CN102712829A - 用于机动车辆洗涤和打蜡的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及给机动车辆外表面洗涤同时打蜡的组合物。更具体地讲,本发明涉及一种洗涤和打蜡组合物,该组合物赋予车辆表面抗洗涤剂的蜡。该组合物包含水、纳米级蜡颗粒、表面活性剂、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷,其中所述蜡颗粒、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷形成乳状液或在水中的分散体。
Description
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2010年1月13日提交的美国临时专利申请No.61/294756的优先权,该专利的公开内容以引用方式全文并入本文。
技术领域
本发明涉及可用于给机动车辆的喷漆的金属外表面洗涤和打蜡的组合物。更具体地讲,本发明涉及一种组合物,该组合物既清洗车辆表面又同时赋予车辆表面耐洗涤剂的蜡。
背景技术
用于给车辆洗涤和打蜡的产品普遍存在。那些用于洗涤车辆的产品通常基于阴离子表面活性剂的混合物。阴离子表面活性剂提供极好的、稳定的、柔软的、润滑的泡沫。另外,阴离子表面活性剂对汽车外表面提供极好的污垢移除和良好的润湿,并且易于用水均匀地从该表面洗去。还可以将非离子和两性表面活性剂与阴离子表面活性剂联合使用以助于增溶阴离子表面活性剂并提高制剂的去污力。
机动车蜡组合物通常包含蜡或有机硅基的乳液。它们通过氢键或简单的范得瓦尔(Van der Waals)力赋予涂饰剂高光泽度、光亮、耐水性(珠缘)和耐久性。大多数汽车蜡制剂需要两步的应用过程。第一步为将蜡制剂施加至车辆表面以及使蜡干燥。第二步包括擦拭去多余的蜡以及(在许多情况下)用力地磨光车辆表面以获得均匀的、光泽的涂饰剂。
将清洁剂和蜡组分掺混成为单一的组合物也为人们所已知的。配方包括(例如)水性有机硅基的蜡乳液,其含有阴离子表面活性剂、硅油、氨基官能硅氧烷和蜡。这样的组合物能够经由一个简易步骤清洗车辆外部并赋予光泽的涂饰剂,无需磨光。然而,便利性可能以耐久性作为代价,因为蜡涂饰剂不能经受多次后续的洗涤。
因此,需求一种结合了汽车洗涤剂的优良的清洗能力和蜡组合物的优良的耐久性、耐水性和高光泽度的汽车清洗和打蜡组合物。具体地讲,需求引入优良的耐久性、耐水性和高光泽度,具有改善的耐洗涤剂性能的汽车洗涤和打蜡组合物。
发明内容
根据本发明的组合物给机动车辆外表面,例如汽车、卡车或其他车辆的喷漆的金属外表面洗涤和打蜡均适用。这样的组合物能够同时提供从机动车辆的喷漆的金属外表面清除污垢、油脂、尘垢和其他沉积物的洗涤或清洗功能和给洁净的表面赋予耐久性、高光泽度涂饰剂的打蜡或抛光功能。
在一个实施例中,本发明提供了包含水、纳米级蜡颗粒、表面活性剂、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷的组合物,其中蜡颗粒、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷形成在水中的乳状液或分散体。
蜡可为植物蜡、矿物蜡、微晶蜡、动物蜡或合成蜡,但优选地为植物蜡例如卡洛巴蜡,尤其是颗粒尺寸为约250nm的。蜡优选地占组合物的约4至20重量%,更优选地,约6至10重量%。
表面活性剂帮助清洗外表面的污垢、尘垢和油脂。本发明的组合物中可用的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、和它们的混合物。尤其优选的是表面活性剂为月桂基硫酸钠、椰油酰胺DEA、椰油酰胺基丙基甜菜碱、改性的椰子二乙醇酰胺、聚环氧乙烷月桂醚或它们的组合。表面活性剂优选地占组合物的约2至30重量%,更优选地,组合物的约12至20重量%。
还优选的组合物为其中正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷的组合占组合物的约0.2至1重量%,更优选地,组合物的约0.3至0.5重量%。
根据本发明的组合物能够从机动车辆的喷漆的金属表面清除污垢。因此,在另一个实施例中,本发明提供一种清洗机动车辆的喷漆的金属外表面的方法,该方法包括以下步骤:提供其上有污垢的机动车辆的喷漆的金属外表面,将如上所述的组合物施加至该表面,擦刷表面的组合物,以及用水冲洗该表面以清除污垢。
根据本发明的组合物还能够给机动车辆的喷漆的外部金属表面赋予光泽的涂饰剂。因此,在另一个实施例中,本发明提供一种给机动车辆喷漆的金属外表面打蜡的方法,该方法包括以下步骤:提供机动车辆喷漆的金属外表面,将如上所述的组合物施加至该表面,擦刷表面的组合物,以及用水冲洗该表面来赋予该表面光泽的涂饰剂。
最有利的是,根据本发明的组合物一次施用就能够清除机动车辆喷漆的外部金属表面的污垢并赋予该表面光泽的涂饰剂。因此,在另外一个实施例中,本发明提供一种清洗和打蜡机动车辆的喷漆的金属外表面的方法,该方法包括以下步骤:提供其上有污垢的机动车辆的喷漆的金属外表面,将上述组合物施加至该表面,擦刷表面的组合物,以及用水冲洗来同时清除污垢并赋予该表面光泽的涂饰剂。根据本发明的组合物提供给机动车的外表面耐洗涤剂的高光泽度的、耐久的光亮。
具体实施方式
根据本发明的组合物给机动车辆外表面,例如汽车、卡车或其他车辆的喷漆的金属外表面洗涤和打蜡均适用。这样的组合物能够同时提供从机动车辆的喷漆的金属外表面清除污垢、油脂、尘垢和其他沉积物的洗涤或清洗功能和给洁净的表面赋予耐久性、高光泽度涂饰剂的打蜡或抛光功能。根据本发明的组合物包含(还更优选地,基本组成自)水、纳米级蜡颗粒、表面活性剂、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷,其中蜡颗粒、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷形成在水中的乳状液或分散体。
适用于本发明的组合物的蜡包括植物蜡如卡洛巴蜡、小烛树蜡和小冠巴西棕榈蜡;矿物蜡如褐煤蜡、石蜡、和微晶蜡;动物蜡如蜂蜡;以及合成蜡如酰胺蜡和有机硅蜡。更优选地,蜡为植物蜡如卡洛巴蜡。可用的蜡能够形成在水中的乳状液或分散体,该乳状液或分散体的蜡颗粒为纳米级,例如接近约250纳米。尤为可用的蜡为1号黄色卡洛巴蜡,例如以商品名“CARNAUBA MILK”购自Koster Keunen,LLC,Watertown,Connecticut的,该公司提供高度稳定的、30%的1号黄色卡洛巴蜡在水中的250nm分散体。本发明的组合物优选地包括蜡的约4至20重量%,更优选约6至10重量%。
本发明的组合物中可用的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、和它们的混合物。合适的表面活性剂的具体的例子包括月桂基硫酸钠、椰油酰胺DEA、椰油酰胺基丙基甜菜碱、改性的椰子二乙醇酰胺、和聚环氧乙烷月桂醚。已发现为可用的市售的材料包括“CALBLEND CLEAR”(月桂基硫酸钠、椰油酰胺DEA、和椰油酰胺基丙基甜菜碱的共混物)购自Pilot ChemicalCompany,Cincinnati,Ohio和“CD-6”(改性的椰子二乙醇酰胺)购自Pilot Chemical Company。本发明的组合物优选地包括约2至30重量%,更优选约12至20重量%的表面活性剂,尤其是非离子和阴离子/非离子表面活性剂混合物。
本发明的组合物还包括约0.2至1重量%的硅氧烷乳剂(水作为本发明的组合物的一个组分),更优选约0.3至0.5重量%。更优选地,硅氧烷乳剂为正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷的组合。本发明中可用的氨基官能硅氧烷包括含有伯、仲或叔胺基官能团的有机硅聚合物,可购自多个制造商,如Momentive Performance Materials,Inc.,Albany,New York和Dow Corning Corporation。硅氧烷乳剂的合适的、市售的例子包括“IE-6683”和“XIAMETER OFS-6595”购自DowCorning Corporation,Midland,Michigan。更具体地讲,包含
以下量的正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯、和氨基官能硅氧烷的组合物被认为是优选的和更优选的:
可包含在本发明的组合物中的任选组分包括UV吸收剂例如苯并三唑、二苯甲酮等,具有UV发色团的附接到聚合物主链的聚合物型UV吸收剂,溶剂例如矿物油和丁基纤维素溶剂,芳香剂,着色剂,防腐剂,增稠剂,研磨抛光剂如二氧化硅、沸石等等,以及中和/稳定剂例如矿物酸或有机酸。这些任选组分可占组合物的最多约3重量%,优选约1重量%。
将组合物施加至用预湿布、海绵或手套预湿处理过的机动车辆外表面。如果需要,该组合物在施用前可以水稀释。或者,可将它喷涂到车辆上。
将组合物擦刷到润湿的机动车辆外表面上,优选以圆周运动。机动车辆表面已涂覆组合物之后,被涂覆的表面干燥直至其上形成一层半透明的膜。当表面基本干燥时,用足够量的水冲洗以从该表面清除成形膜和基本上全部的表面活性剂残余物以及存在的任何污垢颗粒,剩下蜡和有机硅基的保护膜保留在该机动车辆表面上。该机动车辆表面冲洗后可用毛巾擦干。这样就获得了均匀的、耐久的、高光泽度的、耐水的保护膜,无需按照使用常规的汽车蜡产品通常需要的那样磨光或者另外擦去多余的抛光剂。
除非另外指明,本文中所述的实例的粘度是指在70华氏度(℉)(21.1摄氏度(℃))下测量的以帕斯卡.秒(P.s)计的动态粘度。
除非另有说明,否则所有试剂均购自或得自Sigma-Aldrich公司(St.Louis,Missouri),或可通过已知的方法合成。除非另有说明,否则所有比率均按重量百分比计。
下面的缩写用于描述所述实例:
CALB-C是指水性阴离子/非离子表面活性剂混合物,以商品名“CALBLEND CLEAR”购自Pilot Chemical Company,Cincinnati,Ohio。
CD6是指水性阴离子/酰胺基表面活性剂混合物,以商品名“CALSUDS CD-6”购自Pilot Chemical Company。
C-MILK是指1号黄色卡洛巴蜡的水性分散体,以商品名“CARNAUBA MILK”购自Koster Keunen,LLC,Watertown,Connecticut。
GE-2163是指聚二甲基硅氧烷乳状液,以商品名“SM-2163”购自Momentive Performance Materials,Inc.,Albany,New York。
GREEN-8是指一种黄色的颜料,以商品名“D&C GREEN#8”购自Lubrizol Corporation,Wickliffe,Ohio。
IE-6683是指一种水性硅氧烷乳剂,以商品名“IE-6683”购自DowCorning Corporation,Midland,Michigan。
KATH CG是指一种水性杀生物剂,以商品名“KATHON CG”购自Buckman Laboratories International,Inc.,Memphis,Tennessee。
PGB是指石榴柚子黑莓芳香剂,以商品名“O.S.POMEGRANTE-GRAPEFRUIT-BLACKBERRY FRAGRANCE的”购自International Aromatics,S.A.E.,Alexandria,Egypt。
S-3041是指一种紫外线吸收剂的含水分散体,以商品名“SANDUVOR 3041”购自Clariant Corporation,Charlotte,NorthCarolina。
YELLOW-23是指一种黄色颜料,以商品名“ACID YELLOW#23”购自Lubrizol Corporation。
实例
根据下面的通用工序制备出一系列的组合物,如表1和2中所列。将70℉(21.1℃)的去离子水注入一个1升的玻璃烧杯中。添加KATHCG并用型号“IKA RW20”,购自IKA Works,Inc.Wilmington,NorthCarolina的低剪切搅拌器将混合物搅拌1分钟。然后添加颜料,然后CALB-C,并在每种组分添加之后持续搅拌一分钟。添加蜡乳状液并持续搅拌至均匀。然后添加硅氧烷乳剂,并再一次将混合物搅拌至均匀。添加S-3041,然后芳香剂,并在每次添加之后多搅拌一分钟。最后,添加CD-6并持续搅拌至均匀。
实例对应在表1中。
表1
在不脱离本发明的必要属性或精神的情况下,本发明可以其它具体的形式体现。因此本发明的范围应参照所附的权利要求书而非前述的说明书。
Claims (18)
1.一种组合物,所述组合物包含水、纳米级蜡颗粒、表面活性剂、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷,其中所述蜡颗粒、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷形成在所述水中的乳状液或分散体。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述蜡为植物蜡、矿物蜡、微晶蜡、动物蜡或合成蜡。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中所述蜡为植物蜡。
4.根据权利要求3所述的组合物,其中所述植物蜡为卡洛巴蜡。
5.根据权利要求4所述的组合物,其中所述卡洛巴蜡颗粒的尺寸为约250nm。
6.根据权利要求1所述的组合物,其含有约4至20重量%的蜡。
7.根据权利要求1所述的组合物,其中所述表面活性剂为月桂基硫酸钠、椰油酰胺DEA、椰油酰胺基丙基甜菜碱、改性的椰子二乙醇酰胺、聚环氧乙烷月桂醚或它们的组合。
8.根据权利要求1所述的组合物,其中所述表面活性剂占所述组合物的约2至30重量%。
9.根据权利要求1所述的组合物,其中所述正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷的组合占所述组合物的约0.2至1重量%。
10.根据权利要求1所述的组合物,其中所述正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷或四(三甲基硅氧基)硅烷的组合占所述组合物的约0.3至0.5重量%。
11.根据权利要求1所述的组合物,所述组合物一次施用就能够清除机动车辆的喷漆的外部金属表面的污垢并赋予所述表面光泽的涂饰剂。
12.一种组合物,所述组合物包含水、纳米级蜡颗粒、表面活性剂、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷,其中所述蜡颗粒、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和氨基官能硅氧烷形成在所述水中的乳状液或分散体。
13.根据权利要求12所述的组合物,所述组合物包含约0.03至0.5重量%的正辛基三乙氧基硅烷、约0.03至0.5重量%的二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和约0.002至约0.5重量%的氨基官能硅氧烷。
14.根据权利要求13所述的组合物,所述组合物包含约0.045至0.12重量%的正辛基三乙氧基硅烷、约0.045至0.12重量%的二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和约0.003至0.015重量%的氨基官能硅氧烷。
15.一种组合物,所述组合物包含水、纳米级蜡颗粒、表面活性剂、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和四(三甲基硅氧基)硅烷,其中所述蜡颗粒、正辛基三乙氧基硅烷、二乙氧基辛基甲硅烷基三甲基甲硅烷基硅酸酯和四(三甲基硅氧基)硅烷形成在所述水中的乳状液或分散体。
16.一种清洗机动车辆的喷漆的金属外表面的方法,所述方法包括以下步骤:提供其上有污垢的机动车辆的喷漆的金属外表面,将根据权利要求1所述的组合物施加至所述表面,擦刷所述表面上的所述组合物,以及用水冲洗所述表面来清除所述污垢。
17.一种打蜡机动车辆的喷漆的金属外表面的方法,所述方法包括以下步骤:提供其上有污垢的机动车辆的喷漆的金属外表面,将根据权利要求1所述的组合物施加至所述表面,擦刷所述表面上的所述组合物,以及用水冲洗所述表面来赋予所述表面光泽的涂饰剂。
18.一种清洗和打蜡机动车辆的喷漆的金属外表面的方法,所述方法包括以下步骤:提供其上有污垢的机动车辆的喷漆的金属外表面,将根据权利要求1所述的组合物施加至所述表面,擦刷所述表面上的所述组合物,以及用水冲洗所述表面来同时清除所述污垢并赋予所述表面光泽的涂饰剂。
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