專利名稱：保護(hù)性表面改性系統(tǒng)和在基材上的應(yīng)用的制作方法
保護(hù)性表面改性系統(tǒng)和在基材上的應(yīng)用
1. 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及保護(hù)性表面改性系統(tǒng)及其在表面材料比如工作臺面上的 應(yīng)用，在所述表面材料中，有吸引力的表觀與暴露表面承受磨損和提供 耐腐蝕性的能力是必需的。
2. 相關(guān)技術(shù)的說明
大量涂料組合物被銷售用于涂覆多種表面材料，從可固化的材料到 犧牲性組合物。通常，固化的涂層更加堅固，但是通常包含溶劑、共溶 劑和載體，這些可在工作地點(diǎn)和一般性環(huán)境中引發(fā)環(huán)境問題。犧牲性組 合物具有易于被磨損的明顯的性質(zhì)，但是當(dāng)想要保持表面材料的美感和/ 或性能時可易于再施加。
這些涂料組合物的施加方法影響外觀與功能。將均勻量的材料應(yīng)用 到表面上以避免視覺缺陷很關(guān)鍵。因此，涂料組合物可需要某些均勻地 施加其的復(fù)雜系統(tǒng)。所用的涂覆工藝的實例包括噴射系統(tǒng)、靜電系統(tǒng)和 刮片系統(tǒng)。這些涂料系統(tǒng)大多數(shù)都常常需要大量投資在裝備和環(huán)境控制 中，比如噴射室和過濾系統(tǒng)，并且在小的車間環(huán)境中不能接受。
存在用于硬表面的手工施加的、便于使用者操作的、可固化的涂料 組合物的需要，其能賦予改善的美感和材料保護(hù)，并且可被用于制造車 間或在安裝地點(diǎn)比如家中就地使用，而沒有安全問題。
發(fā)明概述
本發(fā)明涉及一種施加保護(hù)性表面改性系統(tǒng)以提供改善的外觀、有吸 引力的觸覺特性和改善的耐磨性中至少 一種的方法及從而形成的帶涂層 制品。所述方法包括
(a)向基材施加包括下述的組合物；
(i) 可紫外固化的烯屬不飽和樹脂，
(ii) 用于可紫外固化的樹脂的溶劑，其對基材或底漆(primer)
層基本上是惰性的； (in)乳化劑；
(iv)紫外引發(fā)劑；(v)水；
(b) 用紫外輻射固化(a)的組合物，形成固態(tài)涂層；
(c) 向(b)的固態(tài)涂層施加包括下述的組合物
(i) 蠟，具有至少6(TC的熔點(diǎn)，
(ii) 用于蠟的溶劑，其對(b)的固態(tài)涂層基本上是惰性的；
(iii) 氨基官能化的硅酮；
(iv) 硅酮，其是非氨基官能化的；
(v) —種或多種礦物油；
(vi) 水。
發(fā)明詳述
盡管可以使用任意其中表面增強(qiáng)是期望的基材，但是本發(fā)明的主要 基材典型地為用于建筑結(jié)構(gòu)中的一種，并且通常在本領(lǐng)域中是指固體表 面材料。這樣的基材可以是以水平模式應(yīng)用的，比如工作臺面，或以垂 直模式應(yīng)用的，比如表面覆蓋層。本發(fā)明的優(yōu)選基材是充當(dāng)廚房工作臺 面的基材。
兩步涂覆改性，其在本文中也稱為表面改性系統(tǒng)，當(dāng)應(yīng)用于基材時 改善了表面外觀，包括光澤。也改善了所述表面的觸覺特性和耐腐蝕性， 易清潔性和承受由于長期使用的磨損的能力。改性的表面也能承受與強(qiáng) 堿性和強(qiáng)酸性食品以及某些清潔性化學(xué)品的接觸。
因此，本發(fā)明的涂層或表面改性系統(tǒng)增加了色彩，即光澤，基材圖 像的深度，以及根據(jù)基材，可提供改善的耐腐蝕性和抗磨性。
本發(fā)明的制劑易于用手施加，在優(yōu)選模式中具有低V0C排放、產(chǎn)生 最少的浪費(fèi)、經(jīng)濟(jì)且便于運(yùn)輸?；牡闹圃煺吆?或安裝者能將所述表面 改性系統(tǒng)直接施加到制造車間或在場地比如家中的基材上或者底漆層。 所述施加可用于新的裝置以及對現(xiàn)有裝置的整修。
本發(fā)明的施加方法使用兩種單獨(dú)的制劑。第一步驟的改性制劑為UV 可固化的制劑，其起錨定(anchor)第二步驟制劑的作用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所 述改性系統(tǒng)的改善可以通過定期再施加第二步驟制劑來恢復(fù)，而不需要 重新施加第一步驟制劑。
基材
本發(fā)明適于期望進(jìn)行表面改性的基材。通常，將基材分成幾個不同
的類，僅包含(a)聚合物的材料，(b)包含至少50%重量的聚合物以及也 包含填料的材料，(c)包含至少80%重量的礦物以及也包含聚合物粘合劑 的材料，和(d)不包含聚合物的礦物材料。
聚合物和填料基材的眾所周知的實例為由E. I. du Pont de Nemours 出售的Coriai^固體表面。這樣的基材的另一個實例為其中所述聚合物 在主要是礦物顆粒的材料中起粘合劑作用的一種。Zodiaq 石英表面材料 是一個實例，該材料也由E. I. du Pont de Nemours and Company出售。
由全部礦物組分構(gòu)成的基材包括天然石和人造石比如花崗巖、石英、 砂巖、皂石、大理石、混凝土、水磨石等。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的改性系統(tǒng)對于 用作建筑制品的切成特定尺寸的天然石(dimensioned natural stone)比 如花崗石工作臺面特別有用。
第一步驟表面改性制劑 樹脂
如本文使用的烯屬不飽和樹脂表示單獨(dú)的聚合物、低聚物和單體組 分或其組合。
有用的樹脂包括但不限于來源于下述的那些單體、低聚物和聚合物 丙烯酸的酯、曱基丙烯酸的酯、氨基曱酸酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯曱基 丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧曱基丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、三 聚氰胺甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯官能化的不飽和聚酯、曱基丙烯酸酯官 能化的不飽和聚酯、乙烯基單體、烯丙基單體、氨基甲酸酯、丙烯酸類 樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、硅氧烷、硅烷及其組合。優(yōu)選的類型包 括丙烯酸官能化的樹脂。"丙烯酸官能化的"指具有至少一個懸垂的 (appended)活性丙烯酸基或曱基丙酸烯基的材料。這樣的樹脂為施加 于基材或底漆層的第 一 步驟制劑的組分。
在優(yōu)選的方式中，所述樹脂以稀釋形式采用，作為整個第一步驟制 劑的小含量部分以使得可以手工施加。通常，使用的最大量不超過35% 重量，更優(yōu)選不超過30重量°/ 樹脂。有實際意義的下限為10%重量。
用于可紫外固化的樹脂的溶劑
選擇用于紫外烯屬不飽和樹脂的溶劑，以使得其在室溫下為揮發(fā)性
的，并且如果使用的話對基材或底漆層基本上是惰性的。常規(guī)溶劑包括 曱苯、二曱苯、乙酸丁酯、丙酮、甲基異丁基酮、曱基乙基酮、甲醇、 異丙醇、丁醇、己烷、乙二醇、丙二醇、丙二醇單乙基醚、石腦油和礦油精。
優(yōu)選的溶劑類型一皮稱為礦油精(mineral spirit)。礦油4青理解為 是指多種輕質(zhì)烴類中的任一種，其為石油的餾出物，根據(jù)ASTM D235-02 "Standard Specification for Mineral Spirits(Petroleum Spirits)" 規(guī)定。優(yōu)選的溶劑，無臭礦油精(0MS)，理解為是指進(jìn)一步被精煉至具有 少于1%的芳烴含量的任一種上述礦油精。具體而言，具有300-365，的 沸點(diǎn)范圍和0. 75-0. 78 g/cc的密度范圍的OMS餾分是最優(yōu)選的。
乳化劑
本發(fā)明所用的乳化劑可以是大量本領(lǐng)域眾所周知的材料。它們的功 能是增溶和穩(wěn)定不同的材料比如油和水的混合物。這些材料可以是陰離 子、陽離子或非離子性質(zhì)的。它們可以來源于下述材料和/或包括下述材 料脂肪酸、天然油、胺、銨鹽、硅酮、聚醚、低聚物、共低聚物、聚 合物、共聚物、和天然產(chǎn)物提取物等。
發(fā)現(xiàn)原位形成的乳化劑是最有用的。 一種或多種組分包括在待組合 的兩個或多個相的每一個中，并且當(dāng)組合時，所述兩個或多個相反應(yīng)產(chǎn) 生乳化劑，以形成穩(wěn)定的乳液組合物。當(dāng)所述組分的一種通常被歸類為 乳化劑，并且其相應(yīng)的組分通常被歸類為表面活性劑時，這些可以被認(rèn) 為是乳化劑/表面活性劑體系。對本發(fā)明來說，乳化劑被理解為包括原位 形成的乳化劑/表面活性劑體系。這樣的乳化劑/表面活性劑體系的實例 為來自Florida Chemical Company, lnc of Winter Haven, Florida的 E-Z-Mulse 。
示例性的乳化劑包括嗎啉油酸鹽皂、油酸三乙醇胺皂、油酸/嗎啉混 合物、油酸/三乙醇胺混合物、硬脂酸/嗎啉混合物、硬脂酸/三乙醇胺混 合物、油酸鈉、烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯烷基醚、 聚氧乙烯脂肪酸酯、壬基酚的環(huán)氧乙烷加成物、脫水山梨醇單油酸酯及 這些乳化劑的混合物。根據(jù)組分的配制，本發(fā)明的涂料組合物可以是水 包油型乳液，其中水為連續(xù)相，油為分散相，或者為油包水型乳液，其 中油為連續(xù)相，水為分散相。優(yōu)選的乳化劑為硬脂酸和嗎啉的組合，其 可以作為硬脂酸嗎啉镥鹽加入。
本發(fā)明中的乳化劑原位配制必須將嗎啉加入到水基部分中，并且必 須將硬脂酸加入到油基部分。所述兩種部分在混合過程中的組合產(chǎn)生了 硬脂酸嗎啉錯鹽，其穩(wěn)定了生成的乳液。
可以加入另外的乳化劑以進(jìn)一 步改善乳液在不同的環(huán)境條件下長期 儲存的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，這樣的另外的乳化劑選自非離子類型的這些化 合物。
紫外引發(fā)劑
光引發(fā)劑是紫外(uv-)可聚合的涂料領(lǐng)域中眾所周知的。這些引發(fā)劑 在電磁光語的紫外和近紫外區(qū)域有強(qiáng)吸收?？梢詫v引發(fā)劑或其組合進(jìn)
行選擇以使吸收和紫外照射源提供的峰波長之間的關(guān)系最佳化。當(dāng)將光 引發(fā)劑暴露于正確強(qiáng)度和波長的紫外輻射時，所述光引發(fā)劑分解以提供
引發(fā)所述涂料的自由基聚合的自由基。優(yōu)選的uv光引發(fā)劑來自于氧化膦
光引發(fā)劑類型。
相對于典型的噴霧施加uv-可固化的涂料，手工施加uv-可固化的表 面改性材料形成薄涂層。施加的表面增強(qiáng)材料所產(chǎn)生的不利的表面-體積 比使相對于典型的uv-可固化涂料而言，uv光固化對氧抑制更加敏感。
一種抑制薄涂層中氧的方法是從系統(tǒng)中除去氧。這可通過用惰性氣 體比如氮?dú)饣驓鍤獬錆M所述區(qū)域來實現(xiàn)。這種方法花費(fèi)大且引入了潛在
的健康和安全危險?？商鎿Q地，可施加氧屏障比如uv透明油。同樣，這 種方法在本申請中不實用。
在本領(lǐng)域，在薄涂層中的氧抑制也已經(jīng)通過加入引發(fā)劑助劑比如2-異丙基p塞口屯酮/4-異丙基p塞p屯酮(Esacure ITX, Sartomer Company)來獲
x曰付。
在本發(fā)明中，將具有適宜的UV吸收光語的氧化膦引發(fā)劑與2-異丙 基噻噸酮/4-異丙基噻噸酮組合用于引發(fā)樹脂的自由基聚合。 水
水是第 一步驟制劑的關(guān)鍵組分，并且起有助于制劑被作為薄層鋪展 的主要載體劑。 一旦所述層得以鋪展，水隨著0MS溶劑蒸發(fā)，剩余可聚 合的樹脂組合物的薄層。通過使用水作為主要載體極大地減少了揮發(fā)性 有才幾組分(V0C)的體積。
蒸餾水或去離子水的使用是高度優(yōu)選的，以避免引入金屬離子雜質(zhì)， 金屬離子雜質(zhì)可干擾所述組合物的光固化和/或儲存期限。<壬&的添力口齊寸
可以將各種添加劑包括在最初制劑中，例如以賦予物理、光學(xué)和/或 觸覺性能特征?？梢约尤爰?xì)粒徑的固體添加劑，其不僅調(diào)節(jié)了流變學(xué)， 而且也賦予改善的硬度和抗刮力、滑動改性等。實例包括微細(xì)的和納米 尺寸的粘土、氧化鋁和硅石、微細(xì)的全氟化的粉末和有機(jī)微球粉末。
盡管不是關(guān)鍵性的，本發(fā)明優(yōu)選的方式包括任選的流變學(xué)調(diào)節(jié)劑。 所述流變學(xué)調(diào)節(jié)劑是調(diào)節(jié)組合物的粘度以使得更加方便處理和施加的添 加劑。所述流變學(xué)調(diào)節(jié)劑可以選自稱為增稠劑、締合性增稠劑、橋鍵形 成劑等的各種材料。這些本質(zhì)上可以是無機(jī)或有機(jī)的，并且可按低水平 加入以賦予預(yù)期的效果。
為了舉例說明的目的，下述重量范圍是適宜的UV可固化的烯屬不 飽和樹脂(15-30%,優(yōu)選18-25%)、樹脂溶劑(10-25%，優(yōu)選15-20%)、乳 化劑比如具有非離子表面活性劑穩(wěn)定劑的基于硬脂酸/嗎啉的乳化劑(l-5°/ ，優(yōu)選2-4%)、引發(fā)劑體系(0. 1-3%，優(yōu)選1-2%)，水比如去離子水 (40-70%,優(yōu)選45-60%)和任選的流變學(xué)調(diào)節(jié)劑比如膨潤土(0. 1-2%,優(yōu) 選0. 5-1. 5%)。
可替換地，向所述涂層引入磷光顏料或發(fā)光顏料的添加劑可用于提 供獨(dú)特的美感增強(qiáng)。也可以加入本領(lǐng)域已知的增亮劑來調(diào)節(jié)外觀。
可加入功能性添加劑以引入抗靜電特性、抗微生物/抗細(xì)菌活性和UV 保護(hù)等。
最后，可以加入乳化劑和樹脂穩(wěn)定劑來通過其乳化穩(wěn)定作用和/或抑
第一步驟制劑的施加
上述制劑通過手工施加施加到干凈的、均勻的基材表面。通過手工 施加是指用手持住敷涂器或者用手持住并控制的設(shè)備來施加。 一旦施加， 通過手擦除來除去過剩的材料，留下可聚合材料的薄涂層。此時，水和 溶劑/載體已經(jīng)蒸發(fā)。被處理的表面的外觀將是暴露于紫外照射和隨后固 化后的外觀。
使用UV輻射固化上述并施加的制劑。UV照射源是本領(lǐng)域眾所周知 的。UV照射源包括新的UV發(fā)光二極管(LED)技術(shù)，與工業(yè)中通常使用的 標(biāo)準(zhǔn)高能水銀蒸汽燈相比，其在操作暴露方面的危險性小。
第二步驟改性制劑
用第二表面增強(qiáng)制劑進(jìn)行第二表面改性。所述第二制劑包括蠟、用 于蠟的溶劑(其對之前固化的涂層基本上是惰性的)、氨基官能化的硅酮、 非氨基官能化的硅酮、 一種或多種礦物油和水。
蠟
優(yōu)選地，所述蠟具有的熔點(diǎn)為至少60°C,更優(yōu)選7(TC,最優(yōu)選80-95°C。如果所述蠟的熔點(diǎn)過低，可以將所述蠟與較高熔點(diǎn)的第一種蠟混 合。天然蠟或者合成蠟是可用的。有用的蠟包括石蠟、微晶蠟、礦物蠟、 植物蠟、動物蠟、烴蠟、有機(jī)金屬蠟比如硬脂酸鋁、硬脂酸鋅和多鋁氧 單硬脂酸酯(polyoxoalumin腦)、氫化油蠟和氯化蠟。
優(yōu)選的蠟為巴西棕櫚蠟或巴西棕櫚蠟與另 一種蠟的混合物。
蠟溶劑
在大多數(shù)情況下，可以使用與在第 一 層的形成中應(yīng)用的相同的溶劑。 如之前討論的，優(yōu)選類型的溶劑為礦油精。最優(yōu)選的是上述定義的被稱 為無臭礦油精(OMS)的那一類，其顯示出期望的蒸發(fā)速率，并且保持良好 的溶劑活性。而且，0MS不會溶解或者以其它方式妨礙上述討i侖的最初UV 可固化的施加。
非氨基官能化的硅酮
硅酮比如油加入到市售擦亮劑和蠟中是本領(lǐng)域眾所周知的，使得更 容易施加、賦予最終涂層更大的抗水性和減少表面摩擦。典型地，使用 一種或多種分子量范圍的混合物以獲得在最終制品中期望的稠度和性 能。硅油通常被認(rèn)為是聚二曱硅氧烷油，但是也可以包括添加的取代 (substitution)和官能度(functionality)。
氨基官能化的硅酮
本發(fā)明感興趣的具體官能是包括具有伯胺官能的硅油。該類型的添 加劑是本領(lǐng)域眾所周知的，將其加入以通過和不飽和單元的邁克爾加成 反應(yīng)來利用在基材或基材涂層中的剩余不飽和單元，由此利用所述硅油 -(吏所述表面發(fā)生共^H汙生(covalently derivatize)。在這種情況下，該 官能化硅酮經(jīng)設(shè)計以與在UV固化的第一次施加中未反應(yīng)的烯屬不飽和部
分反應(yīng)。許多經(jīng)由Si-C鍵結(jié)合的包含氨基的硅油乳液是文獻(xiàn)中已知的。 乳液中交聯(lián)的硅酮結(jié)構(gòu)通常是通過引入T或Q部分(三官能化的或四官能 化的硅氧烷單元)制備。利用包含丙烯基和氨基的硅酮經(jīng)由邁克爾加成反 應(yīng)制備硅酮微嚢的方法描述在Lo等人的美國專利4， 876， 039中。
礦物油
通常加入礦物油到市售擦亮劑中，和使得更容易施加、賦予最終涂 層更強(qiáng)的耐水性和減少表面摩擦。典型地，使用一種或多種分子量范圍 的混合物以獲得在最終制品中期望的稠度和性能。所述礦物油可以與硅 油組合以獲得期望的效果和降低材料成本。
水
水是第二步驟制劑的關(guān)鍵組分，并且起主要載體劑的作用，使得所 述制劑能作為薄層鋪展。在施加基材后，水隨著0MS溶劑一起蒸發(fā)，留 下非揮發(fā)性油和蠟形成薄的均勻的涂層。與使用有機(jī)載體的組合物相比， 通過使用水作為主要載體極大地減少了 V0C的體積。蒸餾水或去離子水 的使用是優(yōu)選的。
任選的添加劑
可以加入無機(jī)粘土和硅藻土材料，其不僅作為流變學(xué)調(diào)節(jié)劑，而且 作為擦亮劑以消除和/或填充可能存在于基材中的表面缺陷。它們也充當(dāng) 起霧劑(hazing agent)表明此時組合物已經(jīng)干燥并做好準(zhǔn)備進(jìn)行擦光。 有用的粘土添加劑的實例為高呤粘土 ，其為無水硅酸鋁和膨潤土 。
可用于第二步驟制劑的其它添加劑包括官能化添加劑，其可以賦予 抗靜電特性、抗微生物/抗細(xì)菌活性、UV保護(hù)等?？梢约尤爰?xì)粒徑的固 體添加劑，其不僅調(diào)節(jié)了流變學(xué)，而且也賦予改善的硬度和抗刮力、滑 動改性等。實例包括微細(xì)的和納米粒徑的粘土、氧化鋁和硅石、微細(xì)的 全氟化的粉末和有機(jī)微球粉末。向所述涂層引入磷光顏料或發(fā)光顏料的 添加劑可用于提供獨(dú)特的美感增強(qiáng)。也可以加入本領(lǐng)域已知的增亮劑來 調(diào)節(jié)外觀。
第二步驟制劑的施加
將第二步驟制劑施加于已經(jīng)用UV-可固化的第 一 步驟制劑預(yù)處理的 基材。用手施加第二步驟制劑，比如典型地施加擦亮劑或蠟。用手施加 是指使用手持敷涂器或手操作的機(jī)械敷涂器比如市售磨光器施加。施加 所述制劑使其均勻地鋪展在基材上。使所述材料干燥，這通過可見的薄 霧狀表明。然后，用手擦光表面至最終光潔度。手擦光可以通過采用手 持磨光布或手操作電磨光器完成。得到的表面顯示出高光澤和深度美感。
在施加第二組合物后，所述全部施加材料可以再次暴露于UV照射。 通過施加第二步驟制劑，將如上討論的氧屏障施加于暴露的第一次施加 材料之上。由于氧抑制是在第 一次施加中或者一致性固化的重要挑戰(zhàn)， 所以在氧屏障就位的情況下的第二次照射可以進(jìn)一 步改善所述全部施加 材料的最終固化。因此，第二步驟制劑不僅賦予最終的美感，其也獲得
了處理的表面和賦予第一組合物施加的改善的uv引發(fā)的固化。 任選的底漆處理
在全部是礦物的基材或礦物填充的基材的情況下，可任選地使用底 漆處理。這樣的底漆處理尤其對于金屬、礦物和礦物填充聚合物而言是 眾所周知的。它們典型地涉及在施加任意其它涂層之前，向所述基材的 表面施加官能化的硅烷、磷酸酯、羧酸等。這些材料充當(dāng)在基材和第一
步驟制劑之間的粘結(jié)層(tie layer)。 一種這樣的材料為y-氨基丙基三 乙氧基珪烷，由GE Silicones以A-1100提供。這樣的材料可以以在揮 發(fā)性溶劑比如異丙醇或無臭礦油精中的稀溶液形式施加到清潔的基材表 面。任何任選的底漆的施加必須在施加第 一步驟制劑之前進(jìn)行。
在下述實施例中，除非另有說明，所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)按重量計。
實施例1 第一步驟制劑
通過在高剪切下首先混合27. 35份的去離子水與0. 5份的Bentone LT (Element" Specialties)制備第一步驟制劑。當(dāng)準(zhǔn)備好時，加入0,6 <分嗎啉(99%, Aldrich Chemical)。將該室溫水溶液放在一旁備用。
在一個單獨(dú)的容器中，將27. 35份的去離子水加熱至200°F。當(dāng)準(zhǔn)備 好時，在高剪切下力口入0. 5 ^f分的Bentone LT (Elementis Specialties)。 當(dāng)混入時，加入0. 6份的嗎啉(99°/。， Aldrich Chemical)。將該熱含水溶液保持在190-200°F直到使用。
在一個單獨(dú)的容器中，將16. 7份的OMS和1. 35份的Century 1218 硬脂酸(Arizona Chemical)加熱至1700F，同時攪拌直到硬脂酸溶解。將 該有機(jī)溶液加入到上述加熱的水溶液中。
在一個單獨(dú)的容器中，在室溫下混合8.9份的異冰片基丙烯酸酯 (SR506, Sartomer Company) 、 4. 8份的Urethane 8210 (Fairad Company)、 8. 6 4分的Actilane 890 (Akzo Nobel) 、 0. 15份的UV3530 (BYK-Chemie)、 1. 2份的lrgacure 819 (Ciba—Geigy) 、 0. 4份的Esacure ITX (Sartomer Company)和1.0份的EZ-mulse (Florida Chemical)。將該有機(jī)溶液在 高剪切混合下加入到所述室溫含水溶液中。當(dāng)準(zhǔn)備好時，將上述制備的 暖的乳液溶液在高剪切混合下加入到所述室溫乳液溶液中。最終溶液的 溫度為110-120°F。為了使在100GF上的時間最少，立即開始冷卻。冷卻 所述制劑至室溫，以提供穩(wěn)定的淡黃色乳液。
實施例2 第二步驟制劑
通過加熱70. 1份的去離子水至190，制備第二步驟制劑。當(dāng)加熱時， 在高剪切混合下力口入0.3 4分的Bentone LT(Elementis Specialties)。 然后，加入1. 6份的嗎啉(99%， Aldrich Chemical)。
在熔蠟爐中組合下述組分并加熱至190°F: 10. 44份的0MS、 2. 5份 的GE SF-96 (GE Silicones) 、 1份的GE Viscocil 5M (General Electric)、 1. 5 j分的Century 1218石更脂酸(Arizona Chemical) 、 1. 5 4分的Bleached Montan Wax LGE (Srohmeyer & Aarpe)。當(dāng)準(zhǔn)備好時，在高剪切混合下， 慢慢地將熔化的有機(jī)混合物加入到上述加熱的含水混合物中。當(dāng)完成時， 開始冷卻。
當(dāng)所述溶液的溫度達(dá)到135GF時，在高剪切下加入1. 56份0MS和1. 5 份GE SF-1706 (GE Si 1 icones)的室溫混合物。
當(dāng)所述溶液的溫度達(dá)到100。F時，在高剪切下加入8 4分Kaopolite SF (Eastech Specialties)。繼續(xù)冷卻至室溫，得到穩(wěn)、定的、白色乳液。
實施例3
施加至固體表面基材
通過噴砂(sanding)至粗糙光潔度制備暗色氧化鋁三水合物填充的 丙烯酸類固體表面材料的樣品板(Corian⑧)。采用棉布敷涂器將制備的
涂料組合物施加于該表面。 一旦施加，使用第二個清潔布擦去過量的涂 料組合物。繼續(xù)擦直至獲得平的外觀。然后，用本領(lǐng)域通常使用的四英 寸標(biāo)準(zhǔn)汞弧燈產(chǎn)生的UV輻射來照射所述帶涂層的表面。
得到的表面顯示出顯著較暗的外觀和明顯較深的半透明度。所述表 面也具有柔滑的觸覺感。所述涂層不能通過水、溫和清潔劑、標(biāo)準(zhǔn)非研 磨清潔劑包括家用洗滌液比如Formula 409⑧和Windex 、漂白劑和氨除 去。當(dāng)在實際測定中測試時，每日的刮擦變白損傷減少了。儀表測量的 微刮痕(Instrumented microscratch)(機(jī)器描述)結(jié)果顯示出是用l誦 鋼珠工具引起可見刮擦變白所需力量的2至3倍。
在已經(jīng)用第 一步驟制劑涂覆之后，將第二步驟改性制劑施加到所述 樣品基材上。馬上，所述復(fù)合涂層的顏色進(jìn)一步變深，明顯的半透明度 增加，和光澤水平顯著地增加。而且，表面阻力進(jìn)一步減小，提供了光 滑的觸覺感覺。刮擦試驗證實了抗刮力的進(jìn)一步改善。處理的表面顯示 出增加的可清潔性和耐常見家用污染。
實施例4
施力口至工程用石基材(Engineered Stone Substrate)上 將如上所述的表面改性系統(tǒng)采用實施例3的技術(shù)施加到具有粗糙光 潔度的預(yù)加工過的工程用石(20(11&9*)的樣品板上。雖然沒有觀察到對刮 涂或污染的明顯影響，但出現(xiàn)了顯著的美感效果。所述表觀顏色更深， 具有較深的可見美感，所述觸覺特性為當(dāng)觸摸時是光滑和柔滑的。而且， 所述涂層的存在使得在精加工過的表面上有較高程度的水珠形成。
實施例5
施加至花崗石基材
將如上所述的表面改性系統(tǒng)施加于拋光的市售獲得的花崗石樣品。 沒有觀察到對抗刮力的顯著影響。然而，注意到在預(yù)防污染特別是預(yù)防 油基污染比如烹飪用油和豬油中有顯著的改善。也增加了視覺和觸覺效果。
權(quán)利要求
1.施加保護(hù)性表面改性系統(tǒng)以提供改善的外觀、有吸引力的觸覺特性和改善的耐磨性的方法，其包括(a)將包括下述的組合物直接施加于基材上或施加到所述基材上的底漆層上(i)可紫外固化的烯屬不飽和樹脂，(ii)用于所述可紫外固化的樹脂的溶劑，其對基材或底漆層基本上是惰性的；(iii)乳化劑；(iv)紫外引發(fā)劑；(v)水；(b)用紫外輻射固化(a)的組合物，形成固態(tài)涂層；和(c)向(a)的固態(tài)涂層施加包括下述的組合物(i)蠟，具有至少60℃的熔點(diǎn)(ii)用于蠟的溶劑，其對(a)的固態(tài)涂層基本上是惰性的；(iii)氨基官能化的硅酮；(iv)硅酮，其不是氨基官能化的；(v)水。
2. 權(quán)利要求l的方法，其中所述基材包含聚合物。
3. 權(quán)利要求l的方法，其中所述基材包含礦物。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中所述礦物具有底漆涂層。
5. 權(quán)利要求1的方法，其中所述紫外烯屬不飽和樹脂選自丙烯酸的 酯、曱基丙烯酸的酯、氨基曱酸酯丙烯酸酯、氨基曱酸酯甲基丙烯酸酯、 環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧曱基丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、三聚氰胺曱基 丙烯酸酯、丙烯酸酯官能化的不飽和聚酯、曱基丙烯酸酯官能化的不飽 和聚酯、乙烯基單體、烯丙基單體、氨基曱酸酯、丙烯酸類樹脂、環(huán)氧 樹脂、不飽和聚酯、硅氧烷、硅烷及其組合。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中用于可紫外固化的樹脂的溶劑選自甲苯、 二曱苯、乙酸丁酯、丙酮、曱基異丁基酮、甲基乙基酮、曱醇、異丙醇、 丁醇、己烷、乙二醇、丙二醇、丙二醇單乙基醚、石腦油和礦油精。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述乳化劑選自嗎啉油酸鹽皂、油酸三 乙醇胺皂、油酸/嗎啉混合物、油酸/三乙醇胺混合物、硬脂酸/嗎啉混合 物、硬脂酸/三乙醇胺混合物、油酸鈉、烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷基酚 醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、壬基苯酚的環(huán)氧乙烷加成物、 脫水山梨醇單油酸酯及其組合。
8. 權(quán)利要求1的方法，其中所述蠟選自石蠟、微晶蠟、礦物蠟、植物蠟、動物蠟、烴蠟、有機(jī)金屬蠟、氫化油蠟、氯化蠟、巴西椋櫚蠟及其組合。
9. 權(quán)利要求l的方法，其中用于蠟的溶劑為無臭礦油精。
10. 權(quán)利要求1的方法，其中所述非氨基官能化的硅酮為聚二曱基 珪氧烷油。
11. 制品，依次包括(a) 基材；(b) 紫外固化的涂層，來源于(i) 可紫外固化的烯屬不飽和樹脂，(ii) 用于可紫外固化的樹脂的溶劑，其對基材或底漆層基本上 是惰性的；(iii) 乳化劑；(iv) 紫外引發(fā)劑；(v) 水；(c) 固態(tài)涂層，來源于(i) 蠟，具有至少6(TC的熔點(diǎn)。(ii) 用于蠟的溶劑，其對(b)的固態(tài)涂層基本上是惰性的；(iii) 氨基官能化的硅酮；(iv) 硅酮，其是非氨基官能化的；(v) 水。
12. 權(quán)利要求11的制品，其中所述基材包含按重量計至少50%的聚 合物。
13. 權(quán)利要求11的制品，其中所述基材包含按重量計至少80%的礦 物和聚合物粘合劑。
14. 權(quán)利要求ll的制品，其中所述基材為礦物，其不包含聚合物粘 合劑。
15. 權(quán)利要求ll的制品，其包含(a)和(b)之間的底漆。
16. 權(quán)利要求ll的制品，其為廚房工作臺面的形式。
全文摘要
一種保護(hù)性表面改性系統(tǒng)，其使用了兩種單獨(dú)的制劑來增加視覺外觀且在許多情況下對表面例如工作臺面提供了抗磨性。
文檔編號B05D3/06GK101180136SQ200680017241
公開日2008年5月14日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者L·J·西蒙斯, R·T·韋伯, T·J·桑福德, 祝世彤 申請人:納幕爾杜邦公司