本发明涉及无氟涂层组合物的用途、无氟涂层组合物以及使用该涂层组合物涂覆的地板覆盖物。
背景技术:
1、如今,诸如层压板或镶木地板的地板覆盖物通常通过机械方式相互连接,而非使用粘合剂。在这方面,榫舌(tongue)结构已广泛使用。
2、然而,这些覆盖物存在一个问题,即水或清洁化学品会渗入接缝。因此,覆盖物在边缘区域出现膨胀。随之而来的是不规则且相对不美观的表面,以及由此引起的绊倒风险。此外,水可以穿过地板覆盖物下方的接缝;因此,水可以到达地板或产生霉菌。
3、因此,在现有技术中,油或蜡被用作地板覆盖物的浸渍剂,尤其用来防水或水溶液。然而,这些补救措施并不能完全干燥,只能提供表面保护或者并不持久。此外,蜡非常难以施加。结果是涂层过厚,因此各板之间无法适当地拼接。此外,常用的物质含有对环境和使用者都有害的氟。
4、因此,期望一种用于地板覆盖物的涂层材料,特别是用于室内,这种材料可以施加于地板覆盖物部件的边缘区域或整个区域,并能提供足够的抵抗水和清洁化学品的防护。此外,出于环保原因,涂层材料应是无氟的。它们应易于施加并充分渗透到地板材料中。
技术实现思路
1、通过使用无氟涂层组合物来浸渍地板覆盖物,已可以达到该目的。这种组合物包含至少一种聚碳二亚胺组合物a,其中该至少一种聚碳二亚胺化合物优选具有至少两个烃基,每个烃基具有至少4个碳原子,优选至少12个碳原子,更优选至少16个碳原子。
2、本发明中使用的组合物旨在提高基材(基底,基板,substrate)的防水(斥水,water-repelling)效果。
3、在此,“无氟”涂层组合物是指用于浸渍的组合物含有少于1重量百分比(1 wt%)的氟。在一些实施方式中,“无氟”涂层组合物是指涂层组合物中含有优选少于0.5 wt%、少于0.1 wt%或少于0.01 wt%的氟。氟可以以有机或无机含氟化合物的形式存在。
4、聚碳二亚胺化合物具有至少两个烃基,每个烃基含有至少4个碳原子。在一些实施方式中,有用的聚碳二亚胺化合物来自碳二亚胺化反应混合物的碳二亚胺化反应(即形成(n=c=n)基团的反应),该碳二亚胺化反应混合物包括至少一种低聚物,其中该低聚物含有至少一个(通常一个)异氰酸酯端基和至少两个重复单元,该至少两个重复单元各自具有至少一个(通常一个)具有至少4个碳原子的烃基(在一些实施方式中,至多60个碳原子或至多30个碳原子)。
5、在本发明的一个实施方式中,至少一种聚碳二亚胺化合物来自碳二亚胺化反应混合物的碳二亚胺化反应,该碳二亚胺化反应混合物包括至少一种低聚物,其中该低聚物包括至少一个异氰酸酯端基和至少两个重复单元,该至少两个重复单元各自包括至少一个具有至少4个碳原子的烃基。在另一个实施方式中,聚碳二亚胺化合物来自碳二亚胺化反应混合物的碳二亚胺化反应,该碳二亚胺化反应混合物包括摩尔比为2:1至10:1的4,4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)和丙烯酸酯低聚物,其中丙烯酸酯低聚物是通过低聚反应混合物的反应制备的,该低聚反应混合物包括摩尔比为1:4至1:20的巯基乙醇和十八烷基丙烯酸酯,或者该低聚反应混合物包括巯基乙醇、以及十八烷基异氰酸酯与2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯的反应产物或十八烷基异氰酸酯与2-异氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸酯的反应产物,巯基乙醇和反应产物以摩尔比1:4至1:20进行反应。
6、低聚物包括具有至少2个且至多20个重复单元的化合物。根据一个特定实施方式,低聚物具有3至15个重复单元。根据另一个实施方式,低聚物具有4至15个重复单元。在一些实施方式中,低聚物具有至多50,000 g/mol的重均分子量。
7、优选地,组合物包括至少一种石蜡b。石蜡优选熔点为40°c至75°c。在优选的实施方式中,石蜡熔点为60°c至75°c。石蜡b与聚碳二亚胺a的质量比优选为3:7至7:3,更优选5:5至7:3。
8、基于组合物的总重量,组合物中聚碳二亚胺化合物和石蜡的分数(重量分数)优选为1 wt%至20 wt%。
9、例如,在us 11124918 b2中描述了合适的聚碳二亚胺化合物和石蜡以及它们的制备。
10、涂层组合物优选包括至少一种聚合物c,其选自醇酸树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯改性聚酯、硅烷、硅氧烷或其混合物。基于组合物的总重量,聚合物的分数(重量分数)优选为5 wt%至40 wt%。聚合物可以带有离子基团,例如,诸如磺酸根。
11、醇酸树脂可以例如是长油度(long-oil)或中油度(medium-oil)醇酸。在长油度醇酸的情况下,所涉及的醇酸树脂具有超过60%的脂肪酸含量;中油度醇酸包含40%至60%的脂肪酸。例如,合适的脂肪酸是植物脂肪酸。酸值优选小于20 mg koh/g;碘值优选小于20。醇酸树脂可以是或者可以不是氨基甲酸酯改性或异氰酸酯改性的,从而促进耐水性(waterresistance)。优势有三个方面:除了价格优势之外,醇酸不仅提供增加的粘度,而且特别是在中链或长链树脂的情况下,其不太深入地渗透到木材中,以及由于其低分散性,可以形成初始屏障。树脂形成外膜。由于施加相对较薄的层,因此涂层不需要进行干燥,从而符合当前的环保标准(agbb [german committee for health-related evaluation of buildingproducts]等)。
12、丙烯酸酯树脂可以是直链丙烯酸酯或苯乙烯丙烯酸酯。例如,合适的单体是甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯甲基丙烯酸、丙烯腈甲基丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸乙基己基酯。此外,还可以并入诸如以下的单体:甲基丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯、3-(三甲氧基甲硅烷基)甲基丙烯酸丙酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯(acetoacetoxyethyl methacrylate)、丙烯酸、衣康酸或双丙酮丙烯酰胺。例如,合适的丙烯酸酯树脂可以以产品名joncryl购自basf (germany)。
13、例如,聚氨酯改性聚酯是支链、不饱和、芳香族或脂肪族聚合物。其数均分子量为1000 g/mol至20,000 g/mol。基于聚酯的总重量,自由oh基团的分数(重量分数)优选为0.5wt%至5 wt%。
14、硅烷可以具有1至10个碳原子,优选2至6个碳原子。其可以包含具有1至10个碳原子、优选1至6个碳原子的氨基烷基和/或烷氧基。
15、例如,硅氧烷包括环状硅氧烷和/或聚硅氧烷,其中硅氧烷单体单元具有1至12个碳原子。在侧基中,它们可以带有烷基、烯基如乙烯基、芳基如苯基、氨基、烷氧基或h基团。优选烷基基团,特别优选甲基(聚二甲基硅氧烷pdms)、甲氧基或乙氧基基团的烷基基团。例如,合适的硅氧烷可以购自dow corning (usa.)—dowsil产品、evonik (germany) —tegophobe 6600、wacker (germany)—tes28、momentive (usa.)—silquest产品。
16、上述聚合物可以特别是以溶液或分散体的形式使用。
17、在优选实施方式中,(聚碳二亚胺a +石蜡b) :聚合物c的质量比为10:90至90:10,优选70:30至95:5。
18、涂层组合物优选包含至少一种溶剂d。这些不仅包括水,还包括有机溶剂,其中优选水或含水混合物。水和含水混合物的优势在于其特别环保。溶剂混合物优选为均匀的。合适的有机溶剂为烷烃(包括支链烷烃,优选具有10至20个碳原子)、醇(具有1至6个,优选1至4个碳原子)和酯(如源自具有1至10个碳原子的醇的乙酸酯)。乙酸乙酯因其具有爆炸风险而不太优选。对于含水混合物,特别合适的是与水混溶的亲水性有机溶剂,例如醇。基于组合物的总重量,溶剂的分数(重量分数)优选为20 wt%至95 wt%。
19、对于无水涂层材料,特别选择的聚合物是醇酸树脂、硅烷或硅氧烷。含水涂层材料优选包括丙烯酸酯树脂、聚氨酯改性聚酯、硅烷或硅氧烷作为聚合物。
20、涂层组合物可以包含添加剂,如表面活性剂(surfactant)、表层活化剂(surface-active agent)、共溶剂、防冻剂、乳化剂或抗一种或多种微生物的稳定剂。us 11124918 b2公开了合适的添加剂。优选地,涂层组合物是均匀的。基于组合物的总重量,添加剂的分数(重量分数)优选为0.1 wt%至20 wt%。
21、涂层组合物可以包含基于组合物总重量的1 wt%至10 wt%的着色剂,如染料或颜料。例如,这些着色剂能够覆盖(遮盖,cover)在铣削(milling)过程中形成的线条或不同材料的外观。这些着色剂特别是不意图对耐水性和防水性(water repulsion)产生任何影响。
22、例如,为了制备涂层组合物,可以将各组分加入并经由搅拌器使其相互混合。可以事先在合适的溶剂中将各组分溶解。
23、合适的基材为地板覆盖物,优选室内覆盖物。这些覆盖物包括均匀的或非均匀的塑料覆盖物,例如包括聚氯乙烯、聚烯烃、橡胶、油毡或quartz vinyl。软木也是合适的。上述覆盖物为弹性覆盖物。此外,可以包括层压地板、镶木地板(包括工程木地板)和木板地板(plank floors)。后者属于硬质覆盖物。它们通常由木材制成,如实木、薄木片或刨花板。此外,可以包括矿物基材,优选弹性覆盖物和硬质覆盖物。基材不包括地毯。
24、覆盖物可以是均匀的,即由单一材料组成,或者可以是由混合物制成。例如,其中包括地板覆盖物,如实心聚合物芯(spc)或木塑复合材料(wpc)。此外,覆盖物可以是多层的,如cushioned vinyl,或者是层压板,其包括例如高密度纤维板(hdf)或中密度纤维板(mdf)。例如,覆盖物可以具有泡沫涂层。覆盖物可以包括装饰顶层,并且可以例如是图案化的或是单一颜色的。
25、涂层组合物可以应用于地板覆盖物的边缘、顶部或底部,或者整个区域。首先通过转移技术来完成涂层组合物对地板覆盖物(通常是以地板面板的形式)边缘的施加,其中组合物首先被施加到轮(wheel)或辊,然后通过轮或辊转移到面板的边缘。
26、本技术的工艺类似于wo 2006/038867中所描述的。基于溶剂或基于水的混合物可以具有低粘度,因此其不容易被轮拾取,并且容易从轮流回至液体储存器中。
27、除了转移施加,本发明的组合物还可以喷雾工艺施加,更具体地是自动化工艺,例如通过高压喷雾工艺;或通过手动施加,如刷涂或滚涂来施加。这种施加的优点是可以获得更高的涂层厚度,从而改善耐水性。
28、涂层组合物优选以相当于0.1 g/m2至30 g/m2、优选1 g/m2至10 g/m2(干层)的量施加。
29、本发明的另一主题是无氟涂层组合物,其包含至少一种选自醇酸树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯改性聚酯、硅烷、硅氧烷或其混合物的聚合物c,以及优选至少一种聚碳二亚胺化合物a,该至少一种聚碳二亚胺化合物具有至少两个烃基,每个烃基具有至少4个碳原子。组合物优选包含至少一种石蜡b。此外,组合物优选包含至少一种溶剂d。上面已描述聚合物、聚碳二亚胺、石蜡和溶剂的定义。
30、本发明的另一个方面是地板覆盖物,其部分或全部被本发明的涂层组合物涂覆。优选的地板覆盖物已在上文中提及。
1.无氟涂层组合物用于浸渍地板覆盖物的用途,所述无氟涂层组合物包含:
2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述涂层组合物包含:
3.根据权利要求2所述的用途,其特征在于,石蜡与聚碳二亚胺的质量比为3:7至7:3。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其特征在于,所述涂层组合物进一步包含:
5.根据权利要求4所述的用途,其特征在于,(a+b) : c的质量比为10:90至90:10。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其特征在于,所述涂层组合物进一步包含:
7.根据权利要求6所述的用途,其特征在于,选择包含水的溶剂。
8.一种无氟涂层组合物,包含:
9.根据权利要求8所述的无氟涂层组合物,其特征在于,所述组合物包含至少一种石蜡。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的涂层组合物,其特征在于,存在至少一种溶剂。
11.一种地板覆盖物,所述地板覆盖物使用根据权利要求8至10中任一项所述的无氟涂层组合物涂覆。