CN104093825A - 用于包含表面活性剂的条的涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于包含表面活性剂的条(例如皂条和洗碗条)的涂层组合物。

Description

用于包含表面活性剂的条的涂层
领域
本发明涉及用于包含表面活性剂的条(例如皂条和洗碗条)的涂层组合物。
背景
包含表面活性剂的条，无论是用于个人护理或手洗用洗碗，是经济和方便的，但是与皂条相关的一个严重缺点是它们因长时间暴露于水中而受到损失。例如，与水接触一段时间的表面变得饱和和溶胀、变色和失去至少其结构完整性的一部分(一种使用皂者容易看到并通常描述为变“糊状”或表现出“糊状物”的现象)。除了审美上的令人不愉快之外，这是浪费，因为糊状部分脱落并经常损失掉。
已经做出数种尝试来减少糊状物，通过形成较硬的条或用UV-固化的塑料涂层来涂覆所述条。除了成本昂贵之外，UV-固化的塑料涂层不利地是脆性的和易破裂的，这导致水的浸入。因此，需要在包含表面活性剂的条上的改善的涂层。
详细说明
在一个实施方式中，本发明提供用于涂覆水溶性的包含表面活性剂的条的方法，以对所述条的至少一个表面赋予耐水性，该方法包括向条施加涂层，所述涂层包含粘合剂、和胺官能化单体或低分子量聚合物，并使涂层的pH降低至低于9.6。
术语“水溶性的包含表面活性剂的条”是指通过刷子或手使用的常规皂条或洗碗条，而不是机用洗碗小袋等。在一个实施方式中，水溶性的包含表面活性剂的条为个人护理皂条。在一个优选的实施方式中，水溶性的包含表面活性剂的条为手洗用洗碗条。
短语“赋予耐水性”是为了表达防止水侵入至足以延迟变糊状的水平。在一个实施方式中，被涂覆部分至少2小时、至少4小时、至少8小时、至少12小时、至少24小时、至少48小时、至少96小时，至少一周以及优选至少两周耐水侵入。在一个实施方式中，即使在碱性条件下所述涂层也基本不溶于水。
在一个实施方式中，包含表面活性剂的条的底部(即与支撑所述包含表面活性剂的条的基底(水槽、浴盆、地面等)相接触或紧邻的表面)被涂覆。在一个实施方式中，包含表面活性剂的条的底部和包含表面活性剂的条的侧面的较低(即与底部相邻)部分被涂覆。在一个实施方式中，包含表面活性剂的条的底部和包含表面活性剂的条的整个侧面被涂覆。在一个实施方式中，包含表面活性剂的条具有六个表面(顶部、底部和四个侧面)，并且五个表面被涂覆。
在一个实施方式中，粘合剂选自i)包含一种或多种单体的丙烯酸类乳液，所述一种或多种单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙基己基酯或其衍生物，ii)聚烯烃分散体，iii)乙烯乙酸乙烯酯共聚物或iv)苯乙烯嵌段共聚物。在一个实施方式中，粘合剂占涂层组合物的为99.5wt％至30wt％、99.5wt％至70wt％％，优选99wt％至80wt％。
在优选实施方式中，粘合剂为丙烯酸类乳液。丙烯酸类乳液可进一步包含一种或多种添加剂，例如十二烷基硫醇，其作为链转移剂来控制聚合物的分子量。丙烯酸类乳液非限制性的例子为51％的固体(包含67.2％的甲基丙烯酸甲酯、31.5％的丙烯酸丁酯、1.3％的甲基丙烯酸)和49％的水的混合物。
在一个实施方式中，粘合剂为聚烯烃分散体。聚烯烃分散体可选自多种等级的DPODTM或HYPODTM(商业上可获自Dow Chemical Company)，其包含在水中的酸改性的乙烯聚合物基的金属茂催化的聚烯烃分散体。这类聚烯烃分散体等级的一些非限制性的例子为DPOD8501、DPOD8502或DPOD8101。
在一个实施方式中，胺官能化单体为二烯丙基二甲基氯化铵(“DADMAC”)、丙烯酰氧乙基二甲基(苄基)氯化铵(“ADAMQUAT”)、甲基丙烯酰基氨基丙基三甲基氯化铵(“MAPTAC”)或甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵(“MADQUAT”)。在一个实施方式中，胺官能化单体或低分子量聚合物为p(DMAEMA)和p(OXEMA)。在一个实施方式中，胺官能化单体或低分子量聚合物为p(乙烯亚胺)或p(乙烯基胺)。在一个实施方式中，胺官能化单体或低分子量聚合物占涂层组合物的0.5wt％至3wt％，优选1wt％至2wt％。
在一个实施方式中，粘合剂和胺官能化单体或低分子量聚合物作为预混合物组合销售。
在一个实施方式中，涂层组合物进一步包含至少一种消泡剂、分散剂、表面活性剂、颜料、有机溶剂或极性溶剂。
消泡剂的非限制性的例子包括那些以商标名NOPCO8034、DEHYDRAN1208、DEHYDRAN1293或DEHYDRAN1861销售的那些。优选的消泡剂为NOPCO8034(商业上可获自Henkel)。
分散剂的非限制性的例子包括AS-238TM(商业上可获自Lefrant-Rubco)和OROTAN850ERTM(商业上可获自Dow Chemical Company)。
表面活性剂的非限制性的例子包括非离子型表面活性剂或润湿剂，例如来自伯或仲脂肪醇或月桂醇乙氧基化物，例如TERGITOLTM系列，如TERGITOLTM15-S-40、TERGITOLTM15-S-7、ECOSURFTM SA-9、SA-7(商业上可获自Dow ChemicalCompany)。
颜料的非限制性的例子包括颜料或遮光剂，例如TiO2(优选TR92(商业上可获自Huntsman)或R902(商业上可获自DuPont))或不同粒径的碳酸钙补充剂，如Durcal-2TM和Durcal-10TM(商业上可获自Omya)。
有机溶剂的非限制性的例子包括非离子型润湿剂和分子消泡剂，如SURFYNOL104ETM(商业上可获自Air Products)、二醇醚，如TEXANOL(商业上可获自Kraemer&Martin GmbH)、DOWANOLTM(商业上可获自Dow Chemical Company)，一些示例性等级为DOWNOL DPnB或DOWNOL PPH。
极性溶剂的非限制性的例子包括水、甲醇、乙醇。
涂层组合物可在制备包含表面活性剂的条时施加于包含表面活性剂的条，例如作为生产线的制造步骤或制造之后。在操作中，涂层组合物可通过任何常规方法来施加，例如刷涂、流涂、浸渍(浸涂)或喷涂。在优选实施方式中，涂层组合物附着在包含表面活性剂的条上至足以防止脱层的程度。
在一个实施方式中，涂层组合物在40℃至80℃施加于条。
在一些实施方式中，涂层组合物在施用前用水稀释(例如95∶5、90∶10、85∶15、80∶20、75∶25和70∶30)。
尽管不希望被理论所束缚，据信，涂层组合物的干燥/或固化是由于铵被质子化并且释放氨从而pH降低的结果。因此，在一个实施方式中，所述方法进一步包括螯合从涂层组合物中释放的挥发性氨的步骤。
在一个实施方式中，所述方法进一步包括将涂层组合物的pH保持在pH大于9.6直到施加涂层组合物的步骤。在一个实施方式中，所述方法进一步包括将涂层组合物保持在压力下直到施加涂层的步骤。
本发明的一个优点为涂层的固化不会经受任何光辐射，例如UV辐射。这导致用于生产涂层的条的生产成本降低，因为其不需要光辐射装置(即UV通道)和与辐射固化相关的时间。
在操作中，干燥/固化涂层所需要的时间可根据涂层组合物而变化。当使用优选实施方式的丙烯酸类乳液时，干燥时间小于5秒。这是非常有利的，因为条可在生产线上涂层并传送用于立即包装。
实施例
下面的实施例仅用于说明目的，且不旨在限制本发明的范围。除非另外说明，全部的百分比为重量百分比。
实施例1
本发明的涂层组合物的例子以重量百分比列在表1中：
表1
成分 批次A 批次B 批次C 批次D
丙烯酸乳液 36.6 89.85 41.48 0
DPOD8501 0 0 0 85
NOPCO-8034TM 0.27 0.5 0.27 0
DOWANOL DPM 0 0 0 5
TERGITOL15-S-40 0.29 0 0.33 0
NaDOBS 0 0 0 1
SURFONYL104E 0 0.3 0 0
AS-238 0.82 0 0.86 0
Tioxide TR-92 9.63 0 0 0
绿色颜料糊剂 0 0.05 0.05 0
Durcal-10 30.4 0 34.36 0
Durcal-2 15.2 0 17.18 0
乙醇 1.18 0 0 0
Texanol 3.8 9.3 4.23 0
水 1.81 0 1.2 9
在所有时间，保持pH为9.8或更高(使用氨)。组分(乳液、分散剂、表面活性剂和消泡剂，以及颜料在1200-1500rpm下混合20-25分钟(冷却混合容器的外部))。混合物在调稀(1etdown)前用赫格曼细度计(Hegman gauge)(3以上的Hegman读数是足够的(低于60至70微米))进行测试。接着加入醇、消泡剂、聚结剂(在良好搅拌下缓慢加入)、增稠剂、水、和氨(如果需要的话，以确保pH为9.7)。
实施例2
为确定涂层组合物的功效，涂覆了手洗用洗碗条并测试在暴露于Petri皿中的水时糊状物随时间的发展(通过常规的重量分析)，结果列于表2：
批次A
批次A较厚涂层：用去离子水以90(涂层组合物)∶10(水)比率稀释实施例1的涂层组合物。加热洗碗条至约80℃以获得条的表面温度为约65℃。通过刷子将稀释的涂层组合物施加于6个面的5个。使条在室温下冷却同时让所施加的涂层干燥(需要3-5秒)。
批次A较薄涂层：同上，但使用具有约1mm直径喷嘴的喷枪施加。
批次B：同上，未稀释以及用喷枪施加。
批次C：同上，90：10的稀释比率，以及使用喷枪施加。
批次D：同上，用刷子施加DPOD8501TM(HYPOD溶液)至预热条的6个面的5个。使涂层在约80℃烘箱中干燥60分钟。
本发明的涂层显示出对于条表面良好的附着性/粘合性，因此当使用或储存时不会从条上剥落。各种涂层组合物提供了超过3天的耐水性，包含丙烯酸类乳液的优选涂层组合物显示出超过7天的稳定性。

Claims (11)

1.涂覆水溶性的包含表面活性剂的条以对所述条的至少一个表面赋予耐水性的方法，所述方法包括：
向所述条施加涂层组合物，所述涂层组合物包含：
粘合剂，以及
胺官能化单体或低分子量聚合物；以及
使涂层的pH降低至低于9.6。
2.权利要求1的方法，其中将所述涂层组合物在40℃至80℃下施加于所述条。
3.权利要求1的方法，其中所述粘合剂选自i)包含一种或多种单体的丙烯酸类乳液，所述一种或多种单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸乙基己基酯或其衍生物，ii)聚烯烃分散体，iii)乙烯乙酸乙烯酯共聚物或iv)苯乙烯嵌段共聚物。
4.权利要求1的方法，其中所述胺官能化单体为二烯丙基二甲基氯化铵(“DADMAC”)、丙烯酰氧乙基二甲基(苄基)氯化铵(“ADAMQUAT”)、甲基丙烯酰基氨基丙基三甲基氯化铵(“MAPTAC”)或甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵(“MADQUAT”)。
5.权利要求1的方法，其中所述低分子量聚合物为p(DMAEMA)、p(OXEMA)、p(乙烯亚胺)或p(乙烯基胺)。
6.权利要求1的方法，其中所述涂层组合物进一步包含至少一种消泡剂、分散剂、表面活性剂、颜料、有机溶剂或极性溶剂。
7.权利要求1的方法，其进一步包括螯合从所述涂层组合物中释放的挥发性氨的步骤。
8.权利要求1的方法，其进一步包括将所述涂层组合物的pH保持在pH大于9.6直到施加所述涂层组合物的步骤。
9.权利要求1的方法，其进一步包括将所述涂层组合物保持在压力下直到施加所述涂层组合物的步骤。
10.权利要求1的方法，其中所述水溶性的包含表面活性剂的条为手洗用洗碗条。
11.权利要求1的方法，其中所述水溶性的包含表面活性剂的条为个人护理皂条。
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