[發(fā)明專利]含有粘結(jié)劑的膠態(tài)的有機聚硅氧烷水分散體及其用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980108638.4
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN101970544A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·黑勒;A·哈希姆扎德
• 申請（專利權(quán)）人: 瓦克化學(xué)股份公司
• 主分類號: C08J3/03
• 分類號: C08J3/03;C08J7/04;C08L29/04;C08L83/04;D06M15/333;D06M15/643
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東;譚邦會

本發(fā)明涉及含粘結(jié)劑的膠態(tài)的有機聚硅氧烷水分散體，及其用于處理纖維型和片型基材的用途，更具體而言，用于天然和/或合成來源的纖維型基材，更優(yōu)選織物地板覆蓋物，例如地毯和地毯地板(carpet?flooring)。

有機聚硅氧烷水溶膠是眾所周知的，其制備方法描述在例如US3,433,780、US?4,857,582(對應(yīng)于DE?37?17?075?A1)和US?5,281,657(對應(yīng)于EP?492?377?A2)中。

相似地，使用有機聚硅氧烷水溶膠作為浸漬和涂布劑也是已知的。DE1?594?985?A要求保護用于處理天然和合成纖維材料的用途。其特別闡述到，在用膠態(tài)的有機基倍半硅氧烷懸浮體浸漬后，地毯產(chǎn)品表現(xiàn)出改進的防干污物(dry?soil)性。

DE?30?04?824?A1選擇有機基倍半硅氧烷與二氧化硅水溶膠的膠態(tài)懸浮體的組合，用于織物材料的絨毛穩(wěn)定化。但是，有機基倍半硅氧烷的薄膜經(jīng)證實硬且脆；即，有機基倍半硅氧烷在柔韌可彎曲且可出皺紋的基材上的涂層往往易碎，且微粒形式容易因機械應(yīng)力而剝離。

為此，有機基聚倍半硅氧烷通常要與粘結(jié)劑材料一同使用。出于防水和防油性的目的，織物領(lǐng)域中的粘結(jié)劑通常包括含碳氟化合物的體系。US6,225,403涉及一種處理織物基材的組合物及方法，以帶來防油、防水和防污性。為此，將少于1％的碳氟化合物樹脂與例如至多10％的水溶膠形式的有機基倍半硅氧烷共聚物顆粒共同使用。但這種混合比不太可能提供對所述基材的足夠粘附性。目前通常期望的是不含全碳氟化合物的粘結(jié)劑體系，這種期望源自環(huán)境爭論以及碳氟化合物可能的在人體內(nèi)的殘留。

用于有機基倍半硅氧烷的不含碳氟化合物的粘結(jié)劑體系同樣重復(fù)地出現(xiàn)在專利文獻中。

例如，US?2003/0099844?A1描述了用于制備絕緣薄膜的涂料組合物，其包括烷氧基硅烷和/或其水解產(chǎn)物、有機聚合物、水、醇和任選存在的有機增溶劑。該有機聚合物可以尤其是聚乙烯醇或聚乙烯基酯。聚乙烯醇被用作保護膠，其用于穩(wěn)定有機聚硅氧烷的水溶膠也在上述US?5,281,657(對應(yīng)于EP?492?377?A2)中被提及。

在European?Polymer?Journal?43(2007)，1123-1131頁的“Preparation?andproperties?of?poly(vinyl?alcohol)/silica?nanocomposites?derived?fromcopolymerization?of?vinyl?silica?nanoparticles?and?vinyl?acetate”中，Xin?Jia等人描述了納米復(fù)合材料的制備。合成通過含乙烯基的二氧化硅與乙烯乙烯酯的原位自由基共聚合進行。隨后的皂化導(dǎo)致可成膜的聚乙烯醇，由于共價結(jié)合的有機硅顆粒的含量，其具有改進的機械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。二氧化硅顆粒在納米復(fù)合材料中的比例最大高達4重量％。防污性對于采用這種材料的涂層來說是不太可能的。

含硅烷的有機聚合物也見述于文獻中。通常，其是通過烯烴有機單體與烯烴官能的硅烷的自由基共聚合而制備的。特別地，乙酸乙烯酯或乙烯基醇的共聚物可以通過這種方法得到。其實例記載在EP?76?490?A1、US2004/0014857A(對應(yīng)于EP?1?382?621?A1)和DE?10?2005?054?913A1中。

含硅烷的乙酸乙烯酯或乙烯基醇共聚物的涂層具有良好的薄膜質(zhì)量和基材粘附性，但是有機聚硅氧烷水溶膠的涂層不具有這種防污性。

然而，結(jié)合有機聚硅氧烷水溶膠與合適的不含碳氟化合物的有機粘結(jié)劑、以便實現(xiàn)在纖維基材上有良好的防污效果及優(yōu)良的薄膜性能是有問題的。這是因為實際上發(fā)現(xiàn)，只有少量的有機粘結(jié)劑配制品與有機聚硅氧烷水溶膠相容，即不會導(dǎo)致有機聚硅氧烷水溶膠的凝膠化。有機聚硅氧烷水溶膠的良好薄膜質(zhì)量和粘附性此時就會要求添加如此多的粘結(jié)劑，以至于可以看出的是，沒有防污效果或?qū)嵸|(zhì)上受損了的防污效果。

本發(fā)明的目的是提供穩(wěn)定的、不含碳氟化合物的且成膜的組合物，其基于膠態(tài)的有機聚硅氧烷水分散體，該組合物可提供對纖維或片型基材的良好粘附性，更具體而言，是針對織物地板覆蓋物，例如地毯和地毯地板，同時，有機聚硅氧烷組分所導(dǎo)致的防污性能夠以基本上未改變的形式保留下來。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述目的可通過以下的發(fā)明而得以實現(xiàn)：

含粘結(jié)劑的膠態(tài)的水分散體(B)，其包含：

(a)由以下通式的單元構(gòu)成有機聚硅氧烷：