亲水化蜡组合物制造技术

本发明专利技术涉及亲水化蜡组合物，其在表面形成亲水性的蜡被覆层，使表面抛光的同时使基材具有持久的防污染性。本发明专利技术提供的亲水化蜡组合物含有亲水化剂和蜡成分，在基材上涂布、擦拭蜡组合物，可以形成亲水化蜡组合物被覆层。所述亲水化剂具有在水份存在的条件下水解转化成亲水性基团的同时缩聚从而提高分子量的水解性基团，例如具有水解离去基团的有机金属化合物、其低聚物和／或２种或２种以上的该有机金属化合物的共低聚物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】亲水化蜡组合物
本专利技术涉及使各种基材、物品表面亲水化或显现光泽的亲水化蜡组合物，涂布、擦拭该蜡组合物使之形成有光泽的亲水化表面层的方法及借此方法得到蜡涂层物。
技术介绍
以往认为通过使各种基材的表面疏水化(防水化)可以抑制污渍的附着，长期维持表面的美观。据此观点，可以使用疏水性(防水性)优异的含氟树脂进行如下的表面处理或涂覆。(1)在基材上热粘接含氟树脂薄膜的方法(例如特开平8-132571号公报，特开平6-155670号公报)；(2)在基材上涂布作为防污性涂层剂的含有丙烯酸类聚合物的2液固化型含氟树脂组合物的方法(例如特开平3-275860号公报、特开平2-299838号公报、特开平2-299839号公报)；(3)在基材上涂布偏氟乙烯类热熔融性含氟树脂组合物的方法(例如特开平7-3220号公报、特开平6-287334号公报、特开平2-274534号公报)。这些表面处理(1)～(3)中，作为含氟树脂使用四氟乙烯/乙烯共聚物或偏氟乙烯类聚合物等高疏水性含氟树脂，从而使最终制品的表面高疏水化。但是，近年的研究表明象汽车或工场等的排气，其污渍本身是疏水性(亲油性)物质，所以亲油性的污渍容易附着在疏水性的表面。因此前述的表面处理方法不能防止亲油性污渍的附着，其优点仅在于表面污渍可以用布等物轻易地擦除。因此在塑料制薄膜的一侧涂布亲水性胶体，通过粘着剂将背面粘接在室外物品上，尝试使物品的表面亲水化(例如特开平8-150681号公报)。但是，该方法形成的表面亲水层较薄，不能达到长期的防污或易清洗的-->效果。同样的问题还存在于各处的近水环境的制品，例如整体厨房的洗涤槽、洗漱台、浴缸和排水管等。目前在这些近水环境制品的使用后，多采取使用或不使用洗涤剂方法用水冲洗污渍，如果是疏水性的表面，就会造成其斥水性变差，残留下水滴，进而水滴中的有机物就会在表面付着形成条状或斑点状的水垢。这些水垢不仅有损美观，也是细菌滋生导致表面发生粘涩的原因。各种排水管也有着同样的问题。另外，温度或湿度急聚变化常导致各种制品表面因水汽而产生雾，有时须要严格防止这样的雾产生。例如温室、车库的屋顶、以及建筑物上使用透明性很好的丙烯酸树脂、聚碳酸酯、硬质氯乙烯树脂等的窗户。对于必需充分引入阳光的农用大棚，使用了软质氯乙烯树脂或聚烯类树脂、聚酯类树脂、含氟树脂等透明性良好的薄膜或薄板。此外，各种眼镜、护目镜、头盔面罩、飞机的窗户等上面的雾气很可能危及生命。为了防止这些对透明性有着高要求的板、薄板、薄膜等的表面上产生雾气，提出了如下方法：(1)将混合了聚甲基丙烯酸甲酯等亲水性树脂粘合剂和胶态氧化硅或氧化铝溶胶等无机物的树脂混合物制成板或薄膜后使用；(2)涂布由未改性聚乙烯醇和胶态氧化硅或硅酸钠等无机物组成的防雾剂，形成防雾性表面层(例如特开昭53-39347号公报、特开昭55-99987号公报、特开昭57-73059号公报)；(3)以由分子内具有甲硅烷基和离子性亲水基团的改性聚乙烯醇和无机物形成的防雾剂为主，涂布在玻璃板和聚酯薄膜上，从而在表面形成防雾剂层(例如特开昭59-179685号公报)。但是，方法(1)在雾气刚开始产生时的防雾性(初期防雾性)差，方法(2)防雾性表面层不能充分被水润湿，而且存在防雾层吸收水份后表面硬度降低，容易产生划痕等的问题。方法(3)是通过粘合剂将防雾层和聚酯基材粘合在一起的，所以有时可能因为粘合剂的种类的不同而产生防雾层的剥落，并且制造工艺复杂，成本不菲。另外，对于塑料模制品，提出了至少在一侧的最外层涂布含有特定的具水解性脱离基团的有机金属化合物的亲水化涂料的薄膜(例如特开-->2000-301054号公报)，提示了通过表面的亲水化处理从而防止污渍的附着。但是，这些现有技术或者是通过涂布涂料进行制膜，从而在物品的表面形成膜自身具有一定强度的涂膜(薄膜)，或者是通过粘贴该薄膜来增加耐污渍附着性。因此，在涂膜(薄膜)的形成过程中，在涂布涂料后必需有使有机溶剂蒸发、干燥或加热的工序。一方面，作为简单的方法已知有通过将蜡剂涂布后进行擦拭，在基材表面赋予光泽的方法。这种蜡剂与涂料在本质上的不同之处在于，涂料涂布后，不需处理直接放置(即使强制干燥，也不接触膜自身)即可形成涂膜，但蜡剂涂布后必需进行擦拭，通过擦拭时的力将蜡成分涂布、擦拭附着在基材表面上，进而形成蜡层。换言之，涂料中，溶解于溶剂的树脂是造膜的必需成分，但在用蜡剂时，则不需要这样的造膜成分；造膜反而成为在基材上涂布、擦拭蜡成分时的障碍。另外，蜡剂形成的蜡层与基材的附着性是通过擦拭得到的，而不具有像涂料的涂膜那样的膜自身的一体性，即不是所谓的连续层，也不是所谓的连续的膜。因此，涂膜可以以薄膜的形式从基材上剥离，而蜡层不能以独立的薄膜的形式从基材上剥离。正因为有这样的特性，通过蜡剂进行的表面处理的持久性不如涂膜，蜡剂一直停留在作为所谓的抛光剂的使用阶段。为人熟知的蜡剂中有汽车的抛光蜡。这种汽车用蜡中，除了具有抛光功能蜡以外，还有兼备防止污渍附着及易擦拭功能的蜡，和添加有金属氧化物成分的蜡。例如，特开平7-196988号公报公开的抛光剂，由含有羟基或烷氧基的硅树脂、蜡成分和有机或无机研磨材料，以及溶剂、硅油等组成，它可以提供防污性和防水性两方面均优异的涂布面。相对而言，防水性差的抛光剂相对来说防污性也差。特开平11-21500号公报中描述了车辆涂布面处理剂，它由共聚物、有机溶剂、蜡成分和硅油等混合而成，其中的共聚物是由乙烯型单体和-->具有不饱和基团及烷氧基的含硅化合物通过自由基聚合得到的。该处理剂具有良好的防水性。该专利技术仍以处理剂的涂层必须具有防水性为前提，对于这点，在该特开平11-21500号公报的
技术介绍
部分引用的众多已知文献(如特开昭62-132981号、特开平4-363375号、特开昭61-246274号、特开昭50-157288号、特开平1-163280号、特开平7-41757号、特开平7-109439号公报)中也进行了同样的说明。特开平9-310046号公报中，公开的抛光剂的形成过程如下：以具有烷氧基的高级醇作为乳化剂，将蜡成分、硅油溶解在有机溶剂中，适当添加调整粘度用的膨润性层状化合物和固定薄膜用的树脂成分，然后在水中乳化分散。该抛光剂具有防水性和抛光性，及擦拭时可以除去污渍。特开平5-43840号公报或特开平6-145600号公报中公开的涂布面的表面处理剂是由以下几种物质混合而成的：含有金属烷氧化物或其聚合物的含氟硅烷化合物、蜡成分、硅油、填充剂等。它通过使涂布面与处理剂化学结合，可以取得长期持久地保持光泽和防污的效果。由该表面处理剂的应用效果，也可以得出防水性薄膜的防水性越高，其防污效果越好的结论。特开平8-269401号公报和特开平9-3408号公报公开的抛光剂混合了疏水性无机粉末覆盖的固化硅胶粉末和蜡成分、硅油、有机溶剂等。这种抛光剂可以长期地防止水垢或灰尘的付着。这些混合了蜡成分的表面处理剂均通过表面疏水化来提高防污性和抛光度。另外，特开平8-60100号公报描述了胶态氧化硅和具有2～3个烷氧基的有机硅化合物的反应产物，以及和三聚氰胺树脂的反应产物的水或醇等水性溶剂分散液可以保持木材或合成皮革等表面的持续性的光泽，并能抑制其粘涩性，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
亲水化蜡组合物，所述蜡组合物含有亲水化剂和蜡成分，在基材上涂布、擦拭蜡组合物，可以形成亲水化蜡组合物被覆层；所述亲水化剂具有在水份存在下水解转化成亲水性基团的同时进行缩合从而提高分子量的水解性基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-9-25 292271/20011.亲水化蜡组合物，所述蜡组合物含有亲水化剂和蜡成分，在基材上涂布、擦拭蜡组合物，可以形成亲水化蜡组合物被覆层；所述亲水化剂具有在水份存在下水解转化成亲水性基团的同时进行缩合从而提高分子量的水解性基团。2.如权利要求1所述的蜡组合物，其中所述亲水化剂是具有水解性离去基团的有机金属化合物、其低聚物和/或2种或2种以上的该有机金属化合物的共低聚物。3.如权利要求2所述的蜡组合物，其中所述有机金属化合物是如式(1)所示的有机金属化合物，所述式(1)为：XbM(OR1)aR2c，式(1)中，a表示0或1～6的整数，b表示0或1～5的整数，c表示0或1～6的整数，但a和c不同时为0，a+b+c≥3，b/(a+c)＝0～1；X相同或不同，均表示选择性含有氧原子、氮原子、氟原子和/或氯原子的具有1～5000个碳原子的1价有机基团或者氢原子；M表示具有至少3价的原子价的金属原子；R1相同或不同，均表示选择性含有氧原子(分子链末端除外)、氮原子、氟原子和/或氯原子的具有1～1000个碳原子的1价有机基团，硅氧烷残基或氢原子；R2相同或不同，均表示选择性含有氧原子(分子链末端除外)、氮原子、氟原子和/或氯原子且有螯合能力的具有1～20个碳原子的有机基团。4.如权利要求3所述的蜡组合物，其中所述有机金属化合物是所述式(1)中b和c为0的4官能度的水解性硅烷化合物。5.如权利要求3或4所述的蜡组合物，其中所述式(1)中，R1是含氟有机基团。6.如权利要求1～5任一项所述的蜡组合物，所述蜡组合物还含有填充剂。...

【专利技术属性】
技术研发人员：米井康史，清水忠男，近藤荣治，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]