地板上光漆组合物制造技术

公开了无金属的聚合物组合物，该聚合物含有可选择性溶胀的乳液聚合物官能团，在成膜之前先交联至一定程度，但仍可使聚合物在涂敷时成膜，该膜可以用含有作用为聚合物官能团溶胀剂的除膜剂溶液除掉。当把聚合物配制成牺牲性涂料时，上光漆形成耐洗涤剂和可除掉的修饰涂层。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
上光漆是指保护其下面基底的消耗性涂层，它牺牲性地承受和阻挡在基底正常使用中遇到的印迹、污垢、划伤、磨蚀和刮痕，而且，当保护膜的使用寿命或美观性已过期时，容易从基底上除掉上光漆，用新的涂层代替。过去，地板上光漆的可除性是通过在聚合的上光漆料中结合上大量的具有酸官能作用的单体、或是使用大量的具有较高酸官能作用的碱溶性树脂（ASR）作为配方添加剂来实现的。但是，如果在上光漆聚合物或上光漆配方中加入足量的酸官能团从而达到充分长期的可除性，那未上光膜对用碱性洗涤剂溶液擦洗的抵抗能力会大大受损。如果对上光漆聚合物中的酸官能团或配方中的ASR的数量加以限制，以便能进行侵蚀性的清洗操作，那未长期可除性会受到很大损害。对于这种耐洗涤剂性/可除性平衡问题的一种解决办法是美国专利3，900，438（1975年8月19日授与R.E.Zdanowski）所提出的技术，它使用含侧氨基官能团而不是含酸官能团的上光漆聚合物，于是上光膜对于碱性洗涤剂的侵蚀具有固有的惰性。该体系的可除性是通过使用酸性除膜剂溶液来实现的，该溶液中和了聚合的胺，在膜内形成亲水性的盐。这种盐的水化使上光膜溶胀，于是膜丧失了对机械磨擦的阻力-->和对地载板基底的附着力，从而容易除掉。这种解决耐洗涤剂性/可除性平衡问题的方法在工业上并不成功，因为需要用大量昂贵的氨基官能单体以使膜对酸性除膜剂溶液有足够的敏感性。如果在上光漆聚合物主链中并入的氨基官能单体的量较少，那未除膜剂溶液必须用强酸或用更浓的酸溶液来配制，才能得到适当的可除性。这些可供选择的办法是无法采用的，因为处理这些更具侵蚀性的溶液会有危险，而且强酸溶液在上光漆被剥脱部位会腐蚀家具，尤其是金属家具。大量的工作致力于解决在耐碱性洗涤剂擦洗与长期可除性的平衡方面的困难，这一问题现在很大程度上已经被著名的地板上光漆聚合物和配方的潜在过渡金属络合物交联法所解决。在美国专利3，328，325（1967年6月27日授与R.E.Zdanowski）、美国专利3，308，078（1967年3月7日授与J.R.Rogers和L.M.Sesso）、美国专利3.467.610（1969年9月16日授与I.S.Fiarman等）、美国专利3.554.790（1971年1月12日授与D.R.Gehman等）、美国专利3.573.239（1971年3月31日授与R.E.Zdanowski）和美国专利3.711.473（1973年1月16日是授与C.J.Oliver）中提到了这种方法。这种过渡金属络合物交联技术的基础是，在预先形成的含有酸官能作用单体的乳液聚合物中加入一种过渡金属（通常是锌）-->与不稳定的挥发性胺配位体形成的络合物。正如该法所指出的，在乳液聚合物成膜期间，挥发性的配位体由络合物中释放出来，解脱了金属，通过形成离子型或配位共价型交联键，与聚合物的酸官能团反应并交联。这种交联的酸官能团对碱不敏感，从而使上光漆膜具有耐碱性洗涤剂的性能。如果在洗涤剂溶液中有胺（例如氨、或者最好是低级链烷醇胺）存在，则交联是可逆的。这些改进的碱性洗涤剂溶液称为上光漆除膜剂，因为它们通过除去交联的金属并留下聚合的酸官能团与洗涤剂溶液的碱性反应，使上光漆膜具有可除性。在将这种方法用于工业实践时，一般都知道必须小心地选择金属络合物配位体。如果配位体不够活泼，例如象双或多配位基配位体（例如三亚乙基二胺或乙二胺四乙酸）的情形，聚合酸官能团的潜在交联在聚合物和上光漆膜形成的相当短的时间内不会发生。这样就不会实现耐洗涤剂性/可除性的平衡。类似地，如果所选择的配位体不具有足够的挥发性以便在成膜过程中从络合物中失去（例如用二乙醇胺或三甲醇胺），则金属不会由络合物中释放出来，聚合的酸官能团的潜在交联也不会发生。这样形成的膜将不具有耐洗涤剂性/可除性平衡。相反，正如在美国专利3.308.078中所讨论的，如果配位体过于不稳定，例如在空间位阻胺（如三乙胺或N，N-二乙基丙胺）的情形，或是活泼的金属络合配位体量不充分的话，则在成膜之前会发生聚合的酸官能团与金属的预交联。这是不希望发生的，它会使生成的乳液聚合物和上光漆配方的最低成膜温度（MFT）升高，需要-->用更多的有机溶剂作为增塑剂和聚结剂，聚合物乳液不稳定，而且上光漆不易形成坚韧的、凝聚的、耐磨损的涂层。膜缺少凝聚性会降低对印迹、污垢、划伤和磨蚀的抵抗能力，防水性和耐洗涤剂擦洗性变差。虽然具有酸官能作用的上光漆聚合物的过渡金属交联使上光漆膜实现了耐洗涤剂性与可除性的平衡，但是这一优点被金属交联剂或金属络合物对上光漆和聚合物稳定性、聚合物制造的容易性及成本、以及上光漆的光泽等方面的不利影响所抵消。再者，在聚合物中加入大量的挥发性胺配位体（超过络合物计量比，以便将络合物形成的平衡向将金属完全螯合的方向移动，从而避免聚合物乳液预交联）会由于气味、毒性和漆面再涂性差而在上光漆配制、处理和应用方面产生问题。另外，作为过渡金属络合物的基础使用的重金属，在处置不用的或玷污的上光漆、乳液聚合物和含有除掉的上光漆膜的废脱膜溶液方面存在环境公害的问题。近来，对环境和工作场所安全性的高度重视已经使潜在金属交联变得不大受欢迎了。本专利技术的目的之一是生产一种地板上光漆，它对于用洗涤剂洗刷有很强的抵抗能力，同时容易用除膜剂除掉，这种上光漆不产生在潜在金属交联中所用的金属和挥发性胺造成的环境问题。本专利技术的另一目的是一种具有高酸含量的地板上光漆，它具有良好的耐洗涤剂性。本专利技术的又一目的是一种具有低酸含量的地板上光漆，它容易除掉。-->本专利技术的再一目的是一种具有低碱含量的地板上光漆，它可以用弱酸除膜剂的稀溶液除掉。本专利技术还有一个目的是一种制备包含具有酸官能基乳液聚合物的地板上光漆的方法，此方法使得能够独立地选择（1）所需程度的耐洗涤剂性，和（2）所需程度的可除性。我们已经发现，在成膜之前于乳液聚合物漆料的颗粒内形成少量共价的，或者说是永久性的分子间交联，能使所形成的不含金属的聚合物膜具有耐碱性洗涤剂擦洗的能力，同时又容易除掉。本专利技术提供了一种聚合物组合物，它含有可溶胀的乳液聚合物颗粒，这些颗粒在成膜之前先交联到一定程度，使得聚合物在涂敷时仍可成膜，这种膜可以用含有聚合物颗粒溶胀剂的除膜溶液除掉。此种聚合物组合物含有一种共价交联剂，例如交联单体，其数量使组合物在交联剂基本上完全反应之后能进行配制并且铸塑成膜。此聚合物还含有一定数量的可溶胀的聚合物官能团，使得在用化学溶胀剂处理此组合物的膜时，颗粒充分膨胀，破坏颗粒间的联接，造成膜的破坏和/或脱落。抛光漆料中乳液颗粒的共价的或永久性的交联，干扰了上光漆膜的凝聚和附着，因此溶胀力更容易破坏膜的整体性和对基底的附着力，使膜容易除掉。预交联造成乳液聚合物中的颗粒内交联，引起结合在聚合物内的酸官能团对溶胀的选择敏感性，在除膜溶液内的氨或其它胺类作用下急剧溶胀，而洗涤剂溶液中的单纯的碱性（通常的氢氧化物）只引起适中的溶胀。这种对特定试剂的选择性溶胀提供了对碱性擦洗的抵抗能力和易除性之间的平-->衡。预交联的抛光漆乳液聚合物的有选择的敏感性和选择性溶胀意味着上光漆膜对碱性洗涤剂的抵抗能力可以不受抛光漆膜可除性的限制独立调节。由本专利技术的聚合物配制的上光漆对洗涤剂的抵抗能力与聚合物中结合的酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜聚合物颗粒的水基乳液，它含有能与化学溶胀剂相互作用的聚合物官能团，该聚合物颗粒在成膜前用多官能单体或试剂共价交联至某一程度，使之能有效地阻止成膜期间的颗粒间连接，该聚合物颗粒含有的所述官能团的数量大于能使颗粒吸收足够的化学溶胀剂而膨胀一定程度所需的数量，这种膨胀将膜内的颗粒间的连接和膜／基底的连接破坏到一定程度，从而使膜能够除掉。

【技术特征摘要】
US 1990-1-16 464,8441、一种成膜聚合物颗粒的水基乳液，它含有能与化学溶胀剂相互作用的聚合物官能团，该聚合物颗粒在成膜前用多官能单体或试剂共价交联至某一程度，使之能有效地阻止成膜期间的颗粒间连接，该聚合物颗粒含有的所述官能团的数量大于能使颗粒吸收足够的化学溶胀剂而膨胀一定程度所需的数量，这种膨胀将膜内的颗粒间的连接和膜/基底的连接破坏到一定程度，从而使膜能够除掉。2、根据权利要求1的一种乳液，其中官能团是酸官能团，化学溶胀剂是一种胺。3、根据权利要求1的一种乳液，其中官能团是胺官能团，化学溶胀剂是一种酸，4、根据权利要求2的一种乳液，其中酸官能团的数量少于能使共价交联的聚合物颗粒的膜在碱性洗涤剂溶液擦洗作用下被除掉的数量。5、根据权利要求1的一种乳液，其中乳液基本上不含多价金属离子型交联剂或其残余物。6、根据权利要求1的一种乳液，其中官能单体的数量为聚合物总重量的约3%至50%，多官能交联单体的数量为约0.15%至约12%。7、根据权利要求2的一种乳液，其中酸官能单体的数量为聚合物总重量的约6%至约30%，多官能交联单体的数量为聚合物总重量的约0.2%至约9%。8、根据权利要求3的一种乳液，其中氨基官能单体的数量为聚合物总重量的约3%至约20%，多官能交联单体的数量为聚合物总重量的约0.2%至约9%。9、根据权利要求1的一种乳液，其中官能单体的数量为约3%至约30%，多官能单体的数量选择成使形成的聚合物在丙酮溶剂中的凝胶分数在大于约0.50至小于约0.95之间。10、根据权利要求1的一种乳液，其中官能单体的数量为约3%至约30%，多官能单体的数量选择成能形成这...

【专利技术属性】
技术研发人员：里查德托格里，哈里森斯凯阑，约瑟夫米欧文斯，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]