DE60210214T2 - Zweikomponentbeschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Zweikomponentbeschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE60210214T2
DE60210214T2 DE60210214T DE60210214T DE60210214T2 DE 60210214 T2 DE60210214 T2 DE 60210214T2 DE 60210214 T DE60210214 T DE 60210214T DE 60210214 T DE60210214 T DE 60210214T DE 60210214 T2 DE60210214 T2 DE 60210214T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polymer
percent
weight
crosslinking agent
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60210214T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60210214D1 (de
Inventor
Richard Thomas Levittown Gray
Alan Wayne Schwenksville Kohr
Dennis Michael Quakertown Sharpe
Theodore Ambler Tysak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Co
Original Assignee
Rohm and Haas Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26950854&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE60210214(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rohm and Haas Co filed Critical Rohm and Haas Co
Application granted granted Critical
Publication of DE60210214D1 publication Critical patent/DE60210214D1/de
Publication of DE60210214T2 publication Critical patent/DE60210214T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/06—Other polishing compositions
    • C09G1/14—Other polishing compositions based on non-waxy substances
    • C09G1/16—Other polishing compositions based on non-waxy substances on natural or synthetic resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/625—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids; hydrolyzed polymers of esters of these acids
    • C08G18/6254—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids and of esters of these acids containing hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/703—Isocyanates or isothiocyanates transformed in a latent form by physical means
    • C08G18/705—Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium
    • C08G18/706—Dispersions of isocyanates or isothiocyanates in a liquid medium the liquid medium being water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/066—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing -OH groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes

Description

  • Hintergrund
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Polymerzusammensetzungen auf wäßriger Basis, enthaltend eine erste Komponente, welche reaktive funktionelle Gruppen trägt, die anschließend mit anderen funktionellen Gruppen in einer zweiten Komponente umgesetzt werden, um die Vernetzung während des Aufbringens der wäßrigen Zusammensetzung auf ein Substrat zum Bilden eines Schutzfilms zu fördern. Die formulierten Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind besonders in Politur- und Beschichtungszusammensetzungen nützlich, in denen die Kombination aus Reinigungsmittelbeständigkeit und Entfernbarkeit erwünscht sind.
  • Konventionelle Politur- und Beschichtungsanwendungen, bei denen Haltbarkeit und Festigkeit wichtig sind, verwenden Polymere, welche Metallionenvernetzungsmittel umfassen. Die Verwendung von gemischten (zweiwertigen/einwertigen) Metallionen-vernetzten Polymeren hat beispielsweise zu einer dramatischen Verbesserung der Glanz- und Haltbarkeitseigenschaften im Vergleich zu der konventionellen Vernetzungschemie mit Zinkionen (zweiwertig) geführt.
  • Die US-Patente Nr. 5,252,696, 5,468,804 und 5,670,600 offenbaren die Verwendung von Polyisocyanaten als eine Bindemittelkomponente in Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzungen, wobei die zweiten Bindemittelkomponenten (enthaltend Hydroxylgruppen) ein zahlenmittleres Molekulargewicht von bis zu 50.000 aufweisen.
  • US-Patent Nr. 4,622,360 offenbart die Herstellung von Einkomponentenbeschichtungszusammensetzungen, wobei ein Polyurethan, welches mit Carboxylgruppen modifiziert ist, vor dem Aufbringen der Beschichtung auf das Substrat mit einem mehrwertigen Metallion vernetzt wird. EP 367,812 offenbart die Herstellung von Einkomponentenbeschichtungszusammensetzungen, wobei ein Polyacrylat in Gegenwart eines Polyisocyanats polymerisiert wird, um vor dem Aufbringen der Beschichtung auf das Substrat eine Vernetzung zu erzielen.
  • Derzeit sind nichtmetallvernetzte Einkomponentenpolymere auf wäßriger Basis dafür bekannt, daß sie kratzempfindlich und empfindlich für Kissenschlieren durch Schleif- und Polierkissen sind, die zur Wartung der Politurbeschichtung während Fußbodenwartungsvorgängen verwendet werden. Das Kissenkratzphänomen liegt, so nimmt man an, an schlechter Filmfestigkeit. Das Problem, welches von der vorliegenden Erfindung angesprochen wird, besteht darin, ein Verfahren zum Formulieren einer Beschichtungszusammensetzung, insbesondere einer Fußbodenpolitur, bereitzustellen, welche sehr haltbar gegen Abnutzung ist und bei der Reinigung mit Reinigungsmitteln beständig ist, sich aber leicht mit einem Abziehgerät entfernen läßt.
  • EP-A-0523993 offenbart wäßrige Dispersionen eines Ammoniumsalzes von einem Acrylpolymer und ein Verfahren des Herstellens solcher Dispersionen, umfassend einen Verarbeitungsschritt des Umsetzens von Isocyanaten mit niedrigem Molekulargewicht mit einem Acrylatpolymer.
  • US 5,912,298 offenbart eine Fußbodenpolitur, umfassend ein Polyurethanharz, welches mit einer Calciumverbindung umgesetzt wird, um eine Vernetzung des Harzes in situ zu erreichen.
  • EP-A-0739961 offenbart ein selbst reagierendes Polymer, umfassend Carboxyl- und Isocyanatgruppen, als eine wäßrige Dispersion.
  • Erklärung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist in ihren verschiedenen Aspekten, wie in den anhängenden Ansprüchen, dargelegt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung bereit, umfassend (A) das Bilden eines Gemischs auf wäßriger Basis durch Kombinieren von (i) einem ersten Polymer, umfassend als polymerisierte Monomereinheiten: (a) 5 bis 50 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines monoethylenisch ungesättigten Monomers, enthaltend eine säurefunktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer oder mehreren von Carbonsäure-, Sulfonsäure- und Phosphonsäuregruppen; (b) null bis zu 60 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend eine oder mehrere seitenständige reaktive funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Hydroxy-, Thiol- und Aminogruppen; (c) null bis zu 70 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren vinylaromatischen Monomeren; (d) 15 bis 90 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren (C1-C20)-Alkyl(meth)acrylatestermonomeren und (e) null bis zu 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren; und (ii) einem polyfunktionellen Vernetzungsmittel, umfassend seitenständige funktionelle Gruppen, ausgewählt aus einem oder mehreren von Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- und Epoxygruppen, wobei das erste Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von größer als 50.000 bis zu 2.000.000 aufweist, und das polyfunktionelle Vernetzungsmittel in einer Menge verwendet wird, die ausreichend ist, 0,2 bis 5 Äquivalente an seitenständigen funktionellen Gruppen pro Äquivalent der korrespondierenden seitenständigen reaktiven funktionellen Gruppen in dem ersten Polymer zu liefern, und (B) das Aufbringen des Gemisches auf wäßriger Basis auf ein Substrat.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung bereit, umfassend: (A) das Bilden eines Gemisches auf wäßriger Basis durch Kombinieren von (i) einem ersten Polymer, umfassend als polymerisierte Monomereinheiten: (a) 16 bis 20 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines monoethylenisch ungesättig ten Monomers, enthaltend eine Carbonsäure-funktionelle Gruppe; (b) 3 bis 15 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend Hydroxy-funktionelle Gruppen; (c) 20 bis 50 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines vinylaromatischen Monomers und (d) 25 bis 45 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren (C1-C8)-Alkyl(meth)acrylatestermonomeren; und (ii) einem polyfunktionellen Vernetzungsmittel, umfassend seitenständige Isocyanat-funktionelle Gruppen, wobei das erste Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 200.000 bis 1.000.000 aufweist, wobei das polyfunktionelle Vernetzungsmittel in einer Menge verwendet wird, die ausreichend ist, 0,2 bis 5 Äquivalente an seitenständiger funktioneller Gruppe pro Äquivalent der korrespondierenden seitenständigen reaktiven funktionellen Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern, und (B) das Aufbringen des Gemisches auf wäßriger Basis auf ein Substrat.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiter eine Beschichtungszusammensetzung auf wäßriger Basis bereit, umfassend: (1) ein erstes Polymer, umfassend als polymerisierte Monomereinheiten: (a) 5 bis 50 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines monoethylenisch ungesättigten Monomers, enthaltend eine säurefunktionelle Gruppe ausgewählt aus einem oder mehreren von Carbonsäure-, Sulfon- und Phosphongruppen; und (b) null bis zu 60 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend eine oder mehrere seitenständige reaktive funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Hydroxy-, Thiol- und Aminogruppen; und (c) null bis zu 70 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren vinylaromatischen Monomeren; und (d) 15 bis 90 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren (C1-C20)-Alkyl(meth)acrylatestermonomeren; und (e) null bis zu 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren; (2) ein polyfunktionelles Vernetzungsmittel, umfassend seitenständige funktionelle Gruppen, ausgewählt aus einer oder mehreren von Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- und Epoxygruppen, (3) 0,1 bis 15 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, eines Koaleszenzmittels; (4) null bis zu 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, an Additiven, ausgewählt aus einem oder mehreren von Wachsen, grenzflächenaktiven Mitteln, Entschäumungsmitteln, Egalisierungshilfsmitteln, alkalilöslichen Harzen und Weichmachern; und (5) 50 bis 99 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, an Wasser; wobei das erste Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von größer als 50.000 bis zu 2.000.000 aufweist; das polyfunktionelle Vernetzungsmittel in einer Menge verwendet wird, die ausreichend ist, 0,2 bis 5 Äquivalente an seitenständiger funktioneller Gruppe pro Äquivalent an korrespondierender seitenständiger reaktiver funktioneller Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern; wobei die kombinierte Menge an (1) und (2) von 10 bis 90 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, beträgt; und die Summe an (1), (2), (3), (4) und (5) sich auf 100 Prozent aufaddiert.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Wir haben festgestellt, daß Schutzbeschichtungen mit einer verbesserten Haltbarkeit (wie Reinigungsmittelbeständigkeit), die außerdem eine einfache Entfernbarkeit (wie während Abziehvorgängen) aufweisen, aus Zweikomponentenpolymerzusammensetzungen hergestellt werden können, die auf der Verwendung von (1) eines ersten Polymers, enthaltend reaktive funktionelle Gruppen mit einer ausgewählten Menge an Carbonsäurefunktionalität und (2) dem Nachvernetzen mit einem polyfunktionellen Vernetzungsmittel, enthaltend funktionelle Gruppen, die mit den entsprechenden funktionellen Gruppen des ersten Polymers reaktiv sind, basieren. Die ausgewählte Menge an Säurefunktionalität in dem ersten Polymer stellt unerwarteterweise die Kombination aus Haltbarkeit und leichter Entfernbarkeit der Endbeschichtung nach der Härtung bereit. Die Zweikomponentenpolymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen die Merkmale der einfachen Entfernbarkeit konventioneller Einkomponentenmetallionen-vernetzter Fußbodenpoliturzusammensetzungen auf, mit dem zusätzlichen Vorteil einer verbesserten Haltbarkeit, welche die konventionellen Fußbodenpoliturzusammensetzungen nicht aufweisen.
  • Wie hierin verwendet, haben die folgenden Bezeichnungen die angegebenen Definitionen, wenn im Kontext nicht ausdrücklich anders angegeben. Die Bezeichnung „Alkyl(meth)acrylat" bezieht sich entweder auf den entsprechenden Acrylat- oder Me thacrylatester; in ähnlicher Weise bezieht sich die Bezeichnung „(Meth)acryl-" entweder auf Acryl- oder Methacrylsäure and die entsprechenden Derivate, wie Ester oder Amide. Alle hierin verwendeten prozentualen Anteile werden in Gewichtsprozent (Gew.-%), bezogen auf das Gesamtgewicht des beteiligten Polymers oder der beteiligten Zusammensetzung, ausgedrückt, wenn nicht speziell anders angegeben. Die Bezeichnung „Copolymer" bezieht sich auf Polymerzusammensetzungen, enthaltend Einheiten von zwei oder mehreren verschiedenen Monomeren. Es werden hierin die folgenden Abkürzungen verwendet: g = Gramm, l = Liter, ml = Milliliter, mm = Millimeter, cm = Zentimeter, U/min. = Umdrehungen pro Minute. Wenn nicht anders angegeben, verstehen sich die aufgeführten Bereiche als inklusive und kombinierbar, und Temperaturen sind in Grad Celsius (°C) angeben.
  • Zum Zweck der vorliegenden Erfindung wird die erste Komponente oder das erste Polymer (enthaltend ausgewählte Mengen an Carbonsäuremonomereinheiten und gegebenenfalls anderen funktionellen Gruppen) als Polymer A bezeichnet, und die zweite Komponente, enthaltend seitenständige funktionelle Gruppen, die mit ausgewählten funktionellen Gruppen des ersten Polymers (Polymer A) reaktiv sind, wird als polyfunktionelles Vernetzungsmittel bezeichnet und kann ebenfalls als Polymer B bezeichnet werden, wenn das polyfunktionelle Vernetzungsmittel auf einem polymeren Material basiert. Schutzbeschichtungen, die durch das Härten der Zweikomponentenpolymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung oder zu Vergleichszwecken durch das Härten von anderen Polymerzusammensetzungen (wie Einkomponentenpolymerzusammensetzungen) erzeugt werden, werden als „Politurfilme" bezeichnet.
  • Die Polymere, die als das erfindungsgemäße Polymer A verwendet werden, enthalten als polymerisierte Einheiten 5 bis 50 %, vorzugsweise 9 bis 40 %, stärker bevorzugt mehr als 15 bis zu 30 % und am stärksten bevorzugt 16 bis 20 % von einem oder mehreren monoethylenisch ungesättigten Monomeren, enthaltend eine säurefunktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer oder mehreren von Carboxyl-, Sulfon- und Phosphongruppen. Geeignete Carbonsäuremonomere umfassen monoethylenisch ungesättigte (C3-C9)-Carbonsäuremonomere, wie ungesättigte Monocarbonsäure- und Dicarbonsäuremonomere. Beispielsweise umfassen ungesättigte Monocarbon säuren Acrylsäure (AA), Methacrylsäure (MAA), α-Ethacrylsäure, β,β-Dimethylacrylsäure, Vinylessigsäure, Allylessigsäure, Ethylidinessigsäure, Propylidinessigsäure, Crotonsäure, Acryloxypropionsäure sowie Alkali- und Metallsalze davon. Geeignete ungesättigte Dicarbonsäuremonomere umfassen beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure, Methylenmalonsäure sowie Alkali- und Metallsalze davon. Andere geeignete saure monoethylenisch ungesättigte Monomere umfassen die Teilester von ungesättigten aliphatischen Dicarbonsäuren (Alkylhalbester), wie beispielsweise die Alkylhalbester von Itaconsäure, Fumarsäure und Maleinsäure, wobei die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome (Methylsäureitaconat, Butylsäureitaconat, Ethylsäurefumarat, Butylsäurefumarat und Methylsäuremaleat) enthält. Vorzugsweise sind die monoethylenisch ungesättigten (C3-C9)-Carbonsäuremonomere aus einer oder mehreren von Acrylsäure und Methacrylsäure ausgewählt. Zusätzliche monoethylenisch ungesättigte Monomere, enthaltend Sulfonsäure- oder Phosphongruppen, umfassen beispielsweise 2-Acrylamid-2-methyl-1-propan-sulfonsäure, 2-Methacrylamid-2-methyl-1-propansulfonsäure, 3-Methacryl-amid-2-hydroxypropansulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Allyloxybenzolsulfonsäure, Methallyloxybenzolsulfonsäure, 2-Hydroxy-3-(2-propenyloxy)propansulfonsäure, 2-Methyl-2-propen-1-sulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, 2-Sulfethylmethacrylat, 3-Sulfpropylacrylat, 3-Sulfpropylmethacrylat, Sulfmethylacrylamid, Sulfmethylmethacrylamid und Phosphoethylmethacrylat.
  • Das Niveau der Säurefunktionalität des Polymers A bestimmt die Leichtigkeit, mit der Trockenfilme (beispielsweise ein Politurfilm), die auf der Verwendung der anschließend vernetzten Polymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung basieren, entfernt werden können. Säureniveaus von mehr als 15 % bis zu 25 % sind besonders bevorzugt, um das Entfernen des Films zu verbessern und bei Fußbodenversuchsauswertungen die Filmentfernungseigenschaften der Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Die Verwendung von überschüßiger Säurefunktionalität (größer als 50 %) in Polymer A wirkt sich schädlich auf die Beständigkeit gegen wässrige Lösungen und gegen Scheuern (alkalische Reinigungsmittellösungen) des Politurfilms aus.
  • Die Polymere, welche als das erfindungsgemäß Polymer A verwendet werden, können als polymerisierte Einheiten gegebenenfalls null bis zu 60 %, vorzugsweise 1 bis 50 %, stärker bevorzugt 2 bis 40 % und am stärksten bevorzugt 5 bis 20 % eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend eine oder mehrere seitenständige reaktive funktionelle Gruppen, ausgewählt aus Hydroxy-, Thiol-, und Aminogruppen, enthalten. Geeignete Hydroxy-funktionelle (meth)acrylische Monomere umfassen beispielsweise Hydroxy-(C1-C4)-alkyl(meth)acrylate, wie Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat und Hydroxypropylacrylat; wobei das Hydroxy-funktionelle (meth)acrylische Monomer vorzugsweise Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) ist. Geeignete Amino-funktionelle (meth)acrylische Monomere umfassen beispielsweise Dimethylaminopropylmethacrylamid, Dimethylaminopropylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylat und Dimethylaminopropylacrylat. Geeignete Thiol-funktionelle (meth)acrylische Monomere umfassen beispielsweise 2-Mercaptopropylmethacrylat.
  • Wenn Polymer A Hydroxy-funktionelles (meth)acrylisches Monomer enthält und das polyfunktionelle Vernetzungsmittel seitenständige Isocyanat-funktionelle Gruppen enthält, enthält Polymer A gewöhnlich, als polymerisierte Einheiten, 2 bis 40 %, vorzugsweise 3 bis 20 %, stärker bevorzugt 3 bis 15 % und am stärksten bevorzugt 5 bis 10 % an Hydroxy-funktionellem (meth)acrylischen Monomer.
  • Die Polymere, welche als das erfindungsgemäße Polymer A verwendet werden, enthalten als polymerisierte Einheiten 15 bis 90 %, vorzugsweise 20 bis 65 % und stärker bevorzugt 25 bis 50 % von einem oder mehreren (C1-C20)-Alkyl(meth)acrylatestermonomeren. Geeignete (C1-C20)-Alkyl(meth)acrylatestermonomere umfassen beispielsweise Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat, sekundäres Butylacrylat, tertiäres Butylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Cyclopropylmethacrylat, Butylmethacrylat und Isobutylmethacrylat, Hexyl- und Cyclohexylmethacrylat, Cyclohexylacrylat, Isobornylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat (EHA), 2-Ethylhexylmethacrylat, Octyl(meth)acrylat, Decyl(meth)acrylat, Isodecyl(meth)acrylat, Undecyl(meth)acrylat, Dodecyl(meth)acrylat (auch als Lauryl(meth)acrylat bekannt), Tridecyl(meth)acrylat, Tetradecyl(meth)acrylat (auch als Myristyl(meth)acrylat bekannt), Pentadecyl(meth)acrylat, Hexadecyl(meth)acrylat (auch als Cetyl(meth)acrylat bekannt), Heptadecyl(meth)acrylat, Octadecyl(meth)acrylat (auch als Stearyl(meth)acrylat bekannt), Nonadecyl(meth)acrylat, Eicosyl(meth)acrylat und Kombinationen davon. Gewöhnlich sind die (C1-C20)-Alkyl(meth)acrylatester (C1-C8)-Alkyl(meth)acrylatester und vorzugsweise (C1-C8)-Alkylacrylatester; stärker bevorzugt sind die (C1-C20)-Alkyl(meth)acrylatester aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat ausgewählt; am stärksten bevorzugt sind die Acrylatester aus Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat ausgewählt. Wenn der (C1-C20-Alkyl(meth)acrylatester ein (C1-C8)-Alkylacrylatester ist, beträgt die Menge an Ester in Polymer A gewöhnlich 15 bis 65 %, vorzugsweise 20 bis 50 % und stärker bevorzugt 25 bis 45 %.
  • Die Polymere, welche als das erfindungsgemäße Polymer A verwendet werden, können, als polymerisierte Einheiten, gegebenenfalls null bis zu 70 %, vorzugsweise 10 bis 60 % und stärker bevorzugt 20 bis 50 % von einem oder mehreren vinylaromatischen Monomeren enthalten. Geeignete vinylaromatische Monomere umfassen beispielsweise Styrol, α-Methylstyrol und substituierte Styrole, wie Vinyltoluol, 2-Bromstyrol, 4-Chlorstyrol, 2-Methoxystyrol, 4-Methoxystyrol, α-Cyanostyrol, Allylphenylether und Allyltolylether. Wenn vorhanden, ist das vinylaromatische Monomer vorzugsweise Styrol; Mengen an vinylaromatischem Monomer von mindestens 20 % sorgen für eine Verbesserung der Glanzmerkmale und verbessern ebenfalls die Reinigungsmittelbeständigkeit von Trockenfilmen der Zweikomponentenpolymerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
  • Polymere, die als das erfindungsgemäße Polymer A verwendet werden, können, als polymerisierte Einheiten, null bis zu 10 % und vorzugsweise null bis zu 5 % von einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren enthalten. Geeignete andere copolymerisierbare Monomere umfassen beispielsweise Butadien, Acrylnitril, Methacrylnitril, Crotonnitril, α-Chloracrylnitril, Ethylvinylether, Isopropylvinylether, Isobutylvinylether, Butylvinylether, Diethylenglykolvinylether, Decylvinylether, Ethylen, Methylvinylthioether und Propylvinylthioether, Ester von Vinylalkohol (wie Vinylformat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat und Vinylversatat; vorzugsweise ist Polymer A im wesentlichen frei von Vinylestern von Vinylalkohol, d. h. von null bis weniger als 1 %, stärker bevorzugt von null bis weniger als 0,5 % und am stärksten bevorzugt von null bis weniger als 0,1 %, bezogen auf das Gewicht von Polymer A), Poly(alkylenoxid)-di(meth)acrylate, Butandiolacrylat, 3-Chlor-2-hydroxypropylacrylat, Acetacetoxyethylacrylat, Acetacetoxyethylmethacrylat, Acetacetoxypropylacrylat, Acetacetoxypropylmethacrylat, Acetacetoxybutylacrylat, Acetacetoxybutylmethacrylat, 2,3-Di(acetacetoxy)propylacrylat, 2,3-Di(acetacetoxy)propylmethacrylat, Allylacetacetat, Amide von ethylenisch ungesättigten (C3-C6)-Carbonsäuren, Amide von ethylenisch ungesättigten (C3-C6)-Carbonsäuren, die an dem Stickstoffatom durch eine oder zwei (C1-C4)-Alkylgruppen, Acrylamid, Methacrylamid und N-Methylol(meth)acrylamid substituiert sind.
  • Besonders bevorzugte Polymer-A-Zusammensetzungen, die in den Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind Polymere, umfassend als polymerisierte Monomereinheiten: (a) 16 bis 20 Prozent, bezogen auf das Gewicht von Polymer A, von monoethylenisch ungesättigten Monomer, enthaltend eine Carbonsäure-funktionelle Gruppe; (b) 3 bis 15 Prozent, bezogen auf das Gewicht von Polymer A, eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend Hydroxy-funktionelle Gruppen; (c) 20 bis 50 Prozent, bezogen auf das Gewicht von Polymer A, eines vinylaromatischen Monomers; und (d) 25 bis 45 Prozent, bezogen auf das Gewicht von Polymer A, eines oder mehrerer (C1-C8)-Alkyl(meth)acrylatestermonomere, wobei das Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 200.000 bis 1.000.000 aufweist.
  • Polymere, die als Polymer A in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, weisen ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mn) von mehr als 50.000 bis zu 2.000.000, vorzugsweise von 100.000 bis 1.500.000, stärker bevorzugt von 200.000 bis 1.000.000 und am stärksten bevorzugt von 400.000 bis 800.000 auf. Zahlenmittlere Molekulargewichte für Polymer A basieren auf der Gelpermeationschromatographie-Analyse (GPC-Analyse) der wäßrigen Phase unter Verwendung bekannter Polymerstandards, die für die einbezogenen Polymerzusammensetzungen geeignet sind. Die Verwendung von Polymer-A-Materialien mit einem Mn von weniger als etwa 50.000 führt zu minderwertigeren Haltbarkeitseigenschaften der Trockenpolymerfilme, die auf den Zweikomponentenpolymerzusammensetzungen basieren.
  • Polymere, die in der vorliegenden Erfindung als Polymer A verwendet werden, weisen Glasübergangstemperaturen von null bis 120 °C, vorzugsweise von 25 bis 90 °C, stärker bevorzugt von 40 bis 80 °C und am stärksten bevorzugt 50 bis 75 °C auf. „Glasübergangstemperatur" oder „Tg", wie hierin verwendet, bedeutet die Temperatur, bei oder über der ein glasartiges Polymer eine Kettensegmentbewegung der Polymerkette durchmacht. Die Glasübergangstemperatur eines Polymers kann mittels der Fox-Gleichung (Bulletin of American Physics Society, 1 (3), S. 123, 1956) folgendermaßen bestimmt werden:
  • Figure 00110001
  • Bei einem Copolymer beziehen sich w1 und w2 auf die Gewichtsfraktion der beiden Comonomere, und Tg(1) und Tg(2) beziehen sich auf die Glasübergangstemperaturen der zwei korrespondierenden Homopolymere. Bei Polymeren, welche drei oder mehr Monomere enthalten, werden noch zusätzliche Ausdrücke (wn/Tg(n)) hinzugefügt. Die Tg eines Polymers kann ebenso durch verschiedene Techniken, umfassend beispielsweise Differentialscanningkalorimetrie (DSC), gemessen werden.
  • Verfahren zum Herstellen der wäßrigen dispergierbaren Polymere, die in der vorliegenden Erfindung als Polymer A verwendet werden, sind in der Technik wohl bekannt. Polymer A kann aus Lösungs-, Dispersions- und Emulsionspolymeren ausgewählt werden, wobei Polymer A vorzugsweise ein Emulsionspolymer ist. Die Praxis der Emulsionspolymerisation wird in D. C. Blackley, Emulsion Polymerization (Wiley, 1975) ausführlich erläutert. Emulsionspolymere, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, können ebenfalls unter Verwendung von inneren Weichmacherpolymeremulsionen formuliert werden (siehe US-Patent Nr. 4,150,005 für weitere allgemeine und spezielle Ausführungen hinsichtlich der Herstellung von inneren Weichmacherpolymeremulsionen).
  • Es können konventionelle Emulsionspolymerisationstechniken, wie vorstehend beschrieben, zum Herstellen von Emulsionspolymeren, die zur Verwendung in der vor liegenden Erfindung geeignet sind, verwendet werden. Geeignete Monomere können mit anionischen oder nichtionischen Dispergiermitteln emulgiert werden, beispielsweise 0,5 % bis 10 %, bezogen auf das Gewicht der insgesamt verwendeten Monomere. Säuremonomere sind wasserlöslich und dienen somit als Dispergiermittel, welche die Emulgierung der anderen verwendeten Monomere unterstützen. Ein radikalischer Polymerisationsinitiator, wie Ammonium- oder Kaliumpersulfat, kann allein oder in Kombination mit einem Beschleuniger, wie Kaliummetahydrogensulfit oder Natriumthiosulfat, verwendet werden. Der Initiator und der Beschleuniger, beide gewöhnlich als Katalysatoren bezeichnet, können in Anteilen von 0,1 % bis 2 %, jeweils bezogen auf das Gewicht der zu copolymerisierenden Monomere, verwendet werden. Die Polymerisationstemperatur beträgt gewöhnlich von der Umgebungstemperatur bis 90 °C.
  • Beispiele für Emulgatoren, die für die Emulsionspolymerisation geeignet sind, umfassen beispielsweise Alkalimetall- und Ammoniumsalze von Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- und Aralkylsulfonaten, -sulfaten, -polyethersulfaten und alkoxylierten Derivaten von Fettsäuren, Estern, Alkoholen, Aminen, Amiden und Alkylphenolen.
  • Kettenüberträger, umfassend Mercaptane, Polymercaptane und Polyhalogenverbindungen, können in dem Polymerisationsgemisch zum Kontrollieren des Molekulargewichts des Polymers verwendet werden.
  • Gegebenenfalls können geringe Mengen an Divinyl- oder Polyvinylmonomeren, wie beispielsweise Glykolpolyacrylaten, Allylmethacrylat und Divinylbenzol zum Einführen einer kontrollierten Menge an Gel in die Emulsionsteilchen verwendet werden, sofern die Qualität der Politurfilmbildung nicht beeinträchtigt wird.
  • Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten polyfunktionellen Vernetzungsmittel enthalten seitenständige funktionelle Gruppen, welche aus einer oder mehreren von Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- und Epoxygruppen ausgewählt sind. Gewöhnlich ist das polyfunktionelle Vernetzungsmittel ein Polymer (als Polymer B bezeichnet).
  • Wenn die funktionelle Gruppe des polyfunktionellen Vernetzungsmittels eine Isocyanatgruppe ist, reagiert die Isocyanatgruppe mit den korrespondierenden reaktiven funktionellen Gruppen in Polymer A, basierend auf einer Hydroxy- oder Thiolfunktionalität. Wenn die funktionelle Gruppe des polyfunktionellen Vernetzungsmittels eine Carbodiimidgruppe ist, reagiert die Carbodiimidgruppe mit den reaktiven funktionellen Gruppen in Polymer A, basierend auf einer Carboxylfunktionalität. Wenn die funktionelle Gruppe des polyfunktionellen Vernetzungsmittels eine Aziridinyl- oder Epoxygruppe ist, reagieren diese Gruppen hauptsächlich mit den korrespondierenden reaktiven funktionellen Gruppen in Polymer A, basierend auf einer Thiol- oder Aminofunktionalität.
  • Geeignete Polyisocyanat-, Polycarbodiimid-, Polyaziridinyl- und Polyepoxy-Vernetzungsmittel können auf irgendeinem aliphatischen, aromatischen (oder einem Gemisch davon) Hauptkettenpolymer basieren, das mit den erwünschten seitenständigen Gruppen substituiert ist. Die Hautkettenpolymere können beispielsweise durch eine konventionelle Vinylpolymerisations- oder Kondensationspolymerisationsreaktion, wobei die seitenständigen funktionellen Gruppen während der Polymerbildung eingebaut werden, oder durch Nachreaktion hergestellt werden. Gewöhnlich ist die Menge des verwendeten polyfunktionellen Vernetzungsmittels (Polymer B) in bezug auf Polymer A bei der Herstellung der Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eine Menge, die ausreichend ist, von 0,2 bis 5, vorzugsweise von 0,4 bis 4 und stärker bevorzugt von 0,6 bis 2 Äquivalente der Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- oder Epoxy-funktionellen Gruppe pro Äquivalent der korrespondierenden seitenständigen reaktiven funktionellen Gruppe in Polymer A zu liefern. Dies entspricht gewöhnlich 1 bis 90 %, vorzugsweise 5 bis 75 % und stärker bevorzugt 10 bis 50 % an polyfunktionellem Vernetzungsmittel (Polymer B), bezogen auf das Gewicht von Polymer A.
  • Wenn die seitenständigen funktionellen Gruppen von Polymer B Carbodiimid-, Aziridinyl- oder Epoxygruppen sind, kann das Hauptkettenpolymer auf irgendeinem geeigneten Vinylmonomer, das die korrespondierende funktionelle Gruppe (wie Glycidylmethacrylat) oder eine reaktive Gruppe trägt, die zum Binden der Carbodiimid-, Aziridinyl- oder Epoxygruppe in einer Nachreaktion in der Lage ist, basieren.
  • Alternativ können polyfunktionelle Vernetzungsmittel, die auf einer Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- oder Epoxygruppenfunktionalität basieren, von nicht-polymeren Materialien abgeleitet werden, sofern sie hinsichtlich der Vernetzungswirksamkeit „polyfunktionell" sind. Geeignete Polyepoxidvernetzungsmittel umfassen beispielsweise (C4-C8)-Diepoxyalkane und -diepoxyaralkane wie 1,2,3,4-Diepoxybutan, 1,2,4,5-Diepoxypentan, 1,2,5,6-Diepoxyhexan, 1,2,7,8-Diepoxyoctan, 1,4- und 1,3-Divinylbenzoldiepoxide, (C6-C15)-Polyphenolpolyglycidylether (wie 4,4'-Isopropylidendiphenoldiglycidylether (auch als Bisphenol-A-diglycidylether bekannt) und Hydrochinondiglycidylether), Polyglycidylether von (C2-C6)-Alkanpolyolen und Poly(alkylenglykolen) wie Ethylenglykoldiglycidylether, Diethylenglykoldiglycidylether, Polyethylenglykoldiglycidylether, Glycerindiglycidylether und -triglycidylether, Propylenglykoldiglycidylether und Butandioldiglycidylether, und Polyglycidylether von Erythritol, Trimethylolethan und Trimethylolpropan.
  • Geeignete Polyaziridinylvernetzungsmittel umfassen beispielsweise Polyaziridinylderivate von (C2-C6)-Alkanpolyolen wie Pentaerythritol-tris[β-(N-aziridinyl)propionat], Trimethylolpropan-tris[β-(N-aziridinyl)propionat], Pentaerythritol-bis[β-(N-aziridinyl)propionat] und Trimethylolpropan-bis-[β-(N-aziridinyl)propionat].
  • Wenn die seitenständigen funktionellen Gruppen des polyfunktionellen Vernetzungsmittels Isocyanatgruppen sind, werden die Vernetzungsmittel gewöhnlich als Polyisocyanate bezeichnet, wie die wasserdispergierbaren Polyisocyanate und Gemische von Polyisocyanaten, die im Handel erhältlich sind, beispielsweise von Bayer Corporation (wie die Polyisocyanate BayhydurTM XP-7063, XP-7148 und XP-7165) oder von Miles Corporation. Das polyfunktionelle Vernetzungsmittel kann irgendein organisches Polyisocyanat mit freien Isocyanatgruppen sein, die an aliphatische, cycloaliphatische, Aralkyl- oder aromatische Einheiten gebunden sind. Die Polyisocyanate weisen gewöhnlich von 2 bis 5, vorzugsweise von 3 bis 4 Isocyanatgruppen pro Molekül auf (als [NCO]-Funktionalität bezeichnet), mit einem prozentualen Gehalt an Isocyanatgruppen im Bereich von 10 bis 25 % und vorzugsweise von 12 bis 20 % (Gew.-%). Die Polyisocyanate basieren gewöhnlich auf Diisocyantderivaten, enthaltend eine oder mehrere von Isocyanurat-, Biuret-, Allophanat-, Urethan-, Uret dion- und Harnstoffgruppen. Polyisocyanate, welche Urethangruppen enthalten (Teilurethanisation), können beispielsweise durch Umsetzen von einigen der Isocyanatgruppen mit einwertigen und mehrwertigen Alkoholen, insbesondere mit einwertigen Polyalkylenoxidpolyetheralkoholen, enthaltend von 5 bis 10, vorzugsweise 6 bis 8 Ethylenoxideinheiten pro Molekül, hergestellt werden. US-Patent Nr. 5,252,696 enthält weitere allgemeine und spezielle Angaben zu geeigneten wasserdispergierbaren hydrophil modifizierten Polyisocyanaten, die als das polyfunktionelle Vernetzungsmittel verwendet werden können. Geeignete Polyisocyanate umfassen beispielsweise jene, die auf Derivaten von 1,4-Diisocyanatbutan, 1,6-Diisocyanathexan (HDI), 1,5-Diisocyanat-2,2-dimethylpentan, 2,2,4-Trimethyl-1,6-diisocyanathexan, 2,4,4-Trimethyl-1,6-diisocyanathexan, 1,10-Diisocyanatdecan, 1,3-Diisocyanatcyclohexan, 1,4-Diisocyanatcyclohexan, 1-Isocyanat-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatmethylcyclohexan (Isophorondiisocyanat, IPDI), 4,4'-Diisocyanatdicyclohexylmethan, Triisocyanaten (wie 2,4,4'-Triisocyanatdiphenylether, 4,4',4''-Triisocyanattriphenylmethan und trimerem 1,6-Diisocyanathexan) und dimerem 1,6-Diisocyanathexan basieren. Vorzugsweise basieren die Polyisocyanate, die als das polyfunktionelle Vernetzungsmittel (Polymer B) verwendet werden, auf hydrophil modifizierten Derivaten von 1,6-Diisocyanathexan.
  • Zusätzliche Polyisocyanate umfassen beispielsweise jene, die auf aromatischen Diisocyanaten basieren, wie 2,4- und 2,6-Tolylendiisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, 4,4'-Biphenylendiisocyanat, 1,5-Naphthylendiisocyanat; vorzugsweise sind die Polyisocyanate, die als das polyfunktionelle Vernetzungsmittel verwendet werden, im wesentlichen frei von aromatischen Isocyanatderivaten, d. h. von null bis weniger als 5 %, stärker bevorzugt von null bis weniger als 1 % und am stärksten bevorzugt von null bis weniger als 0,5 %, bezogen auf das Gewicht des polyfunktionellen Vernetzungsmittels.
  • Wenn ungenügend Isocyanatfunktionalität in dem polyfunktionellen Vernetzungsmittel im bezug zu dem Hydroxyl-funktionellen Polymer A, d. h. weniger als 0,2 Äquivalente [NCO] in dem polyfunktionellen Vernetzungsmittel pro Äquivalent [OH] in Polymer A, verwendet wird, können Eigenschaften wie Reinigungsmittelbeständigkeit, Beständigkeit gegen Absatz- und Stoßspuren, Kratzfestigkeit und Empfindlichkeit für Wartungsvorgänge des Trockenfilms durch Fußbodenmaschinen gemindert sein. Genauer ist die Reinigungsmittelbeständigkeit des Politurfilms bei übermäßigem Quellen des Politurfilms schlecht, was eine verringerte Kohäsionsfestigkeit des Politurfilms zur Folge hat. Das mechanische Scheuerverfahren mit Reinigungsmittel einer Fußbodenpolitur ist dann für die Integrität des Politurfilms schädlich.
  • Die vorliegende Erfindung sorgt für eine Vernetzung und Umgebungshärtung von filmbildenden Polymeren auf wäßriger Basis, welche Carboxylgruppen und reaktive funktionelle Gruppen (vorzugsweise Hydroxylgruppen) enthalten, die anschließend mit einem polyfunktionellen Vernetzungsmittel (vorzugsweise einem Polyisocyanat) umgesetzt werden. Politur- und Beschichtungszusammensetzungen, die durch ein Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, weisen verbesserte Eigenschaften wie Reinigungsmittelbeständigkeit, Stoßspurenbeständigkeit, Kratzfestigkeit und Beständigkeit gegen Kratzer, die von den Kissen der maschinellen Wartungsvorgänge verursacht werden, auf. Außerdem weisen Politur- und Beschichtungszusammensetzungen auf wäßriger Basis, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, Entfernbarkeitsmerkmale auf, die denen konventioneller Metallionen-vernetzter Polymersysteme gleichen.
  • Die Beschichtungszusammensetzungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, trocknen leicht bei Temperaturen von 10 °C und sind besonders für die Verwendung in der Holzfußboden- und Möbelindustrie geeignet, da sie ausgezeichnete optische Eigenschaften (wie Oberflächenglanz, Nivellierung und Transparenz), Haltbarkeit und leichte Entfernbarkeit bereitstellen.
  • Die Herstellung von wäßrigen Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzungen durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung schließt das Mischen des polyfunktionellen Vernetzungsmittels mit dem mit Wasser verdünnbaren Poly(meth)acrylatpolymer (Polymer A) kurz (beispielsweise null bis 48 Stunden, vorzugsweise null bis 12 Stunden) vor dem Aufbringen ein. Dies ermöglicht eine zuverlässige Verarbeitung des Zweikomponentengemisches mit einer relativ langen Gebrauchsdauer (oder Verarbeitungszeit), d. h. in einem leicht verwendbaren Zustand. Wesentlich ist, daß der größte Teil der Vernetzung zwischen Polymer A und dem polyfunktionellen Ver netzungsmittel nach dem Aufbringen des Gemisches der Zweikomponentenpolymerzusammensetzung auf wäßriger Basis auf ein Substrat stattfindet; vorzugsweise mindestens 50 % und stärker bevorzugt mindestens 75 % der Vernetzungsreaktion (bezogen auf den Verbrauch des polyfunktionellen Vernetzungsmittels) sollte nach dem Aufbringen des Gemisches auf wäßriger Basis auf ein Substrat stattfinden, damit die geeignetste Kombination aus Haltbarkeit und leichter Entfernbarkeit der Beschichtungszusammensetzung erhalten wird.
  • Gewöhnlich stellt die Polymer-A-Komponente 40 bis 90 %, vorzugsweise 50 bis 80 %, bezogen auf das kombinierte Gewicht von Polymer A und der polyfunktionellen Vernetzungsmittelkomponente in der Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzung, dar. Entsprechend stellt die polyfunktionelle Vernetzungsmittel- (Polymer-B)-Komponente gewöhnlich 10 bis 60 %, vorzugsweise 20 bis 50 %, bezogen auf das kombinierte Gewicht von Polymer A und des polyfunktionellen Vernetzungsmittels in der Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzung, dar.
  • Wenn als Fußbodenpolitur formuliert, umfassen die erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen die folgenden Komponenten:
    • (a) 10 bis 100 Feststoffgew.-Teile des wasserunlöslichen Zweikomponentenpolymers, gebildet durch das erfindungsgemäße Verfahren;
    • (b) 0 bis 90 Feststoffgew.-Teile an Wachs (als Wachsemulsion bereitgestellt);
    • (c) 0 bis 90 Feststoffgew.-Teile an alkali-löslichem Harz (ASR);
    • (d) 0,01 bis 20 Teile (bezogen auf das Gewicht des Polymerfeststoffgehaltes) an grenzflächenaktivem Mittel, Entschäumer, Egalisierungshilfsmittel, Weichmacher und Koaleszenzmittel; und
    • (e) Wasser, das ausreichend ist, einen Gesamtpoliturfeststoffgehalt im Bereich von 0,5 bis 50 %, vorzugsweise von 2 bis 40 % (gewöhnlich entspricht das 50 bis 99 % Wasser, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszusammensetzung) zu liefern.
  • Die Menge der Komponente (a) beträgt von 10 bis 90 %, vorzugsweise von 10 bis 50 % und stärker bevorzugt von 15 bis 25 %, bezogen auf das kombinierte Gewicht der Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e).
  • Die Menge der Komponente (c), wenn vorhanden, kann bis zu 100 %, vorzugsweise von 5 bis 50 % und stärker bevorzugt von 3 % bis 25 %, bezogen auf das Gewicht der Komponente (a), betragen. Geeignete alkali-lösliche Harze (ASR), die eine säurefunktionelle Gruppe enthalten, welche gewöhnlich bei mehr als 10 % des ASR vorliegt, weisen ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von weniger als 500.000 auf und bilden wäßrige Lösungen, wenn der pH zwischen 6 und 10 eingestellt wird (siehe US-Patent Nr. 3,037,952 für weitere allgemeine und genaue Angaben zu alkalilöslichen Harzen).
  • Wenn Komponente (d) ein Koaleszenzmittel ist, beträgt die Menge an Koaleszenzmittel gewöhnlich 0,1 bis 15 %, vorzugsweise 2 bis 10 %, bezogen auf das kombinierte Gewicht der Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e). Koaleszenzmittel unterstützen gewöhnlich die Bildung des Films von Fußbodenpolituren und umfassen beispielsweise Ethylenglykol- und Propylenglykolether (wie Diethylenglykolethylether, Dipropylenglykolmethylether und Tripropylenglykolmethylether).
  • Wenn Komponente (d) ein Egalisierungshilfsmittel ist, beträgt die Menge an Egalisierungshilfsmittel gewöhnlich 0,1 bis 15 %, vorzugsweise 1 bis 10 %, bezogen auf das kombinierte Gewicht der Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e). Egalisierungshilfsmittel sind gewöhnlich für die Bereitstellung eines glatten Politurfilms mit einheitlichem Glanz förderlich und umfassen beispielsweise Tributoxyethylphosphat und Polyether (enthaltend keine freien Hydroxylgruppen), die mit Alkylgruppen geschützt sind.
  • Konventionelle grenzflächenaktive Mittel, Entschäumer, Weichmacher und Koaleszenzmittel können in konventionellen Mengen verwendet werden, die von dem Gleichgewicht der Leistungseigenschaften abhängen, die von dem Hersteller der Formulierung gewünscht werden. Andere Inhaltstoffe, wie Duftstoffe oder Geruchmaskierungsmittel, optische Aufheller, Farbstoffe oder Färbemittel, Biozide (wie Bak teriozide und bakteriostatische Mittel), können gegebenenfalls ebenfalls von dem Hersteller der Formulierung beigegeben werden.
  • Gegebenenfalls können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Metallionen, ausgewählt aus einem oder mehreren von mehrwertigen Metallionen und einwertigen Alkalimetallionen, in Verbindung mit Polymer A verwendet werden. Die US-Patente Nr. 4,517,330 und 5,149,745 enthalten weitere allgemeine und genaue Angaben zur Herstellung von Emulsionspolymeren auf wäßriger Basis, die mit mehrwertigen Metallionen vernetzt sind. Bei Verwendung in den Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzungen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt worden sind, beträgt die Menge der mehrwertigen Metallionen und gegebenenfalls eines basischen Hydroxids oder Salzes eines Alkalimetalls 1 bis 75 % des Äquivalents der Säurereste in Polymer A. Vorzugsweise ist das mehrwertige Metall ein zweiwertiges Metall. Eine bevorzugte Fußbodenpoliturzusammensetzung weist beispielsweise einen Gehalt an zweiwertigem Metallionen von 5 bis 60 %, vorzugsweise von 5 bis 50 % des Äquivalents der Säurereste in Polymer A auf.
  • Geeignete mehrwertige und Alkalimetallionen, die in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind in der Technik wohl bekannt. Geeignete mehrwertige Metallionen umfassen beispielsweise Zink, Cadmium, Nickel, Zirconium, Strontium, Calcium, Magnesium und Kupfer, wobei die mehrwertigen Metallionen vorzugsweise aus Zink, Calcium, Magnesium und Zirconium ausgewählt sind. Geeignete einwertige Alkalimetallionen umfassen beispielsweise Lithium-, Natrium- und Kaliumionen.
  • Die optionalen mehrwertigen Metallionen werden zu dem wäßrigen Medium der Politurzusammensetzug (pH von 4 bis 8) gewöhnlich als eine wäßrige Aufschlämmung der Oxide, Hydroxide, Carbonate oder Hydrogencarbonate der entsprechenden Metallionen, wie beispielsweise CaCO3, ZnO und Mg(OH)2, zugegeben. Die mehrwertigen Metallionen können in irgendeinem Formulierungsschritt zu der Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzung zugegeben werden. In ähnlicher Weise kann das basische Salz des Alkalimetalls mit dem mehrwertigen Metallion in irgendeinem Schritt des Formulierens der Beschichtungszusammensetzung zugegeben werden.
  • Einige Ausführungsformen der Erfindung werden in den folgenden Beispielen ausführlich beschrieben. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Verhältnisse, Teile und prozentualen Anteile auf das Gewicht, und, wenn nicht anders angegeben, weisen alle verwendeten Reagenzien eine gute handelsübliche Qualität auf. Die in den Beispielen und Tabellen verwendeten Abkürzungen sind mit den entsprechenden Beschreibungen unten aufgeführt:
  • Figure 00200001
  • Testverfahren
  • Kratzfestigkeit:
  • Dieser Test basiert auf dem Führen eines harten Gegenstandes in einem flachen Winkel über die Beschichtung; in dem bereitgestellten Beispiel war der Gegenstand der Fingernagel der Person, die den Test durchführte. Durch diesen Test wird das Ausmaß der Beständigkeit der Beschichtung gegen Kratzer, die eine Glanzminderung der Beschichtung zur Folge hat, angegeben.
  • Nach dem Auftragen der Beschichtung auf das Substrat und dem Härten wird das beschichtete Substrat auf eine feste Oberfläche wie auf eine Tischplatte gegeben und der Fingernagel der ausführenden Person darüber geführt. Der Fingernagel der ausführenden Person wird parallel zu der beschichteten Oberfläche gehalten, und der Winkel ist größer als 45° in bezug auf die Horizontale der Oberfläche, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit einer Spurbildung auf der Beschichtung erhöht.
  • Beim Vergleich der Beschichtungen ist es wichtig, daß dieselbe Person den Test ausführt. Dieser Test wurde zum Erkennen relativer Unterschiede entwickelt.
  • Wir verwendeten folgendes Bewertungssystem:
    Bewertung Erscheinung
    1 – ausgezeichnet (ausg.) keine erkennbaren Spuren
    3 – gut Spuren, die als dünne Kratzer erscheinen (< 1 mm)
    5 – schlecht Spuren, die breit sind (> 1 mm)
  • Beständigkeit gegen Absatz- und Stoßspuren:
  • Es wurde das Verfahren zum Bestimmen der Beständigkeit gegen Absatz- und Stoßspuren, welches in Chemical Specialty Manufacturers Association Bulletin Nr. 9-73 beschrieben ist, verwendet, außer daß im Handel erhältliche Schuhabsätze aus Gummi anstelle der empfohlenen 5,08 cm (2 Zoll) hohen Gummiwürfel verwendet wurden. Außerdem wurde anstelle einer subjektiven Bewertung des beschichteten Substrats der prozentuale Anteil der Oberfläche des beschichteten Substrats, die mit Absatz- und Stoßspuren bedeckt war, bestimmt; dies wurde konventionell mit transparentem Diagrammpapier durchgeführt. Eine Absatzspur ist die tatsächliche Ablagerung von Gummi auf oder in eine Beschichtung, wohingegen eine Stoßspur durch eine räumliche Verschiebung der Beschichtung verursacht wird, die dann wie eine Fläche mit gemindertem Glanz aussieht. Absatz- und Stoßspuren können gleichzeitig an der Stelle auftreten, an der der Absatz auf das Substrat aufschlägt, d. h. nach Entfernen der Absatzspur kann ein Stoß vorliegen.
  • Glanz:
  • Das Verfahren zum Bestimmen der Glanzleistung von Politurzusammensetzungen ist in „Annual Book of ASTM Standards", Abschnitt 15, Band 15.04, Test Procedure ASTM D 1455 (2000), beschrieben. Es wurde ein Gardner-Byk-Mikro-Tri-Glanzmeßgerät, Katalognummer 4520, zum Aufzeichnen von 60°- und 20°-Glanz verwendet.
  • Überstreichbarkeit:
  • Das Verfahren zum Bestimmen der Überstreichbarkeit von Emulsionsfußbodenpolituren auf wäßriger Basis ist in „Annual Book of ASTM Standards", Abschnitt 15, Band 15.04, Test Procedure AST D 3153 (2000), beschrieben.
  • Wasserbeständigkeit:
  • Das Verfahren zum Bestimmen der Wasserbeständigkeit von Politurzusammensetzungen ist in „Annual Book of ASTM Standards", Abschnitt 15, Band 15.04, Test Procedure D 1793 (2000), beschrieben, und die folgende Skala wurde zum Bewerten der Wasserbeständigkeit der Beschichtungszusammensetzungen verwendet:
    Bewertung Erscheinung
    ausgezeichnet keine Wasserspur oder erkennbare Beschädigung
    (ausg.) der Beschichtung
    sehr gut (SG) schwacher Wasserumriß
    gut geringer Grad an Filmbleichung
    mäßig Filmbleichung mit einigen Blasen und Hebungen
    schlecht vollständiges Versagen des Films mit starker Bleichung/Haftverlust
  • Reinigunasmittelbeständigkeit:
  • Das Verfahren zum Bestimmen der Reinigungsmittelbeständigkeit ist in „Annual Book of ASTM Standards", Abschnitt 15, Band 15.04, Test Procedure ASTM D 3207 (2000), beschrieben, außer daß eine 1/20 Verdünnung von ForwardTM (S.C. Johnson and Sons, Inc., Racine, WI) in Wasser als Testreinigungslösung verwendet und ein Gewicht von 1000 Gramm zu der Streichvorrichtung zugegeben wurde.
  • Entfernbarkeit:
  • Das Verfahren zum Bestimmen der Politurentternbarkeit ist in „Annual Book of ASTM Standards", Abschnitt 15, Band 15.04, Test Procedure ASTM D 1792 (2000), beschrieben, außer daß ein Gewicht von 1000 Gramm zu der Streichvorrichtung zugegeben wurde.
  • Filmbildung:
  • Es wurde ein Auszug unter Verwendung von 0,4 ml der Beschichtungszusammensetzung mittels eines 2 Zolll (5,08 cm) breiten Messerapplikators (wie in ASTM D 1436 (2000) beschrieben) mit einem Spielraum von 0,008 Zoll (0,02 cm) über eine Länge von 4 Zoll (10,16 cm) auf eine Platte aus einer Vinylzusammensetzungsfliese aufgebracht. Sofort nach dem Aufbringen der Politur wurde die Fliese bei 10 °C auf eine ebene Oberfläche in einen Kühlschrank gelegt. Der Trockenfilm wurde folgendermaßen bewertet:
    Bewertung Erscheinung
    ausgezeichnet (ausg.) kein Haarrißbildung (keine feinen Risse in der Oberfläche)
    sehr gut (SG) leichte Haarrißbildung an den Kanten
    gut klar umrissene Haarrißbildung an den Kanten
    mäßig klar umrissene Haarrißbildung an den Kanten mit sehr geringer Haarrißbildung im Zentrum
    schlecht vollständige Haarrißbildung an den Kanten und im Zentrum
  • Aufbringen der Beschichtung:
  • Das Verfahren zum Aufbringen der Fußbodenpoliturbeschichtung auf Substrate zu Testzwecken ist in „Annual Book of ASTM Standards", Abschnitt 15, Band 15.04, Test Procedure ASTM D 1436 (2000), Test Method B, beschrieben.
  • Fußbodentests hinsichtlich der Nivellierunasleistung
  • Die Fußbodentestbereiche, von denen die Restpolitur abgelöst wurde, wurden in dem typischen Hausmeisterverfahren wie folgt erneut poliert:
    Zur Entfernung von losem Schmutz wurde auf den Fußböden mittels eines Schwammes Staub gewischt, und eine wäßrige 1 : 1 Lösung aus handelsüblicher Abziehlösung („SSS Easy Strip" Standardized Sanitation Systems, Inc., Burlington, MA) wurde durch Streichwischen bei einer Rate von etwa 1.000 Quadratfuß/Gallone (25 m2/l) aufgebracht; nach einer Eintauchzeit von 5 Minuten wurden die Fußböden mit einer 16 Zoll (41 cm) breiten schwarzen Fußbodenabziehkissens („Scotch Brite" Slim Line Floor Pad, 3M Company, St. Paul, MN) auf einer Fußbodenmaschine mit 175 U/min. (Howell Electric Motors, Plainfield, New Jersey, Modell 88400-026) abge scheuert; die abgezogenen Fußböden wurden zweimal durch feuchtes Wischen mit klarem Wasser gründlich gespült und trocknen gelassen. Die abgezogenen Fußböden wurden in 20 Quadratfuß (2 m2) große Abschnitte im rechten Winkel zu der normalen Verkehrsrichtung auf dem Fußboden unterteilt. Auf jeden der Abschnitte wurden mit einem SSS Finish Wide Band, Small Baumwolle/Reyon-Schnurmop Nr. 37627 bei einer Rate von etwa 50 m2/l (2.000 Quadratfuß/Gallone) vier Schichten von zu testender Politur aufgebracht. Gleich nachdem jede Schicht vollständig verteilt war, wurde eine „X"-Markierung in die nasse Polituroberfläche durch Ziehen des Schnurmops diagonal von Ecke zu Ecke des Testbereichs eingebracht. Jede Schicht wurde eine Stunde trocknen gelassen, bevor die nächste Schicht aufgebracht wurde.
  • Die Beschichtungen (4 Beschichtungen) wurden auf Fußböden aufgebracht, die aus gleichartigen Vinyl- und Vinylzusammensetzungsplatten bestanden, und wurden bei Umgebungsbedingungen gehärtet. Nach dem Trocknen der Beschichtungen wurden diese visuell untersucht, um den Umfang des Verschwindens von „X" im Vergleich zu der Vergleichspolitur zu bestimmen. Dieser Test war zum Erkennen der relativen Unterschiede hinsichtlich des Verschwindens der „X"-Markierung bestimmt. Die Nivellierung wurde auf der folgenden Skala bewertet:
    Bewertung Erscheinung (bezogen auf das Verschwinden der „X"-Markierung)
    5 viel besser als der Vergleich
    4 besser als der Vergleich
    3 so wie der Vergleich
    2 schlechter als der Vergleich
    1 viel schlechter als der Vergleich
  • Fußbodenabnutzungstests hinsichtlich der Beständigkeitseigenschaften und Maschinenwartungsempfindlichkeit
  • Es wurde dasselbe Verfahren wie zum Bestimmen der Nivellierungsleistung der Polituren, das in dem Testverfahrensabschnitt „Fußbodentests hinsichtlich der Nivellierungsleistung" beschrieben wurde, zur Herstellung des Fußbodensubstrats und zum Aufbringen der Politur verwendet. Nach dem Härten der Beschichtungen unter Um gebungsbedingungen über einen bestimmten Zeitraum wurden die Fußböden für den Fußgängerverkehr freigegeben. Die Fußbodentestbereiche waren sowohl dem Fußgängerverkehr als auch dem Rollverkehr der Instandhaltungswagen, Probenbehälter usw. ausgesetzt. Es wurde der visuelle Glanz sowie der Abrieb und die Kratzer vor und nach einem ausreichenden Aussetzen dem Verkehr gemessen. Die Maschinenpolierwartung wurde auf den Testfußböden nach der typischen Hausmeisterart, wie unten beschrieben, durchgeführt.
  • Zur Entfernung von losem Schmutz wurde auf den Fußböden mittels eines Schwammes Staub gewischt; die Fußböden wurden mit einem 18 Zoll großen UNS Tan Buffer Pad („Scotch Brite" Ultra High Speed Tan Buffer Pad, 3M Company, St. Paul, MN) mit einer Propan-Fußbodenpoliermaschine mit 2000 U/min (Pioneer „2100" SuperbufferTM Modell #SB2100, Pioneer/Eclipse Corporation, Sparta, NC) poliert. Die Testfußböden wurden über einen Zeitraum von vier Wochen fünfmal pro Woche zwei Durchgängen der Poliermaschine unterzogen. Der visuelle Glanz nach dem Polieren oder die Polierempfindlichkeit sowie die Kissenkratzbeständigkeit der Testendbearbeitungen wurde wöchentlich gemessen.
  • Bei dem Vergleich der Beschichtungen hinsichtlich des durch die Kissen erzeugten Zerkratzens von Maschinenpoliervorgängen ist es wichtig, daß dieselbe ausführende Person den Test durchführt und die Empfindlichkeit der Beschichtung bewertet. Dieser Test ist zum Erkennen der relativen Unterschiede bestimmt.
  • Wir verwendeten das folgende Bewertungssystem:
    Bewertung Erscheinung
    1 null keine erkennbaren Spuren
    3 leicht Spuren, die als dünne (< 1 mm) kreisförmige Kratzer erscheinen
    5 mäßig Spuren, die breite (> 1 mm) kreisförmige Kratzer sind
  • Fußbodentests hinsichtlich der Reinigungsmittelbeständigkeit und Entfernbarkeitstests
  • Fußböden wurden hergestellt und Polituren aufgebracht, wie in dem Abschnitt „Fußbodentests hinsichtlich der Nivellierungsleistung" beschrieben; die Tests wurden auf denselben Fußböden, wie sie in dem Abschnitt „Fußbodenabnutzungstests hinsichtlich Beständigkeitseigenschaften und Maschinenwartungsempfindlichkeit" erwähnt werden, durchgeführt. Für die Reinigungsmittelbeständigkeitstests wurde auf den Fußböden unter Verwendung eines Schwammes zum Entfernen von losem Schmutz staubgewischt, eine 1/3 Verdünnung von Forward DC (S.C. Johnson & Son, Inc., Racine, WI) in Wasser wurde zu einer Fußbodenscheuermaschine gegeben, die mit einem 6 Zoll (41 cm) großen blauen Scheuerkissen („Scotch Brite" Slim Line Floor Pad, 3M Company, St. Paul, MN) ausgerüstet war. Der Scheuervorgang umfaßte zwei Durchgänge mit der Maschine über die Testfußböden. Dieselbe Maschine, die zum Aufbringen des Reinigungsmittels und Scheuern der Fußböden verwendet wurde, wurde ebenfalls zum Entfernen der Reinigungsmittellösung und Trocknen des Fußbodens verwendet. Die Politurbeschichtungen wurden hinsichtlich der Beschädigung/Entfernung des Films und der Trübung bewertet. Außerdem wurde der 20°-Glanz zum Bestimmen des Glanzunterschieds vor und nach dem Scheuern gemessen.
  • Die Bewertung der Entfernbarkeit der Politurbeschichtung von den Fußbodentests wurde in gleicher Weise, wie für die Herstellung des Fußbodens zum Testen dargestellt, durchgeführt, d. h. nach 24 Wochen des Aussetzens dem Fußgängerverkehr und Maschinenpoliervorgängen. Die Politurbeschichtungen wurden hinsichtlich der Filmentfernung und der Leichtigkeit des Entfernens bewertet.
  • Wenn in diesen Beispielen nicht anders angegeben, sind die folgenden Begriffe, Symbole und/oder Abkürzungen so zu verstehen, daß sie die nachstehend aufgeführten Bedeutungen haben. Die folgenden Abkürzungen und Begriffe werden als Indikatoren der Stelle auf Bewertungsskalen verwendet, die beim Angeben der Reinigungsmittelbeständigkeit, Entfernbarkeit, Beständigkeit gegen Absatzspuren, Schlagspurbeständigkeit und Beständigkeit gegen Kissenschlieren von Maschinenwartungstests verwendet werden, und werden in den Beispielen angegeben, in de nen „sehr schlecht" die niedrigste Bewertung und „ausgezeichnet" die höchste Bewertung ist. Beispielsweise würde eine 10-Punkteskala die folgenden Bezeichnungen angeben:
    • SS
    = sehr schlecht
    S
    = schlecht
    S–M
    = schlecht bis mäßig
    M
    = mäßig
    M–G
    = mäßig bis gut
    G
    = gut
    G–SG
    = gut bis sehr gut
    SG
    = sehr gut
    SG–ausg.
    = sehr gut bis ausgezeichnet
    ausg.
    = ausgezeichnet
  • Formulierungen einer Fußbodenpoliturzusammensetzung zum Testen
  • Um die Leistung der in Frage kommenden Polymere A (Polymere, enthaltend eine säurefunktionelle Gruppe) zur Verwendung in Politurträgern zu bewerten, wurden die Polymere zu einer Standardfußbodenpoliturformulierung zugegeben. Die untenstehend erläuterte Formulierung ist für konventionelle Fußbodenpoliturformulierungen, die dem Fachmann bekannt sind, repräsentativ. Die verwendeten Inhaltstoffe und ihre Anteile sowie die Art und Weise der Zugabe sind für jene repräsentativ, die gewöhnlich mit Emulsionspolymeren konventioneller Technologie praktiziert werden.
  • Fußbodenpoliturformulierungen, die auf der Verwendung von Teil 1 allein basieren, sind beispielhaft für Einkomponenten-Formulierungen (Einstufen- oder „1-Topf"-Formulierungen). Fußbodenpoliturformulierungen, die auf der Verwendung von Teil 1 in Verbindung mit Teil 2 basieren, sind beispielhaft für die Zweikomponenten-Zusammensetzungen (Zwei-Stufen- oder „2-Topf"-Zusammensetzungen) der vorliegenden Erfindung.
  • Die Fußbodenpoliturformulierung wurde durch Zugabe von Teil 1 zu einem der für den bestimmten Test benötigten Menge angemessenen Behälter hergestellt. Beispielsweise wurden 100 g an Teil 1 zu einem 113-ml-(4-oz-)-Konservenglas gegebenen, das als Mischgefäß diente. Beim Testen von Zweikomponentenzusammensetzungen wurde dann Teil 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel, Polyisocyanatdispersion) zu dem Mischgefäß in einer Menge zugegeben, die ausreichend war, mit der Hydroxyfunktionalität von Polymer A in der Teil-1-Komponente zu reagieren. Die bestimmte Menge des verwendeten polyfunktionellen Vernetzungsmittels schwankte und ist durch das stöchiometrische [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis in den untenstehenden Beispielen festgelegt. Das resultierende Gemisch wurde dann 5 Minuten bei Umgebungstemperatur gerührt.
  • Teil 1 (enthält Polymer A): (siehe die folgende Reihenfolge der Zugabe)
    Figure 00280001
    • 1 Ammoniumfluoralkylcarboxylat (FluoradTM 120 von 3M Co., Minneapolis, MN)
    • 2 Isothiazolongemisch (Rohm and Haas Co., Philadelphia, PA)
    • 3 wäßrige Dispersion von Polydimethylsiloxan (Wacker Silicones Corp., Adrian, MI)
    • 4 nicht-ionisches Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, wäßrige Dispersion (Honeywell, Morristown, NJ)
  • Teil 2 (enthält polyfunktionelles Vernetzungsmittel):
  • In Wasser dispergierbares Polyisocyanat, das auf Derivaten von 1,6-Diisocyanathexan (HDI) basiert, erhältlich als BayhydurTM XP-7148 Polyisocyanat von Bayer Corporation, Pittsburgh, PA: 100 % aktiver Inhaltstoff, 14,4 % [NCO], 3,1 mittlere [NCO]-Funktionalität, 292 g/Äquivalent [NCO].
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält Teil 2, welcher das Vernetzungsmittel enthält, ebenfalls das Egalisierungshilfsmittel, d. h., das Egalisierungshilfsmittel ist nicht in dem Teil 1 eingeschlossen, sondern wird statt dessen als eine Komponente von Teil 2 zugegeben. In diesem Fall wird durch die Gegenwart des Egalisierungshilfsmittels in Teil 2 die Fließfähigkeit und Viskosität der Teil-2-Komponente und das Mischen von der Teil-1- und der Teil-2-Komponente verbessert. Außerdem wird auf diese Weise des Zugebens die Gelbildung minimiert, die während des Mischens von Teil 1 und 2 stattfinden könnte.
  • Wir haben festgestellt, daß, wenn das Egalisierungshilfsmittel in Teil 2 anstatt in Teil 1 eingeschlossen wird, Zweikammer-Sammelbehälter mit Teil 1 und Teil 2 (enthaltend Tributoxyethylphosphat) ohne Gelbildung verwendet werden können, wenn die beiden Komponenten am Ende zusammengemischt werden.
  • Platten-Tests der Fußbodenpoliturzusammensetzungen
  • Zwei Politurschichten, die auf unterschiedlichen Teil 1/Teil 2-Kombinationen basierten, wurden mit etwa einer Stunde zwischen den Beschichtungen auf Vinylzusammensetzungsplatten aufgebracht (siehe die Beschreibung in dem Abschnitt „Aufbringen der Beschichtung"). Nach der letzten Schicht wurden die beschichteten Platten bei 25 °C über 24 Stunden gehärtet, bevor sie getestet wurden. Dieses Format wurde zum Bewerten der Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Absatzspuren, Stoß- und Reinigungsmittelbeständigkeit sowie der Politurfilmentfernbarkeit verwendet.
  • Experimentelle Testergebnisse
  • Die Testung der Beispiele 1 bis 3 zeigt die Verbesserung der Leistungseigenschaften von Politurfilmen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zweikomponenten polymerzusammensetzungen, die auf einem konventionellen Emulsionspolymer auf wäßriger Basis als Polymer A basieren (siehe US-Patent Nr. 5,149,745 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Emulsionspolymere auf wäßriger Basis). Die Polymer-A-Emulsion (40 BA/6 MMA/38 ST/5 HEMA/11 MAA) enthielt weiter 5 Äquivalent-% Zn++ (zugegeben als ZnO, basierend auf den Äquivalenten von MAA) und 2,2 % K+ (zugegeben als KOH, basierend auf dem Emulsionsfeststoffgehalt), wobei der Endfeststoffgehalt 38 Gew.-% und der End-pH 7,5 betrug (hinsichtlich der Polymer-A-Emulsionen wurde diese Einstellung des Feststoffgehalts und des pH, wenn nicht anders angegeben, durchgängig verwendet).
  • Beispiel 1 (Vergleich)
  • Beispiel 1 wurde als eine Testzusammensetzung, wie in Teil 1 beschrieben, formuliert (siehe Abschnitt „Formulierung einer Fußbodenpoliturzusammensetzung zum Testen"), außer daß 30,9 Gramm Wasser anstelle von 50,7 g verwendet wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 6848, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf.
  • Beispiel 2
  • Beispiel 2 wurde als eine Testzusammensetzung durch Vereinigen von 94,8 g des Teils 1 (enthaltend Polymer A) mit 5,2 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) formuliert, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 4 : 1 erhalten wurde.
  • Tabelle 1 gibt eine Zusammenfassung der Leistungsergebnisse der Beispiele 1 und 2 und zeigt, daß die Zweikomponentenbeschichtungszusammensetzung verbesserte Haltbarkeitsmerkmale aufwies (Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Absatzspuren, Stoß- und Reinigungsmittelbeständigkeit), während sie ebenso eine ausgezeichnete Politurfilmentfernbarkeit aufwies. Im Gegensatz dazu wies die Einkomponentenbeschichtungszusammensetzung zwar eine gute Entfernbarkeit, aber viel schlechtere Haltbarkeitseigenschaften (Kratzfestigkeit und Stoßbeständigkeit) auf.
  • Tabelle 1
    Figure 00310001
    • * = Vergleich
  • Beispiel 3 (Vergleich)
  • Beispiel 3 wurde als eine Testzusammensetzung, wie in Teil 1 beschrieben, formuliert, außer daß 30,9 g Wasser anstelle von 50,7 g zugegeben wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Zweikomponentenemulsionspolymer mit einer Gesamtzusammensetzung von 30 BA/10,5 MMA/5 HEMA/4,5 MAA//40 ST/5 MMA/5 AA und wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 6848, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf (siehe US-Patent Nr. 4,150,005 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Emulsionspolymere auf wäßriger Basis). Die Polymeremulsion wurde mit KOH auf einen pH von 7,5 eingestellt und wies einen Endfeststoffgehalt von 38 % auf.
  • Beispiel 4 (Vergleich)
  • Beispiel 4 wurde wie in Beispiel 3 beschrieben formuliert, außer daß die Polymer-A-Emulsion weiterhin 5 Äquivalent-% Zn++ enthielt (zugegeben als ZnO, siehe US-Patent Nr. 5,149,745 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Zn-enthaltenden Emulsionspolymere).
  • Beispiel 5
  • Beispiel 5 wurde wie in Beispiel 4 beschrieben formuliert, außer daß 50,7 g Wasser anstelle von 30,9 g zugegeben wurden und der resultierende Teil 1-Anteil (enthaltend Polymer A) mit 5,2 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt wurde, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 4 : 1 erhalten wurde.
  • Beispiel 6
  • Beispiel 6 wurde wie in Beispiel 3 beschrieben formuliert, außer daß 50,7 g Wasser anstelle von 30,9 g zugegeben wurden und der resultierende Teil 1-Anteil (enthaltend Polymer A) mit 5,2 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt wurde, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 4 : 1 erhalten wurde.
  • Beispiel 7 (Vergleich)
  • Beispiel 7 wurde als eine Testzusammensetzung wie in Teil 1 beschrieben formuliert, außer daß 30,9 g Wasser anstelle von 50,7 g zugegeben wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Zweikomponentenemulsionspolymer mit einer Gesamtzusammensetzung von 30 BA/10,5 MMA/5 HEMA/2,5 MAA//7,3 BA/4 ST/40,2 MMA/0,5 MAA und wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 6848, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf (siehe US-Patent Nr. 4,150,005 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Emulsionspolymere auf wäßriger Basis).
  • Beispiel 8 (Vergleich)
  • Beispiel 8 wurde wie in Beispiel 7 beschrieben formuliert, außer daß 50,7 g Wasser anstelle von 30,9 g zugegeben wurden und der resultierende Teil 1-Anteil (enthaltend Polymer A) mit 5,2 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt wurde, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 4 : 1 erhalten wurde.
  • Die Angaben in Tabelle 2 zeigen, daß die Vernetzung, die während der Bildung des Politurfilms unter Zugabe des polyfunktionellen Vernetzungsmittels (Polyisocyanat) in den Zusammensetzungen der Beispiele 5, 6 und 8 stattfindet, Trockenpoliturfilme bereitstellt, die im Vergleich zu Einkomponentenpoliturzusammensetzungen eine verbesserte Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Absatzspuren und Stoßbeständigkeit aufweisen. Obwohl die Zusammensetzung von Beispiel 8 im Vergleich zu Einkomponentenpoliturzusammensetzungen (Beispiele 3, 4 und 7) eine verbesserte Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Absatzspuren und Stoßbeständigkeit aufwies, war sie im Vergleich zu den Beispielen 5 und 6, die die kombinierte Verbesserung aus Haltbarkeit und Entfernbarkeit aufwiesen, noch mangelhaft hinsichtlich der Entfernungseigenschaften.
  • Tabelle 2
    Figure 00330001
    • * = Vergleich
  • Beispiel 9 (Vergleich)
  • Beispiel 9 wurde als eine Testzusammensetzung wie in Teil 1 beschrieben formuliert, außer daß 30,9 g Wasser anstelle von 50,7 g zugegeben wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Polymer mit einer Zusammensetzung von 30 BA/9 MMA/40 ST/5 HEMA/16 MAA und wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 6848, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf (siehe EP 789,063 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Emulsionspolymere auf wäßriger Basis). Die Polymeremulsion, welche Polymer A enthielt, enthielt weiterhin 20 Äquivalent-% Mg++ (zugegeben als Mg(OH)2) und 2,2 % K+ (zugegeben als KOH, bezogen auf dem Emulsionsfeststoffgehalt), mit einem Endfeststoffgehalt von 38 %.
  • Beispiel 10
  • Beispiel 10 wurde wie in Beispiel 9 beschrieben formuliert, außer daß 50,7 g Wasser anstelle von 30,9 g zugegeben wurden und der resultierende Teil 1-Anteil (enthaltend Polymer A) mit 5,2 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt wurde, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 4 : 1 erhalten wurde.
  • Beispiel 11
  • Beispiel 11 wurde als eine Testzusammensetzung wie in Teil 1 beschrienen formuliert, außer daß 30,9 g Wasser anstelle von 50,7 g zugegeben wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Polymer mit einer Zusammensetzung von 40 BA/1 MMA/38 ST/5 HEMA/16 MAA und wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 6848, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf (siehe EP 789,063 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Emulsionspolymere auf wäßriger Basis). Die Polymeremulsion, welche Polymer A enthielt, enthielt weiterhin 6,6 Äquivalent-% Mg++ (zugegeben als Mg(OH)2) und 2,2 % K+ (zugegeben als KOH, bezogen auf dem Emulsionsfeststoffgehalt), mit einem pH von 7,35 und einem Endfeststoffgehalt von 38 %. Der resultierende Teil-1-Anteil (enthaltend Polymer A) wurde mit 4,48 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 3,4 : 1 erhalten wurde.
  • Die Angaben in Tabelle 3 (Beispiele 9 bis 11) zeigen, daß die Vernetzung während der Bildung des Politurfilms unter Zugabe des polyfunktionellen Vernetzungsmittels (Polyisocyanats) in die Zusammensetzungen der Beispiele 10 bis 11 (unter Verwendung von Polymer, enthaltend 16 % an Säuremonomerfunktionalität) stattfand, wodurch Trockenpoliturfilme mit verbesserter Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Absatz- und Stoßspuren, Reinigungsmittel- und Wasserbeständigkeit im Vergleich zu der Einkomponentenpoliturzusammensetzung erhalten wurden, wobei derselbe hohe Entfernbarkeitsgrad, wie er bei der Einkomponentenpoliturzusammensetzung beobachtet wurde, erhalten blieb.
  • Tabelle 3
    Figure 00350001
    • * = Vergleich
  • Beispiel 12 (Vergleich)
  • Beispiel 12 wurde als eine Testzusammensetzung wie in Teil 1 beschrieben formuliert, außer daß 30,9 g Wasser anstelle von 50,7 g zugegeben wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Polymer mit einer Zusammensetzung von 27 BA/9 MMA/38 ST/10 HEMA/16 MAA und wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 3424, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf (siehe EP 789,063 für weitere allgemeine und ausführliche Angaben zur Herstellung dieser Emulsionspolymere auf wäßriger Basis). Die Polymeremulsion, welche Polymer A enthielt, enthielt weiterhin 20 Äquivalent-% Mg++ (zugegeben als Mg(OH)2) und 2,2 % K+ (zugegeben als KOH, bezogen auf dem Emulsionsfeststoffgehalt), mit einem Endfeststoffgehalt von 38 %.
  • Beispiel 13
  • Beispiel 13 wurde wie in Beispiel 12 beschrieben formuliert, außer daß 50,7 g Wasser anstelle von 30,9 g zugegeben wurden und der resultierende Teil-1-Anteil (enthaltend Polymer A) mit 5,2 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt wurde, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 2 : 1 erhalten wurde.
  • Beispiel 14
  • Beispiel 14 wurde als eine Testzusammensetzung wie in Teil 1 beschrieben formuliert, außer daß 30,9 g Wasser anstelle von 50,7 g zugegeben wurden, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt erhalten wurde. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Polymer mit einer Zusammensetzung von 24 BA/50 ST/10 HEMA/16 MAA und wies ein [OH]-Äquivalentgewicht von 3424, bezogen auf den HEMA-Gehalt von Polymer A, auf. Die Polymeremulsion, welche Polymer A enthielt, enthielt weiterhin 6,6 Äquivalent-% Mg++ (zugegeben als Mg(OH)2) und 2,2 % K+ (zugegeben als KOH, bezogen auf dem Emulsionsfeststoffgehalt), mit einem Endfeststoffgehalt von 38 %. Der resultierende Teil-1-Anteil (enthaltend Polymer A) wurde mit 8,6 g des Teils 2 (polyfunktionelles Vernetzungsmittel) vereinigt, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 3,3 : 1 erhalten wurde.
  • Beispiel 14A
  • Beispiel 14A wurde als eine Testzusammensetzung wie in Beispiel 14 beschrieben formuliert, außer daß das Egalisierungshilfsmittel nicht in Teil 1 vorlag, sondern stattdessen in Teil 2 eingeschlossen wurde. Der resultierende Teil-1-Anteil (enthaltend Polymer A) wurde mit 6,2 g des Teils 2 (5,2 g an polyfunktionellem Vernet zungsmittel zuzüglich 1 g an Tributoxyethylphosphat) vereinigt, wodurch eine Endpoliturformulierung mit 20 % Feststoffgehalt mit einem stöchiometrischen [NCO] : [OH]-Mischungsverhältnis von 2 : 1 erhalten wurde.
  • Tabelle 4 gibt hinsichtlich der Testung der „Fußbodenabnutzung" eine Zusammenfassung der Leistung der Beispiele 12 bis 14A (siehe „Fußbodentests hinsichtlich der Nivellierungsleistung" und „Fußbodenabnutzungstests hinsichtlich der Beständigkeitseigenschaften und Maschinenwartungsempfindlichkeit", wie vorstehend beschrieben).
  • Tabelle 4
    Figure 00370001
    • * = Vergleich
  • Die Vernetzung, die während der Politurfilmbildung unter Zugabe von polyfunktionellem Vernetzungsmittel in den Beispielen 13 bis 14 stattfand, stellt den Politurfilm mit verbesserter Beständigkeit gegen Zerkratzen durch Kissen bei Fußbodenpoliturvorgängen im Vergleich zu nicht polyisocyanat-enthaltender Politur und der Zink-enthaltenden (oder Magnesium-enthaltenden) Vergleichs-Einkomponentenpolitur, Beispiel 5 (Beispiel 12), bereit. Die Beispiele 13 bis 14 stellen ebenfalls eine viel bessere Stoßspurenbeständigkeit und Reinigungsmittelbeständigkeit als die Einkomponentenpoliturzusammensetzung bereit, wobei sie trotzdem noch eine mit der Einkomponentenpolitur vergleichbare Filmentfernbarkeit behalten.
  • Beispiel 15
  • Beispiel 15 wurde als eine Testzusammensetzung wie in Teil 1A nachstehend beschrieben formuliert. Die Polymer-A-Emulsion verwendete ein Polymer mit einer Zu sammensetzung von 24 BA/50 ST/10 HEMA/16 MAA. Die Polymeremulsion, welche Polymer A enthielt, enthielt weiterhin 6,6 Äquivalent-% Mg++ (zugegeben als Mg(OH)2) und 2,2 % K+ (zugegeben als KOH, bezogen auf dem Emulsionsfeststoffgehalt), mit einem pH von 7,5 und einem Endfeststoffgehalt von 38 %. Der resultierende Teil-1A-Anteil (enthaltend Polymer A) wurde mit 9,5 g des Teils 2A (polyfunktionelles Vernetzungsmittel, basierend auf Carbodiimid-(NCN)-Funktionalität, siehe unten) vereinigt, wodurch eine Endpoliturformulierung mit einem stöchiometrischen [NCN] : [COOH]-Mischungsverhältnis von 0,5 : 1 erhalten wurde.
  • Teil 1A (enthält Polymer A): (siehe die nachstehende Reihenfolge der Zugabe)
    Figure 00380001
    • 1 Ammoniumfluoralkylcarboxylat (FluoradTM 120 von 3M Co., Minneapolis, MN)
    • 2 wäßrige Dispersion von Polydimethylsiloxan (Wacker Silicones Corp., Adrian, MI)
    • 3 nicht-ionisches Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht, wäßrige Dispersion (Honeywell, Morristown, NJ)
  • Teil 2A (enthält polyfunktionelles Vernetzungsmittel):
  • Mit Wasser dispergierbares multifunktionelles Carbodiimid, erhältlich als UCARLNKTM XL-29SE Vernetzungsmittel von Union Carbide Corporation, Danbury, CT: 50 % aktiver Inhaltstoff (in Propylenglykolmonomethyletheracetat-Lösungsmittel), 410 g/Äquivalent [NCN].
  • Tabelle 5 zeigt die Verbesserung (Beispiel 15: Zweikomponentenzusammensetzung) hinsichtlich der Haltbarkeit (Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Absatz- und Stoß spuren) unter Beibehaltung der Entfernbarkeit im Vergleich zu einer Einkomponentenpoliturzusammensetzung (dargestellt durch Beispiel 1), wenn das polyfunktionelle Vernetzungsmittel auf einer Carbodiimidfunktionalität basiert.
  • Tabelle 5
    Figure 00390001
    • * = Vergleich

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung, umfassend: (A) das Bilden eines Gemisches auf wäßriger Basis durch Kombinieren von: (i) einem ersten Polymer, umfassend als polymerisierte Monomereinheiten: (a) 5 bis 50 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines monoethylenisch ungesättigten Monomers, enthaltend eine säurefunktionale Gruppe, ausgewählt aus einer oder mehreren von Carbonsäure-, Sulfonsäure- und Phosphonsäuregruppen; (b) Null bis zu 60 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend eine oder mehrere seitenständige reaktive funktionale Gruppen, ausgewählt aus Hydroxy-, Thiol- und Aminogruppen, (c) Null bis zu 70 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren vinylaromatischen Monomeren, (d) 15 bis 90 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren (C1-C20)Alkyl(meth)acrylatestermonomeren und (e) Null bis zu 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren, und (ii) einem polyfunktionalen Vernetzungsmittel, umfassend seitenständige funktionale Gruppen, ausgewählt aus einem oder mehreren von Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- und Epoxygruppen, wobei das erste Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von größer als 50.000 bis zu 2.000.000 aufweist, und das polyfunktionale Vernetzungsmittel in einer Menge verwendet wird, die ausreichend ist, von 0,2 bis 5 Äquivalenten an seitenständigen funktionalen Gruppen pro Äquivalent der korrespondierenden seitenständigen reaktiven funktionalen Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern, und (B) das Aufbringen des Gemisches auf wäßriger Basis auf ein Substrat, und wobei mindestens 50 Prozent an Vernetzung zwischen dem ersten Polymer und dem polyfunktionalen Vernetzungsmittel nach Aufbringen des Gemisches auf wäßriger Basis auf das Substrat stattfindet.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Polymer als polymerisierte Monomereinheiten 9 bis 40 Prozent des monoethylenisch ungesättigten Monomers, enthaltend eine säurefunktionale Gruppe, umfaßt, wobei die säurefunktionale Gruppe eine Carboxylgruppe ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Polymer als polymerisierte Einheiten von 2 bis 40 Prozent des (meth)acrylischen Monomers umfaßt, welches ein Hydroxy-funktionales Monomer ist, ausgewählt aus einem oder mehreren von Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat und Hydroxypropylacrylat.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Polymer als polymerisierte Einheiten von 2 bis 40 Prozent des (meth)acrylischen Monomers umfaßt, welches ein Amino-funktionales Monomer ist, ausgewählt aus einem oder mehreren von Dimethylaminopropylmethacrylamid, Dimethylaminopropylacrylamid, Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylat und Dimethylaminopropylacrylat.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das erste Polymer weiter 1 bis 75 Prozent, bezogen auf die Äquivalente an Carbonsäuregruppen, eines mehrwertigen Metallions umfaßt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, weiter umfassend das Zugeben von 0,1 bis 15 Prozent, bezogen auf das Gewicht des Gemisches auf wäßriger Basis, eines Egalisierungsmittels zu dem Gemisch auf wäßriger Basis von Schritt (A), Teil (ii).
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die seitenständige funktionale Gruppe des polyfunktionalen Vernetzungsmittels eine Isocyanatgruppe in einer Menge ist, die ausreichend ist, von 0,2 bis 5 Äquivalente an Isocyanatgruppe pro Äquivalent an Hydroxy- oder Thiol-funktionaler Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die seitenständige funktionale Gruppe des polyfunktionalen Vernetzungsmittels eine Carbodiimidgruppe in einer Menge ist, die ausreichend ist, von 0,2 bis 5 Äquivalente an Carbodiimidgruppe pro Äquivalent an Carbonsäure-funktionaler Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die seitenständige funktionale Gruppe des polyfunktionalen Vernetzungsmittels eine Epoxy- oder Aziridinylgruppe in einer Menge ist, die ausreichend ist, von 0,2 bis 5 Äquivalente Epoxy- oder Aziridinylgruppe pro Äquivalent an Amino- oder Thiol-funktionaler Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern.
  10. Wäßrige Beschichtungszusammensetzung, umfassend: (1) ein erstes Polymer, umfassend als polymerisierte Monomereinheiten: (a) 5 bis 50 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines monoethylenisch ungesättigten Monomers, enthaltend eine säurefunktionale Gruppe, ausgewählt aus einer oder mehreren von Carbonsäure-, Sulfonsäure- und Phosphonsäuregruppen, und (b) Null bis zu 60 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, eines (meth)acrylischen Monomers, enthaltend eine oder mehrere seitenständige reaktive funktionale Gruppen, ausgewählt aus Hydroxy-, Thiol- und Aminogruppen, und (c) Null bis zu 70 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren vinylaromatischen Monomeren, und (d) 15 bis 90 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren (C1-C20)Alkyl(meth)acrylatestermonomeren und (e) Null bis zu 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht des ersten Polymers, von einem oder mehreren copolymerisierbaren Monomeren, (2) ein polyfunktionales Vernetzungsmittel, umfassend seitenständige funktionale Gruppen, ausgewählt aus einer oder mehreren von Isocyanat-, Carbodiimid-, Aziridinyl- und Epoxygruppen, (3) 0,1 bis 15 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, eines Koaleszenzmittels, (4) Null bis zu 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, an Additiven, ausgewählt aus einem oder mehreren von Wachsen, grenzflächenaktiven Mitteln, Entschäumungsmitteln, Egalisierungsmitteln, alkalilöslichen Harzen und Weichmachern, und (5) 50 bis 99 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, an Wasser, wobei das erste Polymer ein zahlenmittleres Molekulargewicht von größer als 50.000 bis zu 2.000.000 aufweist, das polyfunktionale Vernetzungsmittel in einer Menge verwendet wird, die ausreichend ist, von 0,2 bis 5 Äquivalente an seitenständiger funktionaler Gruppe pro Äquivalent an korrespondierender seitenständiger reaktiver funktionaler Gruppe in dem ersten Polymer zu liefern, wobei die kombinierte Menge an (1) und (2) von 10 bis 90 Prozent, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Beschichtungszusammensetzung, beträgt und die Summe an (1 ), (2), (3), (4) und (5) sich auf 100 Prozent aufaddiert, wobei die Zusammensetzung mindestens 50 Prozent an Vernetzung zwischen dem ersten Polymer und dem polyfunktionalen Vernetzungsmittel liefert, um nach dem Aufbringen des Gemisches auf wäßriger Basis auf das Substrat stattzufinden.
DE60210214T 2001-01-30 2002-01-18 Zweikomponentbeschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung Expired - Fee Related DE60210214T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26496201P 2001-01-30 2001-01-30
US264962P 2001-01-30
US30609601P 2001-07-17 2001-07-17
US306096P 2001-07-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60210214D1 DE60210214D1 (de) 2006-05-18
DE60210214T2 true DE60210214T2 (de) 2006-11-02

Family

ID=26950854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60210214T Expired - Fee Related DE60210214T2 (de) 2001-01-30 2002-01-18 Zweikomponentbeschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung

Country Status (9)

Country Link
US (2) US6875834B2 (de)
EP (1) EP1227116B1 (de)
JP (1) JP2002302640A (de)
CN (1) CN1239647C (de)
AU (1) AU784341B2 (de)
BR (1) BR0200311A (de)
DE (1) DE60210214T2 (de)
ES (1) ES2261597T3 (de)
MX (1) MXPA02000875A (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7763354B2 (en) 2002-09-17 2010-07-27 Ppg Industries Ohio, Inc. Waterborne 2k coating composition having good pot life
US8389113B2 (en) 2002-09-17 2013-03-05 Ppg Industries Ohio, Inc. Substrates and articles of manufacture coated with a waterborne 2K coating composition
US7285590B2 (en) * 2003-11-13 2007-10-23 Hexion Specialty Chemicals, Inc. Aqueous dispersions containing multi-stage emulsion polymers
US7655718B2 (en) * 2004-01-12 2010-02-02 Ecolab Inc. Polyurethane coating cure enhancement using zinc carbonate initiators
US20050153139A1 (en) * 2004-01-12 2005-07-14 Levitt Mark D. Aqueous polyurethane coating system containing zinc crosslinked acrylic dispersion
US8128998B2 (en) * 2004-01-12 2012-03-06 Ecolab Usa Inc. Polyurethane coating cure enhancement using ultrafine zinc oxide
WO2005071029A2 (en) * 2004-01-12 2005-08-04 Ecolab Inc. Polyurethane coating system containing zinc initiator
EP1634900B1 (de) * 2004-09-10 2007-10-31 Rohm and Haas Company Beständige zweikomponenten Polyurethan Bodenbeschichtungen
US20070148357A1 (en) * 2005-10-03 2007-06-28 The Sherwin-Williams Company Fast Hardening Aqueous Coating Composition
JP4542024B2 (ja) * 2005-11-24 2010-09-08 Ｓｒｉスポーツ株式会社 塗装ゴルフボール及びその製造方法
WO2007085080A1 (en) * 2006-01-26 2007-08-02 Alexander Dean Woronuk Temporary protective polymer coating and removal system
US7730761B2 (en) * 2006-06-16 2010-06-08 Rohm And Haas Company Producing stress on surfaces
WO2008123387A2 (en) * 2007-03-22 2008-10-16 Kansai Paint Co., Ltd. Water-based paint compositions and multilayer coating film forming method
CN101125998B (zh) * 2007-09-29 2010-12-22 佛山市顺德区华隆涂料实业有限公司 金属交联分子成膜双组分水性木器漆及其制备方法
JP5406490B2 (ja) * 2008-09-19 2014-02-05 株式会社ユーホーニイタカ フロアーポリッシュ組成物
WO2012082622A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Rohm And Haas Company Restrippable photovoltaic coatings
CN103183766B (zh) * 2011-12-29 2016-06-08 德谦（上海）化学有限公司 适用于双组份聚氨酯铝粉漆的丙烯酸树脂
JP2015506405A (ja) 2012-01-25 2015-03-02 オムノバ ソリューソンズ インコーポレーティッド シラン基含有ポリマー組成物およびそれを含むコーティング
WO2013130357A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 Rohm And Haas Company Coating compositions having chelant functionality
JP6275124B2 (ja) 2012-05-24 2018-02-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 水性結合剤組成物
US11535762B2 (en) 2012-09-18 2022-12-27 Ennis Flint Fast drying aqueous amine free coating composition(s)
PL2938684T3 (pl) * 2012-12-28 2018-02-28 Avery Dennison Corporation Kompozycje nawierzchniowe, podłoża powlekane oraz powiązane sposoby
CN103254706A (zh) * 2013-05-21 2013-08-21 佛山市皇冠化工有限公司 一种水性离型剂及其制备方法
US20150190844A1 (en) * 2013-10-15 2015-07-09 Diversey, Inc. System and Method for Preparing and Maintaining a Hard Surface
JP6644697B2 (ja) 2014-03-24 2020-02-12 ローム アンド ハース カンパニーＲｏｈｍ Ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ エポキシ強化床光沢剤
CN103980771B (zh) * 2014-06-10 2016-03-16 马鞍山创宁新材料科技有限公司 一种纳米改性的水基多功能吸音涂料及其制备方法
JP2016017116A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 床用コーティング剤
US9907449B2 (en) 2015-03-16 2018-03-06 Irobot Corporation Autonomous floor cleaning with a removable pad
US10633545B2 (en) 2015-08-31 2020-04-28 Diversey, Inc. Alcohol-resistant, chemically-strippable floor coating and composition for making same
AU2016404531B2 (en) * 2016-04-29 2021-03-04 Dow Global Technologies Llc Multilayer coating and process of preparing the multilayer coating
CN107163743B (zh) * 2017-07-14 2019-06-25 广东伊思曼新材料科技股份有限公司 一种集装厢辊涂用水性木器地板漆及其制备方法
US20190379010A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 Cyberx Engineering Inc. Flexible batteries
CN112469741A (zh) 2018-07-05 2021-03-09 巴斯夫欧洲公司 制备水性聚合物分散体的方法
US11702493B2 (en) 2018-09-28 2023-07-18 Dow Global Technologies, Llc Aqueous polymer dispersion and aqueous coating composition comprising thereof
US20220235229A1 (en) 2019-05-08 2022-07-28 Basf Se Aqueous polymer latex
BR112022006262A2 (pt) * 2019-10-29 2022-06-28 Dow Global Technologies Llc Composição de poliuretano de dois componentes, e, processo para preparar uma composição de poliuretano de dois componentes
US20230340290A1 (en) 2020-07-20 2023-10-26 Basd Se Aqueous polymer latex of film-forming copolymers suitable as binder in waterborne coating compositions
EP4225862A2 (de) * 2020-10-05 2023-08-16 PPG Industries Ohio Inc. Verfahren zum aufbringen von beschichtungen mit hoher übertragungseffizienz für niedertemperaturhärtung und damit hergestellte beschichtete substrate
CN116806228A (zh) 2021-01-26 2023-09-26 巴斯夫欧洲公司 水性聚合物胶乳
CN117794992A (zh) 2021-08-04 2024-03-29 巴斯夫欧洲公司 用于对水性聚合物胶乳进行改性方法
CA3233791A1 (en) 2021-10-04 2023-04-13 Roelof Balk Use of aqueous polymer compositions as stains for porous materials

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4150005A (en) 1977-03-17 1979-04-17 Rohm And Haas Company Internally plasticized polymer latex
JPS6172071A (ja) 1984-09-17 1986-04-14 Yuuhoo Chem Kk 被覆剤組成物
JPH083077B2 (ja) * 1987-03-30 1996-01-17 日本合成ゴム株式会社 艶だし用組成物
WO1989010380A1 (en) 1988-04-18 1989-11-02 S.C. Johnson & Son, Inc. Water-dispersable polyurethane/acrylic polymer compositions
DE3829587A1 (de) 1988-09-01 1990-03-15 Bayer Ag Beschichtungsmittel, ein verfahren zu ihrer herstellung und die verwendung von ausgewaehlten zweikomponenten-polyurethansystemen als bindemittel fuer derartige beschichtungsmittel
US5051464A (en) 1989-09-01 1991-09-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Waterborne acrylourethane pigment dispersant polymer
EP0523993A1 (de) 1991-07-17 1993-01-20 Cargill, Incorporated Wässrige Acrylpolymer-Dispersion mit Co-Solvens
DE4136618A1 (de) 1991-11-07 1993-05-13 Bayer Ag Wasserdispergierbare polyisocyanatgemische
DE4137429A1 (de) * 1991-11-14 1993-05-19 Bayer Ag Waessrige bindemittelkombination, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE4322242A1 (de) * 1993-07-03 1995-01-12 Basf Lacke & Farben Wäßriges Zweikomponenten-Polyurethan-Beschichtungsmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in Verfahren zur Hestellung einer Mehrschichtlackierung
DE4332322A1 (de) 1993-09-23 1995-03-30 Bayer Ag Wasserlösliche bzw. -dispergierbare Polyisocyanat-Zubereitung
JPH0892529A (ja) 1994-09-20 1996-04-09 Yuho Chem Kk フロアーポリッシュ用組成物
FR2733506B1 (fr) * 1995-04-28 1997-06-06 Rhone Poulenc Chimie Dispersions de latex a fonction hydroxyle et a fonction carboxylique et leur utilisation pour fabrication des revetements
US20020002235A1 (en) 1995-04-28 2002-01-03 Mathieu Joanicot Latex dispersions containing a hydroxyl functional group and a carboxylic functional group and their use for the manufacture of coatings
JP2000086977A (ja) 1998-09-16 2000-03-28 Yuho Chem Kk フロアーポリッシュ組成物

Also Published As

Publication number Publication date
US20020183455A1 (en) 2002-12-05
US20050137335A1 (en) 2005-06-23
DE60210214D1 (de) 2006-05-18
US7396891B2 (en) 2008-07-08
BR0200311A (pt) 2002-10-29
AU784341B2 (en) 2006-03-16
US6875834B2 (en) 2005-04-05
EP1227116A1 (de) 2002-07-31
ES2261597T3 (es) 2006-11-16
AU1022602A (en) 2002-08-01
CN1239647C (zh) 2006-02-01
EP1227116B1 (de) 2006-03-29
JP2002302640A (ja) 2002-10-18
CN1368524A (zh) 2002-09-11
MXPA02000875A (es) 2002-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60210214T2 (de) Zweikomponentbeschichtungszusammensetzung und Verfahren zur Herstellung
EP0794970B1 (de) Verfahren zur zweistufigen herstellung von wässrigen, selbstvernetzenden copolymerisatdispersionen und deren verwendung für lacke
EP0540985B1 (de) Wasserdispergierbare Polyisocyanatgemische
EP0555774B1 (de) Verfahren zur Herstellung von wässrigen, selbstvernetzenden Polymerdispersionen und ihre Verwendung als Bindemittel für lagerstabile Einkomponentenlacke
DE69824798T2 (de) Harz zur Verbesserung der Polierbarkeit von Fussbodenpolituren
EP0603219A1 (de) Beschichtungsmittel, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung zur herstellung von beschichtungen
EP1290074B1 (de) Mischungen wässriger bindemittel
DE69923616T2 (de) Verfahren zur Verbesserung der Egalisierung einer Fußbodenpflegemittelzusammensetzung
DE602005003081T2 (de) Beständige Zweikomponenten-Polyurethanbodenbeschichtung
EP0728785B1 (de) Wasserdispergierbare Polyisocyanatgemische
DE3817953C1 (de)
DE60304129T2 (de) Beschichtungszusammensetzungen mit einer vielzahl von ausgelösten reaktionen
EP0437742B1 (de) Wässrige Polymerisatzubereitungen
US6043314A (en) Process of improving the appearance of a floor polish composition
DE1519316B2 (de) Poliermittelzubereitung
EP1427863A1 (de) Appreturmittel für leder
JP7227316B2 (ja) フロアーポリッシュ用組成物
JP7019217B2 (ja) フロアーポリッシュ用組成物
JPS63130684A (ja) 艶出し用水性組成物
KR102203197B1 (ko) 무취 바닥 광택제
JPH0772256B2 (ja) エマルジョン系被覆材用レベリング剤及び被覆材組成物
DE4418654A1 (de) Urethan-Beschichtungsmittel auf Wasserbasis
JPH07118606A (ja) 床用水性ウレタン樹脂組成物
JP2024051851A (ja) フロアーポリッシュ用組成物
JPH083077B2 (ja) 艶だし用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
8339 Ceased/non-payment of the annual fee