含有超分子聚合物的地板涂料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含有具有四氨键形成部分的超分子聚合物的水性地板涂料组合 物。在地板上光剂配方中使用此类组合物提供了具有高耐用性和可去除性、不含多价金属 如锋的涂料。
【背景技术】
[0002] 具有高耐用性和可去除性的地板涂料组合物已经在过去通过包括多价金属如锋 而获得，多价金属提供地板涂料组合物中的聚合物组分之间的交联。然而，近年来，对各种 终端产品(包括地板涂料）中锋和其它金属的使用的高度环境关注，已经使得焦点转向使用 "更加绿色的"技术。因为美国国家环境保护局（the United States Environmental Protection Agency)已经在《洁净水法案KClean Water Act)的65种有毒污染物和126种 优先污染物列表中列出了锋，所W在美国已经强制执行对可排放入公共下水道中的锋量的 限制。因此，现在迫切需要不含锋但仍然具有含锋上光剂性能的地板涂料，并且运种需要已 经推动了对提供锋在此类产品中先前所提供的性能的替代交联技术发展的需要。
[0003] 在二十世纪八十年代，首次出现了作为替代技术用于地板护理行业的不含金属的 聚合物。然而，当相较于常规含锋地板上光剂时，含有此类不含金属的聚合物的地板涂料通 常光泽更低，耐用性更差并且更昂贵。虽然近年来技术进步，使得不含金属的聚合物的性能 和价格接近具有竞争力的水平，但是在地板护理行业中仍然不断寻求赋予相当或者更卓越 性能的聚合物。常规的地板涂料仍旧含有一些锋并且依赖于锋交联来提供最终用户所需要 的高耐用性和可去除性水平。
[0004] 超分子聚合物利用明确定义的氨键结相互作用，其已经作为典型交联剂如多价金 属的替代而受到了更多关注。具有四氨键形成部分的超分子聚合物提供单一官能单元中的 多个氨键结位点并且因此相较于单一氨键结提供了增强的稳定性。此类多个氨键是中等强 度并且高度方向性的，并且具有其它所需性质，例如热可逆性W及对外界刺激(包括pH、溶 剂极性、溫度W及浓度)的响应性。所有运些特征使得具有四氨键形成部分的超分子聚合物 能够替代多价金属如锋或者除了多价金属如锋之外很好地用于地板涂料中，来提供具有优 良耐用性和可去除性的地板上光剂。
[0005] 美国专利第6,320,018 B1号和第6,803,447 B2号两者都描述了含有互补和自互 补四氨键结基团的超分子聚合物，及其从含有四氨键结基团的单体和一种或多种可聚合单 体的合成。已提及此类聚合物的四氨键比仅形成Ξ氨键的其它超分子聚合物中的那些氨键 更强。已经有大量文献和文件设及具有3氨键或者4氨键形成部分的超分子聚合物的合成及 其相对性质。
[0006] 美国专利第7,838,621号描述了超分子聚合物及其合成，其中所述超分子聚合物 含有多个四氨键结部分作为聚合主链的组成部分。将其中四氨键结部分共价键结至聚合链 中的一个或多个娃-碳键的聚合物排除在外。
[0007] 本发明的一个目的是提供可用于配制具有提高的耐用性和可去除性的地板涂料 的不含金属的水性涂料组合物。运是通过在水性涂料组合物中包括具有四氨键结基团的超 分子聚合物而不是如过去那样的多价金属来实现的。
【发明内容】
[000引本发明提供一种水性地板涂料组合物，其包含：（A)水；（B)至少一种超分子聚合 物；W及(C)任选地，一种或多种附加成分。超分子聚合物(B)包含衍生自W下的聚合单元： (1)一种或多种4H单体，其包含可聚合基团和四氨键结(4H)部分；（2)至少一种具有酸官能 团的单体；W及（3)-种或多种締属不饱和单体。任选的附加成分选自：碱溶性树脂、整平 剂、乳化蜡、消泡剂、防腐剂、溶剂、表面活性剂、染料、磨料，W及加嗅剂(odorant)。
[0009] 在一些实施例中水性地板涂料组合物包含：（A)25重量％至80重量％的水；（B)20 重量％至60重量％的所述至少一种超分子聚合物；W及(C)0重量％至20重量％的所述一种 或多种附加成分，W地板涂料组合物的总重量为基准，并且其中（A)、（B)和（C)合计100重 量％。
[0010] 在水性地板涂料组合物的一些实施例中，超分子聚合物(B)的一种或多种4H单体 (1)包含TMI-MIC单体。
[0011] 在水性地板涂料组合物的一些实施例中，具有超分子聚合物(B)的酸官能团（2)的 单体选自由W下各项组成的群组：（甲基)丙締酸、衣康酸W及己豆酸。
[0012] 在水性地板涂料组合物的一些实施例中，超分子聚合物(B)中的一种或多种締属 不饱和单体(3)选自由W下各项组成的群组:丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、丙締酸下醋、甲基丙 締酸甲醋、甲基丙締酸乙醋、甲基丙締酸下醋、苯乙締 W及甲基苯乙締。
【具体实施方式】
[0013] 室义
[0014] 中陈述的所有百分比是重量百分数(重量％ )，除非另外指明。
[0015] 在下文中，每个叙述的范围包括范围的所有组合和亚组合，W及其中所含有的特 定数字。
[0016] 此外，在下文中，一系列数值的任意下限，或者范围的任意优选下限，可与所述范 围的任意上限或者所述范围的任意优选上限组合，来界定所述范围的优选方面或者实施 例。除非另外指明，否则每一数值范围包括此范围中所包含的所有数值，包括有理数和无理 数两者(例如，从约1至约5的范围包括例如1、1.5、2、2.75、3、3.80、4W及5)。
[0017] 措词"任选地"意指"具有或者不具有"。例如，"任选地，添加剂"意指具有或不具有 添加剂。
[0018] 如本文所用，"一"、"一个"和"所述"在开放式术语如包含后面使用W意指"至少一 种(个Γ。
[0019] 如本文所用，术语"（甲基)丙締酸类"是指丙締酸类或者甲基丙酸締类，并且"（甲 基)丙締酸醋"是指丙締酸醋或者甲基丙締酸醋。
[0020] 如本文所用的术语"（甲基）丙締酷胺"是指丙締酷胺（AM)或者甲基丙締酷胺 (MAM)o
[0021] 如本文所用，术语"丙締酸单体"包括丙締酸(AA)、甲基丙締酸(MAA)、AA和MAA的 醋、衣康酸（ΙΑ)、己豆酸(CA)、丙締酷胺(AM)、甲基丙締酷胺(MAM)，W及AM和MAM的衍生物， 例如烷基（甲基)丙締酷胺。AA和MAA的醋包括但不限于:烷基醋、径烷基醋、憐酸烷基醋和横 基烷基醋，例如甲基丙締酸甲醋(MMA)、甲基丙締酸乙醋化MA)，甲基丙締酸下醋(BMA)、甲基 丙締酸异下醋（iBMA)、甲基丙締酸径乙醋化EMA)、丙締酸径乙醋化EA)、丙締酸甲醋(M)、丙 締酸乙醋化A)、丙締酸下醋(BA)、丙締酸乙基己醋化HA)W及甲基丙締酸憐酸烷基醋(PEM)。
[0022] 如本文所用，术语"乙締基单体"是指含有与杂原子如氮或氧连接的碳-碳双键的 单体。乙締基单体的实例包括但不限于乙酸乙締醋、乙締基甲酯胺、乙締基乙酷胺、乙締基 化咯烧酬、乙締基己内酷胺，W及长链链烧酸乙締基醋，例如新癸酸乙締基醋和硬脂酸乙締 基醋。如本文所用的术语乙締基单体还包括每一分子具有一个締属不饱和基团的乙締基芳 族单体。乙締基芳族单体包括但不限于苯乙締和乙締基化晚。尤其可用于本发明中的乙締 基芳族单体包括但不限于:苯乙締、4-甲基苯乙締、2-甲基苯乙締、3-甲基苯乙締、4-甲氧基 苯乙締、2-径甲基苯乙締、4-乙基苯乙締、4-乙氧基苯乙締、3,4-二甲基苯乙締、2-氯代苯乙 締、3-氯代苯乙締、4-氯-3-甲基苯乙締、4-叔下基苯乙締、2,4-二氯苯乙締、2,6-二氯苯乙 締、1-乙締基糞、甲基丙締酸环己醋、甲基丙締酸节醋W及丙締酸节醋。
[0023] 本发明的用词"地板涂料组合物"是指例如地板上光剂组合物或者地板用封闭底 漆组合物之类的组合物。所有此类组合物有时也被人们更一般地称为地板护理组合物。用 词"地板上光剂组合物"是指用于形成可用剥离剂等等从地板剥离的膜的组合物。用词"地 板用封闭底漆组合物"实质上是指用于形成难W从地板剥离但是也可用来保护地板的膜的 组合物，例如地板上光剂组合物。
[0024] 如本文所用，如果材料含有W此材料的总重量为基准按重量计至少25%的水，那 么此材料是"水性的"。
[0025] 如本文所用，"分散体"含有在连续介质中悬浮的离散微粒，有时还有其它成分。当 连续介质含有W连续介质的重量为基准按重量计至少50%的水时，分散相被认为是"水分 散体"，并且连续介质被认为是"水性介质"。当分散体中的至少一些悬浮离散微粒含有一种 或多种聚合物时，所述分散体在此被认为是"聚合物分散体"。因此，"聚合物水分散体"含有 在为至少50%的水的连续介质中悬浮的一些含聚合物微粒。
[0026] 如相关领域的普通技术人员将认识到，如下文所描述，根据本发明合成的超分子 聚合物为含有所述超分子聚合物的聚合物水分散体的形式。此类超分子聚合物是通过各种 单体的聚合合成的，也如下文所述。用于合成超分子聚合物的所有单体的聚集体在本文中 被称为"单体混合物"。
[0027] 地板上光剂用于在地板上产生有光泽的涂饰面(glossy finish)，并且延长地板 的使用寿命。由上光剂提供的光泽度是上光剂中的组分留下涂层并且起平滑和清洁表面的 作用的结果。地板上光剂组合物通常是一种或多种具有酸官能部分的水不溶性乳液聚合 物，W及一种或多种其它有用的地板上光剂成分的水悬浮体或者水分散体，所述一种或多 种其它有用的地板上光剂成分为例如碱溶性树脂、增塑剂、石蜡、防腐剂、消泡剂、分散剂、 聚结剂、整平剂、溶剂、表面活性剂、染料、磨料、加嗅剂W及光学增亮剂。
[0028] 通常，超分子聚合物是通过共价键和次级特异性相互作用的组合而获得其例如与 机械强度、热敏度等等相关的聚合性质的有机化合物，其中次级特异性相互作用优选地具 有高键结强度。如上文所论述，具有氨键结部分的单体的合成，W及将所述单体并入能够形 成多个氨键的超分子聚合物中是已知的，但是在此领域中继续进行大量的研究。超分子聚 合物可含有一种或多种产生次级相互作用的部分，并且运些部分中的一些可含有在聚合体 链之间形成两个或者更多个氨键桥的氨键形成部分。在本文中特别关注的超分子聚合物具 有基于聚合体链之间的四氨键结相互作用的次级物理相互作用(超分子相互作用）。
[0029] 适用于本发明的水性涂料组合物中的超分子聚合物的类型是具有四氨键形成部 分的那些。在此类超分子聚合物中，单体至少部分地通过一组或多组四Η桥彼此键结，所述 四Η桥是由存在于具有