具有螯合剂官能团的涂料组合物的制作方法

文档序号:3794045阅读:286来源:国知局
具有螯合剂官能团的涂料组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供了地坪涂料组合物,其包含(A)水性溶剂;和(B)螯合聚合物,所述螯合聚合物包含源自于一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐、一种或多种其他可聚合单体、一种或多种烯键式不饱和单体和任选的一种或多种交联单体的单元。例如,所述氨基羧酸化合物或它们的盐可以是亚氨基二乙酸(IDA)、亚氨基二琥珀酸(IDS)、乙二胺三乙酸(ED3A)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)或它们的盐的一种或多种。合适的可聚合单体可以是甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、烯丙基缩水甘油醚(AGE)、乙烯基苄基氯(VBC)、烯丙基溴和它们的衍生物的一种或多种。
【专利说明】具有螯合剂官能团的涂料组合物

【技术领域】
[0001]本发明涉及用作地坪涂料(floor coating)的组合物,其具有良好的耐划和耐磨性,以及容易去除性,并且其包含水性溶剂和螯合聚合物,所述螯合聚合物包含源自于一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐、和一种或多种其他单体的单元。

【背景技术】
[0002]地坪涂料组合物(例如光亮剂)应用于地坪基材,例如乙烯树脂、地砖或木材,以保持干净和清洁的外观。它们通常计划是牺牲型涂层,其形成膜,通过牺牲性地接受和抵抗在地坪基材的正常使用期间遇到的痕迹、污物、磨损、擦伤和划痕来保护所述底下的地坪基材。在它的使用寿命期间,所述保护膜必须经得起严格的维护程序,例如水性洗涤剂刷洗和磨料机械磨蚀,以在可能的情况下除去随时间蓄积的污物、磨损和划痕。当所述防护膜的使用或美观寿命期满时,它从所述基材上除去并用新的涂料组合物代替。因此,容易去除性正如涂层抵抗痕迹、污物、划痕和洗涤剂的能力一样重要。
[0003]过去的技术使用过渡金属交联,例如用锌,来取得耐洗涤剂性和可去除性之间的平衡,同时保持所述涂料组合物的耐久性。近年来,对于环境安全的高度关注使得在地坪光亮剂组合物中利用锌交联技术较不可接受。锌对溪流、河流和湖泊中的水生生物可以是毒性的。市政污水管设施对于废水中进入他们设施的锌水平具有阈值限制。虽然地坪涂料(finish)行业对锌的总输入量的贡献可能比较小,但它仍然是市政排污当局的焦点。许多美国城市和学区,以及美国绿色建筑委员会(United States Green Building Council),已经开始在他们的监管清洁产品和劳务合同中要求使用无锌涂料。迄今为止开发的无锌地板光亮剂组合物因未提供对抵抗磨损、污物和划痕的充分抗性,或因不能提供对用于修复所述涂层的洗涤剂和机械摩擦的可接受的耐受性,往往达不到期望的性能特性。例如,参见美国专利申请公布N0.2007/0254108,它公开了利用钙代替锌的地坪涂料组合物,但是未能符合行业要求。还有,参见美国专利N0.6,586,516,它公开了包含乙酰乙酸酯功能聚合物和二价金属离子的水性涂料组合物,所述二价金属离子可以是锌,但是优选是碱土金属离子,例如钙、镁或其混合物。美国专利N0.6,586,516的组合物提供了对多种基材具有磨损痕迹抗性、抗擦伤性和抗冲击性的表面涂料。最终使用的用户会强烈偏好这样的无锌地坪光亮剂,它提供现行的含锌现有技术地坪涂料期望达到的性能,包括对磨损、擦伤、印痕、沾污等的抗性并且还提供有利的可去除性质。
[0004]当利用锌以外的多价金属例如钙或镁来实现地坪涂料组合物中的交联时遇到的问题是,必须使用较高水平的这类其他金属,而同时涂料稳定性变得难以保持。还希望掺入利用传统的络合单体(例如非环酸、甲基丙烯酸、衣康酸)通常不能实行的其他金属例如招、错和钦。
[0005]也已经尝试其他解决方案。例如,美国专利N0.5,574,090描述了在水性涂料体系中金属交联的替代方案,其中涂料组合物包含可溶胀聚合物与含有将与溶胀剂相互作用的官能团的聚合物的组合,以促进涂料在它使用寿命结束时的剥离和去除。本专利还教导了酸-官能聚合物可以与胺溶胀剂一起使用和胺官能聚合物可以与酸溶胀剂一起使用。美国专利N0.5,574,090教导了最优选的是包含羧酸官能团的聚合物(作为所述可溶胀聚合物)与胺(例如氨)和低级烷基或低级烷醇胺的组合。
[0006]美国专利N0.5,426,142教导了成膜聚合物,其包含乙酰乙酸酯官能团并且还与氨基官能硅烷反应,以产生自交联的、环境固化的成膜聚合物,所述聚合物适合于各种用途,包括用于木材、玻璃和混凝土的涂料和密封剂。
[0007]近年来,已经认识到具有螯合官能团的丙烯酸聚合物可用于在各种应用中结合金属离子。例如,美国专利N0.3,331,773教导了具有螯合官能团的水溶性聚合物的制备,所述聚合物可用作抑制钙和镁结垢形成的水处理剂。这些聚合物通过将水溶性螯合单体接枝到具有脂族聚合主链的水溶性聚合物上而形成。二亚乙基三胺、乙二胺四乙酸(EDTA)、和其他多亚烷基多胺多乙酸在美国专利N0.3,331,773中被确定为合适的螯合单体例子。
[0008]另外,美国专利号5,514,732也描述了由具有螯合官能团的水不溶性聚合物制成的隐形眼镜。所述聚合物由具有可聚合烯烃基团的氨基多羧酸、以及亲水单体和一种或多种交联单体制成。
[0009]美国专利申请N0.2008/00262192描述了具有高螯合性能和粘土分散性的水溶性聚合物,它适合于用作洗涤剂、水处理剂和分散剂。这些聚合物通过聚合含氨基的烯丙基单体与其他可聚合单体(包括但不限于不饱和单羧酸单体)而制造,所述含氨基烯丙基单体源自于向烯丙基单体例如烯丙基缩水甘油醚(AGE)加成胺化合物例如亚氨基二乙酸(IDA)。
[0010]最近,已经发现乙烯基氨基羧酸盐/酯单体可用于提供胺基螯合官能团。乙烯基氨基羧酸盐/酯单体是具有胺基螯合官能团的整类可聚合丙烯酸单体,并且其与通常用于产生各种类型的丙烯酸单体的烯键式不饱和单体一起是可聚合的。这涉及在前述美国专利申请N0.2008/00262192中描述的技术,其中描述了 AGE-1DA乙烯基氨基羧酸盐/酯单体并将其引入羧酸基共聚物中。包含源自于这样的乙烯基氨基羧酸盐/酯单体的聚合单元的聚合物已经确定为有效的螯合剂,并因此预期可用于各种可能的应用。美国专利申请公布
N0._(美国序号 61/553626,61/553,642,61/553,658)描述了其他乙烯基氨基羧酸盐/酯单体,例如,包括从(IDA)、亚氨基二琥珀酸(IDS)或其盐和乙烯基环氧基苯单体之间、或乙二胺三乙酸(ED3A)或其盐和可聚合的乙烯基单体例如乙烯基环氧基苯、烯丙基缩水甘油醚、或缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯之间的反应产生的乙烯基氨基羧酸盐/酯单体。还公开了具有螯合官能团的聚合物,其包含源自于从乙二胺二琥珀酸(EDDS)或其盐和可聚合的乙烯基单体例如乙烯基环氧基苯、烯丙基缩水甘油醚或缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯之间的反应产生的氨基羧酸盐/酯单体的聚合单元。
[0011]本发明解决了对无锌地坪涂料组合物的需求,所述组合物提供了对痕迹、污物、划痕、磨损和洗涤剂的出色抗性,同时还提供优异的可去除特性以在所述涂料的使用寿命结束时促进剥离。这些地坪涂料组合物包含具有胺基螯合官能团的聚合物,并且能够以高负荷水平结合金属以作为用于固化保护膜的锌基交联方案的替代方案。


【发明内容】

[0012]本发明提供了地坪涂料组合物,其包含:(A)水性溶剂;和(B)螯合聚合物。所述螯合聚合物包含源自于以下物质的聚合单元:(1) 一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐;
(2)—种或多种包含乙烯基、烯丙基或二者和任选的环氧基团的可聚合单体;和(3) —种或多种烯键式不饱和单体。
[0013]源自于(B) (I) 一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐的聚合单元包括具有至少一种以下结构的氨基羧酸基团的那些聚合单元:
[0014]

【权利要求】
1.地坪涂料组合物,其包含: (A)水性溶剂;和 (B)螯合聚合物,其包含源自于以下物质的聚合单元: (1)一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐; (2)—种或多种包含乙烯基、烯丙基或二者和任选的环氧基团的可聚合单体;和 (3)一种或多种烯键式不饱和单体。
2.权利要求1的地坪涂料组合物,其中源自于(B)(I) 一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐的所
其中R1和R2各自独立地是氢、COOX3或COOX4 ; X1、X2、X3和X4各自独立地是氢、或者单或多价阳离子; R3是氢或源自于可聚合单体的单元;和 *是所述氨基羧酸基团在源自于可聚合单体的单元处、或源自于烯键式不饱和单体的单元处与所述螯合聚合物结合的位置。
3.权利要求1的地坪涂料组合物,其中所述(B)(I) 一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐选自:亚氨基二乙酸(IDA)、亚氨基二琥珀酸(IDS)、乙二胺三乙酸(ED3A)、乙二胺二琥珀酸(EDDS),和它们的盐。
4.权利要求1的地坪涂料组合物,其中源自于(B)(2) 一种或多种包含乙烯基、烯丙基或二者和任选的环氧基团的可聚合单体的单元具有一种或多种以下结构:

其中,Y1和Y2各自独立地并且在存在的情况下,是氢、COOX5或C00X6,并且X5和X6各自独立地是氢或者单或多价阳离子,如上文定义。
5.权利要求4的地坪涂料组合物,其中所述(B)(2) 一种或多种可聚合单体选自:甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA),烯丙基缩水甘油醚(AGE),乙烯基苄基氯(VBC),烯丙基溴,和它们的衍生物。
6.权利要求1的地坪涂料组合物,其中衍生所述螯合聚合物的单元(B)(3)的一种或多种烯键式不饱和单体选自:羧酸类,羧酸的酯类,马来酸类,苯乙烯类,磺酸类,及其组合。
7.权利要求1的地坪涂料组合物,其基于所述地坪涂料组合物的总重量,包含: (A)从I至95重量%的所述水性溶剂,和 (B)从5至80重量%的所述螯合聚合物。
8.权利要求1的地坪涂料组合物,其中所述(B)螯合聚合物还包含源自于以下物质的单元: (4)一种或多种交联单体。
9.权利要求8的地坪涂料组合物,其中所述一种或多种交联单体选自:二乙烯基芳族化合物;二、三和四(甲基)丙烯酸酯;二、三和四烯丙基醚化合物,三和四烯丙基酯化合物,(甲基)丙烯酸烯丙酯,及其组合。
10.保护具有表面的地坪基材的方法,所述方法包括向所述地坪基材的表面施加权利要求I的地坪涂料组合物。
11.权利要求10的方法,其中源自于(B)(I) 一种或多种氨基羧酸化合物或它们的盐的所述聚合单元包括具有至少一种以下结构的氨基羧酸基团的那些聚合单元:
其中R1和R2各自独立地是氢、COOX3或COOX4 ; X1、X2、X3和X4各自独立地是氢、或者单或多价阳离子; R3是氢或源自于可聚合单体的单元;和 *是所述氨基羧酸基团在源自于可聚合单体的单元处、或源自于烯键式不饱和单体的单元处与所述螯合聚合物结合的位置。
【文档编号】C09G1/00GK104136561SQ201380011186
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年2月22日 优先权日:2012年2月28日
【发明者】A·S·卡里卡里, T·泰萨科 申请人:罗门哈斯公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1