DE69815539T2

DE69815539T2 - Latex mit vernetzbarem tensid

Info

Publication number: DE69815539T2
Application number: DE69815539T
Authority: DE
Inventors: E. Charles PRATT; Paul Jakob; D. Jon KIPLINGER
Original assignee: Rhodia Inc
Current assignee: Syensqo USA LLC
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: DE69815539D1; US20020177655A1; US6465556B1; ATE242793T1; EP1015523B1; DK1015523T3; WO1999001522A1; AU8270498A; EP1015523A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zubereitung zum Beschichten/Imprägnieren. Insbesondere stellt die Zusammensetzung einen Latex dar, der durch Polymerisieren von Monomeren in Gegenwart von vernetzbaren oberflächenaktiven Mitteln zur Bildung einer Dispersion, und in Folge durch Vermischen der Polymerdispersion mit eirtem Vernetzungsmittel, gebildet wird. Die auf diese Weise hergestellte Mischung des Latex und des Vernetrungsmittels ergibt ein Material, das auf ein Substrat beschichtet wird, um eine wasserresistente Beschichtung bereitzustellen.
Beschreibung des Standes der Technik
Das US-Patent Nr. 5,409,527 ist auf eine wässrige, wasserabstoßende Zusammensetzung gerichtet, die das Reaktionsprodukt von einer oder mehreren Carbonsäuren oder Anhydriden mit 3 bis 22 Kohlenstoffatomen und einem polyfunktionellen aromatischen oder aliphatischen Amin oder substituierten Amin mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen mit einem wasserlöslichen Metallkomplexvernetzungsmittel umfasst, welches ein oder mehrere Metalle, ausgewählt aus den Gruppen Ia, IIa, IIIa, IVa und der ersten und zweiten Reihe von Übergangsmetallen des Periodensystems der Elemente, enthält. Die Zusammensetzung kann ein Wachs enthalten, und ist in Wasser dispergiert, um ein wasserabstoßendes System zu bilden. Dieses Patent erörtert ferner die Möglichkeit der Zugabe von einem wässrigen Acrylpolymer zu der resultierenden Zusammensetzung. Diese Literaturstelle enthält aber nicht den Vorschlag, dass das Polymer durch Polymerisieren von Monomeren in Gegenwart von einem vernetzbaren oberflächenaktiven Mittel hergestellt werden kann. Die einzige Erwähnung von Polymerdispersionen betrifft handelsübliche Polymere, die mit konventionellen oberflächenaktiven Mitteln hergestellt worden sind. Es wäre erstrebenswert, eine Synthese durchzuführen, bei der die Monomeren in Gegenwart von einem vernetzbaren oberflächenaktiven Mittel polymerisiert werden, wodurch alles in allem die konventionellen Polymerisations-oberflächenaktiven Mittel vermindert oder eliminiert würden, die dazu neigen, auf Substraten, die mit solchen Polymeren, die mit konventionellen oberflächenaktiven Mitteln hergestellt worden sind, beschichtet oder imprägniert sind, Feuchtigkeit anzuziehen. Andererseits würde das resultierende Material, wenn die Monomeren in Gegenwart von vernetzbaren oberflächenaktiven Mitteln polymerisiert werden würden, hervorragende wasserabstoßende Eigenschaften aufweisen, wenn es in Folge mit einem Vernetrungsmittel umgesetzt werden würde. Ferner könnte bei Durchführung der Polymerisation mit vernetzbaren oberflächenaktiven Mitteln eine resultierende Polymerdispersion hergestellt werden, die ein gewünschtes Teilchen größenprofil aufweist. In dieser Literaturstelle wird solch eine Ausführungsform weder offenbart noch vorgeschlagen.
Trotz der vorstehenden Lehren besteht nach wie vor in der Fachwelt ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herstellung einer Dispersion, worin die Monomeren zu einer wässrigen Umgebung gegeben werden, die ein vernetzbares oberflächenerktives Mittel enthält, und anschließendes Polymerisieren der Monomeren, um eine Polymerdispersion zu bilden, die die gewünschten Teilchengrößen-Eigenschaften aufweist, und die nach Zugabe von einem Vernetzungsmittel die Fähigkeit hat, Substraken hervorragende wasserabstoßende Eigenschaften zu verleihen.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neue Dispersion bereitgestellt. Genauer gesagt umfasst die Dispersion eine Polymerdispersion, worin das Polymer gebildet wird durch Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen:
(1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, und worin das Reaktionsprodukt der Komponente (1) ein Polymer mit einer durchschnittlichen Teilchengröße ist, die von 1 bis 2000 nm reicht.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen sind die ein oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren der Komponente (1) Acryl-Zusammensetzungen, und bevorzugter Acrylester; und das Reaktionsprodukt ist das Produkt von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und (ii) einem oder mehreren Hydroxy-substituierten Aminen mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen.
Gemäß besonders bevorzugten Ausführungsformen wird ein wasserlösliches Metallkomplexvernetrungsmittel, das ein oder mehrere Metalle enthält, die aus den Gruppen Ia, IIa, IIIa IVa und der ersten und zweiten Reihe der Übergangsmetalle aus dem periodischen System der Elemente ausgewählt sind, zu der Polymer/otierflächenaktives Mittel-Dispersion zugefügt. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Komponente (1) eine Mischung von Butylacrylat rund Methylmethacrylat; das oberflächenaktive Mittel ist das Reaktionsprodukt von 2-Amino-2-ethyl-l,3-propandiol mit einer einzigen oder einer Kombination von Fettsäuren mit einer Kohlenstoffanzahl von 8 bis 18; und das Vernetrungsmittel umfasst Amoniumzirkoniumcarbonat.
Die resultierende Zusammensetzung umfasst eine Dispersion mit einer Polymerteilchengröße im Bereich von 1 nm bis 2000 nm, und die Reaktionssynthese kann für bestimmte Anwendungen derart eingestellt werden, dass die resultierende Teilchengröße des Polymers zwischen 1 und 60 nm liegt. Solch eine Polymerteilchengröße ermöglicht es der Dispersion, Oberflächen mit mikroskopischen Löchern zu beschichten oder zu füllen. Dies ist von besonderer Bedeutung, um die beschichtete Oberfläche wasserresistent zu machen. Die resultierende Dispersion weist auch einen Feststoffgehalt in der Menge von 0,1 bis Gew.-% der resultierenden Dispersion auf.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Synthetisieren einer Polymerdispersion, welches das Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen:
(1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, umfasst.
Noch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren, um ein Substrat wasserresistent zu machen, welches den Schritt des Beschichtens und Trocknens einer oder mehrerer Oberflächen des Substrates einer wässrigen Lösung von:

(A) einem Polymer, das durch Umsetzen in einer wässrigen Umgebung und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen:
(1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, erzeugt wurde;; und
(B) einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Metallkomplexvernetzungsmittel umfasst.

In bevorzugten Ausführungsformen besteht die zu beschichtende Oberfläche aus Holz, Ziegel, Stein, Zement, Beton und Dachmaterialien. In bestimmten Ausführungsformen kann die Beschichtungszusammensetzung entweder in einer "Einzelpackung"-Form oder in einer "Doppelpackung"-Form vorliegen. Wenn eine Einzelpackungsform verwendet wird, liegen alle Komponenten in einer Einzelpackung vor und werden anschließend auf das Substrat beschichtet und getrocknet. In der Doppelpackungs-Ausführungsform wird die Komponente (B) in einer getrennten Packung von der Packung, die die restlichen Komponenten enthält, aufbewahrt, und die zwei Packungen werden kurz vor dem Beschichten miteinander vermischt. Der Hauptzweck der Verwendung eines Doppelpackungssystems besteht darin, die Herstellung von Dispersionen mit höheren Feststoffgehalten zu ermöglichen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von einer Dispersion, die hervorragende Wasserresistenz-Eigenschaften aufweist.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von einem Verfahren zur Herstellung von einer Dispersion, die hervorragende Wasserresistenz-Eigenschaften aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von einem Verfahren, um eine Oberfläche wasserresistent zu machen, indem eine Dispersion mit hervorragenden Wasserresistenz-Eigenschaften eingesetzt wird.
Diese und weitere Aufgaben sind für den Fachmann unter Inbezugnahme auf die ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform leicht ersichtlich.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird zum Zwecke der Klarheit eine gewisse Terminologie verwendet. Diese Terminologie soll die angegebene Ausführungsform wie auch alle technischen Äquivalente umfassen, die in einer ähnlichen Art und Weise für einen ähnlichen Zweck zur Erzielung eines ähnlichen Ergebnisses funktionieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Bildung von einer wässrigen Polymerdispersion. Die Dispersion wird durch die in situ-Polymerisation von einem oder mehreren Monomeren in einer wässrigen Umgebung, die das Reaktionsprodukt von einer oder mehreren Carboxylfettsäuren und Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen als ein oberflächenaktives Mittel enthält; und worin die Dispersion auch ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Metallkomplexvernetzungsmittel enthält, das zugegeben wird, nachdem die Polymerisation stattgefunden hat, um eine wasserresistente Zusammensetzung zum Beschichten/Imprägnieren zu ergeben.
Die erste Komponente, die zur Synthese der Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist bzw. sind ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte Monomere, welches fähig ist bzw. sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren. Besonders bevorzugt sind jedes der folgenden Monomeren: auf (Meth)acrylsäure basierende Ester, Acrylonitril, Styrol, Divinylbenzol, Vinylacetat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylidenchlorid, Butadien und Vinylchlorid. Die hergestellten Dispersionsfeststoffe können in der Form von Homopolymeren (d. h. es wird nur eine: Art von Monomer ausgewählt) oder Copolymeren (d. h. es werden Mischungen von zwei oder mehr Arten von Monomeren ausgewählt; dies beinhaltet insbesondere Terpolymere und Polymere, die von vier oder mehr Monomeren abstammen) vorliegen.
Die bevorzugtesten Monomeren sind Ester auf Acrylbasis. Diese Monomeren weisen bevorzugt die Formel
auf, worin R₁ bevorzugt Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und R₂ eine aliphatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen ist. In den am meisten bevorzugten Ausführungsformen umfasst R₁ Wasserstoff oder eine Methylgruppe und R₂ ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen. Der Substituent R₂ kann weiter mit zusätzlichen organischen Gruppen wie z. B. Hydroxy (OH)-, Fluor- oder Silyl-Gruppen substituiert sein.
Besonders geeignete Monomeren, die unter den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen, umfassen Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Styrol, Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und Mischungen davon. Besonders bevorzugt ist eine Mischung von Methylmethacrylat und Butylacrylat. Eine weitere bevorzugte Kombination ist eine Mischung von Methylmethacrylat, Butylacrylat und 2-Hydroxyethylmethacrylat. Noch eine weitere bevorzugte Kombination ist eine Mischung von Butylmethacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Weitere Monomeren oder Ausgangsstoffe, die zur Herstellung von Latex verwendet werden können, sind dem Fachmann wohlbekannt. Beispiele dafür sind in "The Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, John Wiley & Sons, Band 14, Seiten 82–97 (1981), angegeben.
Die nächste Komponente, die das oberflächenaktive Mittel ist, das zur Bildung der erfindungsgemäßen Dispersion eingesetzt wird, ist das Reaktionsprodukt von (i;) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen. Bevorzugter ist diese Komponente das Produkt von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren Hydroxy-substituierten Aminen mit 2 bis 25 Kohlenstoffatomen.
Die auszuwählende Carboxylfettsäure enthält zwischen 3 und 30 Kohlenstoffatome, bevorzugter zwischen 8 und 18 Kohlenstoffatome. Die Säure kann die Form von einer linearen, verzweigten, cyclischen oder aromatischen Carbonsäure einnehmen. Bestimmte Säuren, die für die Umsetzung mit dem Amin ausgewählt werden können, umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Decansäure, Kokosnussfettsäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Riconolsäure, Tallölfettsäure, Trisdecansäure, Palmitinsäure, Myristinsäure und Mischungen davon.
Das auszuwählende Amin ist jedes, welches mit der Carboxylfettsäure umgesetzt werden kann, um ein Material zu ergeben, das als Ergebnis der Bildung von einem Aminsalz umfassend den Fettrest der Carbonsäure oberflächenaktive Eigenschaften aufweist. Beispiele für Amine, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgewählt werden können, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf, Triethanolamin, 2-Amino-2-ethyl-l,3-propandiol (AEPD), 2-Amino-2-methyl-l-propanol (AMP) und Tris(hydroxymethyl)aminomethan, wobei AEPD oder Tris(hydroxymethyl)aminomethan am bevorzugtesten sind. Weitere polyfunktionale aromatische oder aliphatische Amine oder substituierte Amine, die bevorzugt sind, sind jene, die auch wasserlöslich sind, so dass sie nach Umsetzung mit einer Carbonsäure eine wasserdispergierbare Verbindung ergeben. All diese Amine können gegebenenfalls mit Hydroxylgruppen substituiert sein, z. B. substituierte Diole und Triole, und können aus primären, sekundären und tertiären Aminen ausgewählt werden, die Alkylgruppen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatome oder Wasserstoff enthalten, wobei Aminomethylpropanol und Aminomethylpropandiol typische Beispiele dafür sind, Diamine, wobei Hydrazin und Hexamethylendiamin typische Beispiele dafür sind; cyclische Amine, aromatische und aliphatische Aminosäuren, wobei 3-Methyl-4-aminobenzoesäure ein typisches Beispiel dafür ist.
Statt des polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Amins kann auch Ammoniak eingesetzt werden. Wenn Ammoniak als Amin ausgewählt wird, so reagiert es mit der Carbonsäure unter Bildung eines Ammoniumfettsäure-Salzes.
In der Praxis werden die Carbonsäure und das Amin einfach umgesetzt, indem ein Pulver oder eine Blättchenform der Carbonsäure bei erhöhten Temperaturen, so dass sie schmelzen wird, üblicherweise 50 bis 100°C, bevorzugter zwischen 65 und 90°C, und besonders bevorzugt zwischen 70 und 80°C, zu einer gerührten Lösung des Amins in Wasser zugegeben wird. Die Mischung wird für einen ausreichenden Zeitraum, der notwendig ist, um die Bildung von einem Aminsalz zu ermöglichen,, gerührt. Die Rührzeit liegt im Rahmen des Könnens des Fachmanns und findet üblicherweise über einen Zeitraum statt, bis das resultierende Produkt eine klare: Flüssigkeit ist. In bevorzugten Ausführungsformen liegt die Rührzeit zwischen 2 und 90 Minuten, bevorzugter zwischen 5 und 30 Minuten und am bevorzugtesten zwischen 5 und 10 Minuten.
Die vorgelegte Menge an Amin/Carbonsäure-Reaktionsprodukt, die mit der Monomer/Wasserlösung in Kontakt gebracht wird, liegt üblicherweise zwischen 4 und 30 Teilen Reaktionsprodukt, bevorzugter zwischen 15 und 25 Teilen Reaktionsprodukt pro 100 Gewichtsteile Monomer. Das vorliegend Beschriebene wird als eine neue Polymerdispersion angesehen.
Um die Polymerdispersion in eine Zusammensetzung zum Beschichten/Imprägnieren zu überführen, wird ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Vernetziungsmittel nach der Polymerisation der Monomeren zu der Dispersion gegeben. Die bevorzugten Vernetzungsmittel können aus Metallsalzen aus der Gruppe ausgewählt werden, die Zink, Aluminium, Titan, Kupfer, Chrom, Eisen, Zirkonium und Blei umfasst, und können beispielsweise durch Zirkoniumkomplexe veranschaulicht werden, wie sie z. B. in der GB 1002103 beschrieben sind und gemäß einem Verfahren durch Rückflussieren einer Carbonsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen mit einer Zirkonylcarbonat-Paste und anschließender Addition einer Carbonsäure mit mehr als 4 Kohlenstoffatomen hergestellt werden können.
Es können auch wasserlösliche anorganische Metallverbindungen eingesetzt werden. Für die Herstellung von Zusammensetzungen gemäß der Erfindung ist Ammoiniumzirkoniumcarbonat besonders bevorzugt.
Die Menge an zugegebenem Vernetrungsmittel liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 3,0 Molteile Metall in dem Metallvernetrungsmittel pro Mol Reaktionsprodukt des Carbonsäure/Amin-oberflächenaktiven Mittels, wobei Mengen im Bereich von 1,0 bis 2,0 Mol pro Mol Reaktionsprodukt von Carbonsäure/Amin bevorzugter ist.
In der Ausführungsform, bei der Ammoniak zur Verwendung in Kombination mit der Carbonsäure ausgewählt wird, kann das resultierende Ammoniumfettsäuresalz direkt als eine Zusammensetzung zum Beschichten mit verbesserter Wasserresistenz verwendet werden, ohne dass die Anwesenheit von dem Vernetrungsmittel erforderlich ist.
Das Dispersionsmedium kann auch weitere, die Leistungsfähigkeit verbessernde Chemikalien umfassen. Beispiele für solche Materialien umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Entschäumungsmittel, Wachse, zusätzliche oberflächenaktive Mittel, Weichmacher wie z. B. Polyethylenglycol, Ausfrierstabilisatoren, Pigmente, Färbungsmittel, Farbstoffe und antibakterielle Mittel.
In der Praxis wird zur Herstellung der Dispersion gemäß der vorliegenden Erfindung eine Reaktor-Vorcharge des Carbonsäure/Amin-Reaktionsproduktes in Wasser zubereitet. Das Carbonsäure/Amin-Reaktionsprodukt kann entweder wie vorstehend beschrieben hergestellt werden und zu Wasser gegeben werden oder "in situ" durch die Addition der jeweiligen Monomer-Reaktanden in die wässrige Umgebung hergestellt werden. Die Reaktionsmischung wird anschließend auf eine Temperatur zwischen 50 und 100°C erhitzt, bevorzugter zwischen 65 und 90°C, und am bevorzugtesten zwischen 70 und 85°C. Wenn das Reaktionsmedium diese Temperatur einmal erreicht hat, wird eine Menge an Monomer-Initiator in Wasser zu dem Medium zugefügt.
Die Polymerisationsinitiatoren werden bevorzugt aus radikalischen thermischen Initiatoren ausgewählt. Der Polymerisationsinitiator kann in Form von vielen bekannten Initiatoren wie z. B. Azo-, Peroxid-, Persulfat- und Peresterinitiatoren vorliegen und kann entweder wasserlöslich oder monomerlöslich sein. Die Menge des zu der Lösung zugegebenen Initiators liegt üblicherweise im Bereich zwischen 0,05 und 2 Teilen pro 100 Teile Monomer, wobei Mengen im Bereich von 0,1 bis 1,0 Teilen besonders bevorzugt sind, Mengen im Bereich von 0,1 bis 0,5 Teilen noch bevorzugter sind und 0,25 Teile am bevorzugtesten sind. Der zugegebene Radikalinitiator ist bevorzugt ein wasserlöslicher Initiator wie z. B. Natrium- oder Ammoniumpersulfat.
Weitere Initiatoren, die ausgewählt werden können, umfassen Initiatoren von Azo (Azobisnitril)-Typ (wasser- oder öllöslich) wie z. B. 2,2'-Azobis-isobutyronitril, 2,2'-Azobis-(2-methylpropannitril), 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylpentannitril), 2,2'-Azobis-(2-methylbutannitril), 1,1'-Azobis-(cyclohexancarbonitril), 2,2'-Azobis-(2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitril), 2,2'-Azobis-(2,4-dimethylvaleronitril) und 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan)hydrochlorid.
Weitere Radikalinitiatoren, die ausgewählt werden können, umfassen Peroxidmateria lien wie z. B. Benzoylperoxid, Cumolhydroperoxid, Wasserstoffperoxid, Acetylperoxid, Lauroylperoxid und Perester wie z. B. t-Butylperoxypivalat, α-Cumylperoxypivalat und t-Butylperoctoat.
Nachdem der Monomer-Initiator zugegeben worden ist, wird respektive werden das Monomer respektive die Monomeren hinzugefügt. Die Monomeren werden zu dem Reaktionsmedium über einen gewissen Zeitraum hinzugegeben, üblicherweise zwischen 60 und 300 Minuten, bevorzugter zwischen 120 und 240 Minuten und besonders bevorzugt zwischen 120 und 180 Minuten. Anschließend wird die Reaktionsmischung über einen geeigneten Zeitraum bei einer Reaktionstemperatur gehalten, um die Polymerisation der Monomeren auszuführen. Dieser Zeitraum liegt üblicherweise im Bereich von 10 bis 60 Minuten, bevorzugter zwischen 15 und 45 Minuten,
Anschließend wird die Reaktionsmischung gekühlt. Während der Kühlperiode werden Additive, die zur Beendigung der Polymerisation verwendet werden, wie z. B. Oxidationsmittel und Reduktionsmittel, zu der Mischung hinzugegeben. Beispiele für geeignete Oxidationsmittel umfassen t-Butylhydroperoxid und Beispiele für geeignete Reduktionsmittel umfassend Natriummetabisulfit.
Das resultierende Polymer weist eine mittlere Polymerteilchengröße auf (Gauss'cher Durchschnitts-Teilchendurchmesser), die im Bereich von 1 bis 2000 nm liegt, bevorzugter weniger als 200 nm und besonders bevorzugt weniger als 100 nm. In besonders bevorzugten Ausführungsformen liegt die mittlere bevorzugte Polymergröße zwischen 1 und 60 nm, bevorzugter zwischen 5 und 40 nm, noch bevorzugter zwischen 10 und 40 nm und Idealerweise zwischen 20 und 40 nm. Die Herstellung von kleinen Polymerteilchengrößen ist vorteilhaft, da dies eine Beschichtung der Zusammensetzung auf Substrate ermöglicht, die mikroskopische Löcher aufweisen.
Ferner kann die Glasübergangstemperatur des Polymeren in Abhängigkeit der gewählten Monomeren ausgewählt werden. In der Praxis ist die Glasübergangstemperatur des Polymeren bevorzugt weniger als 80°C, noch bevorzugter zwischen –20 und 40°C und besonders bevorzugt zwischen –10 und 25°C.
Das resultierende Produkt wird filtriert und gegebenenfalls mit Wasser verdünnt, um eine Polymerzusammensetzung zu ergeben, die einen Feststoffgehalt im Bereich zwischen 1 und 40 Gew.-% aufweist. Zu dieser Zusammensetzung wird das Vernetzungsmittel in den vorstehend beschriebenen Mengen hinzugefügt. In der bevorzugten Ausführungsform wird der pH der resultierenden Mischung mit einer flüchtigen Base auf basische Bedingungen eingestellt. Die Zugabe der Base wird durchgeführt, um zu verhindern, dass das Vernetrungsmittel über die Zeit verfrüht mit dem Carbonsäure/Amin-Reaktionsprodukt reagiert. In der Praxis wird die Vernetrungsreaktion bei Verdampfung der Base stattfinden, sobald die Zusammensetzung auf ein Substrat beschichtet wird. Solange die Base vorhanden ist, wird die Reaktion wie gewünscht hinausgeschoben. Alternativ kann die Base zuerst zu dem Vernetrungsmittel zugefügt werden und das resultierende Material anschließend zu der Polymerdispersion gegeben werden. Sofern eine lange Haltbarkeit keine gewünschte Eigenschaft darstellt, muss die Base gar nicht eingesetzt werden.
In der bevorzugten Ausführungsform liegt der pH der resultierenden Mischung zwischen 8 und 12, bevorzugter zwischen 8,5 und 11 und besonders bevorzugt zwischen 9 und 10. Die hinzugefügte Base ist eine, die als flüchtig angesehen wird, d. h. die bei Anwendung auf ein Substrat verdampfen wird. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Base, die hinzugegeben wird, ein anorganisches oder organisches Amin wie z. B. Ammoniak (Ammoniumhydroxid), Dimethylamin oder Diethylamin.
Die Zugabe des Vernetrungsmittels zum Polymer vor der Beschichtung auf ein Substrat und der Vernetzung führt zur Bildung von einem "Einzelpackungs"-System. Alternativ dazu könnte ein "Doppelpackungs-"System verwendet werden, worin das Vernetrungsmittel/pH-Einsteller genau bis zum Zeitpunkt, bevor das Beschichten stattfindet, in einem separaten Behälter gehalten wird. Während das Einzelpacksystem Vorteile bezüglich der Lagerung aufweist, kann das Doppelpacksystem verwendet werden, wenn höhere Feststoffgehalte erwünscht sind.
Um die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung einzusetren, trägt man sie lediglich auf ein Substrat auf und lässt sie anschließend trock nen. Substrate, die gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet werden können, umfassen Holz, Papier und andere Cellulosematerialien, Textilien, Mauerwerk, Zement, Beton, Oberflächenbeschichtungen, Metalle, Ziegel, Stein, Dachmaterialien, Pulver, Tinten, Leder, Textilien und Klebstoffe. In der Praxis wird die Beschichtungszusammensetzung in Einzelpack- oder Doppelpack-Form mittels im Stand der Technik bekannten Mittel wie z. B. einem Pinsel (brush) oder einer Walze oder durch Sprayanwendung aufgetragen. In dem Fall des Doppelpacksystems werden die unterschiedlichen Behälter vor dem Beschichten miteinander vermischt. Bei Verwendung von dem Einzelpackungssystem oder dem Doppelpackungssystem verdampft die flüchtige Base anschließend aus der Beschichtung und ermöglicht so dem Vernetzungsmittel die Vernetzung der Carbonsäure/Amin-Komponente. Üblicherweise liegt die Vernetrungsreaktionsdauer im Bereich von etwa 5 bis etwa 180 Minuten. Während dem Stattfinden der Vernetrungsreaktion ist das Polymermaterial in der Lage, in die Poren oder andere mikroskopische Löcher in dem Substrat zu penetrieren. Nachdem die Vernetzungsreaktion beendet ist und das gesamte flüchtige Lösungsmittel aus der Beschichtungszusammensetzung verdampft ist, resultiert die Bildung von einem dünnen wasserresistenten Film auf dem Substrat. Im Rahmen der Ausführungsform, in der die Zusammensetzung eine Ammoniumfettsäuresalz-Dispersion umfasst, kann sie direkt auf eine Oberfläche aufgetragen werden, ohne dass die Zugabe von einem Vernetrungsmittel benötigt wird.
Als Ergebnis der hervorragenden wasserresistenten Eigenschaften können die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Anwendung für die folgenden kommerziellen Anwendungen eingesetzt werden: Anstriche, Farben, Holzschutrbeschichtungen, Bekleidungsschutrbeschichtungen, Holzfaserzementschutrbeschichtungen, Dachplatten-/Panelenschutrbeschichtungen, Bauholzschutrbeschichtungen und Deckbehandlungsschutrbeschichtungen.
Zusätzlich zur Verleihung einer hervorragenden Wasserresistenz stellen die Beschichtungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung resistente Filmbeschichtungen über ausgedehnte Zeiträume bereit und sind wiederbeschichtbar (d. h. zusätzliche Beschichtungen können auf die gehärtete Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet werden). Sie stellen auch hervorragende Quellfähigkeiten bereit, mit Werten, die 40 übersteigen, die bevorzugter 50 übersteigen, und die besonders bevorzugt 60 übersteigen, erhältlich durch Bestimmung der Wasserresistenz mittels einem ASTM D4446-Aufquellmeter-Test (Swellometer-Test).
Die Erfindung wird durch die folgenden, nicht beschränkenden Beispiele noch ausführlicher beschrieben.
Beispiel 1 – Herstellung von AEPD-Laurat
In einen 3 I-Reaktionskolben werden 1276,8 Teile Wasser gegeben. 124,2 Teile 2-Amino-2-ethyl-l,3-propandiol (AEPD) (96%ige Lösung in Wasser) werden in den Kolben gegeben und gerührt, bis es im Wasser gelöst ist. In den Kolben werden 200 Teile Laurinsäure gegeben und die Mischung wird unter Rühren auf etwa 60 bis 70°C erhitzt. Nach 30 Minuten und sofern klar, wird die Lösung gekühlt und verpackt.
Beispiel 2 – Herstellung von AEPD-Palmitat
In einen 3 I-Reaktionskolben werden 1881 Teile Wasser gegeben. 124,2 Teile AEPD (96%ige Lösung in Wasser) werden in den Kolben gegeben und gerührt, bis es im Wasser gelöst ist. In den Kolben werden 257 Teile Palmitinsäure gegeben und die Mischung wird unter Rühren auf etwa 60 bis 70°C erhitzt. Nach 30 Minuten und sofern klar, wird die Lösung gekühlt und verpackt.
Beispiel 3 – Herstellung von AEPD-Laurat/Stearat
In einen 3 I-Reaktionskolben werden 1427 Teile Wasser gegeben. 124,2 Teile AEPD (96%ige Lösung in Wasser) werden in den Kolben gegeben und gerührt, bis es im Wasser gelöst ist. In den Kolben werden 100 Teile Laurinsäure und 137 Teile Stearinsäure gegeben und die Mischung wird unter Rühren auf etwa 60 bis 70°C erhitzt. Nach 30 Minuten und sofern klar, wird die Lösung gekühlt und verpackt.
Beispiel 4 – Herstellung von AEPD-Laurat/Palmitat (äquimolare Mischung)
In einen 3 I-Reaktionskolben werden 1391 Teile Wasser gegeben. 124,2 Teile AEPD (96%ige Lösung in Wasser) werden in den Kolben gegeben und gerührt, bis es im Wasser gelöst ist. In den Kolben werden 100 Teile Laurinsäure und 128,5 Teile Palmitinsäure gegeben und die Mischung wird unter Rühren auf etwa 60 bis 70°C erhitzt. Nach 30 Minuten und sofern klar, wird die Lösung gekühlt und verpackt.
Beispiel 5 –Herstellung von AEPD-Laurat/Palmitat (1 : 2 molare Mischung)
In einen 3 1-Reaktionskolben werden 1391 Teile Wasser gegeben. 124,2 Teile AEPD (96%ige Lösung in Wasser) werden in den Kolben gegeben und gerührt, bis es im Wasser gelöst ist. In den Kolben werden 100 Teile Laurinsäure und 255,0 Teile Palmitinsäure gegeben und die Mischung wird unter Rühren auf etwa 60 bis 70°C erhitzt. Nach 30 Minuten und sofern klar, wird die Lösung gekühlt und verpacke:.
Beispiel 6 – Herstellung von AEPD-Stearat
Diese Zusammensetzung wird in ähnlicher Art und Weise wie vorstehend beschrieben hergestellt. Jedoch wird eine viel größere Menge an Wasser benötigt, um das resultierende Material vollständig zu solubilisieren. Das Verhältnis von AEPD zu Stearinsäure liegt in diesem Fall bei 124,2 Teilen AEPD zu 275 Teilen Stearinsäure.
Beispiel 7 – Herstellung einer Polymerdispersion unter der Verwendung der oberflächenaktiven Zusammensetzung von Beispiel 2
Es werden 15 bis 20 Gewichtsteilen der Zusammensetzung aus Beispiel 2 in 96,5 bis 282 Teilen Wasser gelöst. Die resultierende Mischung wird auf etwa 70 bis etwa 85°C erhitzt. Es wird eine Monomermischung von 100 Gewichtsteilen einer gleichen Menge an Butylacrylat (50,0 Teile) und Methylmethacrylat (50,0 Teile) hergestellt. Es wurden 0,25 Teile Natriumpersulfat in 2 bis 4 Teilen Wasser in den Reaktor gegeben, gefolgt von der Zugabe der Monomermischung in den Reaktor über einen Zeitraum von 2 bis 3 Stunden. Nachdem die Monomeren vollständig zugegeben worden sind, wird die Reaktionsmischung bei 70 bis etwa 85°C für 15 bis 45 Minuten gehalten. Anschließend wird die Mischung auf 30°C gekühlt, jedoch werden während der Kühlperiode 0,05 Teil t-Butylhydroxyperoxid und 0,03 Teile Natriummetabisulfit in 4 bis 6 Teilen Wasser zugegeben. Anschließend wird das Material durch einen 100 bis 150 Mesh-Filter filtriert. Das resultierende Material weist eine Gesamtmenge: an Polymerfeststoffen im Bereich von etwa 25 bis etwa 40 Gew.-% auf, hat einen pH im Bereich zwischen etwa 7,7 und etwa 8,3, und weist eine Viskosität von etwa 15 bis etwa 150 cps bei einem Feststoffgehalt von 32 % auf, gemessen auf einem Brookfield-Viskosimeter, 60 UpM, Spindle #1. Die Teilchengröße der Dispersion liegt zwischen 15 und 40 nm.
Beispiele 8–12
Das Verfahren nach Beispiel 7 wird wiederholt, außer dass die folgenden Materialien in Gewichtsteilen jeweils als Monomere und oberflächenaktive Mittel eingesetzt werden:
Beispiel 13 – Beschichtungszusammensetzung unter Verwendung der Zusammensetzung aus Beispiel 7
Eine wässrige Lösung von Ammoniumzirkoniumcarbonat wird derart zu der Dispersion aus Beispiel 7 gegeben, dass äquimolare Mengen des vernetzbaren oberflächenaktiven Mittels und Zirkonium vorliegen (die Menge an Zirkonium, die in der Ammoniumzirkoniumcarbonat-Lösung vorliegt, ist ungefähr 7,3 Gew.-%). Es wird Nasser dazugegeben, um eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von etwa 10 % zu ergeben. Zu der Dispersion wird Ammoniumhydroxid (28 %) zugegeben, um deren pH auf etwa 9,5 zu erhöhen.
Für die Bestimmung der Leistungseigenschaften der resultierenden Beschichitungszusammensetzung wird diese mit einem Pinsel auf eine Holzoberfläche aufgetragen, genauer gesagt eine Kieferoberfläche. Man lässt anschließend die Zusammensetzung als Ergebnis der Verdampfung des Ammoniumhydroxids härten, was es ermöglicht, dass das Zirkonium aus dem Ammoniumzirkoniumcarbonat mit dem vernetzbaren oberflächenaktiven Mittel reagiert und einen dünnen, vernetzten Film bildet. Das Härten ist nach etwa 5 bis 180 Minuten durchgeführt. Aufgrund der Teilchengrüße des in der Dispersion vorliegenden Polymers ist dieses in der Lage, in die kleinen Poren oder andere Öffnungen der Holzoberfläche zu penetrieren, um Schutzeigenschaften zu verleihen.
Die Adhäsion von einer Beschichtungszusammensetzung, wie z. B. einem Latexanstrich auf einer Holzoberfläche, auf der die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung aufgetragen ist, wird mittels dem ASTM-D 3359-90 untersucht; Test verfahren A → X-Schnittklebtest und Testverfahren B → Querschnittklebtest. Die Einzelheiten der Testverfahren werden in dem Ausmaß, das zur Ausführung notwendig ist, durch Inbezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. Ein Wert von gleich oder größer als 4A im X-Schnittklebtest und gleich oder größer als 3B im Querschnittklebtest ist der Beweis für eine hervorragende Adhärenz einer Beschichtungszusammensetzung auf einem Substrat. (Die Untersuchungen wurden zur Gewährleistung der Einheitlichkeit dreifach durchgeführt.) Die Zusammensetzung aus diesem Beispiel erfüllt dieses Kriterium. Dieser Test zeigt, dass die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung einfach wiederbeschichtbar sind. Der ASTM D-4446-Aufquellmeter-Test wird verwendet, um die Fähigkeit von Beschichtungszusammensetzungen, das Aufquellen von Holz zu verhindern, zu bestimmen. Dieser Test bestimmt die Fähigkeit von einer (beschichteten) Holzprobe, gegen Wasser resistent zu sein. Die Einzelheiten des Testverfahrens werden in dem Ausmaß, das für die Ausführung notwendig ist, durch Inbezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. Als Standard wird ein unbehandeltes Holzstück in Wasser eingetaucht und dessen Aufquellfähigkeit (d. h., gegenüber der Penetration von Wasser beständig zu sein) wird gemessen. Der gleiche Test wird mit einem ähnlichen Stück wiederholt, das mit der Beschichtungszusammensetzung aus diesem Beispiel beschichtet ist. Die Aufquellfähigkeit der beschichteten Zusammensetzung liegt bei etwa 63. Um den Test zu "bestehen", wird eine Wasserabweisungs-Fähigkeit von 60 benötigt.
Nach der Beschreibung der Erfindung in allen Einzelheiten und durch Inbezignahme auf bevorzugte Ausführungsformen ist es offensichtlich, dass Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne vom Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Eine Zusammensetzung, umfassend eine Polymerdispersion, worin das Polymer gebildet wird durch Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, und worin das Reaktionsprodukt der Komponente (1) ein Polymer mit einer durchschnittlichen Teilchengröße ist, die von 1 bis 2000 Nanometer reicht.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Polymer eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als ungefähr 200 Nanometern aufweist.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, wobei das Polymer eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 100 Nanometern aufweist.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Komponente (1) ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus auf Methacrylsäure basierenden Estern, Acrylnitril, Styrol, Divinylbenzol, Vinylacetat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylidenchlorid, Butadien und Vinylchlorid und Mischungen von diesen.
Eine Zusammensetzung umfassend ein Polymer, worin das Polymer durch Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen; und (ii) einem oder mehreren hydroxysubstituierten Aminen, die von 2 bis 25 Kohlenstoffatome enthalten: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, gebildet wird.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, worin die eine oder mehreren Carboxylfettsäuren ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Kokosnussfettsäure, Decansäure, Laurinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ricinolsäure, Tallölfettsäure, Trisdecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Mischungen von diesen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 5, worin das hydroxysubstituierte Amin ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Triethanolamin, 2-Amino-2-ethyl-l,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-l-propanol und Tris(hydroxymethyl)aminomethan und Mischungen von diesen.
Eine Zusammensetzung, welche eine Polymerdispersion umfasst, worin das Polymer gebildet wird durch Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen; (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, und welche weiterhin umfasst: (2) ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares Metallkomplexvernetzungsmittel.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 8, worin die Komponente (2) ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Metallsalzen von Zink, Aluminium, Titan, Kupfer, Chrom, Eisen, Zirkonium und Blei und Mischungen von diesen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 9, worin die Komponente (2) Ammoniumzirkoniumcarbonat umfasst.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, 5 oder 9, welche weiterhin die Leistungsfähigkeit verbessernde Chemikalien umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Entschäumungsmitteln, Wachsen, zusätzlichen oberflächenaktiven Mitteln, Weichmachern, Pigmenten, Färbungsmitteln, Farbstoffen, Ausfrierstabilisatoren, antibakteriellen Mitteln und Mischungen von diesen.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, worin das Polymer eine Glasübergangstemperatur von weniger als ca. 80°C aufweist.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, 5 oder 9, welche zwischen ca. 4 bis ca. 30 Gewichtsteilen des Reaktionsproduktes auf jeweils 100 Gewichtsteile der Komponente (1) umfasst.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, welche zwischen ca. 15 bis ca. 25 Gewichtsteilen des Reaktionsproduktes auf jeweils 100 Gewichtsteile der Komponente (1) umfasst.
Eine Zusammensetzung, welche im Wesentlichen aus einer wässrigen Zusammensetzung besteht, die wasserabstoßend ist, wenn sie auf einer Oberfläche beschichtet und getrocknet wird, welche gebildet wird durch Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren mit zwischen 8 und 18 Kohlenstoffatomen; und (ii) einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen, welche ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Triethanolamin, 2-Amino-2-ethyl-l,3-propandiol, 2-Amino-2-methyl-1-propanol und Tris(hydroxymethyl)aminomethan und Mischungen von diesen: (1) von Butylacrylat und Methylacrylat; Methylmethacrylat, Butylacryleit und 2-Hydroxymethylmethacrylat; oder Butylmethacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, um ein Polymer zu bilden; und (2) anschließendes Zugeben zu dem Polymer von Ammoniumzirkoniumcarbonat.
Ein Verfahren zum Synthetisieren einer Polymerdispersion, welches das Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, umfasst, und wobei das Reaktionsprodukt der Komponente (1) ein Polymer mit einer durchschnittlichen Teilchengröße ist, die von 1 bis 2000 Nanometer reicht.
Ein Verfahren zum Synthetisieren einer Polymerdispersion, welches das Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen; und (ii) einem oder mehreren hydroxysubstituierten Aminen, die von 2 bis 25 Kohlenstoffatome enthalten: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, umfasst.
Ein Verfahren zum Synthetisieren einer Polymerdispersion, welches das Umsetzen in Gegenwart von Wasser und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak oder einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischen oder aliphatischen Aminen: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, und das Zugeben: (2) eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Metallkomplexvernetzungsmittels umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, welches den zusätzlichen Schritt des Zugebens zu dem Polymer eines wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Metallkomplexvernetzungsmittels umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19, wobei das wasserlösliche oder wasserdispergierbare Metallkomplexvernetzungsmittel Ammoniumzirkoniumcarbonat umfasst.
Ein Substrat mit wasserresistenten Eigenschaften, wobei die wasserresistenten Eigenschaften erhalten werden, indem auf eine oder mehrere Oberflächen des Substrates eine wässrige Dispersion beschichtet und getrocknet wird aus: (A) einem Polymer, das durch Umsetzen in einer wässrigen Umgebung und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehrerer Carboxylfettsäuren; und (ii) einem oder mehreren polyfunktionalen aromatischer oder aliphatischen Aminen: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, erzeugt wurde; und (B) einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Metallkomplexvernetzungsmittel.
Das Substrat gemäß Anspruch 21, welches ausgewählt ist aus de Gruppe, bestehend aus Holz, Papier und anderen Cellulosematerialien, Textilien, Stein, Ziegel, Mauerwerk, Zement, Beton, Oberflächenbeschichtungen, 1 Metallen, Dachmaterialien, Pulvern, Tinten, Leder, Textilien und Klebstoffen.
Ein Verfahren, um ein Substrat wasserresistent zu machen, welches den Schritt des Beschichtens und Trockners auf einer oder mehreren Oberflächen des Substrates einer wässrigen Lösung von: (A) einem Polymer, das durch Umsetzen in einer wässrigen Umgebung und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) einem oder mehreren polyfunktionalen aromatisc her oder aliphatischen Aminen: (1) eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere, welche fähig sind, in einer wässrigen Umgebung zu polymerisieren, erzeugt wurde; und (B) einem wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Metallkomplexvernetzungsmittel umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei die Dispersion ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Anstrichen, Farben, Holzschutrbeschichtungen, Bekleidungsschutrbeschichtungen, Holzfaserzementschutrbeschichtungen, Dachplatten-/Panelenschutrbeschichtungen, Bauholzschutrbeschichtungen und Deckbehandlungsschutrbeschichtungen.
Ein Substrat mit wasserresistenten Eigenschaften, wobei die wasserresistenten Eigenschaften erhalten werden, indem auf eine oder mehrere Oberflächen des Substrates eine wässrige Dispersion eines Polymers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße, die von 1 bis 2000 Nanometer reicht, welche durch Polymerisieren in einer wässrigen Umgebung und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere hergestellt wurde, beschichtet und getrocknet wird.
Das Substrat gemäß Anspruch 25, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Holz, Papier und anderen Cellulosematerialien, Textilien, Stein, Ziegel, Mauerwerk, Zement, Beton, Oberflächenbeschichtungen, Metallen, Dachmaterialien, Pulvern, Tinten, Leder, Textilien und Klebstoffen.
Ein Verfahren, um ein Substrat wasserresistent zu machen, welches den Schritt des Beschichtens und Trocknens auf einer oder mehreren Oberflächen des Substrates einer wässrigen Dispersion eines Polymers mit einer durchschnittlichen Teilchengröße, die von 1 bis 2000 Nanometern reicht, welche durch Polymerisieren in einer wässrigen Umgebung und in Gegenwart des Reaktionsproduktes von (i) einer oder mehreren Carboxylfettsäuren; und (ii) Ammoniak eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere hergestellt wurde, umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 27, wobei die Dispersion ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Anstrichen, Farben, Holzschutrbeschichtungen, Bekleidungsschutzbeschichtungen, Holzfaserzementschutzbeschichtungen, Dachplatten-/Panelenschutzbeschichtungen, Bauholzschutzbeschichtungen und Deckbehandlungsschutzbeschichtungen.