粘合剂(2)的方法中可以得出，粘合剂(2)是包含以下两种组分或由以下两种组分组成的产品：1.根据本发明第一方面的以及根据上述方法(“制备根据本发明第一方面的粘合剂(1)的方法”)所生产的粘合剂(1)以及2.根据本文所述方法(“制备根据本发明第一方面的粘合剂(2)的方法”)获得的在(F)存在下和任选在(B1)和/或(B2)存在下的组分(E1)的乳液聚合产物。

上述组分1(即粘合剂(1))和2(即在(F)存在下和任选在(B1)和/或(B2)存在下的组分(E1)的乳液聚合产物的反应产物)的重量比率优选在2.5至16重量％的组分2(即在(F)存在下和任选在(B1)和/或(B2)存在下的组分(E1)的乳液聚合产物的反应产物)对97.5至84重量％的组分1(即粘合剂(1)的范围内，使得粘合剂(2)中两种组分的总和为100重量％。上述比率也可以用不同的方式表示，即通过按重量％列出粘合剂(2)中存在的所有组分，并因此也列出粘合剂(1)的组分，如以上在根据本发明第一方面的粘合剂(2)的描述中所做的那样(参见例如第13项)。

制备根据本发明的制剂的方法

本发明进一步涉及制备如第二方面所定义的根据本发明的制剂的方法：

将根据本发明的第一方面的粘合剂(1)或粘合剂(2)与至少一种增塑剂(G)、至少一种分散剂(H)、至少一种交联剂(I)混合，并任选地与至少一种颜料(J)、至少一种填料(K)、至少一种增稠剂(L)、至少一种单宁抑制剂(X)和至少一种添加剂(Y)中的一种或多种混合。

对于应用，该制剂可以通过添加另外的颜料或填料例如碳酸钙来进一步改性。

第一方面定义的根据本发明的粘合剂的用途和第二方面定义的根据本发明的制剂的用途

本发明进一步涉及第一方面定义的根据本发明的粘合剂(1)或粘合剂(2)的用途和第二方面定义的根据本发明的制剂的用途。特别地，所述粘合剂(1)或(2)或所述制剂的各自用途涉及处理含木材基材的方法，该方法至少包括步骤(S1)，随后是步骤(S2)和(S3)。以下更详细地描述所述方法：

步骤(S1)涉及使含木材基材与根据本发明的制剂接触；或者使含木材基材与根据本发明制备的制剂接触；或者使含木材基材与根据本发明第一方面的粘合剂(1)或粘合剂(2)接触；或者使含木材基材与根据上述本发明方法制备的粘合剂接触。

本申请上下文中使用的术语“含木材基材”应理解为包含木材或由木材组成的基材。该术语进一步包括包含木料或由木料组成的基材。在本申请的上下文中使用的术语“木料”应理解为木料已经经过一些种类的物理或化学处理，例如干燥过程、锯割过程、压制过程等。这意味着在本申请的上下文中使用的术语“木材”是指包含纤维素和半纤维素以及木质素或基本上由其组成的对象。除了木材之外，含木材基材还可以包含其它的组分，例如胶。含木材基材可以设计为实木或含木材复合材料，其中含木材复合材料可以是基于纤维的、基于颗粒的或基于单板的。特别地，如果含木材基材被设计为基于纤维、基于颗粒或基于单板的含木材复合材料，则可以存在其它组分，例如胶。

含木材基材的接触可以通过通常的常规方法进行，例如将基材浸泡或浸渍到根据本发明的制剂或根据本发明的粘合剂中，或者通过将根据本发明的制剂或根据本发明的粘合剂喷涂(或者通过刷涂或海绵涂覆，或者通过强制涂覆或通过提取方法)到含木材基材上。

在优选实施方案中，木材通过挤压机进行涂覆。该机配有硬钢石膏盒，用于挤压石膏成型。

(S2)涉及对步骤(S1)后获得的含木材基材热处理，优选在40至100℃，或50至80℃，或50至60℃的温度下进行；或其中使用烘箱在55-70℃的温度下干燥该材料。

步骤(S3)涉及在步骤(S1)和(S2)之后获得的含木材基材的精加工，例如砂磨处理。

用根据本发明的制剂或根据本发明的粘合剂处理的含木材基材具有改善的耐UV光性、耐水性，但同时具有光泽和光滑的饰面。由于在涂料制备中接受更高的量的填料的可能性，观察到更好的覆盖，包括隐藏木材的天然缺陷例如节疤。

第三方面：含木材基材

本发明的第三方面涉及包含至少一种根据本发明第一方面的粘合剂(1)或粘合剂(2)的含木材基材。第三方面进一步涉及包含至少一种根据本发明第二方面的制剂的含木材基材。第三方面还涉及通过上述根据本发明的方法处理的含木材基材。

实施例

实施例1：制备根据本发明第一方面的粘合剂(1)

将2200升水加入预乳液的容器中。在搅拌下加入45kg的27％月桂基醚硫酸钠(2EO)在90升水中的溶液。然后加入2,476kg苯乙烯、2,322kg丙烯酸丁酯和103kg的甲基丙烯酸，并将预乳液均化。最后，加入51kg的甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯和206kg的乙烯基磺酸钠。

向反应容器中加入1.330kg的脱矿质水。向反应容器中加入55kg的月桂基醚硫酸钠(2EO)。将反应器加热至73-75℃。随后，加入475kg先前制备的预乳液。将温度调整至70-72℃。

将13.7kg的过硫酸铵溶解在340kg的脱矿质水中。

将预乳液和引发剂溶液分别但同时在约4小时的时间内计量加入到搅拌的反应容器内容物中，同时温度保持在83-87℃范围内。随后，搅拌另外的1小时。

将反应混合物冷却至80℃。

随后，加入7.1kg的过硫酸铵在160升水中的另一种引发剂溶液。

将反应冷却至35℃并终止。

最后，加入90升水中的31.6kg的环氧硅烷以及杀生物剂和消泡剂，以调整至最终规格。加入水以将固体含量调整至基于组合物的总量的约50重量％。

实施例2：制备根据本发明第一方面的粘合剂(2)

向计量容器中加入2400kg的醋酸乙烯酯。将预先制备的200kg聚乙烯醇在1800升脱矿质水中的溶液转移到反应器中。在搅拌下加入8kg的30％月桂基醚硫酸钠在5升水中的溶液。将反应器加热至65-70℃。

然后将100kg来自计量容器的醋酸乙烯酯转移到反应容器中，并加入2.0kg过硫酸铵在15升水中的引发剂溶液，以开始聚合反应。

将单体和4kg过硫酸铵在100升水中的引发剂溶液分别但同时在约4小时的时间内计量加入到搅拌的反应容器内容物中，同时温度保持在78-88℃范围内。随后，搅拌另外的1小时。

将反应混合物冷却至75℃。

随后，加入1kg过硫酸铵在17升水中的另一种引发剂溶液。

将反应容器内容物在70-75℃下再搅拌1小时。为了粘度调整，相应地在单独的容器中制备聚乙烯醇溶液，并加入到均聚物分散体中。

反应冷却至35℃。用压缩空气或正排量泵将反应产物通过粗滤器转移到调整容器中。

在调整容器中，继续进行冷却，并且通过压缩空气或正排量泵将根据本发明的第一方面的粘合剂(1)(例如，如实施例1所获得的粘合剂(1))通过粗滤器转移到调整容器中。

此外，在实施例2的一个变型中，将组分(X)加入到调整容器中，并与调整容器中的成分混合。根据所需规格调整成品粘合剂(2)的特性(例如固体含量、粘度)，以获得粘合剂(2)。

实施例3：使用根据本发明的制剂的涂料应用

通过将89.60重量％的实施例2的粘合剂与8.49重量％的基于TiO₂的颜料分散体、0.16重量％的己二酸二(2-乙基己)酯(增塑剂(G))、1.62重量％的聚丙烯酸钠(分散剂(H))和0.13重量％的乙二醛(交联剂(I))混合，将实施例2中定义的粘合剂(2)最终制成涂料制剂，使得最终制剂具有基于悬浮液总量的50重量％的固体含量。通过混合碳酸钙将悬浮液进一步调整至84重量％的固体含量。

使用合适的设备将涂料制剂施加在木材上，产生厚度为0.3至0.6mm的涂层。该施加步骤之后，使用烘箱在55–70℃的温度下将该材料干燥3至7分钟的时间。随后，对涂覆的木材进行砂磨。

实施例4：浸泡试验

将涂覆有市售木材涂料组合物的木材和涂覆有实施例3的涂料制剂的木材在水中浸泡10小时的时间。与用实施例3的涂料制剂涂覆的木材相反，用市售制剂涂覆的木材显示出再乳化。

产品比较	时间(h)
		传统产品	0.5
实施例3的涂料制剂	10-12

实施例5：吸水率——Karsten管测试

Karsten管渗透测试是一种用于测量水渗透到材料中的程度的简单的测试。该测试包括一个装满水的玻璃管，该玻璃管用塑料线结合到试验材料上。然后将水压施加在表面上。刻度尺指示随着时间的推移渗透到表面的水量。

在实施例3的涂覆过程后3天，将Karsten管放置在基材上，并且该管装满水。在72h时间段内，测量并报告水渗透。商业产品在72小时测试后完全再乳化，而实施例3的涂料制剂在同一时间显示出≤0.5ml的吸水率，即没有再乳化。

实施例6：QUV测试

QUV测试程序通过在受控的高温下将材料暴露于UV-A或UV-B光和水汽的交替循环中，来模拟长期户外暴露于阳光、雨水和露水中。

这些测试在QUV设备中于60℃的温度下在72小时时间内进行。在这段时间内，交替进行UV-B光循环(4小时)和水冷凝循环(4小时)：

在表中，L^*表示CIE LAB颜色体系中的亮度，a^*是红色/绿色坐标，b^*是黄色/蓝色坐标。

QUV测试72小时后，与实施例3的本发明涂料制剂相比，该商品显示出更高水平的黄变。

Claims

1.粘合剂，其包含至少组分(A)、(B1)、任选地(B2)和(C)：

(A)包含至少以下单体单元的聚合物：

(A1)包含苯乙烯单元的至少一种单体；

(A2)包含丙烯酸酯单元的至少一种单体；

(A3)包含丙烯酸单元的至少一种单体；

(A4)包含胺基的至少一种烯属单体；和

(A5)至少一种烯属表面活性剂；

(B1)至少一种离子型表面活性剂；和

(B2)任选地至少一种非离子型表面活性剂；和

(C)水性液体。

2.根据权利要求1所述的粘合剂，其中聚合物(A)基于(A)的总量(＝100重量％)包含至少以下单体单元：

30.0-50.0重量％，优选35.0-47.0重量％的单体(A1)；

45.0-60.0重量％，优选47.0-57.0重量％的单体(A2)；

0.1-8.0重量％，优选0.5-7.0重量％的单体(A3)；

0.1-8.0重量％，优选0.2-7.0重量％的单体(A4)；

0.1-7.0重量％，优选0.2-5.0重量％的单体(A5)。

3.根据前述权利要求中至少一项所述的粘合剂，其中组分(B1)选自由以下组成的组：脂肪酸盐、烷基苯磺酸盐如十二烷基苯磺酸钠、烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐如十二烷基硫酸钠、烷基醚硫酸盐如十二烷基聚(氧乙烯)醚硫酸钠、或其混合物；

其中组分(B2)选自由以下组成的组：聚环氧烷羧酸酯、乙氧基化脂肪醇、泊洛沙姆和烷基多糖或其混合物。

4.根据前述权利要求中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂基于所述粘合剂的总量(＝100重量％)包含：

40至60重量％的(A)；

0.1至5.0重量％的(B1)；

0.0至5.0重量％的(B2)；

35至70重量％的(C)。

5.根据前述权利要求中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂进一步包含(D)：

(D)包含硅烷基团的化合物，优选地其中所述化合物是环氧硅烷。

6.根据权利要求5所述的粘合剂，其中化合物(D)以基于聚合物(A)的总量(＝100重量％)的0.1至1重量％或0.2至1.0重量％或0.3至1重量％的量存在。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂进一步包含组分(E)、(F)以及任选地一种或多种组分(X)：

(E)包含醋酸乙烯酯单体单元(E1)的至少一种单体的聚合物；

(F)至少一种保护性胶体；

(X)任选地至少一种单宁抑制剂。

8.根据权利要求7所述的粘合剂，其中聚合物(E)是醋酸乙烯酯单体(E1)的均聚物；其中保护性胶体(F)是非离子型水溶性聚合物，优选选自聚(乙烯醇)、羟乙基纤维素和聚(乙烯吡咯烷酮)或其混合物；

其中单宁抑制剂(X)选自由以下组成的组：反应性颜料或由其衍生的盐溶液，例如氧化锌、正磷酸锌络合物、磷硅酸锆铝、碳酸锆铵、磷硅酸钡钙和偏硼酸钡；或其混合物。

9.根据权利要求7或8中至少一项所述的粘合剂，其中所述粘合剂基于所述粘合剂的总量(＝100重量％)包含：

30至50重量％的(A)；

2至6重量％的(E)；

0.5至10重量％的(F)；

0.02至4.0重量％的(B1)；

0.0至4.0重量％的(B2)；

35至65重量％的(C)。

10.用于涂覆含木材基材的制剂，其中所述制剂包含：

(1)一种或多种根据权利要求1至6中至少一项所述的粘合剂；或者

(2)一种或多种根据权利要求7至9中至少一项所述的粘合剂；

其中所述制剂进一步包含：

(G)至少一种增塑剂；

(H)至少一种分散剂；

(I)至少一种交联剂；

(J)任选的至少一种颜料；

(K)任选的至少一种填料；

(J)任选的至少一种增稠剂；

(X)任选的至少一种单宁抑制剂；

(Y)任选的至少一种添加剂。

11.根据权利要求10所述的制剂，其中增塑剂(G)选自C₈至C₁₂醇的邻苯二甲酸酯和己二酸酯，优选己二酸二(2-乙基己)酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸二异癸酯，或其混合物；

其中分散剂(H)是聚合物分散剂，所述聚合物分散剂选自以下的组：聚磷酸盐、苯乙烯马来酸盐和聚丙烯酸盐，优选聚丙烯酸钠，或其混合物；

其中交联剂(I)选自甲醛、多元羧酸例如马来酸和衣康酸、或二醛例如乙二醛和戊二醛、或其混合物；

其中颜料(J)是白色颜料，所述白色颜料优选选自TiO₂、ZnO、硫化锌和锌钡白，或其混合物；

其中填料(K)选自由以下组成的组：碱土金属碳酸盐、碱土金属硫酸盐、碱土金属磷酸盐、粘土、高岭土，优选碳酸钙，或其混合物；

其中增稠剂(L)选自纤维素、疏水改性碱膨胀乳液(HASE)、疏水改性聚氨酯(HEUR)、疏水改性聚醚(HMPE)、碱膨胀乳液(ASE)以及特种粘土即水合硅酸镁铝，或其混合物；

其中添加剂(Y)选自添加剂，所述添加剂选自例如润湿剂、消泡剂、杀生物剂或流变改性剂、UV稳定剂或其混合物；

其中单宁抑制剂(X)与如权利要求8所定义的相同。

12.根据权利要求10或11中至少一项所述的制剂，其中所述制剂基于所述制剂的总量(＝100重量％)包含：

10-60重量％的至少一种根据权利要求1-6中至少一项所述的粘合剂；或

5-40重量％的至少一种根据权利要求7-9中至少一项所述的粘合剂；

其中所述制剂进一步包含：

0.01至5.0重量％的(G)；

0.1至5.0重量％的(H)；

0.01至5.0重量％的(I)；

0至20重量％的颜料(J)；

0至80重量％的填料(K)；

0至4.0重量％的增稠剂(L)；

0至20重量％的抑制剂(X)；

0至5.0重量％的添加剂(Y)；

10至60重量％的(C)。

13.制备如权利要求1至6中至少一项所定义的粘合剂的方法，其包括：在组分(B1)、任选地组分(B2)以及组分(C)存在下，将化合物(A1)至(A5)进行乳液聚合；或

制备如权利要求7至9中至少一项所定义的粘合剂的方法，其包括：在组分(F)的存在下、并且任选地进一步在组分(B1)和/或组分(B2)的存在下，将醋酸乙烯酯单体(E1)进行乳液聚合，随后将获得的乳液聚合的反应产物与根据权利要求1至6中任一项所述的粘合剂混合。

14.制备如权利要求10至12中所定义的制剂的方法，其包括：将如权利要求1至6中至少一项所定义的粘合剂、或将如权利要求7至9中至少一项所定义的粘合剂，与至少一种增塑剂(G)、至少一种分散剂(H)、至少一种交联剂(I)混合，并任选地与至少一种颜料(J)、至少一种填料(K)、至少一种增稠剂(L)、至少一种单宁抑制剂(X)和至少一种添加剂(Y)中的一种或多种混合。

15.处理含木材基材的方法，其包括至少步骤(S1)，随后是步骤(S2)和(S3)：

(S1)使含木材基材与如权利要求10至12中至少一项所定义的制剂接触；或

使含木材基材与根据权利要求14制备的所述制剂接触；或

使含木材基材与如权利要求1至6中至少一项所定义的粘合剂接触；或

使含木材基材与如权利要求7至9中之一的至少一项所定义的粘合剂接触；或

使含木材基材与根据权利要求13制备的所述粘合剂接触；

(S3)对步骤(S2)后获得的所述含木材基材进行精加工。

16.一种含木材基材，其包含至少一种如权利要求1至6中至少一项所定义的粘合剂；或

包含至少一种如权利要求7至9中至少一项所定义的粘合剂；或

一种含木材基材，其包含至少一种如权利要求10至12中至少一项所定义的制剂；或

通过根据权利要求15所述的方法处理的含木材基材。