專利名稱：液體清潔和多功能涂料組合物及清潔表面并提供涂層的方法
液# ，多功||| ^^|及清潔表面^|^^|^
相關(guān)申慵本申請(qǐng)是2005年7月6日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/175,583的美國(guó)專利申 請(qǐng)的部^f^申請(qǐng)，其于2007年1月11日公開，公開號(hào)為2007/0010419。將 上述專利申請(qǐng)/公開的全文并A^文作為參考。
魷領(lǐng)域雨水和來(lái)自湖泊和海洋的沿岸浪花(coastal spray)包含足以使其具 有化學(xué)活性的溶解氣體、碳酸、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、,顆粒物質(zhì)。同 樣，盡管大多數(shù);Hfe^和市政供7M于t畑、烹飪、洗滌和洗絲說(shuō)一般是安全 的，但其鵬含足以使其同樣具有化學(xué)活性的鹽、膨JC礦物、細(xì)菌、有機(jī)和無(wú) 機(jī)污染物和氯脈處理化學(xué)品。當(dāng)任一種來(lái)源的水在大多數(shù)自和非自的表面例如自、瓷器、陶
瓷、大理石、花崗巖、聚氨酯、聚酯、聚丙烯酸、三聚氰f[/^^樹脂和聚碳酸 酯上蒸發(fā)時(shí)，其與普通污據(jù)(soil)結(jié)合以皿不溶性礦物沉淀物、石灰街、■、 坭(soap scum)和食品(foodstuff)的形成、附著和積聚。這種發(fā)生中的對(duì)化學(xué)活 性水的暴露直接導(dǎo)致污垢積聚增加和由于為了除去不溶性污塘而用粗糙的清潔 器和清潔劑刮擦和擦洗而導(dǎo)致的嚴(yán)重的表面損壞惡性循環(huán)。因此，除3瞎雨水、itt7K和市政供7JC完全去離子和去礦物質(zhì)，否則暴露于雨水或來(lái)自海洋、湖泊和地上灑水裝置的水花(spmy)等之下的任何外部的
玻璃(例如窗戶、院門和鋪蹄和暴露于自來(lái)水禾n能從表面蒸發(fā)的含水的溢出物和
濺沫的任何廚房和浴室表風(fēng)例如窗戶、水池、柜臺(tái)、爐灶(ranges)、烤爐、烹飪
和洗滌設(shè)備、浴缸和淋浴房M乃然會(huì)形成、P付著和積聚不溶性污垢。為了除去不溶性污培，主婦和清潔專業(yè)人員求助于越來(lái)越強(qiáng)的清潔助 齊U，包括強(qiáng)酸、強(qiáng)石殿口各種擦洗劑(abrasivecleanser)。使用這樣強(qiáng)的清潔助劑的 不可避免的結(jié)果是表面破壞惡性循環(huán)。清潔作用越強(qiáng)，其開的微觀孔隙越多， 并增加了表面的親水性。孔越開放，越易受損害，新的污垢滲透的越深、附著 和積聚越強(qiáng)，需要越強(qiáng)的清潔作用來(lái)除去污垢，對(duì)表面光潔度(surface finish) 的破壞越來(lái)越大。盡管所述循環(huán)起初是mm的，但最后導(dǎo)致表面的粗糙可見、 喪失顏色和光澤，并變得越來(lái)越易于結(jié)坭和受到微生物污染。傳統(tǒng)的研磨粉和膏(例如Kitchen Kleanser 、 Come頓、Ajax 、 Bon Ami 、 Zud 、 Bar Keepers Friend 、 Soft Scrub 、 Glass Scrub⑧禾口Miracle Scrub ) 通過(guò)主要用表面活性齊訴口機(jī)械作用舌l(xiāng)藤和擦洗污垢來(lái)清潔表面。盡管所述清潔 劑在除去污招和微生物集聚上具有一定作用，但其通常會(huì)導(dǎo)致表面在賞，見上變 得更不規(guī)則，更易被水浸濕(親水)更易于新的污坭和微生物污染的附著禾晰聚。而且，^^周知細(xì)徵如対斜千菌(e-coil)和沙門氏菌等)、病毒(如諾沃 克類病毒(norovims)和皰疹等)和真敷如霉菌和霉等)可以用各種殺菌齊lj、消毒劑 和衛(wèi)生洗滌齊lj(sanitizer)有效地會(huì)激軍(mitigate)。還已知過(guò)氧化氫、乙醇、異丙醇和 季化合物(quatemaiy compounds)是有效的殺菌劑、消毒劑和衛(wèi)生洗滌劑。然而，用于除去不溶性積聚物的傳統(tǒng)擦洗齊,用于殺鄉(xiāng)病微生物的 殺菌劑、消毒齊訴口衛(wèi)生洗滌齊嗵常都是不能提供長(zhǎng)期的污垢或微生物污染防護(hù) 的一次性組合物。事實(shí)上，在我們這個(gè)快節(jié)奏的社會(huì)中，日常表面的再 和 再污染是正在進(jìn)行的、連續(xù)的和幾乎瞬間的過(guò)程。盡管擦洗劑在從表面上除去不溶性污塘的同時(shí)也P余去微生物污染，但 反過(guò)，于殺菌劑、消毒劑和衛(wèi)生洗滌劑來(lái)說(shuō)則不成立，它們通常對(duì)于不溶性 污垢的形成、附著和積聚或其除去是無(wú)效的。因此，在表面護(hù)理方面，擦洗劑 的應(yīng)用使得樹可可能由殺菌劑、消毒齊訴口衛(wèi)生洗滌劑造成的殘留抗菌活性無(wú)效。已確定防水和防污的表面明顯地減少不溶性污垢的形成、附著和積 聚，并且表面的防7jC和防污能力可以通過(guò)4頓聚硅氧烷組合物來(lái)提高。已有廣
ii泛的涉及用于致使表面防水的聚硅氧烷組合物的研究和開發(fā)。例如，第
2,612,458號(hào)美國(guó)專利(Stedman)公開了在擋風(fēng)玻璃上施用取代的聚硅烷來(lái)獲得排 斥性。第2,923,653號(hào)美國(guó)專利(Matlin等)公開了在聚硅烷中j頓烷氧基團(tuán)的改進(jìn) 的組合物來(lái)提高排斥性。第2,962,390號(hào)美國(guó)專利(Fain^)公開了包含固體磨料 和烷基烷氧基硅烷的糊劑(paste)，當(dāng)其擦在玻璃表面上時(shí)提供排斥性。第 3,244,541號(hào)美國(guó)專利(Fain等)公開了烷基烷氧基硅烷單體的酸性溶液，其在玻璃
上生成防雨水膜，并且它對(duì)溶劑也有抵抗力。第3,579,540號(hào)美國(guó)專利(Ohlhausen)公開了烷基聚硅織和酸或烷基
聚硅氧烷、酸和溶劑的防水膜形成組合物，其在各種表面上形成耐久有效的防 水膜。1971年，540專利的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生出許多產(chǎn)品，其中的一些目前仍然在被 制造和銷售用于家用、車用和商OT途。 一些非限制性實(shí)例^Rain-X⑧、Invisible Shie鵬、Rain Clear 、 Shower Shield⑧、Clear Shield⑧、Hydro Shie跳Rain Vision⑧、Rain Away 、 Crystal Coat⑧、Water Shie鵬、Poly Glass 、 Surface Shield 、 Glass Coat 、 Slick Shield 、 Micro Plus 等等。如第6,432,181號(hào)美國(guó)專利(Ludwig和Ohlhausen)戶;f^，已對(duì)用于處理 多孑L和無(wú)孔表面的不含溶齊0/VOC的組合物作了進(jìn)一步改進(jìn)。'181專利滿足了消 除溶劑并且更有效和經(jīng)濟(jì)地使用聚硅氧垸的防水和防污組合物的需要。如第 6,676,733號(hào)美國(guó)專利(Ludwig和Ohlhausen)所述，通過(guò)提供符合聯(lián)邦有害物質(zhì)法 案(Federal Hazardous Substances Act)和消費(fèi)品安全委員會(huì)的16 CFR 1500準(zhǔn)則 (Consumer Product Safety Commission 16 CFR 1500 Guidelines)的無(wú)腐蝕性并對(duì)使 用者的眼睛和皮膚無(wú)刺激的生SJi可接受的組合物而對(duì)防水防污組合物進(jìn)行了 進(jìn)一步的改進(jìn)。通迚凃布不同的物質(zhì)，已鄉(xiāng)^M許多不同類型的硬和軟表面上清除掉可 溶性污垢，并賦予其防水防污表面和抗菌性。例如，2006年2月7日授予的第 6,994,890號(hào)美國(guó)專利(Ohlhausen和Ludwig)公開了源于包含過(guò)氧化氫的含水系統(tǒng) 的"包含有機(jī)硅烷季化合物的清潔和多功能涂料組合物及其應(yīng)用方法'。盡管所 述組合物在從表面上除去水和油溶性污垢方面特別有效，同時(shí)提供了防水防污 涂層從而更易于清洗并減少了微生物污染，但它們不能令人滿意地或完全地除 去不溶性的積聚物。當(dāng)施用于各種表面時(shí)，有機(jī)硅烷季氮化合物已被有效地用于消除和/
12或減少微生物污染。例如，當(dāng)將所述有機(jī)硅垸季化合物施用至表面時(shí)，可以消 除或減少細(xì)菌、病毒的和真菌污染。已用于該目的的可商購(gòu)的季銨有機(jī)硅烷包
括3-(三甲氧基甲硅烷蜀丙基二甲基十八烷基氯化銨、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙 基二癸基甲基氯化銨和3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基十四烷基二甲基氯化銨。下列 專利和專利申請(qǐng)公開了硅化的和域非硅化的季化合物、溶劑和表面活性劑/洗滌 劑在底材(substrate)的清潔和域防水處理中的應(yīng)用第4,005,028號(hào)美國(guó)專利、 第4,005,030號(hào)美國(guó)專利、第6,559,1 ll號(hào)美國(guó)專利、第6,897,191號(hào)美國(guó)專利、 第6,809,072號(hào)美國(guó)專利、第2005/0089695號(hào)美國(guó)公開、第2005/0020474號(hào)美 國(guó)公開、第2003/0109395號(hào)美國(guó)公開、第6,881,247號(hào)美國(guó)專禾U、第2002/0091641 號(hào)美國(guó)公開和第5，426，204號(hào)美國(guó)專利。盡管在對(duì)用于各種表面的清潔或涂料組合物的多年的研究和開發(fā)中 已得到了改進(jìn)，但仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于處理日常家庭、汽車和商用(commercial)表面的增 稠的不含表面活性齊啲貯存穩(wěn)定的液術(shù)青潔禾哆功能涂料組合物。在劍門的第11/175,583號(hào)在先申請(qǐng)(其于2007年1月11日公開，公 開號(hào)為US 2007/0010419)中，劍門公開了基本上由陽(yáng)離子有機(jī)睦烷^l刻七合物 ("oiBanosilanequat")、惰性的研磨固體顆粒和液j禍希釋劑組成的組合物。所述有 機(jī)硅烷季銨化合物可結(jié)合至表面上，并且戶，組合物包含的組分的量可以有效 地清潔戶誠(chéng)表面并在戶腿表面上結(jié)合多功能涂層，從而使其防7JC、防污和抗菌。我們還在上述的在先申請(qǐng)中公開了可以任選地包含添加齊綱如增稠 劑的組合物。此申請(qǐng)涉及對(duì)增稠的多功旨巨清潔和涂料組合物的進(jìn)一步改進(jìn)，其 能夠保持所述組合物的C存穩(wěn)定性并且不含表面活性劑。已發(fā)現(xiàn)烷基芳基磺酸 鹽和乙氧基化醇的增稠劑組合物提供了觸變的、耐貯存并且易于施用的具有多 功能清潔和涂覆活性的含7jC配制品。該組合物耐貯存并且不含表面活性劑。本發(fā)明的增稠劑組合物基本上由乙氧基化的醇和烷基芳基磺酸鹽組
成。所述乙氧基化的醇必須具有約7至約11的HLB值。本文中所定義的HLB值 是指非離子分子的環(huán)氧乙烷含量，并且以主觀尺度(arbitraiy scale)存在以表示 非離子分子的極性親水端和非極性疏水端的貢獻(xiàn)。烷基芳基磺酸鹽包括7K溶性 的堿金屬鹽或銨鹽。在隨后的詳細(xì)說(shuō)明中說(shuō)明了增稠齊啲這些組分的協(xié)同組合。本發(fā)明的液體組合物還不包含表面活性劑。與在本發(fā)明的上述背景技 術(shù)中早先的教導(dǎo)相反，已發(fā)現(xiàn)有機(jī)硅烷季銨化合物可與惰性石開磨固體顆粒一起 使用以清潔不溶性的表面污坭，并且同時(shí)賦予防水防污防臟的屏蔽涂層。所述 屏蔽涂層防止微生物的附著和生長(zhǎng)，并減少水和不溶性水漬、礦物質(zhì)、皂垢、 食物、銹和石灰始的形成、附著和積聚。在本發(fā)明的另一形式中，所述組合物包含31氧化氫或其復(fù)合物，已發(fā) 現(xiàn)其能改善表面的清潔和有機(jī)硅烷季銨化合物與所清潔表面的結(jié)合，并有助于 涂層的抗衝性能。參考我們于2003年10月31日提交的第10/698,313號(hào)在先申 請(qǐng)(于2006年2月7日授權(quán)的第6,994,890號(hào)美國(guó)專利)，已證實(shí)有機(jī)硅烷季銨化 合物與過(guò)氧化氫組合實(shí)現(xiàn)了在所述表面上的協(xié)同的結(jié)合。如謝門在我們的第11/175,583號(hào)在先申請(qǐng)(于2007年1月11日公開，
發(fā)明者H·G·奧爾豪森, J·H·路德維格 申請(qǐng)人:資源開發(fā)有限責(zé)任公司