DE3805790A1 - Schmutz- und kratzbestaendiger elastischer oberflaechenbelag - Google Patents
Schmutz- und kratzbestaendiger elastischer oberflaechenbelagInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Oberflächenbeläge, insbesondere
Oberflächenbeläge mit verbesserter Kratz- und Schmutzbeständigkeit.
Elastische Oberflächenbeläge und insbesondere elastische
Bodenbeläge sind allgemein bekannt. Die Bodenbeläge,
die heutzutage allgemein Anwendung finden, sind
in erster Linie Vinylprodukte. Obwohl sie unterschiedliche
Flexibilität aufweisen können, sind sie im Verhältnis
zu üblichen Naturstoffen, wie Keramikfliesen,
elastisch. Im Handel ist eine Vielzahl derartiger Produkte,
die hohe Verschleißbeständigkeit aufweisen, erhältlich.
Derartige Beläge weisen jedoch auch gewisse
Nachteile auf. So z. B. sind zwar Vinylbodenbeläge haltbar
und schmutzfest, zeigen jedoch die Tendenz, infolge
der Abnutzung ihren Glanz zu verlieren. Hochglanzaussehen
ist jedoch für einen Bodenbelag häufig erwünscht.
Die Hersteller derartiger Stoffe haben daher lange nach
verbesserten Bodenbelägen mit hoher Glanzhaltung gesucht.
Ein Verfahren zur Verbesserung der Glanzhaltung besteht,
im Aufbringen von Polyurethan oder anderen verschleißfesten
Schichten bzw. Trittschichten auf Vinylbodenbeläge.
Derartige Stoffe sind dauerhaft und relativ
kratzfest. Außerdem behalten sie ihr Hochglanzaussehen
länger als Bodenbeläge mit einer Vinyloberfläche.
Dennoch haben auch derartige Trittschichten und insbesondere
Polyurethantrittschichten gewisse Nachteile.
So z. B. sind sie schmutzempfindlich. So bleiben auf
Polyurethanbeschichtungen Flecken von Kugelschreibern,
Lippenstiften, Senf, Schuhcremen und ähnlichen Dingen
bzw. Stoffen, wie sie üblicherweise im Haushalt verwendet
werden, leichter zurück als auf Vinylbeschichtungen.
In den letzten Jahren hat die Beschichtungsindustrie
erhebliche Anstrengungen unternommen, um neue und andere
Arten von Harnstoff- oder Melaminformaldehydharzen,
häufig als Aminoplaste bezeichnet, zu entwickeln.
Zu diesen Stoffen zählen solche auf Harnstoffbasis oder
Melamine (Triaminotriazine), die mit Formaldehyd zu
einem methylolierten oder teilweise methylolierten Melamin
N-alkyliert werden. Die Methylolgruppen werden
dann vollständig oder teilweise unter Erzielung eines
Vernetzungsmittels verethert. Derartige Stoffe haben
bei Beschichtungen für Autos, Geräte bzw. Vorrichtungen
und andere ziemlich unelastische Arten von Oberflächen
sowie bei Beschichtungen für bestimmte elastische Substrate,
einschließlich Papier, Pappe, Metallfolien,
Cellophanen u. a. breite Anwendung gefunden. Derartige
Stoffe konnten bisher jedoch nie mit Erfolg für Bodenbeläge
und insbesondere für Vinylbodenbeläge verwendet
werden.
Aufgabe der Erfindung ist somit die Bereitstellung von
elastischen Oberflächenbelägen mit Schutzoberflächen,
die sich bei Einwirkung physikalischer Beanspruchungen
auf den Oberflächenbelag entsprechend verformen lassen,
aber dennoch verbesserte Kratz- und Schmutzbeständigkeit
aufweisen, sowie die Bereitstellung von Bodenbelägen,
die aus Verbundkörpern aufgebaute Trittoberflächen
aufweisen, wodurch das Trittschichtmaterial verbesserte
Kratz- und Schmutzbeständigkeit erlangt.
Die Erfindung betrifft Oberflächenbeläge und insbesondere
Bodenbeläge, die behandeltes Polyurethan oder
andere vernetzte Trittschichten umfassen. Durch Ausbildung
einer Beschichtung, die eine Aminoplast-, eine
Polyol- und eine Säurekatalysatorkomponente umfaßt, auf
einer vernetzten oder vernetzbaren Trittschicht und
Wärmehärten dieser Beschichtung erhält man Oberflächenbeläge,
die eine überraschende Beständigkeit gegenüber
im Haushalt verwendeten, Flecken verursachenden Stoffen
sowie eine erhöhte Kratzfestigkeit aufweisen.
Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch ein Teilstück
des die erfindungsgemäße Beschichtung aufweisenden elastischen
Oberflächenbelags (10).
Der Oberflächenbelag (10) umfaßt eine elastische Unterlage
(12), die ihrerseits ein Substrat (14) und eine
Schicht (16) eines geschäumten oder nicht geschäumten
Stoffes, wie zum Beispiel Vinyl umfaßt. Auf die Unterlage
(12) ist ein Dekorstoff (18), wie zum Beispiel
eine bedruckte Schicht, ein Plastisol oder dergleichen
aufgebracht.
Eine durchsichtige verschleißfeste bzw. Trittschicht
(20) umfaßt eine erste obere Schicht (24), welche die
erfindungsgemäße Beschichtung darstellt, und eine vernetzte
darunterliegende Schicht (22), die der Unterlage
(12) anhaftet.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen elastischen
Oberflächenbelag, der eine elastische Unterlage
und eine elastische Trittschicht, die auf die
Unterlage aufgebracht ist, umfaßt. Die Trittschicht
umfaßt eine erste obere Schicht und eine vernetzte
darunterliegende zweite Schicht, die der Unterlage
anhaftet. Das Material der ersten Schicht erhält man
durch Wärmehärtung eines Gemischs aus einer Polyolkomponente,
einer Aminoplastkomponente und einer Säurekatalysatorkomponente,
während sich dieses im Kontakt
mit der zweiten vernetzten oder nichtvernetzten Schicht
befindet, wobei die erste Schicht, wenn sie thermisch
gehärtet wird, die Fähigkeit aufweist, sich den physikalischen
Verformungen der gehärteten zweiten Schicht
anzupassen und in bezug auf die Eigenschaften einer
vernetzten zweiten Schicht verbesserte Kratz- und
Schmutzbeständigkeit aufweist.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines elastischen
Oberflächenbelags, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensstufen:
- 1. Bereitstellen einer elastischen Unterlage;
- 2. Bereitstellen eines vernetzten oder vernetzbaren zweiten Schichtmaterials auf der Unterlage;
- 3. Beschichtung des zweiten Schichtmaterials mit einer Lösung oder einer Dispersion, die eine Polyol-, eine Aminoplast- und eine Säurekatalysatorkomponente enthält;
- 4. Trocknen der Beschichtung und
- 5. Wärmehärtung des Verbundkörpers, mit der Maßgabe,
daß
- a) im Falle eines feuchtigkeitsvernetzbaren zweiten Schichtmaterials dieses wahlweise vor Aufbringen der Aminoplastkomponente oder zum Zeitpunkt der Härtung der Aminoplastkomponente gehärtet wird und daß
- b) im Falle eines strahlungsvernetzbaren zweiten Schichtmaterials dieses wahlweise vor Aufbringen der Aminoplastkomponente, während sich die Aminoplastkomponente oder das getrocknete nicht gehärtete Aminoplastgemisch auf dem Schichtmaterial befindet, oder nach der Wärmehärtung des Aminoplastgemisches, gehärtet wird, wodurch die Trittschicht eine erste obere Schicht umfaßt, welche die Fähigkeit aufweist, sich den physikalischen Verformungen der vernetzten zweiten Schicht anzupassen und die Trittschicht gegenüber dem vernetzten zweiten Schichtmaterial verbesserte Kratz- und Schmutzbeständigkeit aufweist.
Oberflächenbeläge, die erfindungsgemäß behandelt werden
können, sind mit einer Trittschicht beschichtete Oberflächenbeläge,
wie sie allgemein bekannt sind. Beispiele
für derartige Stoffe sind elastische Folien und
Fliesen, die vernetzte Trittschichten umfassen, wie zum
Beispiel solche, die abgeleitet sind von bekannten Urethanen,
Acrylat- oder Methacrylaturethanen, ungesättigten
Polyestern und dergleichen. Die Trittschichten sind
gewöhnlich durch Feuchtigkeitshärtung, Strahlungshärtung
oder Kombinationen davon vernetzbar. Die darunterliegende
elastische Unterlage ist gewöhnlich aus dem
üblichen Vinylmaterial aufgebaut. Derartige Stoffe können
aus Unterlagenmaterialien, Plastisolen, geschäumten
Plastisolen, aus willkürlich und aus mit Hilfe von
Schablonen verteilten Vinylteilchen und dergleichen
hergestellt werden. Aus einer Unterlage und einer
Trittschicht aufgebaute Körper können nach bekannten
Verfahren hergestellt werden und dann mit den erfindungsgemäßen
Beschichtungen überzogen werden.
Die Aminoplastkomponente besteht aus Harnstoff-Formaldehyd-
und Melamin-Formaldehydharzen, die zur Durchführung
der Erfindung verwendet werden können. Diese
Harze werden als "Aminoplaste" bezeichnet. Sie beruhen
auf Harnstoffbasis oder sind Melamine, die teilweise
oder praktisch vollständig methyloliert sein können,
wobei die Methylolgruppen teilweise oder praktisch
vollständig mit Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-,
Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl- und Decylgruppen,
Isomeren und Gemischen davon verethert sein können.
Vorzugsweise werden hochmethylolierte und hochalkylierte
Melaminaminoplaste verwendet, wobei Hexamethoxymethylmelamin
besonders bevorzugt ist. Viele der Aminoplaste,
die für die Durchführung der Erfindung verwendet
werden können, sind im Handel erhältlich wie zum
Beispiel Vernetzungsmittel unter der Bezeichnung Cymel
der American Cyanamid Company und Resimene-Harze der
Monsanto Company.
Die Polyolkomponente, die zur Durchführung der Erfindung
verwendet werden kann, schließt Alkohole mit zwei
oder mehreren Alkoholgruppen und Gemische, wie zum Beispiel
polymere wäßrige Dispersions- oder Emulsionsharze,
die eine reaktionsfähige Hydroxyl- oder Carboxylfunktionalität
enthalten, wie sie im Handel erhältlich
und dem Fachmann bekannt sind, ein. Gemische von
Alkoholen und reaktionsfähigen wäßrigen Harzen sind
ebenso geeignet wie Gemische von reaktionsfähigen wäßrigen
Dispersionsharzen, wie zum Beispiel reaktionsfähige
Epoxy-, Acryl- und Polyurethandispersionsharze.
So können zum Beispiel 1,6-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol,
Glycerin, Neopentylglycol, Tripropylenglycol,
1,4-Butandiol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit
und viele andere Polyole für die Durchführung der Erfindung
verwendet werden.
Die Säurekatalysatorkomponente, die zur Katalyse der
thermischen Härtung zwischen der Melaminaminoplast- und
der Polyolkomponente sowie der Oberfläche des vernetzten
oder vernetzbaren zweiten Schichtmaterials verwendet
werden können, sind ebenfalls allgemein bekannt.
Beispiel für geeignete Katalysatoren sind Sulfonsäuren
wie Methan- und p-Toluolsulfonsäure, und andere Säuren
wie Citronen-, Malein-, Phthalsäure usw. Die Katalysatoren
können als freie Säuren verwendet werden, sind
aber vorzugsweise stabilisiert, wie zum Beispiel durch
die Verwendung eines Amins zur Neutralisierung der
Säure. Beispiele für derartige Amine sind Ammoniak, Diisopropanolamin
und 2-Amino-2-methyl-1-propanol. Die
einzige Einschränkung besteht darin, daß die Katalysatoren
mit den übrigen Komponenten des Systems verträglich
sein müssen. Diese Katalysatoren ebenso wie die
stabilisierten Katalysatoren sind dem Fachmann allgemein
bekannt und können von ihm entsprechend ausgewählt
werden.
Die Aminoplastgemische können auf die Oberfläche der
zweiten Schicht auf verschiedene Weise aufgebracht
werden, wobei die Aufgabe darin besteht, das Material
als Film aufzubringen, der eine gleichmäßige Abdeckung
gewährleistet. Gewöhnlich werden diese Stoffe als wäßrige
Lösung bereitgestellt, die 4% oder mehr Feststoff
enthält, wobei der Feststoffgehalt auf etwa 60% oder
mehr ansteigen kann, wenn die gewünschte Dicke der zu
erhaltenden Beschichtung gesteigert wird. Es ist klar,
daß es mit zunehmendem Feststoffgehalt zu Verträglichkeitsproblemen
kommen kann, wie zum Beispiel zur Bildung
von trüben Lösungen. Dies ist insbesondere dann
der Fall, wenn die Lösung Wasser enthält, selbst wenn
ein oberflächenaktives Mittel enthalten ist. Zur Verhinderung
von Verträglichkeitsproblemen können geringe
Mengen an Lösungsmitteln zugesetzt werden.
Die Lösungsmittel, die verwendet werden können, enthalten
Alkohole, Ketone und andere organische Stoffe, die
mit der Aminoplast- und der Polyolkomponente verträglich
sind. Aus Gründen des Umweltschutzes ist jedoch
die Verwendung organischer Lösungsmittel häufig nicht
vorzuziehen. Es wird daher vorzugsweise mit wäßrigen
Lösungen oder Dispersionen der Gemische gearbeitet.
Unter solchen Umständen können sich bei der Herstellung
durchsichtiger endloser Filme bestimmte Schwierigkeiten
einstellen. Diese können jedoch dadurch teilweise
oder vollständig beseitigt werden, daß man Lösungsmittel,
Tenside oder dergleichen in die Lösung
einträgt. Beispiele für derartige Tenside sind nichtionische
Alkylphenoxypolyoxyethylenethanol-Tenside, wie
die Tenside vom Typ Igepal der Firma GAF Corporation.
Zur Herstellung endloser Filme können auch andere Tenside
wie zum Beispiel Silikontenside wie zum Beispiel
Dow Corning DC-193 und organische fluorchemische Tenside
wie zum Beispiel Fluorad FC-430 der Firma 3M Company
verwendet werden.
Überraschenderweise wurde auch gefunden, daß bestimmte
Arten von Tensiden zur Erzielung verbesserter Schmutzbeständigkeit
verwendet werden können. So führt zum
Beispiel ein Gemisch bestimmter nichtionischer fluoraliphatischer
Tenside mit wenigstens einem anderen Typ
eines Tensids wie zum Beispiel eines solchen vom Typ
Igepal zu verbesserter Schmutzbeständigkeit verglichen
mit Beschichtungen, die mit nur einem der beiden Tenside
hergestellt wurden. Diese Wirkung beruht in erster
Linie auf dem nichtionischen fluoraliphatischen Tensid.
Ein Tensid, das besonders wirksam ist, ist Fluorad
FC-430 der Firma 3M Company.
Die Trockendicke des aufgebrachten Aminoplastgemisches
kann sich in einem Bereich zwischen sehr dünnen Beschichtungen
in der Größenordnung von 1 µm und relativ
dicken Beschichtungen von 25 µm oder darüber bewegen.
Natürlich ergeben Aminoplaste eher unelastische Filme,
wobei die Wahrscheinlichkeit, daß der Film reißt, mit
zunehmender Dicke ansteigt. Dieses Problem kann bis zu
einem gewissen Grade dadurch beseitigt werden, daß man
die Menge der Beschichtungslösung zum Beispiel durch
Kissenbeschichtung im Gegensatz zur Flutbeschichtung
sowie nach anderen bekannten Methoden reguliert. Diese
Faktoren hängen jeweils von der Art der Beschichtungsformulierung
ab.
Aufgabe der Erfindung ist zuerst die Herstellung eines
durchsichtigen endlosen Films auf einer zweiten vernetzten
oder vernetzbaren verschleißfesten Schicht bzw.
Trittschicht, wonach man den Film im Kontakt mit dieser
zweiten verschleißfesten Schicht härtet. Im Hinblick
auf die Dicke des zweiten herkömmlichen verschleißfesten
Schichtmaterials wird auf die Oberseite desselben
eine relativ dünne erste Schutzbeschichtung aufgebracht.
Obwohl keine bestimmte Theorie vertreten werden
soll, kann angenommen werden, daß das Gemisch, welches
die Polyol- und die Aminoplastkomponente enthält, mit
den restlichen reaktionsfähigen Stellen auf der Oberfläche
des zweiten verschleißfesten Schichtmaterials
reagiert, gleichgültig ob die verschleißfeste Schicht
vernetzt ist oder nicht, wodurch eine besonders wirksame
chemische Bindung zwischen der ersten Schutzbeschichtung
und dem Hauptanteil der zweiten verschleißfesten
Oberfläche entsteht. Auf diese Weise erhält man
Oberflächenbeläge und insbesondere Bodenbeläge, die
dauerhaften Glanz und optimale Schmutzbeständigkeit aufweisen.
Diese Eigenschaften zeigt keiner der bekannten
synthetischen Oberflächenbeläge.
Zur Verbesserung der erwähnten Eigenschaften können
auch noch andere Techniken verwendet werden. So zum
Beispiel kann das vernetzte zweite Schichtmaterial
zuerst einer Glimmentladungsbehandlung unterzogen werden.
Dadurch wird die Oberfläche hydrophiler und im
Falle von wäßrigen Lösungen aufnahmefähiger für die
Beschichtungslösung. Dadurch kann die Oberfläche leichter
beschichtet werden und zeigt ein gutes Bindevermögen.
Aus den nachfolgenden Komponenten wird eine Polyurethanbeschichtung
bereitet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Polyetherdiol (Union Carbide LHT 240) 40,80
Polyetherdiol (Union Carbide LHT 112) 14,20
Xylol (Lösungsmittel)110,00
Toluol (Lösungsmittel) 46,00
Dimethylzinndienodecanoat
als Katalysator (Witco UL-28) 0,55 Tensid (Monsanto XA-677 Multiflow) 0,30 Lichtstabilisator (American Cyanamid UV-5411) 0,20
als Katalysator (Witco UL-28) 0,55 Tensid (Monsanto XA-677 Multiflow) 0,30 Lichtstabilisator (American Cyanamid UV-5411) 0,20
Mit diesen Komponenten wird dann ein gerührter, mit
Stickstoff gespülter Glasreaktor beschickt, wonach man
eine Stunde lang auf 70°C erwärmt. Danach werden 30 Minuten
lang bei einer Geschwindigkeit, die ausreicht, um
die Temperatur des Gemisches von 70°C aufrechtzuerhalten,
44,90 g 4,4′-Diisocyanatdicyclohexylmethan tropfenweise
zugesetzt. Nach weiteren zwei Stunden Rühren
und Erwärmen bei 70°C wird das Produkt abgekühlt und
durch Walzenbeschichten auf eine gemusterte Vinylbodenbelagfolie
aufgebracht. Das beschichtete Produkt wird
dann bei 110°C 5 Minuten lang im Ofen erwärmt, wodurch
man eine 3,5 mil (0,09 mm) dicke Beschichtung erhält,
die hart, zäh und hochabriebfest ist. Die Schmutzbeständigkeit
des beschichteten Erzeugnisses ist nicht
überragend, da es sich mit im Haushalt üblichen Farb-
bzw. Schmutzflecken verursachenden Stoffen wie Kugelschreibertinte,
Lippenstift, Senf, braune Schuhcreme,
Haarfärbemittel und Jod leicht anschmutzen läßt.
Dieses Beispiel illustriert einen Bodenbelag, der erfindungsgemäß
behandelt wurde. Das Erzeugnis gemäß
Beispiel 1 wurden durch Flutauftrag mit dem folgenden
wäßrigen Gemisch beschichtet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser94,0
Melaminaminoplast (American Cyanamid Cymel 301) 3,0
1,4-Cyclohexandimethanol 2,0
Tensid (GAF Igepal CO-610) 0,5
p-Toluolsulfonsäure 0,1
Dieses Gemisch ergab eine gleichmäßig beschichtete
Probe, die im Ofen bei 100°C 20 Minuten lang erwärmt
wurde, wodurch man einen trockenen, kratzbeständigen,
harten und glänzenden Film erhielt. Dieser zeigte außerordentliche
Eigenschaften im Hinblick auf die Beständigkeit
gegenüber Anschmutzung durch die in Beispiel
1 aufgeführten üblichen Farb- bzw. Schmutzflecke
verursachenden Stoffe. Der Film, der eine Dicke von ca.
2 µm aufwies, war mit dem gehärteten Polyurethanfilm
fest verbunden, was sich darin zeigte, daß er zusammen
mit einem transparenten Klebestreifen weder vor noch
nach Eintauchen in kochendes Wasser während einer Stunde
entfernt werden konnte. Das gehärtete Produkt zeigte
außerdem ausgezeichnete Wärme- und Lichtbeständigkeit.
Das Erzeugnis nach Beispiel 1 wurde mit einer Lösung der
folgenden Zusammensetzung kissenbeschichtet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser91,0
Melaminaminoplast (American Cyanamid Cymel 301) 6,0
1,6-Hexandiol 3,0
Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,1
Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0
p-Toluolsulfonsäure 0,15
Diese Beschichtungslösung wurde bei einer Naßdicke von
ca. 10 mil (0,25 mm) aufgebracht, wonach die Beschichtung
in einem Heißluftofen bei 150°C 7 Minuten lang erwärmt
wurde, wodurch man ein Erzeugnis mit einer 2 µm
dicken Beschichtung auf der Polyurethantrittschicht erhielt.
Wie bei Erzeugnis gemäß Beispiel 2 haftete der
Film fest auf dem Polyurethanfilm. Bei Behandlung mit den
schmutzenden Stoffen gemäß Beispiel 1 zeigte das Erzeugnis
bessere Schmutzbeständigkeit als das Erzeugnis nach
Beispiel 2. Die Glanzhaltung der Erzeugnisse nach Beispiel
1 und 3 wurde durch Aufbringen scheuernder Erde
auf beide Proben und dadurch, daß man diese der Wirkung
einer rotierenden Scheibe aussetzte, geprüft. Diese Bedingungen,
welche die tatsächlichen Abriebbedingungen
durch Abtreten simulieren, liefern ein Maß für die
Kratzbeständigkeit durch Vergleich der Glanzhaltung.
Der Glanz wurde vor und nach der Prüfung mit einem
Gardener-60°-Glanzmesser gemessen. Das Erzeugnis nach
Beispiel 3 zeigte eine um 50% höhere Glanzhaltung als
das Erzeugnis nach Beispiel 1.
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung eines Erzeugnisses
mit einer anderen Polyurethantrittschicht als
in Beispiel 1. Mit den nachfolgend aufgeführten Reagentien
wurde ein gerührter und mit trockener Luft gespülter
Reaktor beschickt:
KomponenteGewicht (Gramm)
4,4′-Diisocyanatdicyclohexylmethan4508,2
Antioxydans (Ionol) 10,3
2-Ethylhexylacrylat3332,4
Dibutylzinndilaurat als Katalysator 20,6
1,6-Hexandioldiacrylat2222,3
Das Gemisch wurde bei 55°C erwärmt, wonach man dem Reaktor
1401,3 g 2-Hydroxyethylacrylat mit einer solchen Geschwindigkeit
zudosierte, daß die Temperatur 55°C nicht
überstieg. Nach einer Stunde wurden dem Reaktionsgemisch
nach Abkühlung auf 120°F (49°C) folgende Polyester
zugesetzt:
PolyesterGewicht (Gramm)
Triol (Hooker F2039 180), das
Reaktionsprodukt von 1 Mol
Glycerin, 3 Mol eines 7 : 3- Gemisches von Adipin- und Iso phthalsäure und 3 Mol 1,6-
Hexandiol; MG 960; Hydroxylzahl 1753640,2 Diol (Union Carbide PCP 0200), ein
Polycaprolactondiol mit einem MG von
540 und einer Hydroxylzahl von 2073413,8
Glycerin, 3 Mol eines 7 : 3- Gemisches von Adipin- und Iso phthalsäure und 3 Mol 1,6-
Hexandiol; MG 960; Hydroxylzahl 1753640,2 Diol (Union Carbide PCP 0200), ein
Polycaprolactondiol mit einem MG von
540 und einer Hydroxylzahl von 2073413,8
Dabei wurde eine leicht exotherme Reaktion festgestellt.
Danach wurde das Reaktionsgemisch bei 60°C 4 Stunden
lang gerührt. Anschließend wurde infrarotspektroskopisch
die Abwesenheit von Isocyanat festgestellt. Das Reaktionsgemisch
wurde dann auf 33°C abgekühlt, wonach das
Produkt (Produkt A) in einem mit Heresite ausgekleidete
Trommel gegeben wurde.
Bezogen auf 100 Gewichtsteile Produkt A wurden dann 2,0 Gew.-%
Benzophenon als Photoinitiator und 0,1 Gew.-% Polyethylenglykolsiloxan
(Fa. Dow Corning DC-193) zugesetzt.
Die auf diese Weise gebildete Beschichtung hatte eine
Viskosität von ca. 12 000 cPs (12 Pa.s) bei Raumtemperatur
und enthielt 33,6% reaktionsfähiges Verdünnungsmittel
und 66,4% acrylatendständiges Prepolymer.
Danach wurde ein Vinylbodenbelag mit Hilfe eines 3 mil
(0,075 mm)-Bird-blade-Applikators beschichtet, wonach
die beschichtete Fliese zur Härtung der Beschichtung
durch Photopolymerisation der ethylenisch ungesättigten
Komponenten der Beschichtungsformulierung unter zwei in
einer Reihe angeordneten Mitteldruckquecksilberlampen
mit einer Leistung von 200 Watt/inch (7,9 W/mm) bei
einer Geschwindigkeit von ca. 10 Fuß/Minute (3 m/min)
(entspricht einer mit einem Lichtmesser der Firma International
Light bestimmten Energiemenge von 3 J/cm²)
hinweggeführt wurden. Die verschleißfeste Beschichtung
auf der Vinylsubstratoberfläche war klebfrei, hart und
glänzend. Die Beschichtung war jedoch als dauerhafte
durchsichtige Beschichtung für Verbraucherzwecke überhaupt
nicht geeignet, da sie sich bei Verwendung der
Schmutzstoffe nach Beispiel 1 stark anschmutzen ließ.
Das Produkt nach Beispiel 4 wurde mit einer Beschichtung
der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser96,0
Melaminaminoplast (Monsanto Resimene 747) 3,0
1,4-Cyclohexandimethanol 1,0
Tensid (GAF Igepal CO-610) 0,25
p-Toluolsulfonsäure 0,10
Die beschichtete Probe wurde 15 Minuten lang bei 100°C
im Ofen erwärmt, wodurch man einen harten, glänzenden,
kratzbeständigen Film erhielt, der verglichen mit der
UV-gehärteten Beschichtung nach Beispiel 4 ausgezeichnete
Schmutzbeständigkeit aufwies. Die nach dem Härten
aus der wäßrigen Lösung aufgebrachte Deckbeschichtung
war 2 µm dick und war mit der UV-gehärteten Beschichtung
fest verbunden.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf teilweise
gehärtete oder nicht gehärtete UV-härtbare Polyurethanbeschichtungen
anwendbar ist. Die wäßrige wärmehärtbare
Aminoplastbeschichtung wurde hier auf eine
nicht gehärtete UV-härtbare Beschichtung in einem Naß-auf-Naß-
Beschichtungsverfahren aufgebracht. Nach Aufbringen
der wäßrigen Lösung wurde der Naß-auf-Naß-Stoff
der Einwirkung einer UV-Quelle ausgesetzt, um die Polyurethanschicht
zu härten und danach einer Wärmehärtung,
um die Aminoplastschicht zu härten.
Die Zusammensetzung nach Beispiel 4 wurde mit Hilfe eines
3 mil (0,075 mm)-Bird-blade-Applikators auf ein Vinylbodenbelagsubstrat
aufgebracht, wonach man vor der UV-
Belichtung die nasse Beschichtung mit der wäßrigen Amino
plastzusammensetzung nach Beispiel 5 mit Hilfe eines
Flutauftragbeschichters überzog. Die Naß-auf-Naß-Beschichtung
wurde einer UV-Härtung unterzogen, indem man
die Probe unter zwei in einer Reihe angeordneten Mitteldruckquecksilberlampen
mit einer Leistung von 200 Watt/inch
(7,9 W/mm) bei einer Geschwindigkeit von ca.
10 Fuß/Minute (3 m/min) (entspricht einer mit einem
Lichtmesser der Firma International Light bestimmten
Energiemenge von 3 J/cm²) hinwegführte, um die untere
Lage der Beschichtung zu härten. Das teilweise gehärtete
Erzeugnis wurde dann 5 Minuten lang bei 150°C in
einem Ofen erwärmt, um die obere Schicht zu härten.
Danach betrug die Dicke der oberen Schicht des Films
1,8 µm. Die durchgehärtete Probe war trocken, glänzend,
kratzbeständig und zeigte ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber den im Haushalt üblichen, Schmutzflecken
verursachenden Stoffen nach Beispiel 1.
Dieses Beispiel zeigt, daß für die Aminoplastlösung
Colösungsmittel verwendet werden können. Die nachfolgend
aufgeführten Komponenten wurden miteinander gemischt und
dann durch Flutauftrag auf einen vinylgefüllten Folienbodenbelag
aufgebracht, der mit einer 3 mil (0,075 mm)
dicken UV-gehärteten Beschichtung nach Beispiel 4 beschichtet
war.
KomponenteGewicht (Gramm)
Aceton10,0
Wasser90,0
Melaminaminoplast (American Cyanamid Cymel 301) 3,0
1,6-Hexandiol 1,0
Tensid (GAF Igepal CO-610) 0,2
Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,05
p-Toluolsulfonsäure 0,1
Nach Erwärmen des beschichteten Erzeugnisses bei 150°C
während 5 Minuten erhielt man eine 2,2 µm dicke Beschichtung,
die hart, glänzend und kratzbeständig war.
Außerdem haftete das Material fest auf dem Polyurethanmaterial
und zeigte höhere Schmutzbeständigkeit als das
Erzeugnis nach Beispiel 5.
Dieses Beispiel illustriert die Anwendung einer Beschichtung,
die ein ausschließlich organisches Lösungsmittelsystem
umfaßt. Hergestellt wurde ein vinylgefüllter
Bodenbelag, beschichtet mit einer 3,5 mil (0,09 mm)
dicken Polyurethanbeschichtung. Dieser wurde, wie in den
vorangegangenen Beispielen beschrieben, gehärtet. Der
vinylgefüllte Bodenbelag wurde zuerst mit der Zusammensetzung
nach Beispiel 1 beschichtet und dann 5 Minuten
lang bei 100°C zur Bildung des gehärteten Urethanfilms
gehärtet. Nachfolgend wurde die gehärtete Probe mit dem
folgenden Gemisch beschichtet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Methylethylketon96,0
Melaminaminoplast (American Cyanamid Cymel 301) 3,0
1,6-Hexandiol 1,0
Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,05
p-Toluolsulfonsäure 0,1
Die beschichtete Probe wurde 5 Minuten lang bei 150°C
erwärmt, wodurch man auf der Polyurethanbeschichtung
eine 2 µm dicke Schicht erhielt. Die Beschichtung war
hart, glänzend, kratzbeständig und zeigte eine mit der
Beschichtung nach Beispiel 7 vergleichbare Schmutzbeständigkeit.
Dieses Beispiel illustriert die Verwendung eines teilweise
alkylierten methylolierten Melaminharzes (Resimene
730 der Firma Monsanto) anstelle eines im wesentlichen
vollständig alkylierten Melaminharzes wie zum Beispiel
Cymel 301 der Firma American Cyanamid. Es wurde die
nachfolgend angeführte Mischung bereitet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser96,0
Melaminaminoplast (Monsanto Resimene 730) 3,3
1,6-Hexandiol 1,0
Tensid (GAF Igepal CO-610) 0,25
p-Toluolsulfonsäure 0,1
Das obige Gemisch wurde durch Flutauftrag auf das Produkt
nach Beispiel 4 aufgebracht und getrocknet, wonach
die beschichtete Probe einer Ofenhärtung bei 150°C für
eine Dauer von 5 Minuten unterzogen wurde. Man erhielt
auf der Oberfläche des Produktes einen harten, glänzenden
endlosen Film von ca. 2 µm Dicke. Der Film zeigte
ausgezeichnete Haftung auf der darunterliegenden Trittschicht
und hervorragende Schmutzbeständigkeit, verglichen
mit der Beschichtung nach Beispiel 4. Unter
Verwendung der in Beispiel 3 beschriebenen Tests wurde
auch die Glanzhaltung verglichen. Die Glanzhaltung betrug
bei dieser Probe 45% gegenüber lediglich 18% bei
dem Erzeugnis nach Beispiel 4.
Dieses Beispiel illustriert die Herstellung eines Erzeugnisses
mit einer Trittschicht aus UV-gehärtetem
ungesättigtem Polyester. Dieser wurde zweistufig hergestellt.
Auf Stufe 1 wurde ein Polyester dadurch hergestellt,
daß man in einen 4-Hals-Rundbodenkolben mit
einem Fassungsvermögen von 5 l folgende Komponenten
füllte:
KomponenteGewicht (Gramm)
Isophthalsäure 973
Phthalsäureanhydrid 868
1,6-Hexandiol1148
Neopentylglycol 427
Cyclohexandimethanol 94
Dibutylzinn-bis-laurylmerkaptid 3,2
Tensid (Foamkill 8R)1 Tropfen
Der Kolben war mit einem Metallrührer, einem Stickstoffeinlaßrohr,
einem Thermometer und einer vertikalen
dampfbeheizten, mit Glasspiralen gepackten Säule ausgestattet.
Die Topftemperatur wurde langsam auf 220°C angehoben.
Der Stickstoffdurchsatz wurde während der gesamten
Reaktionsdauer bei 1,25 cub.feet/Stunde (0,034 m³/h)
gehalten und das als Nebenprodukt anfallende
Wasser wurde bis zur Erzielung einer Säurezahl von
unter 1 entfernt. Die Analyse des Produktes (Produkt A)
ergab eine Hydroxylzahl von 84,2 und eine Säurezahl von
0,3.
Ein Polyester mit endständigem Acrylat wurde dann dadurch
hergestellt, daß man einen 4-Hals-Rundbodenkolben
mit einem Fassungsvermögen von 2 l mit folgenden Komponenten
beschickte:
KomponenteGewicht (Gramm)
Produkt A1041,0
Toluol 237,0
Acrylsäure 144,0
Hydrochinon 0,116
p-Methoxyphenol 0,231
Schwefelsäure 2,84
Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde bei einem
Stickstoffdurchsatz von 1,25 cb.feet/Stunde (0,034 m³/h)
auf 105°C angehoben. Unter Verwendung einer Barett-
Falle und eines wassergekühlten Kondensators wurden
insgesamt 21,7 ml Wasser entfernt. Das Gemisch wurde
dann auf Raumtemperatur abgekühlt und die Falle und der
Kondensatoraufsatz durch einen Destillierhelm ersetzt.
Danach wurde die Temperatur soweit angehoben, bis das
Gemisch rührbar wurde, wonach 1,33 g Magnesiumoxid und
11,6 g Butylbenzylphthalat zugesetzt wurden. Dann wurde
die Temperatur auf 105°C angehoben, wonach man ein Vakuum
von 50 mm Hg (66,5 hPa) anlegte, wodurch 170 ml
organisches Destillat entfernt wurden. Der schließlich
erhaltene ungesättigte Polyester (Produkt B) hatte eine
Viskosität von 112 600 cPs (112,6 Pa.s), eine Säurezahl
von 19,56 und eine Hydroxylzahl von 10,6.
Mit Produkt B wurde ein Beschichtungsgemisch folgender
Zusammensetzung bereitet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Produkt B100,0
Acrylsäure 7,5
Photoinitiator (Irgacure 651) 1,0
Photoinitiator (Benzophenon) 2,0
Ein 3 mil (0,075 mm) dicker aus dieser Formulierung aufgezogener
Film wurde auf einem in Beispiel 4 beschriebenen
Vinylfolienbodenbelag UV-gehärtet, wonach das Produkt
mit den in Beispiel 1 beschriebenen Stoffen angeschmutzt
wurde. Der Stoff zeigte starke Anschmutzung.
Außerdem wurde die Probe wie in Beispiel 3 auf Glanzhaltung
geprüft. Diese betrug 16%.
Das Produkt aus Beispiel 10 wurde mit der in Beispiel 3
beschriebenen Aminoplastlösung beschichtet und in einem
Heißluftofen bei 150°C 7 Minuten lang gehärtet, wodurch
man eine Beschichtung mit einer Dicke von ca. 2 µm erhielt.
Genauso wie beim Produkt aus Beispiel 3 haftete
der Film, wie ein Klebebandtest ergab, fest auf der Beschichtung
aus ungesättigtem Polyester. Beim Kratzbeständigkeitstest
zeigte das Produkt ähnlich wie in Beispiel
10 ausgezeichnete Kratzbeständigkeit. Außerdem
betrug die Glanzhaltung dieses Erzeugnisses 78% gegenüber
16% bei dem in Beispiel 10 erhaltenen Erzeugnis.
Dieses Beispiel zeigt die verbesserten Eigenschaften,
die bei Verwendung eines fluorchemischen Tensids in Verbindung
mit einem zweiten Tensid erzielt werden. Es
wurde ein Gemisch, das folgende Komponenten enthielt,
bereitet:
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser82,0
Melaminaminoplast (American Cyanamid Cymel 301)12,0
1,6-Hexandiol 6,0
Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0
Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,09
p-Toluolsulfonsäure 0,63
Dieses Gemisch wurde durch Kissenbeschichtung auf die
UV-gehärtete Polyesteracrylatbeschichtung nach Beispiel
10 aufgebracht und 5 Minuten lang bei 120°C gehärtet.
Die Abriebbeständigkeit des Produktes wurde durch den
oben angeführten simulierten Abtrittest bewertet. Die
Glanzhaltung in Prozenten wurde sowohl für diese Probe
als auch für ein unbeschichtetes Polyesteracrylat, ähnlich
dem in Beispiel 10, berechnet. Die Glanzhaltung
betrug für den unbeschichteten Polyester lediglich 8%
gegenüber 74% für das Produkt dieses Beispiels.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf Beschichtungen
anwendbar ist, die aus wäßrigen Dispersionen
von Epoxyharz und mit einem Melamin-Formaldehydharz
vernetzten Polyurethanharzen hergestellt wurden.
Das Produkt aus Beispiel 1 wurde mit dem nachfolgenden
Gemisch auf Wasserbasis unter Verwendung einer 1 mil
(0,025 mm)-Filmaufziehrakel beschichtet.
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser28,4
Melaminaminoplast (Monsanto Resimene 745)12,0
Epoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)43,6 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)13,3 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,2 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155) 4,8
(Interez CMD WJ55-3540)43,6 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)13,3 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,2 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155) 4,8
Der Harzfeststoffgehalt der Beschichtung betrug ca. 40 Gew.-%.
Die obige Mischung ergab eine gleichmäßig beschichtete
Probe, die während 10 Minuten im Ofen bei
250°F (121°C) erwärmt wurde. Der erhaltene trockene
Film, der eine Dicke von ca. 12 µm aufwies, war mit dem
gehärteten Polyurethan fest verbunden und erwies sich
als glänzend, elastisch und hart. Er zeigte ausgezeichnete
Beständigkeit gegenüber den im Haushalt üblichen
Farb- bzw. Schmutzflecken verursachenden Stoffen, wie
sie in Beispiel 1 erwähnt werden, sowie ausgezeichnete
Wärme- und Lichtbeständigkeit.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf Beschichtungen
anwendbar ist, die aus wäßrigen Dispersionen
von Epoxyharz und vernetzten Polyurethanharzen,
die mit einem Melamin-Formaldehydharz noch weiter vernetzt
sind, hergestellt wurden. Das Produkt aus Beispiel
1 wurde mit dem nachfolgenden Gemisch auf Wasserbasis
unter Verwendung einer 1 mil (0,025 mm)-Filmaufziehrakel
beschichtet.
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser30,8
Melaminaminoplast (Monsanto Resimene 745)12,0
Epoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)43,6 Polyurethandispersion, 35% Feststoff
(Mobay XW-124)11,4 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,2 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155) 4,8
(Interez CMD WJ55-3540)43,6 Polyurethandispersion, 35% Feststoff
(Mobay XW-124)11,4 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,2 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155) 4,8
Der Harzfeststoffgehalt der Beschichtung betrug ca. 40 Gew.-%.
Die obige Mischung ergab eine gleichmäßig beschichtete
Probe, die während 10 Minuten im Ofen bei
250°F (121°C) erwärmt wurde. Der erhaltene trockene Film,
der eine Dicke von ca. 12 µm aufwies, war mit dem gehärteten
Polyurethan fest verbunden und erwies sich als
glänzend, elastisch und hart. Er zeigte ausgezeichnete
Beständigkeit gebenüber den im Haushalt üblichen Farb-
bzw. Schmutzflecken verursachenden Stoffen, wie sie in
Beispiel 1 erwähnt werden.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf Beschichtungen
anwendbar ist, die aus wäßrigen Dispersionen
oder Emulsionen von Epoxy-, Polyurethan- und
Acrylharzen, die mit einem Melamin-Formaldehydharz
vernetzt sind, hergestellt wurden. Das Produkt aus
Beispiel 1 wurde mit dem nachfolgenden Gemisch auf
Wasserbasis unter Verwendung einer 1 mil (0,025 mm)-
Filmaufziehrakel beschichtet.
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser25,3
Melaminaminoplast (Monsanto Resimene 745) 3,4
Epoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)12,5 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847) 3,8 Wäßrige Acrylemulsion (Rohm & Haas Rhoplex AC-1533) 1,2 Tensid (GAF Igepal CO-610) 0,5 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,06 p-Toluolsulfonsäure 4,2
(Interez CMD WJ55-3540)12,5 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847) 3,8 Wäßrige Acrylemulsion (Rohm & Haas Rhoplex AC-1533) 1,2 Tensid (GAF Igepal CO-610) 0,5 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,06 p-Toluolsulfonsäure 4,2
Vor dem Auftragen der Beschichtung, die einen Harzfeststoffgehalt
von etwa 24 Gew.-% aufwies, wurde sie mit
Ammoniumhydroxid auf einen pH von 8 neutralisiert.
Die obige Mischung ergab eine gleichmäßig beschichtete
Probe, die während 10 Minuten im Ofen bei 250°F (121°C)
erwärmt wurde. Der erhaltene trockene Film, der eine
Dicke von ca. 12 µm aufwies, war mit dem gehärteten
Polyurethan fest verbunden und erwies sich als glänzend,
elastisch und hart. Er zeigte ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber den im Haushalt üblichen Farb- bzw.
Schmutzflecken verursachenden Stoffen, wie sie in
Beispiel 1 erwähnt werden.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf Beschichtungen
anwendbar ist, die aus wäßrigen Dispersionen
von Polyurethanen und kautschukmodifizierten
Epoxyharzen, die mit einem Melamin-Formaldehydharz
vernetzt sind, hergestellt wurden. Das Produkt aus
Beispiel 1 wurde mit dem nachfolgenden Gemisch auf
Wasserbasis unter Verwendung einer 1 mil (0,025 mm)-
Filmaufziehrakel beschichtet.
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser13,1
Melaminaminoplast (Monsanto Resimene 745)12,0
Kautschukmodifizierte Epoxydispersion,
48,6% Feststoff (Interez RDX 67 961)57,1 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)13,3 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,2 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155) 4,8
48,6% Feststoff (Interez RDX 67 961)57,1 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)13,3 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,0 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 0,2 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155) 4,8
Der Harzfeststoffgehalt der Beschichtung betrug ca. 40 Gew.-%.
Die obige Mischung ergab eine gleichmäßig beschichtete
Probe, die während 10 Minuten im Ofen bei 250°F
(121°C) erwärmt wurde. Der erhaltene trockene Film, der
eine Dicke von ca. 12 µm aufwies, war mit dem gehärteten
Polyurethan fest verbunden und erwies sich als glänzend,
elastisch und hart. Er zeigte ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber den im Haushalt üblichen Farb- bzw.
Schmutzflecken verursachenden Stoffen, wie sie in
Beispiel 1 erwähnt werden.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf Beschichtungen
anwendbar ist, die aus wasserverdünnbaren
Dispersionsharzen, die mit einem methylierten Harnstoff-
Formaldehydharz (Resimene U-980 von Monsanto) vernetzt
sind, hergestellt wurden. Das Produkt aus Beispiel 1
wurde mit dem nachfolgenden Gemisch auf Wasserbasis
unter Verwendung einer 1 mil (0,025 mm)-Filmaufziehrakel
beschichtet. Die aufzutragende Beschichtung hatte
folgende Zusammensetzung:
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser54,0
Harnstoff-Formaldehydharz (Monsanto
Resimene U-915)21,6 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)24,0 Polyepoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)78,5 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,8 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 3,6 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155)11,0
Resimene U-915)21,6 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)24,0 Polyepoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)78,5 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,8 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 3,6 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155)11,0
Der Harzfeststoffgehalt der Beschichtung betrug ca. 40 Gew.-%.
Die obige Mischung ergab eine gleichmäßig beschichtete
Probe, die während 10 Minuten im Ofen bei
250°F (121°C) erwärmt wurde. Der erhaltene Film, der eine
Dicke von ca. 12 µm aufwies, war mit dem gehärteten Polyurethanfilm
fest verbunden, erwies sich als glänzend,
elastisch und hart und zeigte ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber den im Haushalt üblichen Farb- bzw.
Schmutzflecken verursachenden Stoffen, wie sie in
Beispiel 1 erwähnt werden.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auch auf Beschichtungen
anwendbar ist, die aus wasserverdünnbaren
Dispersionsharzen, die mit butyliertem Harnstoff-Formaldehydharz
(Monsanto Resimene U-915) vernetzt sind. Das
Harnstoff-Formaldehydharz wurde von der Firma Monsanto
Company in Form eines 75% Feststoffgehalt aufweisenden
Gemischs in Butanol bezogen und mit wasserverdünnbaren
Urethan- und Epoxydispersionsharzen entsprechend der
nachstehenden Formulierung gemischt.
KomponenteGewicht (Gramm)
Wasser54,0
Harnstoff-Formaldehydharz (Monsanto
Resimene U-915)28,9 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)24,0 Polyepoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)78,5 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 3,6 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,8 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155)11,0
Resimene U-915)28,9 Polyurethandispersion, 30% Feststoff
(Sanncor, Sancure, 847)24,0 Polyepoxyharzdispersion, 55% Feststoff
(Interez CMD WJ55-3540)78,5 Fluorchemisches Tensid (3M Fluorad FC-430) 3,6 Tensid (GAF Igepal CO-610) 1,8 Dinonylnaphthalindisulfonsäure
mit Ammoniumhydroxid neutralisiert,
pH 8 (King Nacure 155)11,0
Diese Formulierung wurde unter Verwendung einer 1 mil
(0,025 mm)-Bird-Rakel auf das in Beispiel 1 beschriebene
Erzeugnis aufgetragen. Die Beschichtung wurde im
Ofen bei einer Temperatur von 250°F (121°C) 10 Minuten
lang gehärtet und ergab einen 12 µm dicken Film, der
durch die in Beispiel 1 genannten Farb- bzw. Schmutzflecken
verursachenden Stoffen nicht verschmutzt wurde.
Der Film war elastisch, glänzend und kratzbeständig.
Claims (13)
1. Elastischer Oberflächenbelag, dadurch gekennzeichnet,
daß er folgende Schichten umfaßt:
eine elastische Unterlage und
eine elastische verschleißfeste Schicht, die sich auf der Unterlage befindet, wobei die verschleißfeste Schicht ein oberes erstes Schichtmaterial und ein vernetztes darunterliegendes zweites Schichtmaterial umfaßt, das auf der Unterlage haftet, wobei das erste Schichtmaterial durch Wärmehärtung eines Gemischs aus einer Polyol-, einer Aminoplast- und einer Säurekatalysatorkomponente, während es sich im Kontakt mit dem zweiten vernetzten oder unvernetzten Schichtmaterial befindet, erhalten wird, wobei das erste Schichtmaterial die Fähigkeit hat, sich den physikalischen Verformungen des gehärteten zweiten Schichtmaterials anzupassen und in bezug auf die Eigenschaften eines vernetzten zweiten Schichtmaterials eine verbesserte Kratz- und Schmutzbeständigkeit aufweist.
eine elastische Unterlage und
eine elastische verschleißfeste Schicht, die sich auf der Unterlage befindet, wobei die verschleißfeste Schicht ein oberes erstes Schichtmaterial und ein vernetztes darunterliegendes zweites Schichtmaterial umfaßt, das auf der Unterlage haftet, wobei das erste Schichtmaterial durch Wärmehärtung eines Gemischs aus einer Polyol-, einer Aminoplast- und einer Säurekatalysatorkomponente, während es sich im Kontakt mit dem zweiten vernetzten oder unvernetzten Schichtmaterial befindet, erhalten wird, wobei das erste Schichtmaterial die Fähigkeit hat, sich den physikalischen Verformungen des gehärteten zweiten Schichtmaterials anzupassen und in bezug auf die Eigenschaften eines vernetzten zweiten Schichtmaterials eine verbesserte Kratz- und Schmutzbeständigkeit aufweist.
2. Oberflächenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Material für die
zweite Schicht ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus einem feuchtigkeitsgehärteten Polyurethan,
einem feuchtigkeits- und UV-gehärteten Polyurethan,
einem UV-gehärteten Polyurethan und einem
ungesättigten Polyester.
3. Oberflächenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polyolkomponente
Alkohole mit zwei oder mehreren Alkoholgruppen
und polymere wäßrige Dispersions- oder Emulsionsharze
mit einer reaktionsfähigen Hydroxyl- oder
Carbonylgruppe sowie Gemische davon umfaßt.
4. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Polyolkomponente wenigstens teilweise einen Alkohol,
ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus 1,6-Hexandiol,
1,4-Cyclohexandimethanol, Glycerin, Neopentylglycol,
Tripropylenglycol , 1,4-Butandiol,
Trimethylolpropan und Pentaerythrit, umfaßt.
5. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Aminoplastkomponente wenigstens teilweise ein praktisch
vollständig methyloliertes und praktisch
vollständig alkyliertes Melamin umfaßt.
6. Oberflächenbelag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Melamin Hexamethoxymethylmelamin
ist.
7. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Säurekatalysatorkomponente wenigstens teilweise eine
Sulfonsäure umfaßt.
8. Oberflächenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch
zusätzlich Wasser umfaßt.
9. Oberflächenbelag nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch zusätzlich
noch wenigstens ein Tensid umfaßt.
10. Oberflächenbelag nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch zusätzlich
noch wenigstens zwei Tenside umfaßt, deren Kombination
dem gehärteten Oberflächenbelag gegenüber einem
gehärteten Oberflächenbelag, der aus denselben Komponenten,
aber ohne Verwendung der Tenside hergestellt
wurde, eine verbesserte Schmutzbeständigkeit
verleiht.
11. Oberflächenbelag nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß eines der Tenside ein
fluoraliphatisches Tensid ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Oberflächenbelags
nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß es
folgende Stufen umfaßt:
- 1. Bereitstellung einer elastischen Unterlage,
- 2. Bereitstellung einer vernetzten oder vernetzbaren zweiten Schicht auf der Unterlage,
- 3. Beschichtung der zweiten Schicht mit einem Gemisch, das eine Polyol-, eine Aminoplast- und eine Säurekatalysatorkomponente umfaßt,
- 4. Trocknen der Beschichtung,
- 5. Wärmehärten des Verbundkörpers mit der Maßgabe,
daß
- a) im Falle einer unter Einwirkung von Feuchtigkeit vernetzbaren zweiten Schicht, die Schicht wahlweise vor der Aufbringung des Gemischs oder zum Zeitpunkt des Härtens des Gemischs gehärtet wird, und daß,
- b) im Falle einer unter Einwirkung von Strahlung vernetzbaren zweiten Schicht, die Schicht wahlweise vor der Aufbringung des Gemischs, während sich das Gemisch oder das getrocknete ungehärtete Gemisch auf der Schicht befindet, oder nach dem Wärmehärten des Gemischs gehärtet wird, wodurch die verschleißfeste Schicht eine erste obere Schicht umfaßt, die die Fähigkeit hat, sich den physikalischen Verformungen der vernetzten zweiten Schicht anzupassen und in bezug auf die Eigenschaften der vernetzten zweiten Schicht eine verbesserte Kratz- und Schmutzbeständigkeit aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gemisch eine wäßrige
Lösung oder eine wäßrige Dispersion oder eine Emulsion ist.
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