抛光组合物中有机硅表面活性剂的使用制造技术

描述了一种水性抛光组合物，包含成膜聚合物和离子型有机硅表面活性剂。该抛光剂可施用在各种基材上，尤其是地板表面。涂层为光滑和耐污的。这种抛光组合物的性能可与目前本领域的含碳氟化合物表面活性剂的配方相媲美。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
抛光组合物中有机硅表面活性剂的使用专利
本专利技术涉及包含成膜聚合物和离子型有机硅表面活性剂的水性耐污抛光组合物。专利技术背景本专利技术涉及抛光组合物，尤其是地板抛光用组合物。应用于基材的抛光剂的适用性常取决于各种受到表面活性剂选择影响的物理性能。例如，抛光剂的光滑度和耐污性依赖于表面活性剂。“光滑度”指抛光后的表面干燥形成膜后涂层的均匀性。“耐污性”指暴露于污物后抛光剂保留其外观的能力。表面活性剂可降低抛光剂的表面张力，从而改善抛光剂的润湿和流平特性。追溯到50年代中期，碳氟化合物一直是地板抛光业最通用的润湿剂和流平剂。在美国专利2,397,098(Geen)和3,163,547(Vietor)中也描述了这类表面活性剂，这些表面活性剂通常以很低浓度使用，如约为总配方的0.01％(重量)。由于碳氟化合物表面活性剂能以这样低的浓度使用，它们对最终性能如干抛光膜的耐污性通常仅有很小的负面影响。许多碳氟化合物表面活性剂包含全氟辛基部分。这些表面活性剂最终降解为含全氟辛基的化合物。曾报道一些含全氟辛基的化合物会在生物器官中生物积聚；对一些碳氟化合物的这种倾向一直被强烈关注。例如，参见美国专利5,688,844(Baker等)。结果，存在代替地板抛光剂中的碳氟化合物表面活性剂的必要。一些地板抛光剂用的非氟化表面活性剂为本领域已知。美国专利3,728,418(Gleason)公开了许多磷酸盐化合物。美国专利4,168,255(Lewis等)、4,017,662(Gehman等)和3,554,790(Gehman)揭示了有12-18个碳原子的脂肪酸的碱金属盐和胺盐。美国专利4,131,585(Feigin)讨论了使用非线型脂族烃或含8-15个碳原子的烃混合物或烷基链有8-12个碳原子的烷基苯作为流平剂。美国专利4,017,662(Gehman等人)揭示了使用各种非离子润湿剂，这些润湿剂可通过在含一个或多个活性氢原子的化合物加成环氧乙烷制备。美国专利-->4,317,755(Gregory)列举了优选的非型表面活性剂，尽管阴离子型表面活性剂有时可以用于地板抛光剂。较好的非离子型表面活性剂是烷基酚、脂族酸、脂族醇、二醇、二醇醚、烷基芳基酯和植物油的环氧乙烷和/或环氧丙烷衍生物。美国专利4,923,514(Brown)公开具有表面活性剂如壬基苯酚乙氧基化物、烷氧基化的胺和乙氧基化的脂肪族胺的地板抛光剂配方。美国专利3,306,869(Lahr等)和3,429,842(Wolstoncroft)揭示以水解稳定的分子量小于约25,000的聚硅氧烷-氧化烯嵌段共聚物用作地板抛光剂中的流平剂。大多数这些非氟化的流平剂在地板抛光剂配方中必须以高于氟化的材料的浓度使用。结果，它们很可能对涂层的重要物理性能如耐污性产生不利影响。一些表面活性剂具有如此高的分子量，以致不能有效迁移到基材表面来提供产生光滑涂层所需的要求的表面张力降低。而且，烃类表面活性剂通常不会产生能耐污物的涂层，而这是对抛光组合物的一个重要标准。本专利技术人提供一种对干燥后涂层的最终性能的不利影响最小的表面活性剂。离子型有机硅表面活性剂具有良好的润湿和流平特性，在保持良好的抗污性同时能产生光滑的涂层。这种离子型有机硅表面活性剂的性能可与目前本领域的氟化合物表面活性剂相媲美。专利技术概述本专利技术提供一种水性抛光组合物，包含离子型有机硅表面活性剂和成膜聚合物。这种抛光组合物施用到基材如地板、墙壁和浴室表面能产生光滑和耐污的涂层。该抛光剂特别适用于地板表面。这种抛光组合物的性能可与目前本领域的含碳氟化合物的表面活性剂的配方相媲美。以抛光组合物重量为基准，抛光组合物通常包含约0.01-5.0重量％的离子型有机硅表面活性剂。离子型有机硅表面活性剂包含一个硅氧烷基(siliconegroup)和一个或多个离子基团。一个较好实施方式中，离子基团是阴离子。合适的阴离子基团包括羧酸盐、磺酸盐、磷酸盐、硫酸盐、膦酸盐等。较好的阴离子是羧酸盐。更好的羧酸基团是苯二甲酸基团。阴离子基团部分可以是酸性部分如羧酸、磺酸、磷酸、硫酸、膦酸等。表面活性剂的平均分子量小于约10,000。成膜聚合物通常是丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物或它们的混合物。地板抛光组合物还可含有多价金属化合物、碱可溶性树脂、蜡、-->持久增塑剂和短效增塑剂、消泡剂和杀菌剂。抛光剂固含量在以抛光组合物重量为基准的10-50重量％范围。静态表面张力一般在约18-30达因/厘米范围。本专利技术另一方面提供了本专利技术抛光组合物的使用方法。专利技术详细描述本专利技术提供了一种水性抛光组合物，该组合物包含离子型有机硅表面活性剂和成膜聚合物。这种抛光组合物可施用到各种基材如地板、墙壁和浴室表面。较好的基材是地板。涂层为光滑和耐污的。离子型有机硅表面活性剂包含一个硅氧烷基和一个或多个离子基团。离子基团可以是阳离子也可以是阴离子。阳离子基团包括例如，碱部分的酸式盐。合适阳离子基团包括：氨、胺、酰胺等的酸式盐。对阳离子基团合适的抗衡离子是卤化物、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐等。阴离子基团包括酸部分的碱式盐。合适阴离子基团包括羧酸盐、磺酸盐、磷酸盐、硫酸盐、膦酸盐等。对阴离子基团合适的抗衡离子是，碱金属如钠和钾；碱土金属如钙和镁；以及含氮阳离子。离子基团可以是酸式盐和碱式盐的混合物。酸或碱盐部分可以是相应的碱形式或酸形式。一个较好的实施方案中，表面活性剂具有羧酸盐的阴离子基团。合适的羧酸基团包括，例如苯甲酸、苯二甲酸、乙酸、甲酸、甘醇酸、辛酸、葡糖酸、草酸、乳酸等。最好是苯二甲酸。苯二甲酸离子可部分为苯二甲酸。离子型表面活性剂还可包含聚氧化烯，如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷以及它们的混合物。较好的聚氧化烯是聚环氧乙烷。一个较好实施方案中，表面活性剂具有“T”形结构，有硅氧烷骨架和含离子端基的烷氧基侧基。以抛光组合物重量为基准，抛光组合物通常含有约0.01-5.0重量％，较好约为0.1-2.0重量％，更好约为0.1-1.5重量％的离子型有机硅表面活性剂。该表面活性剂的平均分子量一般小于10,000，较好小于约6,000。成膜聚合物通常是丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物或它们的混合物。丙烯酸聚合物仅含有一种类型的丙烯酸单体，而丙烯酸共聚物包含两种或更多种不同类型的丙烯酸酯单体。苯乙烯-丙烯酸共聚物包含至少一种类型的苯乙烯单体和一种类型的丙烯酸酯单体。丙烯酸酯单体包括丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酰胺等。-->苯乙烯单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。适合作为成膜聚合物的丙烯酸聚合物包括，例如，Omnova Solution，Inc.ofChester，SC的Mor-glo 21乳胶。适合抛光组合物的市售丙烯酸共聚物包括但不限于：甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸(MMA/BA/MAA)共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯/丙烯酸(MMA/BA/AA)共聚物等。MMA/BA/MAA和MMA/BA/AA共聚物可从Omnova Solution，Inc.of Chester，SC购得。合适的可购得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在基材上施加涂层的水性抛光组合物，该组合物包含：（ａ）成膜聚合物，（ｂ）离子型有机硅表面活性剂，其中，上述涂层具有耐污性。

【技术特征摘要】
US 2001-2-5 09/777,0431.一种用于在基材上施加涂层的水性抛光组合物，该组合物包含：(a)成膜聚合物，(b)离子型有机硅表面活性剂，其中，上述涂层具有耐污性。2.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于上述基材选自地板、墙壁或浴室表面。3.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述基材是地板表面。4.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述离子型有机硅表面活性剂是一种阴离子型有机硅表面活性剂。5.如权利要求4所述的抛光组合物，其特征在于所述阴离子型有机硅表面活性剂包含选自下列的碱式盐：羧酸盐、膦酸盐、磷酸盐、硫酸盐和磺酸盐。6.如权利要求4所述的抛光组合物，其特征在于所述阴离子有机硅表面活性剂包含一种羧酸盐。7.如权利要求6所述的抛光组合物，其特征在于所述羧酸盐是苯二甲酸盐。8.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述抛光组合物包含0.01-5重量％的离子型有机硅表面活性剂。9.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述抛光组合物包含0.1-2重量％的离子型有机硅表面活性剂。10.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述离子型有机硅表面活性剂的平均分子量小于10,000。11.如权利要求10所述的抛光组合物，其特征在于所述分子量小于6,000。12.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述抛光组合物的pH在6-10.5范围。13.如权利要求12所述的抛光组合物，其特征在于所述pH在7.5-9.9范围。14.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述离子型有机硅表面活性剂还包含聚氧化烯。15.如权利要求14所述的抛光组合物，其特征在于所述聚氧化烯是聚环氧乙烷。16.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述成膜聚合物选自丙烯酸聚合物、丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物以及它们的混合物。17.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于，以抛光组合物重量为基准，所述抛光组合物包含5-50重量％的成膜聚合物。18.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于，以抛光组合物重量为基准，所述抛光组合物包含10-35重量％的成膜聚合物。19.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于，以抛光组合物重量为基准，所述抛光组合物的固含量在10-50重量％范围。20.如权利要求19所述的抛光组合物，其特征在于，以抛光组合物重量为基准，所述固含量在10-30重量％范围。21.如权利要求19所述的抛光组合物，其特征在于，以抛光组合物重量为基准，所述固含量在35-50重量％范围。22.如权利要求1所述的抛光组合物，其特征在于所述抛光组...

【专利技术属性】
技术研发人员：SK雅美，A派瓦，AC刘，JR小巴兰，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]