可固化聚硅氧烷涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种可固化组合物，包含(a)包含具有至少两个羟基甲硅烷基部分的反应性硅烷官能团的至少一种聚有机硅氧烷、氟化聚有机硅氧烷、或它们的组合；(b)包含具有至少两个氢甲硅烷基部分的反应性硅烷官能团的至少一种聚有机硅氧烷、氟化聚有机硅氧烷、或它们的组合；和(c)包含至少一种碳烯的催化剂组合物；其中所述组分(a)和(b)中的至少一者具有平均至少三个反应性硅烷官能团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】可固化聚枯氧烧涂料组合物 优先权声巧 本申请要求2011年12月29日提交的美国临时申请61/581，326的优先权；该申 请的内容在此W引用方式并入。
本专利技术设及包含反应性硅烷官能团的可固化涂料组合物，并且在其它方面，设及 用于涂覆该组合物的方法W及由此制备的制品。
技术介绍
水分可固化聚硅氧烷组合物在水分的存在下固化W形成交联材料，例如可用于许 多工业中的隔离涂层和表面处理。例如，常选择聚硅氧烷或氣化聚硅氧烷W提供适于与压 敏粘合剂使用的水分可固化隔离涂层。用于固化的水分通常得自大气环境或得自其上已施 加组合物的基底，但也可将其添加至组合物中（例如，使得能够在深度或禁闭中固化）。 水分可固化的聚硅氧烷组合物通常包含具有可在水分的存在下反应W形成固化 (即交联）材料的基团（例如，烷氧基甲娃烷基或酷氧基甲娃烷基部分）的硅氧烷聚合 物。包含烷氧基甲娃烷基或酷氧基甲娃烷基官能团的水分可固化组合物通常在两个反应 中固化。在第一反应中，烷氧基甲娃烷基或酷氧基甲娃烷基基团在水分和催化剂的存在下 水解W形成具有径基甲娃烷基基团的硅烷醇化合物。在第二反应中，径基甲娃烷基基团在 催化剂的存在下与其它径基甲娃烷基、烷氧基甲娃烷基或酷氧基甲娃烷基基团缩合W形 成一Si--O--Si-键。一旦生成硅烷醇化合物，两个反应基本上同时进行。常常用于两个 反应的催化剂包括布仑斯惕酸度ronstedacid)和路易斯酸化ewisacid)。单一材料可催 化运两个反应。优选地，水解和缩合反应在水分可固化组合物已施加到例如基底之后迅速进行。 然而同时，反应不能过早（例如在加工或胆存期间）进行。运些特性之间的良好平衡常难W获得，因为迅速反应性和胆存稳定性为彼此相背 的特性。例如，诸如四烷基铁酸醋的高度活性催化剂迅速加快水分固化反应，但同时可使在 进料槽、涂覆设备和其它制造和处理设备中无过早胶凝风险地加工材料困难。控制水分的 量可为关键的，并且太少的水分可能导致缓慢或不完全的固化，而太多的水分导致过早固 化。 已使用多种方法用于提供具有可接受的固化速率而无加工和胆存困难的水分可 固化组合物。例如，已开发出两部分体系（一部分包含官能硅氧烷聚合物，并且另一部分包 含催化剂），其中在使用之前立即混合所述两个部分。虽然该方法已用于小规模应用中，但 其对于大规模制造不那么有效，其中由不得不混合两部分所造成的延迟一直是不期望的。 此外，涂覆操作必须在组合物于罐中固化之前迅速完成，并且运在用大表面积基底或大体 积的组合物工作时一直是困难的。 已开发出锭盐催化剂，该锭盐催化剂在充分加热W释放引发水分固化反应的酸化 合物之前是失活的。酸的释放也生成胺，然而所述胺必须通过蒸发去除。此外，用于活化催 化剂的热可损坏组合物已施加到其上的热敏基底。 已使用其它材料（例如，诸如梳和舰鐵盐的鐵盐）W在照射（例如，用紫外光照 射）时原位生成酸物质。此类材料尚未需要热活化并因此已使得能够使用热敏基底而无损 坏（并且不产生需要去除的不期望物质），但是该材料已相对昂贵，已在一些基底上表现出 固化抑制，并且已需要水分控制W及使用具有照射能力的涂覆设备。 诸如二月桂酸二下基锡的常规锡催化剂可提供稳定的可固化聚硅氧烷组合物，可 加工并涂覆该组合物而无过早胶凝。除了典型的水分可固化体系之外，已发现包含氨甲娃 烷基和径基甲娃烷基基团形式的双重反应性硅烷官能团的可固化组合物（可脱氨固化体 系）可通过使用锡催化剂来固化。该组合物已广泛用于压敏粘合剂和脱模剂应用，但有时 遭受相对短的罐藏期。此外，使用锡催化剂变得尤其有问题，因为一般用作催化剂的有机锡 化合物现在被视为是毒物学上有异议的。 已通过将化合物如二有机亚讽、咪挫和胺（包括脉和取代的脈）与各种硅氧烷组 合物（包括室溫固化硅氧烷组合物和脱氨固化的硅氧烷组合物）中的锡催化剂（并且在一 些情况下，仅胺化合物）组合使用来实现固化的加速。还已提出，将包括脉的胺化合物在不 存在锡催化剂的情况下用于固化水分可固化的甲娃烷基官能有机聚合物，但烷氧基甲硅烷 基官能有机聚合物的实用固化性和可接受的对基底的粘附力仅用强碱性胺（在水溶液中 显示表现出至少13. 4的pH的那些）实现。 碳締已被用作多种类型反应中的催化剂，包括氨基甲酸醋的合成（通过径基与异 氯酸醋官能团的反应）、丙交醋的开环聚合、安息香缩合（形成碳-碳键）、醋交换（形成 碳-氧键）、W及径基甲娃烷基与烷氧基甲娃烷基基团的缩合。金属-碳締配合物已被用于 催化硅氧烷通过氨化硅烷化而交联。然而据信，尚未报导在硅氧烷组合物（包含径基甲娃 烷基和氨甲娃烷基基团）的脱氨或脱氨缩合固化中使用碳締和/或碳締配合物。
技术实现思路
因此，我们认识到存在对可提供可接受的固化速率而无显著的加工和胆存困难 (例如，由于过早胶凝）的可固化聚硅氧烷组合物的持续需要。优选地，运些组合物将是可 有效加工的（例如，无需在固化之前混合两部分体系），将采用不生成需要去除的物质的催 化剂，和/或将不需要高溫活化（W便使得能够在相对低的溫度下和/或使用热敏基底固 化）。理想的是，组合物将采用相对无毒的催化剂，提供在溶液中相对稳定但在干燥时相对 快速固化，在相对低的浓度下有效，和/或在相对低（或无）水分的条件下有效的组合物。 简而言之，在一个方面，本专利技术提供包含双重反应性硅烷官能团的可固化聚娃氧 烧组合物。该组合物包含 (a)包含具有至少两个径基甲娃烷基部分（即，包含直接键合到娃原子的径基基 团的一价部分）的反应性硅烷官能团的至少一种聚有机硅氧烷、氣化聚有机硅氧烷、或它 们的组合； 化）包含具有至少两个氨甲娃烷基部分（即，包含直接键合到娃原子的氨原子的 一价部分）的反应性硅烷官能团的至少一种聚有机硅氧烷、氣化聚有机硅氧烷、或它们的 组合讯 (C)包含至少一种碳締的催化剂组合物；[001引其中组分（a)和化）中的至少一者具有平均至少S个反应性硅烷官能团（即，组 分（a)具有至少=个径基甲娃烷基部分（平均），组分化）具有至少=个氨甲娃烷基部分 (平均），或两者）。 组分（a)和化）优选包含至少一种分别具有上文指定的反应性硅烷官能团的聚有 机硅氧烷（更优选至少一种聚烷基硅氧烷（即，至少一种聚二烷基硅氧烷、聚烷基（氨）娃 氧烧、或它们的组合）；最优选至少一种聚甲基硅氧烷（即，至少一种聚二甲基硅氧烷、聚甲 基（氨）硅氧烷、或它们的组合））。 优选地，组分（a)为径基封端的，W便包含两个末端径基甲娃烷基部分（平均）。 所述碳締优选包括至少一种N-杂环碳締（NHC)。组合物优选还包含至少一种溶剂（例如， 非质子有机溶剂诸如庚烧）。 已发现，碳締可有效地催化包含氨甲娃烷基和径基甲娃烷基部分形式的反应性娃 烧官能团的聚硅氧烷组合物的固化（显然，通过脱氨缩合）。所述碳締可预形成（例如，作 为"裸"碳締），或者可在相对溫和的热解条件（例如约50至约120°C范围内的溫度）下或 通过光解由碳締前体（例如醇加合物）原位生成。所述碳締可提供相对迅速的固化（例 如，在去除溶剂后，固化可在短至约1分钟的时间内进行），并且可在相对小的量下（例如， 在W组分（a)、化）和（C)的总重量计低至约0. 5重量％或更小的浓度下）有效。因此，包含碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可固化组合物，包含(a)包含具有至少两个羟基甲硅烷基部分的反应性硅烷官能团的至少一种聚有机硅氧烷、氟化聚有机硅氧烷、或它们的组合；(b)包含具有至少两个氢甲硅烷基部分的反应性硅烷官能团的至少一种聚有机硅氧烷、氟化聚有机硅氧烷、或它们的组合；和(c)包含至少一种碳烯的催化剂组合物；其中所述组分(a)和(b)中的至少一者具有平均至少三个反应性硅烷官能团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，G·G·I·摩尔，M·A·西莫尼克，J·L·巴蒂斯蒂，
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