增粘和/或抑尘涂层制造技术

本发明专利技术提供了一种增粘涂料组合物，所述涂料组合物包含低聚烷基烷氧基硅氧烷，以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物。例如，所述亲电体部分可含有硫化物官能团。抑尘涂料组合物包含含有季铵部分的丙烯酸类聚合物，以及低聚烷基烷氧基硅氧烷。所述涂料组合物可施涂至屋顶粒料和/或沥青组合物及其他物质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开整体涉及增粘或抑尘涂料组合物，和涂覆有此类组合物的制品(例如，涂覆有此类组合物的粒料，诸如屋顶粒料)，及其他方面。
技术介绍
沥青屋顶系统及产品通常包括填充或涂覆有各种沥青材料的玻璃纤维或有机毡。通常，有机毡填充有富含油但较不粘稠的饱和沥青。饱和沥青起防腐剂、防水剂和粘合剂的作用。将更硬、更粘稠的涂层沥青涂到饱和基材的一侧或两侧上，可将该基材密封起来。涂层沥青在其中通常包含细分的矿物，用作稳定剂或填料。一直以来，将火成岩矿物粉、二氧化硅、板岩尘、滑石、云母材料、石灰岩和白云石之类的化合物用作填料，以使涂层沥青在寒冷的天气里更不易破碎且更耐震。沥青屋顶系统及产品的外部表面(或称外表面、暴露表面)一般具有嵌入涂层沥青中的颗粒状材料或屋顶粒料的覆盖物。通常情况下，颗粒状材料保护下方的沥青涂层，避免其由于暴露于光(特别是紫外(UV)光)而遭到破坏。也就是说，粒料将光反射出去，保护沥青以免其由于发生光降解而劣化。此外，此类颗粒状材料改善了耐火性和耐候特性。另外，出于美观考虑，可为颗粒状材料选择各种颜色，或多种颜色的混合。一般来讲，矿物材料、颗粒或粒料在压力下嵌入涂层沥青，然后因粘附于沥青而保留在涂层沥青内。就每个粒料来说，沥青可被看作粒料按压到其中的“粘性热泥”。沥青一旦冷却，就形成了其中保留粒料的凹坑。屋顶粒料良好地粘附到屋顶产品是有益的。粒料损失与沥青的光降解加速相关，故导致屋顶的寿命缩短。另外，如果粒料损失，可损及屋顶系统的美观。此外，安装过程中减少粒料损失，使屋顶的安全状况得以改善。可用多种材料涂覆粒料，而得到既独特又理想的性质。例如，可用油或合成聚合物涂覆粒料，以便抑尘或促进团聚。又如，一般用增粘剂来处理粒料。通常情况下，增粘剂为聚烷基硅氧烷，其使经涂覆粒料的表面疏水，从而能被沥青更好地润湿。这种处理减轻了水浸入粒料-沥青界面这一现象，从而改善了粘附性。使用聚烷基硅氧烷对表面进行处理时，粒料-沥青界面处的粘附力受范德瓦尔斯相互作用支配。
技术实现思路
本专利技术描述了用于将第一基材和第二基材粘结在一起的增粘剂涂料组合物，及其他方面。增粘剂涂层通常位于两个基材之间。这种涂层尤其可用于制造屋顶材料，诸如屋顶木瓦。例如，增粘剂涂料组合物可用于促进屋顶粒料与屋顶木瓦的沥青之间的粘结。在多个实施方案中，增粘剂组合物在第一基材(例如，屋顶粒料)和第二基材(例如，沥青)之间提供了共价或离子相互作用，这可带来比范德瓦尔斯相互作用更强的相互作用，从而提供更好的粘附性。在一些实施方案中，增粘剂涂料组合物包含亲电体部分。亲电体可与天然存在于沥青中或被添加到沥青中的亲核体部分共价结合。优选地，包含亲电体的涂料分子还包含用于共价结合到矿物粒料(诸如屋顶粒料)的烷氧基甲硅烷基部分。因此，该分子可共价结合到粒料和沥青两者，相比依赖经涂覆粒料与屋顶木瓦中的沥青之间的范德瓦尔斯相互作用的涂层，这应当增强粒料粘附于沥青的粘附性。本专利技术还描述了抑尘涂料组合物，及其他方面。抑尘涂料组合物尤其可用于抑制与粒料(诸如屋顶粒料)相关的粉尘。在一些实施方案中，抑尘涂料组合物还充当增粘剂涂料组合物。在一些实施方案中，抑尘涂料组合物包含季铵部分。尽管无意于受理论束缚，但据信，季铵化合物凭借带正电的季铵部分和带负电的粉尘颗粒之间的离子相互作用来抑制粉尘。季铵部分也可与沥青中的或被添加到沥青中的某些物质形成离子键，这些物质诸如酸物质，尤其是可被添加到沥青中以实现本领域技术人员已知的目标的多磷酸(PPA)。因此，包含如本文所述的季铵化合物的抑尘涂料组合物也可充当增粘剂。在一些实施方案中，抑尘聚合物为聚丙烯酸酯、聚氨酯等。在特定的实施方案中，涂料聚合物包括具有一个或多个季铵部分的丙烯酸乳液聚合物。在本文所述的一些实施方案中，涂料组合物包含低聚烷基烷氧基硅氧烷，以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物。涂料组合物可以是增粘剂涂料组合物。在一些实施方案中，本文描述了屋顶粒料，其包括基础屋顶粒料，以及基础粒料上的涂层。所述涂层包含结合到基础粒料的甲硅烷基部分和亲电体部分。在本文所述的一些实施方案中，涂料组合物包含含有季铵部分的丙烯酸类聚合物。包含季铵部分的丙烯酸类聚合物还可包含羧酸部分、烷氧基甲硅烷基部分和亲电体部分中的一者或多者。该组合物还可包含下列物质中的一种或多种：低聚烷基烷氧基硅氧烷，以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物。涂料组合物可以是抑尘涂料组合物或增粘剂组合物。在本文所述的一些实施方案中，屋顶粒料包括基础屋顶粒料和基础粒料上的涂层，该涂层包含其中含有季铵部分的丙烯酸酯聚合物。包含季铵部分的丙烯酸类聚合物还可包含羧酸部分、甲硅烷基部分和亲电体部分中的一者或多者。甲硅烷基部分可结合到基础粒料。该涂层还可包含下列物质中的一种或多种：低聚烷基烷氧基硅氧烷，以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物。至少一些低聚烷基烷氧基硅氧烷(如果存在)可结合到基础粒料，从而可作为结合到基础粒料的烷基甲硅烷基部分存在。含有烷氧基甲硅烷基部分的至少一些化合物(如果存在)可结合到基础粒料，并因此，至少一些烷氧基甲硅烷基部分可作为结合到基础粒料的甲硅烷基部分存在。在一些实施方案中，提供了一种涂料组合物，其包含低聚烷基烷氧基硅氧烷以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物，并且该亲电体部分包括硫化物和/或聚硫化物官能团。本文所述的组合物、制品、系统或方法的一个或多个实施方案提供了超越现有的组合物、制品、系统或方法的一种或多种优点。阅读下文的具体实施方式后，将更容易理解这些优点。附图说明图1是经涂覆粒料的示意图。图2是屋顶制品中包含的经涂覆的粒料的示意图。示意图未必按比例绘制。图中所用类似标号均指代类似的组件、步骤等等。然而，应当理解，使用数字指代给定附图中的部件并非旨在限制另一附图中用相同数字标记的部件。另外，使用不同数字指代部件并非旨在表明不同编号部件不可为相同或类似的。具体实施方式本公开描述了增粘剂涂料组合物和抑尘涂料组合物，及其他方面。这些涂料组合物可施涂至屋顶粒料及其他物质。在一些实施方案中，增粘剂涂料组合物包含下述化合物：该化合物具有甲硅烷基部分和亲电体部分，其中甲硅烷基部分能够与屋顶粒料共价结合，亲电体部分能够与沥青中的亲核体共价结合。在一些实施方案中，抑尘涂料组合物包含其中含有季铵化合物的聚合物。在一些实施方案中，增粘剂涂料组合物包含粘合化合物，该粘合化合物包含能够与矿物粒料(例如，经由缩合反应)形成硅氧键的甲硅烷基部分，以及能够与沥青中的亲核体部分(例如，经由SN1或SN2亲核取代)结合的亲电体部分。如果在沥青屋顶木瓦中使用粘合化合物来提升屋顶粒料粘附于沥青的粘附性，则该粘合化合物可共价结合至粒料和沥青这两者。存在典型的增粘剂涂层时，范德瓦尔斯相互作用是使经涂覆粒料粘附至沥青的主要原因。粘合化合物可包含能够与基础屋顶粒料(例如，矿物屋顶粒料)形成共价键(例如，硅氧键)的任何合适的甲硅烷基部分。优选地，甲硅烷基部分为烷氧基甲硅烷基部分，其中乙醇充当缩合时的离去基团。在一些实施方案中，烷氧基甲硅烷基部分为二烷氧基甲硅烷基部分或三烷氧基甲硅烷基部分。烷氧基基团中的一个或多个可为C1至C4烷氧基基团。举例来说，粘合化合物可具有以下一般结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，所述涂料组合物包含：低聚烷基烷氧基硅氧烷；以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.10 US 61/977,9701.一种涂料组合物，所述涂料组合物包含：低聚烷基烷氧基硅氧烷；以及含有亲电体部分和烷氧基甲硅烷基部分的化合物。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述亲电体部分为环氧官能团。3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述亲电体部分包含硫化物官能团。4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述亲电体部分包含聚硫化物官能团。5.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述亲电体部分包含选自由双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物组成的组中的硫化物。6.根据权利要求1所述的涂料组合物，所述涂料组合物还包含含有季铵部分的丙烯酸类聚合物。7.一种屋顶粒料，所述屋顶粒料包括：基础屋顶粒料；和所述基础粒料上的涂层，所述涂层包含结合到所述基础粒料的甲硅烷基部分和亲电体部分。8.根据权利要求7所述的屋顶粒料，其中所述亲...

【专利技术属性】
技术研发人员：马福萨·B·阿里，苏姗娜·C·克利尔，特里·R·霍布斯，杰弗里·L·雅各布斯，李海承，玛莉·卢·莫里斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US