Обработка, облегчающая удаление покрытия и/или загрязнения со строительного материала - RU2453669C2

Чертежи

Описание

Объектом настоящего изобретения является обработка, облегчающая удаление покрытия и/или загрязнения со строительного материала. Речь может идти, например, об очистке от граффити. При обработке используется бета-дикарбонилированный продукт.

Чтобы удалить покрытия и/или загрязнения, такие как граффити, со строительных материалов, применяют обработку, цель которой облегчить удаление. Обработка обычно наносится на материал. Если кто-то разрисовал стены, то материал очищают с помощью подходящей композиции. Предварительная обработка облегчает удаление.

Известно о применении для этих обработок полимеров типа фторированных латексов. Продукт, содержащий такие полимеры, предназначенный для нанесения на строительные материалы, выпускается, в частности, под названием Protectguard®. Однако эти полимеры не всегда дают удовлетворительные результаты. Кроме того, полимеры типа фторированных латексов дороги. Существует потребность в альтернативных и менее дорогостоящих обработках.

Настоящее изобретение удовлетворяет эту потребность, предлагая использование бета-дикарбонилированного продукта как средства обработки, облегчающего удаление покрытия и/или загрязнения со строительного материала.

Изобретение относится также к способу обработки строительного материала, включающему этап нанесения бета-дикарбонилированного продукта на поверхность материала. Изобретение относится также к материалу, обработанному таким способом, содержащему бета-дикарбонилированный продукт.

Покрытие и/или загрязнение может представлять собой краску. Обработка, облегчающая удаление покрытия и/или загрязнения со строительного материала, может быть, в частности, обработкой, облегчающей удаление краски. Краска может быть результатом граффити, обычно наносимого в декоративных, художественных, забастовочных и/или разоблачительных целях, но нежелательным для владельца, производителя и/или потребителя строительного материала. Таким образом, обработка может быть обработкой от граффити.

Упомянем, что краска может быть нанесена для целей, определенных владельцем, производителем и/или потребителем, например, для маркировки и/или в целях безопасности. В этом случае указанный владелец, производитель и/или потребитель наносят краску временно, имея в виду впоследствии удалить ее.

В настоящей заявке под строительным материалом понимается любой элемент большого размера, который может находиться в общественных местах (внутреннее пространство зданий, доступное большому числу людей, в том числе предприятия, рестораны, внешние части зданий, доступные посторонним, транспорт, пол, малые архитектурные формы и т.д.), в отличие от частной сферы (части квартир или домов, недоступные третьим лицам).

Строительный материал может быть, например:

- керамикой, предпочтительно облицовочной плиткой, например, типа глазурованной керамики,

- материалом с гидравлическим вяжущим, таким как предпочтительно цемент, строительный раствор или бетон,

- древесиной,

- неглазурованной керамикой, такой как, например, кирпичи, черепица, каменная половая плитка или

- камнем, предпочтительно пористым.

Могут иметься в виду, в частности, наружные поверхности типа фасадов, тесаный камень, стойки перил, карнизы, памятники, стыки, перемычки и плиты проемов, обшивки, цоколи, балконы, террасы, лестничные марши, пешеходные дорожки и аллеи, ограды, ящики для цветов, места остановок, проезжие дороги, пол гаражей, края бассейна, подходы к фонтанам, мангалы, кровля, дымоходы.

Речь может идти о внутренних поверхностях типа пола, камней для мощения, рабочих столах, швах между облицовочной плиткой и т.д.

Речь может идти, в частности, о пористом материале, таком как известняк, мрамор, песчаник, граниты, глинистый сланец, неглазурованная керамика (черепица, кирпичи, каменная половая плитка), бетоны, штукатурка (MPC), восстановленный камень, асфальт.

Строительный материал может быть заранее изготовленной деталью или конструкционным элементом, приготовленным на месте строительства.

Удаление покрытия и/или загрязнения может быть полным или частичным. Изобретение позволяет, в частности,

- усилить удаление по сравнению с удалением там, где никакой предварительной обработки не применялось, и/или

- уменьшить усилия и/или снизить количество счищающей композиции, при равной обработке.

Для обработки бета-дикарбонилированный продукт предпочтительно содержится в жидкой композиции для обработки. Нанесение продукта может быть осуществлено любым подходящим способом, например пропиткой, пульверизацией, нанесением кистью или валиком. Можно, в частности, использовать средства, применяемые в области красок и/или чистки, например пистолет-краскораспылитель или пульверизаторы под давлением.

Количество наносимой обработки может составлять, например, от 0,005 до 0,5 г/м² (выражено в количестве сухого бета-дикарбонилированного продукта).

Обработка может наноситься один раз или наноситься несколько раз через выбранные промежутки времени (например, раз в год).

Обычно за обработкой следует, после нанесения покрытия и/или загрязнения, в частности после нанесения граффити, этап удаления покрытия и/или загрязнения с помощью счищающей композиции, содержащей растворитель и/или смывку. В качестве подходящего растворителя можно назвать, в частности, кетоны, такие как метилэтилкетон (MEK), сложные диэфиры дикарбоновых кислот, предпочтительно диметиловые эфиры, например, продукт, выпускаемый компанией Rhodia под названием Rhodiasolv® RDPE. Счищающие композиции также имеются в продаже. Назовем, например, продукт, выпускаемый под названием Graffiguard®.

Не исключается добавление к счищающей композиции бета-дикарбонилированного продукта, чтобы активировать обработку.

Бета-дикарбонилированный продукт

Бета-дикарбонилированный продукт может представлять собой одно бета-дикарбонилированное соединение или смесь бета-дикарбонилированных соединений, или сложную смесь, содержащую по меньшей мере одно бета-дикарбонилированное соединение, причем эти смеси содержат по меньшей мере 5 вес.% бета-дикарбонилированных соединений, предпочтительно по меньшей мере 10 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 50 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 80 вес.%.

Бета-дикарбонилированные соединения и способы их получения специалисту известны. Такие соединения имеются в продаже. В зависимости от применяемого способа, возможных этапов очистки, извлечения и/или утилизации побочных продуктов и в зависимости, более обобщенно, от требований к продукту можно различать разные типы продуктов:

- чистые или почти чистые бета-дикарбонилированные соединения, содержащие, например, по меньшей мере 95 вес.% бета-дикарбонилированного продукта или даже по меньшей мере 99 вес.%,

- смеси бета-дикарбонилированных соединений, чистые или почти чистые в отношении бета-дикарбонилированных соединений, например, содержащие по меньшей мере 95% бета-дикарбонилированных соединений,

- сложные смеси, содержащие одно бета-дикарбонилированное соединение или смесь бета-дикарбонилированных соединений и побочные продукты или примеси, не являющиеся бета-дикарбонилированными соединениями (например, жирные кислоты), содержащие по меньшей мере 5 вес.% бета-дикарбонилированных соединений, предпочтительно по меньшей мере 10 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 50 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 80 вес.%, обычно меньше 95 вес.%. В зависимости от конкретных обстоятельств, в частности в связи с долей бета-дикарбонилированных соединений, можно говорить о "неочищенных продуктах", "тяжелых остатках" или "продуктах, полученных из тяжелых остатков".

Весовое содержание бета-дикарбонилированных соединений может быть точно оценено, в частности, по газовой хроматографии, где результаты в % приравниваются к весовым долям. Для осуществления этого анализа 30 мг продукта разбавляют в 1 мл хлороформа, этерифицируют (более точно, этерифицируют кислоты, которые могут содержаться в продукте) с помощью избытка диазометана до получения стойкого желтого цвета (избыток впоследствии удаляют), затем добавляют 20 мл триметилпентана. Быстрее и менее точно, но достаточно для первого приближения, можно определить содержание бета-дикарбонилированных соединений посредством потенциометрии (потенциометрией определяют количество кислот, затем его вычитают из продукта).

Бета-дикарбонилированное соединение может находиться, в частности, в полностью органической форме или в виде комплекса металла, щелочного металла или щелочноземельного металла, например комплекса цинка или кальция.

Бета-дикарбонилированное соединение может быть получено реакцией конденсации сложного эфира с кетоном в присутствии щелочного агента, обычно сильного основания, как амид или алкоголят.

В частности, сложный эфир, применяемый в вышеуказанной реакции конденсации, соответствует следующей формуле: R^1'COOR^2', в которой R^1' означает углеводородный радикал, содержащий 1-30 атомов углерода, возможно разделенных одной или несколькими группами -O-, -CO-O-, -CO-; R^2' означает углеводородный радикал, содержащий 1-4 атома углерода.

В частности, радикал R^1' означает линейный или разветвленный C₁-C₃₀ алкильный, алкенильный радикал, предпочтительно C₁-C₂₄, C₆-C₃₀ арильный радикал, незамещенный или замещенный по меньшей мере одним С₁-С₁₀ алкильным радикалом, С₁-С₁₀ алкокси, атомом галогена и/или атомом кремния; C₃-C₁₄ циклоалифатический радикал. Указанный радикал при необходимости может содержать двойные углерод-углеродные связи и при необходимости может быть разделен одной или несколькими группами -O-, -CO-O-, -CO-.

Из возможных радикалов можно назвать лаурильный, миристильный, стеарильный, изостеарильный, пальмитильный, бегенильный, лигноцериновый, олеильный, пальмитолеильный, линолеильный, линоленильный, бензильный радикал, возможно содержащий один или несколько алкильных или алкокси-заместителей.

Что касается радикала R^2', он предпочтительно означает C₁-C₄ алкильный радикал. Следует отметить, что в зависимости от природы щелочного реагента, может быть выгодным выбрать такой радикал R^2', чтобы соответствующий спирт был летучим в условиях реакции конденсации. Особенно выгодно, если указанный радикал является метильным радикалом.

Следует отметить, что сложный эфир может находиться в своей простой форме или в частично или полностью конденсированной форме. В зависимости от способа осуществления, если сложный эфир имеет атом водорода в альфа-положении сложноэфирной группы, то он может применяться частично или полностью в виде бета-кетоэфира. В этом случае в приведенной выше формуле сложного эфира можно заменить радикал R^1' на R^1'COR^'1. В этом случае формула превращается в R^1'COR^'1COOR^2', причем R^1' имеет то же значение, что и выше, R^'1 точно такое же, за исключением того, что речь идет о двухвалентном радикале.

Кетон, применяющийся в реакции конденсации, соответствует, в частности, следующей формуле: R³COCH₂R⁴, в которой R³ означает углеводородный радикал, имеющий 1-30 атомов углерода, при необходимости разделенных одной или несколькими группами -O-, -CO-O-, -CO-; R⁴ означает атом водорода или углеводородный радикал, содержащий максимум 4 атома углерода.

Предпочтительно, радикал R³ означает линейный или разветвленный C₁-C₃₀ алкильный, алкенильный радикал, предпочтительно C₁-C₂₄; C₆-C₃₀ арильный радикал, незамещенный или замещенный по меньшей мере одним С₁-С₁₀ алкильным радикалом, С₁-С₁₀ алкокси, атомом галогена и/или атомом кремния; C₃-C₁₄ циклоалифатический радикал. Указанный радикал при необходимости может содержать двойные углерод-углеродные связи и при необходимости может быть разделен одной или несколькими группами -O-, -CO-O-, -CO-.

Из возможных радикалов можно назвать лаурильный, миристильный, стеарильный, изостеарильный, пальмитильный, бегенильный, лигноцериновый, олеильный, пальмитолеильный, линолеильный, линоленильный, бензильный радикал, возможно содержащий один или несколько алкильных или алкокси-заместителей.

Что касается радикала R⁴, он предпочтительно означает C₁-C₄ алкильный радикал. Особенно выгодно, когда указанный радикал означает метильный радикал.

Обычно мольное отношение кетона к сложному эфиру находится в диапазоне от 2/3 до 1/1. Предпочтительно, сложный эфир присутствует в избытке до 30 мол.% относительно кетона, и очень предпочтительно, в избытке 5-20 мол.%.

Бета-дикарбонилированное соединение может также соответствовать формуле R^1'COCH₂COR³, в которой R^1' и R³ имеют значения, подробно указанные раньше. Следует отметить, что не исключается, что R^1' и R³ будут соединены друг с другом так, чтобы бета-дикарбонилированное соединение находилось в виде цикла.

Согласно одному способу осуществления изобретения реакция проводится в присутствии растворителя. Этот последний выбран из соединений, инертных в условиях реакции.

Классически его выбирают из ароматических, алифатических или циклических углеводородов; углеводородных фракций, простых эфиров.

Предпочтительно, растворитель выбран из алкилбензолов, таких как толуол, диалкилбензолов и триалкилбензолов, но также из изопропилового эфира, причем предпочтительны толуол и ксилол.

Кроме того, реакция конденсации проводится в присутствии основного реагента (или "щелочного реагента"). В частности, указанный реагент выбран из амидов, гидридов, алкоголятов, содержащих от 1 до 4 атомов углерода.

Обычно число молей основного реагента, присутствующего в реакции, таково, чтобы мольное отношение основный реагент/(сумма молей сложного эфира и кетона) было около 1.

Согласно первому способу осуществления реакция конденсации проводится в присутствии гидрида натрия или предпочтительно амида натрия.

Из-за присутствия амида натрия предпочтительно проводить реакцию в инертной атмосфере, предпочтительно при продувке азотом.

Кроме того, реакция проводится при температуре, составляющей предпочтительно от 30 до 60°C.

Согласно второму способу осуществления изобретения основный реагент является алкоголятом натрия, соответствующий спирт которого летуч в условиях реакции конденсации. Предпочтительно алкоголят является метилатом натрия.

Кроме того, в этом случае растворитель выбирается из растворителей, температура кипения которых по меньшей мере на 20°C выше температуры реакции.

Предпочтительно, реакция проводится при кипячении растворителя с обратным холодильником.

Какой бы вариант не был принят, реакция предпочтительно проводится, вводя кетон в сложный эфир, содержащий основный реагент и при необходимости растворитель.

В зависимости от природы основного реагента разумно предусмотреть средства рекуперации, либо образующегося аммиака, либо образующегося спирта.

В частном случае, когда указанный реагент является алкоголятом, удаление полученного спирта по мере его появления в реакционной смеси является очень выгодной особенностью способа и позволяет, помимо прочего, повысить выход желаемого β-дикарбонилированного соединения.

В конце реакции, еще раз: каков бы ни был выбранный вариант, реакционную среду предпочтительно подкисляют. Для этого реакционную смесь вводят в водный раствор кислот, из которых предпочтительными являются уксусная кислота, соляная кислота и серная кислота. Значение pH водного слоя контролируют на уровне предпочтительно от 1 до 3.

После по меньшей мере одной промывки водой растворитель удаляют любым удобным способом, например выпариванием, и получают сырой продукт.

Этот сырой продукт содержит желаемое бета-дикарбонилированное соединение (R^1'COCH₂COR³), а также симметричные гомологи (R^1'COCH₂COR^1', R³COCH₂COR³), а также побочные продукты. Таким образом, можно говорить о "сложной смеси", как пояснялось выше.

Следует отметить, что точный состав побочных продуктов оценить очень сложно. Они могут возникнуть, в частности, из реакций кротонизации β-дикарбонилированных соединений друг с другом, из-за появления компонентов, содержащих амидные группы, если основный реагент содержит азот.

Согласно первой возможности, бета-дикарбонилированный продукт содержит смесь, соответствующую сырому продукту реакции конденсации. При этой возможности доля бета-дикарбонилированных соединений обычно составляет от 40 до 95 вес.%, предпочтительно от 40 до 80 вес.%, а доля побочных продуктов от 5 до 60 вес.%, предпочтительно от 20 до 60 вес.%.

Согласно этой возможности, бета-дикарбонилированный продукт может находиться в виде измельченного твердого вещества, который, в зависимости от применяемых способов формования, может находиться в форме порошка или же чешуек.

Из способов формования композиции можно назвать, без ограничений, соскабливание, осаждение в растворителе, криогенное дробление, распылительную сушку в потоке газа.

Соскабливание позволяет удалить растворитель из реакционной смеси путем проведения раствора на постоянно охлаждаемый вращающийся барабан. Продукт, застывающий на поверхности барабана, отбирается скребком в виде чешуек.

Технология осаждения в растворителе состоит, например, в выливании расплава сырого продукта при температуре среды в соединение, которое при этой температуре не является хорошим растворителем для сырого продукта, как, например, в этанол или метанол, и образованный осадок отделяют.

Что касается криогенного дробления, обычно действуют так: вводят в дробилку жидкий азот или любой другой сжиженный инертный газ, такой как CO₂, и сырой продукт реакции в виде кусочков размером от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, полученный крупным дроблением или же методом соскабливания.

Наконец, способ распылительной сушки состоит в распылении сырого продукта реакции в расплавленном состоянии через поток холодного инертного газа, вводимого в потоке или в противотоке.

Согласно второй возможности бета-дикарбонилированный продукт содержит смесь, соответствующую продукту, извлеченному на этапе очистки и после разделения с бета-дикарбонилированным соединением.

Согласно этому варианту сырой продукт перекристаллизовывают в подходящем растворителе, например в спирте, как этанол. Очищенное бета-дикарбонилированное соединение отделяют, в частности фильтрацией, от раствора, содержащего растворитель и смесь побочных продуктов и бета-дикарбонилированных соединений. Затем раствор обрабатывают, чтобы удалить растворитель этапа кристаллизации, например, испарением. Таким образом, собирают продукт A согласно этой второй возможности.

В соответствии с этой возможностью доля бета-дикарбонилированных соединений обычно составляет от 5 и до менее 40 вес.%, а доля побочных продуктов составляет от 60% до 95 вес.%.

Бета-дикарбонилированный продукт согласно этой второй возможности может находиться в твердой и/или пастообразной форме.

Бета-дикарбонилированный продукт благоприятно содержится в жидкой композиции для обработки. Композиция для обработки может, кроме того, содержать воду, и/или растворитель, и/или смывку. Если используется единственный бета-дикарбонилированный продукт, будет предпочтительно использовать жидкий продукт.

Бета-дикарбонилированными продуктами, которые могут использоваться, являются, в частности, продукты, которые содержат

- 5-метил-1-фенилгексан-1,3-дион,

- октаноил бензоил метан,

- гептаноил бензоил метан,

- стеароил бензоил метан,

- дибензоил метан, и/или

- ацетилацетонат кальция или цинка.

Такие продукты выпускаются компанией Rhodia под названием Rhodiastab®.

Упомянем, что бета-дикарбонилированный продукт может комбинироваться с другими средствами обработки, в частности с полимерами типа фторированного латекса, какие содержатся в продукте, выпускаемом под названием Graffigard®. Объединение может обычно проводиться в композиции для обработки. Такая композиция может придавать дополнительные свойства, то есть действие на больший диапазон покрытия и/или загрязнения, и/или способствовать уменьшению стоимости обработки.

Композиция для обработки может, кроме того, содержать носитель, например растворитель. Подходящие растворители упоминались выше для счищающей композиции. Композиция может содержать другие добавки, которые могут быть выбраны из добавок, обычно использующихся для этого типа обработки. Можно, например, говорить о противопенных средствах или загустителях. Предпочтительно, композиция для обработки содержит по меньшей мере 10 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 25 вес.% и до 100 вес.% или меньше, например до 90 вес.%, бета-дикарбонилированного продукта.

Другие детали или преимущества изобретения выявятся при рассмотрении следующих примеров, не имеющих ограничительного характера.

Примеры

Используются продукты, указанные ниже.

Обработка:

- "Rh92": Rhodiastab® 92,

- "Rh92/RPDE": Смесь 50 вес.% Rhodiastab® 92 и 50 вес.% Rhodiasolv® RPDE

- Protectguard®, выпускаемый Guard Industrie, продаваемый в магазинах Point P (сравнительный)

- Novipro®, продукт, выпускаемый объединенной компанией под n° (33) 825 077 077 (сравнительный)

Материал:

- Лист плитки для наружной облицовки с пористой поверхностью и непористой поверхностью, аналогично плитке 36x36, продаваемой в магазинах Point P, под артикулом 142 1408.

- Панель из сосны

- Стеновой блок

Краска, моделирующая граффити:

- Аэрозольная оранжевая флуоресцентная краска "Orange Fluo TP", выпускаемая компанией Soppec, продаваемая в магазинах Point P.

Счищающая композиция:

A: Rhodiasolv® RPDE

B: Graffiguard® 2030, выпускаемый Guard Industrie, продаваемый в магазинах Point P.

C: Graffiguard® 2050, выпускаемый Guard Industrie, продаваемый в магазинах Point P.

Испытания

Проводятся испытания, в которых наносят обработку ("пропитка"), наносят краску ("нанесение"), состаривают краску в различных условиях ("старение"), удаляют краску ("счистка") и затем визуально оценивают количество удаленной краски (ставят оценку). Детали различных операций приводятся ниже.

Пропитка листа облицовочной плитки

Наносят 3 мл обработки на непористую поверхность и 6 мл на пористую поверхность (при 0,0533 г/м²), распределяют впитывающей бумагой и сушат при температуре среды.

Пропитка древесины

Обработку наносят кистью.

Нанесение

Краску наносят из аэрозольного баллона, в три захода.

Старение

Осуществляют разные типы старения:

- Старение 1: сушка 24 ч при температуре среды

- Старение 2: сушка 24 ч при температуре среды, затем 30 дней в аппарате Ксенотест (аналогично УФ и дождю).

- Старение 3: сушка 24 ч при температуре среды, затем 4 недели в солевом тумане (5% NaCl, 35°C)

Счистка

Наносят 2 мл счищающей композиции в течение 5 минут на лежащие горизонтально листы, затем очищают поглощающей бумагой.

Примечание

Сделаны фотографии, которые показаны на фигурах.

Примеры 1-13: Обработка гладкой поверхности облицовочной плитки

Буква C указывает на сравнительный пример. Приводятся оценки для разных обработок, разного старения и разных счищающих композиций.

Примеры 14-27: Обработка пористой поверхности облицовочной плитки

Буква C указывает на сравнительный пример. Приводятся оценки для разных обработок, разного старения и разных счищающих композиций.

Установлено, что обработки по изобретению, при одинаковых счищающих композициях, дают результаты удаления краски, равные или лучшие, чем сравнительные.

Примеры 27-28: Обработка сосновой древесины

Буква C указывает на сравнительный пример. Приводятся оценки для условий обработки счищающей композицией A и без обработки.

Примеры 29-30: Обработка стенового блока

Буква C указывает на сравнительный пример. Приводятся оценки для условий обработки или без обработки и для разных счищающих композиций.

Обработка препятствует впитыванию краски.

Реферат

Изобретение относится к обработке, облегчающей удаление покрытия и/или загрязнения со строительного материала. Описывается средство обработки, облегчающее удаление краски со строительного материала, которое является бета-дикарбонилированным продуктом, выбранным из: 5-метил-1-фенилгексан-1,3-диона, октаноил бензоил метана, гептаноил бензоил метана, стеароил бензоил метана, дибензоил метана и/или ацетилацетоната кальция или цинка. Описываются также способ обработки строительного материала, включающий стадию нанесения указанного средства на поверхность материала, и обработанный строительный материал. Изобретение обеспечивает эффективное удаление покрытий и/или загрязнений, в частности граффити со строительного материала. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил., 30 пр.

Формула