專利名稱:用于生產涂層的方法
技術領域:
本發明涉及一種涂覆表面的方法,其中將粘度<100Pa.s的涂料施用到所要涂覆的表面上,然后固化。本發明尤其涉及地面和墻壁涂層以及密封體系的施用。
在施用涂層時通常出現的問題在于所用涂料包含對健康有損害并在沒有合適的保護設備時不能安全施用的揮發性物質。例如,為形成地面涂層對基于甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯的反應性樹脂的處理通常伴隨嚴重的令人討厭的氣味,而且在許多情況下不可能滿足現有的MAC水平。
一般不容易利用固定的,即已在建筑物中隔離的過壓通風設備有效地去除對健康有害的揮發性物質,因為它們通常不能為此充分地考慮當地情況。在技術觀點上,通過使用通常設計成直接連接到固定過壓通風設備上的軟管形式的所謂空氣管道體系沒有令人滿意地提高通風效率,因為這些空氣管道體系運輸不方便且其安裝和拆卸非常復雜和費時。
另外,實踐中尚未確立排氣設備的使用,因為所要去除的高度揮發性物質一般也是高度可燃的。因此所要使用的排氣設備必須具有抗爆設計;但這些排氣設備在這些場合中的使用一般太復雜和太昂貴。
因此從實踐中已知使用減味涂料,尤其減味甲基丙烯酸酯體系。因此,例如,日本延遲公開說明書JP 95-46571公開了一種包含不飽和樹脂,(甲基)丙烯酸環戊二烯基酯,交聯劑,如有機過氧化物,和促進劑,如有機酸的金屬鹽的體系。
包含氫過氧化枯烯和辛酸鈷作為固化劑和促進劑的體系已經表現出能夠固化。
進一步,日本延遲公開說明書JP 95-5661和JP 94-199 427描述了同樣使用氫過氧化枯烯和辛酸鈷的體系。
盡管這些體系確實解決了令人討厭的氣味問題,在施用這些體系時仍存在健康危害,因為使用了包含Co化合物和氫過氧化枯烯的成問題的引發體系。
出版物DE 198 26 412描述了用于涂層的冷固化反應性(甲基)丙烯酸酯樹脂,其中氣味和健康危害的減少通過將(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸乙酯的含量限制為<5%重量(基于總體組合物)的措施而實現。盡管具有非常有用性能的涂層已經可通過使用這些反應性樹脂而得到,但許多應用領域在工業上要求涂層具有較高含量的(甲基)丙烯酸甲酯和/或(甲基)丙烯酸乙酯,這樣能夠根據用戶的希望調整涂層的性能范圍。
考慮到已有技術,本發明的一個目的因此是提供一種涂覆表面的方法,它進一步使施用涂料時的健康危害減至最小。該方法應該盡可能能夠通用和盡可能不應在可以使用的涂料方面受到任何限制,這樣使涂層的性能范圍可具體地根據相應場合而優化。
該目的和其它盡管沒有特意提及但可容易地由本文所討論的內容推斷或推導出的目的通過具有權利要求1所有特征的一種生產減味涂層的方法而解決。本發明方法的有利變型在從屬于權利要求1的從屬權利要求中得到保護。
通過提供一種涂覆表面的方法,其中將具有在25℃下測定的粘度<100Pa.s的涂料施用到所要涂覆的表面上并固化,所述方法特征在于,在施用涂料的過程中,利用至少一個移動過壓通風設備使氣流經過所要涂覆的表面,可以按照一種不易預見的方式明顯減少施用這些體系所涉及的健康危害,這樣涂料可在滿足現有MAC水平的同時甚至在密閉空間中施用。同時本發明的方法使得可實現一系列其它優點*本發明方法不限于使用在健康角度上不招致反對的物質。相反,該涂料可通過按照性質和量合適選擇各成分而優化,與其MAC水平無關,這樣可得到總體上具有突出的性能范圍的涂層;*涂料的完全固化進一步通過本發明方法而加速,這樣在0.5-5小時之后,優選在<2小時之后,例如反應性(甲基)丙烯酸酯樹脂不再呈粘性;
*涂料的固化可通過使用特殊促進劑和引發劑而進一步提高;*有效地與許多基材,如塑料,樣板,混凝土粘附;和*在施用過程中和之后基本上沒有氣味。
在本發明中,表面的涂覆是通過將涂料施用到所要涂覆的表面上并固化。術語“涂覆”是熟練技術人員已知的。根據DIN 8580(1985年7月),涂覆理解為一種用于將無形物質的牢固粘附性涂層施用到工件或載體料幅上的涂飾方法。按照本發明,涂覆通過施用液體,漿狀或糊狀涂料而發生;即,它尤其包括涂漆,刷涂,涂清漆,分散涂覆或熔體涂覆。
涂料原則上可施用到所有的固體基材上,特殊適用于瀝青,混凝土瀝青,瀝青樣板,混凝土,樣板,陶瓷瓦,金屬,如鋼或鋁,和木材。根據基材的性質,可以有利地在施用涂料之前將底漆施用到基材上。這些底漆是本領域廣泛已知的且一般可購得。
按照本發明,涂料在25℃和大氣壓(101325Pa)下具有動態粘度<100Pa.s,優選0.1mPa.s-10Pa.s。
有許多材料適用作涂料,尤其天然(橡膠)和合成聚合物(塑料),它們可以熔體,有機溶液,有機溶膠,增塑糊或水分散體,表面涂料(如,油漆,粘合劑)的形式施用。但就本發明而言,已經證實使用包含所謂反應性樹脂的涂料是特別有利的,所述樹脂包含A)1重量份至少一種烯屬不飽和化合物,B)0-2重量份可溶脹或可溶于A)的(預)聚合物,C)0-0.15重量份至少一種石蠟和/或蠟,D)氧化還原體系,至少就涉及該氧化還原體系的一種組分而言,它保持獨立直至該體系的可聚合成分的聚合反應,且包含用量足以用于組分A)冷固化的促進劑和過氧化物催化劑或引發劑,和E)常規添加劑。
組分A烯屬不飽和化合物A)包括具有至少一個烯屬雙鍵的所有的那些有機化合物。這些尤其包括,但不限于(甲基)丙烯酸和其它含氮甲基丙烯酸酯的腈,如甲基丙烯酰基酰氨基乙腈,2-甲基丙烯酰基氧基乙基甲基氰酰胺,甲基丙烯酸氰基甲酯;衍生自飽和醇的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸正丙酯,(甲基)丙烯酸異丙酯,(甲基)丙烯酸正丁酯,(甲基)丙烯酸仲-丁酯,(甲基)丙烯酸叔-丁酯,(甲基)丙烯酸戊基酯,(甲基)丙烯酸正己基酯,(甲基)丙烯酸庚基酯,(甲基)丙烯酸2-乙基己酯,(甲基)丙烯酸正辛基酯,(甲基)丙烯酸壬基酯,(甲基)丙烯酸異辛基酯,(甲基)丙烯酸異壬基酯,(甲基)丙烯酸2-叔-丁基庚基酯,(甲基)丙烯酸3-異丙基庚基酯,(甲基)丙烯酸正癸基酯,(甲基)丙烯酸十一烷基酯,(甲基)丙烯酸5-甲基十一烷基酯,(甲基)丙烯酸十二烷基酯,(甲基)丙烯酸2-甲基十二烷基酯,(甲基)丙烯酸十三烷基酯,(甲基)丙烯酸5-甲基十三烷基酯,(甲基)丙烯酸十四烷基酯,(甲基)丙烯酸十五烷基酯,(甲基)丙烯酸十六烷基酯,(甲基)丙烯酸2-甲基十六烷基酯,(甲基)丙烯酸十七烷基酯,(甲基)丙烯酸5-異丙基十七烷基酯,(甲基)丙烯酸4-叔-丁基十八烷基酯,(甲基)丙烯酸5-乙基十八烷基酯,(甲基)丙烯酸3-異丙基十八烷基酯,(甲基)丙烯酸十八烷基酯,(甲基)丙烯酸十九烷基酯,(甲基)丙烯酸二十烷基酯,(甲基)丙烯酸鯨蠟基二十烷基酯,(甲基)丙烯酸硬脂基二十烷基酯,(甲基)丙烯酸二十二烷基酯和/或(甲基)丙烯酸二十烷基三十四烷基酯;(甲基)丙烯酸環烷基酯,如(甲基)丙烯酸環戊基酯,(甲基)丙烯酸環己基酯,(甲基)丙烯酸3-乙烯基-2-丁基環己基酯,(甲基)丙烯酸冰片基酯,(甲基)丙烯酸3-乙烯基環己基酯,(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基環己基酯,(甲基)丙烯酸環戊-2,4-二烯基酯,(甲基)丙烯酸異冰片基酯,和(甲基)丙烯酸1-甲基環己基酯;衍生自不飽和醇的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸2-丙炔基酯,(甲基)丙烯酸烯丙基酯,和(甲基)丙烯酸油基酯,(甲基)丙烯酸乙烯基酯;(甲基)丙烯酸芳基酯,如(甲基)丙烯酸芐基酯,(甲基)丙烯酸壬基苯酯或(甲基)丙烯酸苯酯,其中芳基基團在每種情況下可以是未取代的或被取代最高四次;(甲基)丙烯酸羥基烷基酯,如(甲基)丙烯酸3-羥丙基酯,(甲基)丙烯酸3,4-二羥基丁酯,(甲基)丙烯酸2-羥乙基酯,(甲基)丙烯酸2-羥丙基酯,2,5-二甲基-1,6-己烷二醇(甲基)丙烯酸酯,1,10-癸烷二醇(甲基)丙烯酸酯,1,2-丙烷二醇(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸的聚氧基亞乙基和聚氧基亞丙基衍生物,如三甘醇(甲基)丙烯酸酯,四甘醇(甲基)丙烯酸酯,四丙二醇(甲基)丙烯酸酯;二(甲基)丙烯酸酯,如1,2-乙烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,2-丙烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,3-丁烷二醇甲基丙烯酸酯,1,4-丁烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,2,5-二甲基-1,6-己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,1,10-癸烷二醇二(甲基)丙烯酸酯,二甘醇二(甲基)丙烯酸酯,二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,三甘醇二(甲基)丙烯酸酯,三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,四甘醇二(甲基)丙烯酸酯,四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯,聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(優選具有重均分子量200-5 000 000g/mol,有利地200-25 000g/mol,尤其是200-1000g/mol),聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(優選具有重均分子量200-5 000 000g/mol,有利地250-4000g/mol,尤其是250-1000g/mol),2,2’-硫代二乙醇二(甲基)丙烯酸酯(硫二甘醇二(甲基)丙烯酸酯),3,9-二(甲基)丙烯酰基氧基甲基三環[5.2.1.0(2,6)]癸烷,尤其 3,8-二(甲基)丙烯酰基氧基甲基三環[5.2.1.0(2,6)]癸烷,4,8-二(甲基)丙烯酰基氧基甲基三環[5.2.1.0(2,6)]癸烷,4,9-二(甲基)丙烯酰基氧基甲基三環[5.2.1.0(2,6)]癸烷,乙氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯,尤其
其中m和n大于或等于零和m+n的總和優選為1-3,尤其是1.5-2.5;和可通過二異氰酸酯與2當量(甲基)丙烯酸羥基烷基酯反應而得到的二(甲基)丙烯酸酯,尤其 其中基團R1在每種情況下相互獨立地是氫或甲基基團;(甲基)丙烯酸氨基烷基酯,如三(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)胺,(甲基)丙烯酸N-甲基甲酰氨基乙酯,(甲基)丙烯酸3-二乙基氨基丙酯,(甲基)丙烯酸2-脲基乙酯;含羰基的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸2-羧基乙酯,(甲基)丙烯酸羧基甲酯,(甲基)丙烯酸噁唑烷基乙酯,N-(甲基丙烯酰基氧基)甲酰胺,(甲基)丙烯酸丙酮基酯,N-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)-2-吡咯烷酮,N-(3-甲基丙烯酰基氧基丙基)-2-吡咯烷酮,N-甲基丙烯酰基嗎啉,N-甲基丙烯酰基-2-吡咯烷酮;醚醇的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸四氫糠基酯,(甲基)丙烯酸乙烯基氧基乙氧基乙酯,(甲基)丙烯酸甲氧基乙氧基乙酯,(甲基)丙烯酸1-丁氧基丙酯,(甲基)丙烯酸1-甲基(2-乙烯基氧基)乙酯,(甲基)丙烯酸環己基氧基甲酯,(甲基)丙烯酸甲氧基甲氧基乙酯,(甲基)丙烯酸芐基氧基甲酯,(甲基)丙烯酸糠基酯,(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯,(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基甲酯,(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯,(甲基)丙烯酸烯丙基氧基甲酯,(甲基)丙烯酸1-乙氧基丁酯,(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯,(甲基)丙烯酸1-乙氧基乙酯,(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯;鹵化醇的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸2,3-二溴丙酯,(甲基)丙烯酸4-溴苯酯,(甲基)丙烯酸1,3-二氯-2-丙酯,(甲基)丙烯酸2-溴乙酯,(甲基)丙烯酸2-碘乙酯,(甲基)丙烯酸氯甲酯;(甲基)丙烯酸環氧烷基酯,如(甲基)丙烯酸2,3-環氧丁酯,(甲基)丙烯酸3,4-環氧丁酯,(甲基)丙烯酸2,3-環氧環己基酯,(甲基)丙烯酸10,11-環氧十一烷基酯,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯;(甲基)丙烯酸的酰胺,如N-(3-二甲基氨基丙基)(甲基)丙烯酰胺,N-(二乙基膦酰基)(甲基)丙烯酰胺,1-(甲基)丙烯酰基酰氨基-2-甲基-2-丙醇,N-(3-二丁基氨基丙基)(甲基)丙烯酰胺,N-叔丁基-N-(二乙基膦酰基)(甲基)丙烯酰胺,N,N-二(2-二乙基氨基乙基)(甲基)丙烯酰胺,4-(甲基)丙烯酰基酰氨基-4-甲基-2-戊醇,N-(甲氧基甲基)(甲基)丙烯酰胺,N-(2-羥基乙基)(甲基)丙烯酰胺,N-乙酰基(甲基)丙烯酰胺,N,N-(二甲基氨基乙基)(甲基)丙烯酰胺,N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺,N-甲基(甲基)丙烯酰胺,N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺,N-異丙基(甲基)丙烯酰胺;雜環(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸2-(1-咪唑基)乙酯,(甲基)丙烯酸2-(4-嗎啉基)乙酯,和1-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)-2-吡咯烷酮;包含磷,硼和/或硅的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸2-(二甲基磷酸根合)丙酯,(甲基)丙烯酸2-(亞乙基亞磷酸根合)丙酯,硼酸2,3-亞丁基甲基丙烯酰基乙基酯,甲基丙烯酸2-(二甲基磷酸根合)丙酯,甲基二乙氧基甲基丙烯酰基乙氧基硅烷,甲基丙烯酸二乙基磷酸根合乙酯,(甲基)丙烯酸二甲基膦基甲酯,(甲基)丙烯酸二甲基膦酰基乙酯,(甲基)丙烯酰基膦酸二乙基酯,(甲基)丙烯酰基磷酸二丙基酯;含硫的(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸乙基亞硫酰基乙酯,(甲基)丙烯酸4-硫代氰酸根合丁酯,(甲基)丙烯酸乙基磺酰基乙酯,(甲基)丙烯酸硫代氰酸根合甲酯,(甲基)丙烯酸甲基亞硫酰基甲酯,二(甲基)丙烯酰基氧基乙基)硫化物;三(甲基)丙烯酸酯,如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和甘油三(甲基)丙烯酸酯;二(烯丙基碳酸酯),如乙二醇二(烯丙基碳酸酯),1,4-丁烷二醇二(烯丙基碳酸酯),二甘醇二(烯丙基碳酸酯);乙烯基鹵化物,如氯乙烯,氟乙烯,偏二氯乙烯,和偏二氟乙烯;乙烯基酯,如乙酸乙烯酯;苯乙烯,在側鏈中具有烷基取代基的取代的苯乙烯,如α-甲基苯乙烯和α-乙基苯乙烯,在環上具有烷基取代基的取代的苯乙烯,如乙烯基甲苯和p-甲基苯乙烯,鹵化苯乙烯,如單氯苯乙烯,二氯苯乙烯,三溴苯乙烯,和四溴苯乙烯;雜環乙烯基化合物,如2-乙烯基吡啶,3-乙烯基吡啶,2-甲基-5-乙烯基吡啶,3-乙基-4-乙烯基吡啶,2,3-二甲基-5-乙烯基吡啶,乙烯基嘧啶,乙烯基哌啶,9-乙烯基咔唑,3-乙烯基咔唑,4-乙烯基咔唑,1-乙烯基咪唑,2-甲基-1-乙烯基咪唑,N-乙烯基吡咯烷酮,2-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基吡咯烷,3-乙烯基吡咯烷,N-乙烯基己內酰胺,N-乙烯基丁內酰胺,乙烯基氧戊環,乙烯基呋喃,乙烯基噻吩,乙烯基硫戊環,乙烯基噻唑和氫化乙烯基噻唑,乙烯基噁唑和氫化乙烯基噁唑;乙烯基醚和異戊烯基醚;馬來酸和馬來酸衍生物,如馬來酸的單酯和二酯,其中所述醇殘基具有1-9個碳原子,馬來酸酐,甲基馬來酸酐,馬來酰亞胺,甲基馬來酰亞胺;富馬酸和富馬酸衍生物,如富馬酸的單酯和二酯,其中所述醇殘基具有1-9個碳原子;和二烯,如1,2-二乙烯基苯,1,3-二乙烯基苯,1,4-二乙烯基苯,1,2-二異丙烯基苯,1,3-二異丙烯基苯,和1,4-二異丙烯基苯。
在本文中,措辭(甲基)丙烯酸酯包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以及兩者的混合物。相應地,措辭(甲基)丙烯酸包括甲基丙烯酸和丙烯酸以及兩者的混合物。
烯屬不飽和單體可單獨或混合使用。
優選的不飽和化合物A)包括丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯和/或乙烯基芳香化合物,尤其甲基丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸正丁酯,丙烯酸乙基己酯和/或苯乙烯。
按照本發明,已經發現使用包含以下物質的反應性樹脂是特別合適的A-1)(甲基)丙烯酸酯 10-100%重量,包括C1-C6(甲基)丙烯酸酯 0-97%重量,C7(甲基)丙烯酸酯 0-50%重量和多官能(甲基)丙烯酸酯 0.1-10%重量,和如果需要A-2)共聚單體 0-90%重量,包括乙烯基芳香化合物 0-30%重量和乙烯基酯 0-30%重量,組分A-1)和A-2)的總和是100%重量。
在此優選的是其醇殘基包含1-5個碳原子的(甲基)丙烯酸酯。較長鏈酯,即,其醇殘基包含7或更多碳原子的化合物使得涂層更柔性但同時更軟,這樣限制了其使用性能。其含量因此優選限制到50%重量。
組分A)包含有利地0.1-10%重量的一種或多種多官能(甲基)丙烯酸酯。
這些尤其包括具有兩個,三個或更多官能度的化合物。特別優選的是二官能(甲基)丙烯酸酯以及三官能(甲基)丙烯酸酯。
(a)二官能(甲基)丙烯酸酯下式化合物 其中R是氫或甲基和n是正整數3-20,如丙烷二醇,丁烷二醇,己烷二醇,辛烷二醇,壬烷二醇,癸烷二醇,和二十烷二醇的二(甲基)丙烯酸酯;下式化合物 其中R是氫或甲基和n是正整數1-14,如乙二醇,二甘醇,三甘醇,四甘醇,十二甘醇,十四甘醇,丙二醇,二丙基二醇,和十四丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯;和甘油二(甲基)丙烯酸酯,2,2’-二[p-(g-甲基丙烯酰基氧基-b-羥基丙氧基)苯基丙烷]或二-GMA,雙酚A二甲基丙烯酸酯,新戊基二醇二(甲基)丙烯酸酯,每分子具有2-10個乙氧基基團的2,2’-二(4-甲基丙烯酰基-氧基聚乙氧基苯基)丙烷,和1,2-二(3-甲基丙烯酰基氧基-2-羥基丙氧基)丁烷。
(b)具有三個或更多官能度的(甲基)丙烯酸酯三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。
(c)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯2mol含羥基的(甲基)丙烯酸酯單體與1摩爾二異氰酸酯的反應產物和具有兩個NCO端基團的氨基甲酸酯預聚物與包含羥基基團的甲基丙烯酸單體的反應產物,例如表示為以下通式 其中R1是氫或甲基基團,R2是亞烷基基團,和R3表示有機基團。
所述交聯單體a)-c)單獨或以兩種或多種單體的混合物形式使用。
可特別有利地使用的多官能單體主要包括三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM),2,2-二-4(3-甲基丙烯酰基氧基-2-羥基丙氧基)苯基丙烷(二-GMA),3,6-二氧雜八亞甲基二甲基丙烯酸酯(TEDMA),7,7,9-三甲基-4,13-二氧代-3,14-二氧雜-5,12-二氮雜十六烷-1,16-二氧基二甲基丙烯酸酯(UDMA)和/或1,4-丁烷二醇二甲基丙烯酸酯(1,4-BDMA)。其中,1,4-丁烷二醇二甲基丙烯酸酯又是最優選的。
在該優選的實施方案意義上的共聚單體是可與上述(甲基)丙烯酸酯共聚的所有的烯屬不飽和化合物。這些尤其包括乙烯基酯,氯乙烯,偏二氯乙烯,乙酸乙烯酯,苯乙烯,在側鏈中具有烷基取代基的取代的苯乙烯,如α-甲基苯乙烯和α-乙基苯乙烯,在環上具有烷基取代基的取代的苯乙烯,如乙烯基甲苯和對甲基苯乙烯,鹵化苯乙烯,如單氯苯乙烯,二氯苯乙烯,三溴苯乙烯,和四溴苯乙烯,乙烯基醚和異丙烯基醚,馬來酸衍生物,如馬來酸酐,甲基馬來酸酐,馬來酰亞胺,甲基馬來酰亞胺,苯基馬來酰亞胺,和環己基馬來酰亞胺,和二烯,如1,3-丁二烯和二乙烯基苯。
共聚單體的含量優選被限制至不超過組分A-1)和A-2)的總和的90%重量,尤其是不超過50%重量,否則聚合涂層的機械性能可受到不利影響。乙烯基芳香化合物的含量在這種情況下優選被限制至組分A-1)和A-2)的總和的30%重量,因為較高含量可導致體系的分離。乙烯基酯的含量同樣優選被限制至組分A-1)和A-2)的總和的30%重量,因為在低溫度下它們不具有令人滿意的貫穿整體的固化,和往往具有不利的收縮行為。
可存在于組分A)中的所有上述單體是可購得的。
組分B)為了調節反應性樹脂的粘度和流動性能以及用于樹脂或聚合涂層的較好的固化或其它性能,可以將一種聚合物或預聚物加入組分A)。所述(預)聚合物應該可溶脹或可溶于組分A)中。向1重量份A)中優選使用0-2重量份(預)聚合物。
特別合適的組分B)是,例如,可作為固體聚合物溶解在A)中的聚(甲基)丙烯酸酯。它們可同樣用作所謂的糖漿,即,相應單體的部分聚合的組合物。
尤其合適的是聚氯乙烯,聚乙酸乙烯酯,聚苯乙烯,環氧樹脂,環氧(甲基)丙烯酸酯,不飽和聚酯,聚氨酯或其混合物,或與上述聚(甲基)丙烯酸酯的混合物作為組分B)。所述(預)聚合物也可用作共聚物。
可特別成功地用于本發明的(預)聚合物尤其包括不釋放任何單體的基于(甲基)丙烯酸酯的粘結劑,如可購自Rhm GmbH的DEGALAN LP。
這些聚合物例如,作為穩定劑,作為成皮劑和作為流動改進劑用于調控柔韌性能,即控制收縮。
上述(預)聚合物一般是可購得的。另外它們可按照熟練技術人員已知的方式制成。
可用于生產厚度低于5mm的薄涂層的反應性樹脂優選包含至少1%重量,更優選至少10%重量的聚合物,如,聚(甲基)丙烯酸酯,基于A)+B)的總和。
組分C)反應性樹脂具有在固化時空氣抑制的傾向。這樣得到如同其余材料一樣,能夠與空氣接觸的上樹脂層在較大程度上保持粘性和不變成固態。因此為了防止或改進該行為,向反應性樹脂,尤其是甲基丙烯酸酯樹脂中添加其濃度優選接近溶解度限度的石蠟和/或蠟。如果該配方的成分蒸發,超出溶解度限度,并在表面上形成細石蠟膜,該膜有效地防止上進樹脂層的空氣抑制和因此得到干表面。
蠟和石蠟一般是溶解在液體,未固化樹脂中的非極性物質。隨后在聚合反應過程中交聯增加,其與樹脂的相容性下降,這樣它們能夠形成第二相和遷移至聚合的樹脂材料的表面。它們隨后能夠在表面上形成粘附膜,和能夠將該材料與大氣氧隔絕。利用這種對氧的排除,促進樹脂在其表面上的聚合反應。尤其是,蠟和/或石蠟的加入因此降低該表面的粘性,這樣能夠抵消氧的抑制劑作用。
原則上合適的是低于溶解度限度下具有上述均相表面層形成行為的所有物質。
合適的蠟尤其包括石蠟,微晶蠟,巴西棕櫚蠟,蜂蠟,羊毛脂,鯨油,聚烯烴蠟,地蠟,小燭樹蠟蠟,和類似物。
但石蠟被證實是尤其合適的。它們主要由具有通式CnH2n+2的直鏈烴組成,其中n=10-70,且異-和環-烷烴/-石蠟的含量是0-60%。得自輕和中潤滑油的真空蒸餾餾分的這些蠟的優點在于它們在(甲基)丙烯酸酯樹脂中所常見的條件下是非常不起反應性的。它們不溶于水和基本上不溶于低分子質量脂族醇和醚。它們在酮,氯化烴,汽油,苯,甲苯,二甲苯,和高級芳香化合物中的溶解度較好。溶解度隨著熔點升高,即,隨著蠟的分子量變得更大而下降。微結晶石蠟的軟化點是35-72。市場上常見商品具有在100℃下的粘度2-10mm2/s。
已被證實優選用于反應性樹脂,尤其用于地面涂層的蠟尤其包括完全精制和脫油的蠟。這些等級的油含量不超過2.5%。特別優選的是具有軟化點40℃-60℃和在100℃下的粘度2.0-5.5mm2/s的產品。
蠟和/或石蠟優選以基于組分A)-B)的總重0.1-5%重量,更優選1%重量的量加入。如果蠟和/或石蠟的加入量明顯超過5%重量,可對地面涂層的強度產生不利影響。如果蠟和/或石蠟的加入量低于0.1%,減味樹脂不表現出無粘固化。
因為石蠟和/或蠟根據本發明利用蒸發而表現出它們的作用,因此組分A)有利地充分進行蒸發。因此特別優選的是酯基團包含1-6個碳原子的(甲基)丙烯酸酯單體。
組分D)反應性樹脂有利地適用于冷固化,即,為了聚合反應,它優選包含由促進劑和過氧化物催化劑或引發劑組成的氧化還原體系。其中加入這些促進劑和引發劑的量取決于每種特定的體系和可由熟練技術人員利用常規實驗而確定。但它們應該足夠用于組分A)的冷固化。
促進劑的加入量通常是基于組分A)-E)的總和的0.01-5%重量,優選0.5-1.5%重量。特別適用作促進劑的化合物尤其包括胺和硫醇,如N,N-二甲基-對-甲苯胺,N,N-二異丙氧基-對-甲苯胺,N,N-二(2-羥基乙基)-對-甲苯胺,N,N-二甲基苯胺,和二醇二巰基乙酸酯,其中特別優選的是N,N-二(2-羥基乙基)-對-甲苯胺和N,N-二甲基-對-甲苯胺。
另外有機金屬鹽可用作促進劑,這些鹽的用量通常是基于組分A)-E)的總和的0.001-2%重量。這些促進劑尤其包括環烷酸銅和油酸銅。
特別適用作過氧化物催化劑或引發劑的化合物組包括例如酮過氧化物,二酰基過氧化物,過酯,過縮酮,和這些組的化合物相互間和與沒有提及的活性固化劑和引發劑的混合物。
為此特別優選的化合物是如甲基乙基酮過氧化物,乙酰基丙酮過氧化物,酮過氧化物,甲基異丁基酮過氧化物,環己酮過氧化物,過氧化二苯甲酰,過苯甲酸叔丁基酯,過氧異丙基碳酸叔-丁基酯,2,5-二(2-乙基己酰基過氧)-2,5-二甲基己烷,過氧-2-乙基己酸叔-丁基酯,過氧-3,5,5-三甲基己酸叔-丁基酯,1,1-二(叔-丁基過氧)環己烷,1,1-二(叔-丁基過氧)-3,3,5-三甲基環己烷,枯基氫過氧化物,氫過氧化叔丁基,過氧化二枯基,二(4-叔-丁基環己基)過二碳酸酯,酮-過氧化物型,過酯型的混合物,和兩種或多種前述化合物相互間的混合物。在上述化合物中,過氧化二苯甲酰是尤其有利的。
引發劑的用量通常是基于組分A)-E)的總和的0.1-10%重量,優選0.5-5%重量。在樹脂中,促進劑,如,N,N-二甲基-對-甲苯胺可已經存在于組分D)中,而在環境溫度下沒有出現聚合反應。反應通過加入組分D)的剩余成分而引發,組分D)通常計算使得(甲基)丙烯酸酯體系具有儲存期10min-20min。本發明的(甲基)丙烯酸酯體系因此僅在施用之前不久包含全部的組分D);直至使用時,組分D)是不存在的或僅部分存在,或,換句話說,整個官能氧化還原體系被保持相互分開直至可聚合成分聚合,而氧化還原體系的各成分可已經與可聚合物質預混。
組分E組分E)是可有可無的。它包括在用于地面涂層的(甲基)丙烯酸酯反應性樹脂中常見的多種添加劑。可僅作為例子提及的那些包括以下凝固劑,抗靜電劑,抗氧化劑,生物穩定劑,化學發泡劑,脫模劑,阻燃劑,潤滑劑,著色劑,流動改進劑,填料,滑動劑,粘附性促進劑,抑制劑,催化劑,光穩定化劑,熒光增白劑,有機亞磷酸酯,油,顏料,沖擊改性劑,增強劑,增強纖維,風化保護劑,和增塑劑。
這些可有可無的添加劑可以變化量存在于反應性樹脂中。某些添加劑在本發明中是尤其優選的,如組E1)-E4)的添加劑。
組E1)特別有意義地加入反應性樹脂中的添加劑是抑制劑E1)組。
抑制劑有利地加入可聚合樹脂混合物中以針對不希望的,過早固化進行保護。這些抑制劑用作自由基鏈轉移試劑,以清除通常存在的自由基,和明顯增加樹脂配方的儲存性能。但如果特意通過加入有機過氧化物而引發固化,所加的抑制劑具有可被迅速超越的優點。主要使用1,4-二羥基苯。但也可使用其它取代的二羥基苯。一般來說這些抑制劑可表示為通式(E1.I) 其中R1是具有1-8個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團,鹵素或芳基,優選具有1-4個碳原子的烷基基團,更優選甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲-丁基,叔-丁基,Cl,F或Br;n是整數1-4,優選1或2;和R2是氫,具有1-8個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團或芳基,優選具有1-4個碳原子的烷基基團,更優選甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲-丁基或叔-丁基。
但也可使用具有1,4-苯醌的化合物作為其母體化合物。這些化合物可描述于結構式(E1.II)
其中R1是具有1-8個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團,鹵素或芳基,優選具有1-4個碳原子的烷基基團,更優選甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲-丁基,叔-丁基,Cl,F或Br;和n是整數1-4,優選1或2。
也可使用具有通式結構(E1.III)的酚類 其中R1是具有1-8個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團,芳基或芳烷基,與也可包含雜原子如S,O和N的1-4元醇的丙酸酯,優選具有1-4個碳原子的烷基基團,更優選甲基,乙基,正丙基,異丙基,正丁基,異丁基,仲-丁基,叔-丁基。
其它有利種類的物質表示為基于具有結構式(E1.IV)的三嗪衍生物的位阻酚類 其中R=具有結構式(E1.V)的化合物
其中R1=CnH2n+1其中n=1或2。
特別成功地使用的是化合物1,4-二羥基苯,4-甲氧基苯酚,2,5-二氯-3,6-二羥基-1,4-苯醌,1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔-丁基-4-羥基芐基)苯,2,6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚,2,4-二甲基-6-叔-丁基苯酚,2,2-二[3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯基-1-氧代丙氧基甲基]]-1,3-丙烷二基酯,2,2’-硫代二乙基二[3-(3,5-二-叔-丁基-4-羥基苯基)]丙酸酯,十八烷基3-(3,5-二-叔-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯,3,5-二(1,1-二甲基乙基-2,2-亞甲基二(4-甲基-6-叔-丁基)苯酚,三(4-叔-丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-s-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮,三(3,5-二-叔-丁基-4-羥基)-s-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮或叔-丁基-3,5-二羥基苯。
基于總體樹脂配方的重量,抑制劑單獨或作為混合物的含量一般是0.0005-1.3%(wt/wt)。
組E2)在添加劑和附加物內的另一重要種類的物質是填料E2)。
在液體樹脂配方中的合適的填料和/或顏料包括所有的常規添加物如,例如,天然和合成碳酸鈣,白云石,硫酸鈣,硅酸鹽如硅酸鋁,硅酸鋯,滑石,高嶺土,云母,長石,霞石,正長巖,硅灰石,以及玻璃珠粒或硅酸鹽珠粒,沙形式的二氧化硅,石英,石英巖,磨石,珍珠巖,硅藻土,和硅藻土,硫酸鋇,碳化物如,例如,SiC,硫化物(如,MoS2,ZnS)或鈦酸鹽如,例如,BaTiO3,鉬酸鹽如,例如,鉬酸鋅,鉬酸鈣,鉬酸鋇,和鉬酸鍶,磷酸鹽如,例如,鋅,鈣,和鎂的磷酸鹽。同樣高度合適的是金屬粉末或金屬氧化物如Al粉末,銀粉或氫氧化鋁。也可使用的是炭黑,石墨粉末,木粉,合成纖維(基于聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚乙烯基醇),玄武巖纖維,C纖維,芳酰胺纖維,聚苯并咪唑纖維,PEEK纖維,聚乙烯纖維,硼纖維,陶瓷纖維。相對總體配方的常見百分數值是0-60%wt/wt。
組E3)在可能添加劑中,另外特別重要的是抗氧化劑和熱穩定劑E3)組。
這些化合物本身是熟練技術人員熟悉的。例如,可以提及以下多種合適的添加物氯醌酸(2,5-二氯-3,6-二羥基-1,4-苯醌),對苯二酚(1,4-二羥基苯),Irganox 1330(1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔-丁基-4-羥基芐基)苯,Vulkanox BHT(2,6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚),4-叔-丁基焦兒茶酚,下式化合物E3.I) 其中n是整數1-4,R1是具有1-8個碳原子,優選具有1-4個碳原子的取代的或未取代的,直鏈或支鏈烷基基團,芳基基團或鹵素,優選氯,氟或溴,和R2是氫或具有1-8個碳原子,優選具有1-4個碳原子的取代的或未取代的,直鏈或支鏈烷基基團,Irganox 1010(3,5-二(1,1-二甲基乙基-2,2-亞甲基二(4-甲基-6-叔-丁基)苯酚),Irganox 1035(2,2’-硫代二乙基二(3-(3,5-二-叔-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯),Irganox 1076(十八烷基3-(3,5-二-叔-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯,Topanol O,Cyanox 1790(三(4-叔-丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮),Irganox 1098,和類似物。
組E4)其它種類的特定添加物是增塑劑(E4)組。
增塑劑例如,用作用于自動雙組分混合工藝的過氧化物組分的吸收試劑(減敏劑),用于調控壓縮強度和抗彎曲強度,和用于調節表面張力。
已知用于反應性樹脂的增塑劑的例子包括鄰苯二甲酸酯,己二酸酯,氯化石蠟,脲樹脂,蜜胺樹脂,改性酚鹽,聚二醇氨基甲酸酯。
反應性樹脂包含優選最高7重量份,尤其是最高2重量份的增塑劑/10重量份A)+B)的總和。
在本發明中,氣流在施用涂料過程中利用過壓通風設備經過所要涂覆的表面。該氣流的用途尤其是盡可能快速地去除源自涂料的任何令人討厭的氣味和/或健康危害蒸氣,這樣在施用涂料過程中,令人討厭的氣味和/或健康危害(如果存在)得到避免,這樣不再絕對需要穿戴特殊的保護服。合適的過壓通風設備是已有技術的熟練技術人員已知的,和包括,例如,風扇設備,尤其高性能風扇。按照本發明,可以使用一個或多個移動過壓通風設備,術語“移動過壓通風設備”在本文中是指沒有固定地連接到其周圍,尤其是連接到建筑物上的過壓通風設備。區別于此的是固定過壓通風設備,即,固定地連接到其周圍,尤其是連接到建筑物上的過壓通風設備。移動過壓通風設備的使用因此是尤其有利的,因為它使得過壓通風設備根據當地情況得到最佳的定位和排列。因此,通過使用可容易攜帶和可迅速安裝和排列的移動過壓通風設備,可以有效地去除有害健康的蒸氣和氣體。按照本發明使用的氣體的性質原則上是任意的。但已經證實特別有利地使空氣經過所要涂覆的表面。
氣流的組成在該方法過程中有利地保持恒定,這樣確保涂層的非常均勻固化條件和因此的均勻材料性能。氣流的溫度優選為-20℃至100℃,更優選10℃-50℃,尤其是10℃-30℃。
本發明方法尤其適用于在建筑物中,尤其在密閉空間中和在大廠房中施用涂層。氣流非常迅速地去除源自涂料的任何令人討厭的氣味和/或健康危害蒸氣,這樣它們在建筑物中的濃度下降并滿足規定的MAC水平。
該至少一個過壓通風設備被優選排列在建筑物外的建筑物墻壁中的開口的前方的一定距離上,這樣防止(如果可能)建筑物中的壓力過度增加,而且這樣允許建筑物中的高度有效的氣體交換。為了防止建筑物中的湍流和因此確保涂料的均勻固化,已經證實在本文中特別有利地使氣流由優選位于氣體流動方向的建筑物經過至少一個通風裝置。如果氣體的層流經過所要涂覆的表面,可實現尤其有利的結果。
在本發明方法的一個尤其優選的實施方案中,由至少一個過壓通風設備產生的氣流被至少一個偏轉器裝置所偏轉,所述裝置與過壓通風設備分離,離它有一定距離,且優選是可攜帶的,所述偏轉器裝置位于過壓通風設備和所要涂覆的表面之間。合適的偏轉器設備是已有技術的熟練技術人員已知的,尤其是從其公開內容在此作為參考特意并入本發明的出版物EP 690 271 A中得知。
它們優選包括入口,出口,和位于入口和出口之間的偏轉器元件。通過提供由過壓通風設備產生的氣流所用的偏轉器裝置,可以有利地使用例如已知用于內部空間通風的防火的現有過壓通風設備。
偏轉器裝置的出口以一種簡單的方式排列在所要涂覆的表面的方向上且入口排列在過壓通風設備的方向上。如果過壓通風設備隨后開始操作,同時過壓通風設備在入口的方向上通風,氣流撞擊偏轉器裝置的入口和出口之間的偏轉器元件,這樣氣流在所要涂覆的表面的方向上偏轉,且此處的氣體和蒸氣被流入的氣流所置換。
偏轉器裝置可有利地是可攜帶的。
為了使本發明設備的效率最大化,偏轉器元件可由氣體不可滲透材料制成。為此,可以使用,例如,塑料,金屬材料或涂覆物質。
氣體不可滲透材料的提供確保由過壓通風設備發出的氣流的最大部分被偏轉和不經過偏轉器元件,正如使用氣體可滲透材料時的情形。過壓通風設備相對偏轉器裝置的精確排列可通過使偏轉器裝置經過纜索,桿或類似物連接到過壓通風設備上而變得更容易。
如果提供至少兩個纜索,桿或類似物用于將偏轉器裝置與過壓通風設備連接,該設備(如果所有的纜索,桿或類似物具有相同的長度)可相對偏轉器裝置的偏轉器元件精確排列,這樣該整個裝置可有效地操作。
另外,纜索,桿或類似物防止偏轉器裝置被過壓通風設備所吹開,因為偏轉器裝置連接到過壓通風設備上且由于過壓通風設備所產生的氣流的動態壓力而出現的力被纜索,桿或類似物所吸收。
偏轉器裝置和過壓通風設備之間的距離可利用安裝在纜索,桿或類似物上的急動管接頭而變化。偏轉器裝置和過壓通風設備之間的距離可因此改變使得實現本發明裝置的最佳效率。
另外,有利地利用常規固定件將偏轉器裝置的出口的排列固定在所要涂覆的表面的方向上。在本文中,按照本發明,可拆卸的固定方法是尤其優選的。
涂層施用的方向原則上是任意的但有利地選擇使得涂料在與氣流方向相反的方向上施用。這樣確保源自涂料的任何令人討厭的氣味和/或健康危害蒸氣直接從進行施工的人身上被去除。
在本發明中,涂料的施用和固化優選在-10℃至+45℃,尤其是+10℃至+30℃的溫度下進行。
權利要求
1.一種涂覆表面的方法,其中具有在25℃下測定的粘度<100Pa.s的涂料被施用到所要涂覆的表面上并固化,特征在于在施用涂料的過程中利用至少一個移動過壓通風設備使氣流經過所要涂覆的表面。
2.權利要求1的方法,特征在于使用包含一種反應性樹脂的涂料,所述樹脂包含A)1重量份至少一種烯屬不飽和化合物,B)0-2重量份可溶脹或可溶于A)的(預)聚合物,C)0-0.15重量份至少一種石蠟和/或蠟,D)氧化還原體系,至少就涉及該氧化還原體系的一種組分而言,它保持獨立直至該體系的可聚合成分的聚合反應,且包含用量足以用于組分A)的冷固化的促進劑和過氧化物催化劑或引發劑,和E)常規添加劑。
3.權利要求2的方法,特征在于使用包含至少一種丙烯酸酯,至少一種甲基丙烯酸酯和/或至少一種乙烯基芳香化合物作為烯屬不飽和化合物A)的反應性樹脂。
4.權利要求3的方法,特征在于使用包含甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸丁酯,丙烯酸乙基己酯和/或苯乙烯作為烯屬不飽和化合物A)的反應性樹脂。
5.前述權利要求至少一項的方法,特征在于使用包含以下物質的反應性樹脂A-1)(甲基)丙烯酸酯 10-100%重量,包括C1-C6(甲基)丙烯酸酯 0-97%重量,≥C7(甲基)丙烯酸酯 0-50%重量和多官能(甲基)丙烯酸酯 0.1-10%重量,和如果需要A-2)共聚單體 0-90%重量,包括乙烯基芳香化合物 0-30%重量和乙烯基酯 0-30%重量,組分A-1)和A-2)的總和是100%重量。
6.前述權利要求至少一項的方法,特征在于所用的反應性樹脂包含0-100重量份/10重量份組分(A+B)的組分E)。
7.前述權利要求至少一項的方法,特征在于使用其中組分B)包含至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的(預)聚合物的反應性樹脂。
8.前述權利要求至少一項的方法,特征在于使用其中組分C)的含量是2.5-3.5重量份/100重量份(A+B)的總和的反應性樹脂。
9.前述權利要求至少一項的方法,特征在于使用其中組分D)是包含胺和過氧化二苯甲酰,尤其N,N-二(2-羥基乙基)-對-甲苯胺和過氧化二苯甲酰的體系的反應性樹脂。
10.前述權利要求至少一項的方法,特征在于固化在溫度-10℃至+45℃,優選+10℃至+30℃下進行。
11.前述權利要求至少一項的方法,特征在于涂料在與氣流方向相反的方向上施用。
12.前述權利要求至少一項的方法,特征在于涂料在建筑物中使用。
13.權利要求12的方法,特征在于一種氣流在施用涂料過程中利用至少一個過壓通風設備經過所要涂覆的表面,其中所述至少一個過壓通風設備位于該建筑物墻壁中的開口的前方的一定距離上。
14.權利要求12和/或13的方法,特征在于氣流由優選位于氣體流動方向上的建筑物經過至少一個通風裝置。
15.前述權利要求至少一項的方法,特征在于一個層狀氣流經過所要涂覆的表面上。
16.前述權利要求至少一項的方法,特征在于使用一種移動過壓通風設備。
17.前述權利要求至少一項的方法,特征在于由所述至少一個過壓通風設備產生的氣流被至少一個偏轉器裝置所偏轉,所述裝置與過壓通風設備分離,離它有一定距離,且優選是可攜帶的,其中所述偏轉器裝置位于過壓通風設備和所要涂覆的表面之間。
全文摘要
本發明涉及一種涂覆表面的方法。按照該方法,具有在25℃下測定的粘度<100Pa.s的涂料被施用到所要涂覆的表面上并被固化。本發明方法特征在于在施用該涂料的過程中利用至少一個移動過壓通風設備使氣流被引導經過所要涂覆的表面上。
文檔編號C09D191/00GK1589182SQ02822920
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月21日 優先權日2001年12月21日
發明者P·貝里克, H-J·奧爾, W·德什, D·拉伯, S·克拉爾, J·斯特雷特, S·肖勒 申請人:羅姆兩合公司