[發明專利]水性氫化硅可交聯膠乳組合物和其制備方法

無效

• 申請號: 98801802.0
• 申請日: 1998-01-13
• 公開（公告）號: CN1248268A
• 公開（公告）日: 2000-03-22
• 發明（設計）人: D·L·默累;M·J·科爾林斯;J·W·泰勒
• 申請（專利權）人: 伊斯曼化學公司
• 主分類號: C08F8/42
• 分類號: C08F8/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王其灝

發明背景

本發明涉及適用于涂料的可交聯水性聚合物組合物。更具體地說，本發明涉及包含含有烯屬不飽和部分的官能膠乳聚合物、氫化硅物質和適用于氫化硅與官能膠乳聚合物反應的催化劑的水性組合物。

由于人們注意到揮發性有機溶劑對環境的影響，導致重新考慮是否應該在涂料中使用溶劑。因此，很多涂料制造商都轉用了水性涂料體系而不用有機涂料體系。用于制備構成硬和堅韌薄膜的水性涂料的典型方法已經常用來制備玻璃化轉變溫度(Tg)高于室溫的乳液聚合物，然后用溶劑來塑化該聚合物以降低聚合物的Tg，因而降低膠乳的薄膜形成溫度。用于降低聚合物玻璃化轉變溫度的溶劑在本領域的工業中是公知的聚結助劑。在一般的熱塑性涂料組合物中存在的聚結助劑會增加涂料的揮發性有機含量(VOC)。

另外一種制備具有硬度和堅韌特性的涂料的方法是制備Tg低于室溫的膠乳，該膠乳可以在室溫下形成薄膜，然后交聯該薄膜以得到薄膜堅韌度和耐溶劑的特性。在已公開的文獻中，有很多固化化學的實施例，這些實施例已應用于以溶劑為基的體系。然而，適用于以溶劑為基體系的化學方法不一定總是適用于水性體系。

在交聯硅聚合物體系中，硅氫化反應的應用在現有文獻中是公知的。Batch等人在Rubber?Chem.Technol.，64(2)，218-33(1991)中描述了在硅體系中應用的硅氫化反應。另外，Swanson，Leicht&Wegener發表的“Silicone?Rubber?in?Powder?Form”(Amer.ChemicalSociety，Rubber?Div.)在1974年10月對此技術進行了綜述。但該化學方法對非硅體系的應用受到限制。

EP?94109495.5公開了一種可固化樹脂組合物，該組合物含有聚硅氧烷大分子單體的均聚物或共聚物、含烯丙基的聚合物和硅氫化催化劑。然而，上述專利教導了非水性的三聚氰胺樹脂組合物，但沒有涉及在固化水性膠乳聚合物中對硅氫化化學的應用。

US?5,321,082描述了一種可固化的樹脂組合物，該組合物包括具有多個鏈烯基的聚合物、有機氫聚硅氧烷、具有多個鏈烯基的聚合物和硅氫化催化劑。該專利沒有涉及可固化水性膠乳聚合物的組合物。

US?4,962,165涉及了一種通過懸浮聚合制備含硅聚合物顆粒的方法。該專利的聚合物顆粒是通過聚合官能化含硅物質來制備的，官能化的含硅物質的每個硅氧烷鏈中有至少一種可共聚官能團。然后將官能化的含硅物質懸浮聚合以形成交聯的硅橡膠顆粒。另外，在含硅物質被交聯以使其表面性能改性之后，該專利的官能化含硅物質也可以經懸浮聚合與活化表面活性劑共聚，或通過懸浮聚合用其它可共聚不飽和單體涂覆或包封。然而，由于在該’165專利中的顆粒是預交聯的，所以該專利沒有使用硅氫化反應作為控制交聯反應的方法。

EP?0?702?068?A1涉及一種在如汽車車身的基質上形成多層涂料的方法。EP?0?702?068?A1的方法包括在基質上面涂上染色底涂料組合物、在底涂料上面涂上無色的面涂料組合物和單獨或同時固化這兩種涂料的步驟。無色的面涂料組合物含在分子中具有多個硅氫基和鏈烯基的樹脂，或含在分子中具有多個硅氫基的樹脂與在分子中具有多個鏈烯基的樹脂的混合物。另外，EP?0?702?068?A1的方法需要催化有效量的氫化硅烷化催化劑。所述組合物沒有一種是水性膠乳聚合物。

EP?0602933?A2涉及一種氫化硅烷化的組合物，該組合物包括在分子中具有至少兩種鏈烯基或鏈炔基的丙烯酸聚酯或環氧樹脂、在分子中具有至少兩種與硅原子直接連接的氫原子的有機硅化合物、氫化硅烷化催化劑和至少一種有機鐵化合物和有機鋁化合物。所述組合物沒有一種是水性膠乳聚合物。

EP?0?566?095?A1和對應的US?5,321,082涉及一種可固化樹脂組合物，該組合物含具有多個鏈烯基的聚合物、具有多個硅氫基的有機氫聚硅氧烷、具有多個鏈炔基的聚合物和氫化硅烷化催化劑。該專利的組合物在室溫是穩定的但在高溫下是可交聯的。所述組合物沒有一種是水性膠乳聚合物。

EP?0?450?844?A2涉及一種可固化樹脂組合物，該組合物包括每分子中含有至少兩種鏈烯基且具有特定分子量的有機樹脂、每分子中含有不少于兩個Si-H鍵的有機氫聚硅氧烷和鉑催化劑。有機樹脂優選選自至少一種丙烯酸、聚酯和環氧樹脂。該專利的組合物可以在低溫下固化而不會收縮，從而得到具有良好耐水性、耐化學性和可再涂覆性的產物。所述組合物沒有一種是水性膠乳聚合物。