一种有机硅氧烷树脂乳液组合物，包括：（Ａ）具有组成式［ＲＳｉＯ↓［３／２］］↓［ｍ］［Ｒ↓［２］ＳｉＯ］↓［ｎ］的有机硅氧烷树脂，其中Ｒ是单价有机基团，ｍ为０．２－１．０，ｎ为０－０．８，（Ｂ）具有ＳＰ值为８．０－１１．０的水混溶性有机溶剂，（Ｃ）乳化剂，和（Ｄ）水，该组合物除了组分（Ｂ）外基本上无有机溶剂，具有良好的耐水性、耐候性和稳定性，并且无环境问题。同时提供一种制品，上面具有该组合物形成的涂层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及适用于在构件和建筑外部作为涂层使用的有机硅氧烷树脂乳液组合物，和上面具有该组合物形成涂层的制品。
技术介绍
在油漆和涂料领域，最近根据避免环境污染和保持安全工作环境的观点，要求改变分散介质，从有机溶剂改变为含水介质。为满足该要求，以丙烯酸类树脂为代表的、具有聚合可自由基聚合的乙烯基单体乳液的乳液型涂料组合物，由于其成膜性和耐化学性而广泛地用作涂料组合物的基础材料。然而，这种类型的涂料组合物基本上具有耐水和耐候较差的缺陷。另一方面，通过硅烷化合物水解和缩合获得的硅氧烷树脂作为涂料组合物而引人注目，是因为它们能够形成具有高硬度，并显示出包括耐候性、耐水性、耐热性和拒水性的良好性能的膜。然而，在乳液中通过聚合单体获得硅氧烷树脂的乳液聚合工艺尚未建立。作为一般规律，硅氧烷树脂溶液在有机溶剂体系诸如甲苯和二甲苯中制备，然后乳化，不进行分离。不稳定性是一个与这些含有有机溶剂的硅氧烷树脂乳液有关的问题。另外，环境条件要求控制有机溶剂诸如甲苯和二甲苯的使用。与本专利技术有关的专利出版物包括JP-A 6-172649(USP 5,264,027)，JP-A7-247434，JP-A 7-316432，和JP-A 2000-63756。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种有机硅氧烷树脂乳液组合物，它具有良好的耐水性、耐候性和稳定性，并且无环境问题；以及上面具有该组合物形成涂层的制品。本专利技术人发现一种有机硅氧烷树脂乳液组合物，包括(A)100重量份的具有组成式mn的有机硅氧烷树脂，其中R各自独立地为1-20个碳原子的单价有机基团，m为0.2-1.0的数值，和n为0-0.8的数值，(B)2-50重量份的具有SP值为8.0-11.0的与水混溶性有机溶剂，(C)1-50重量份的乳化剂，和(D)25-2,000重量份的水，其中基本上无不同于组分(B)的有机溶剂，不引起环境问题并保持充分地稳定；和一种具有在其上形成该组合物涂层的制品，该制品显示出良好的耐水性和耐候性。因此，本专利技术提供一种有机硅氧烷树脂乳液组合物，包括(A)100重量份的具有组成式mn的有机硅氧烷树脂，其中R各自独立地为1-20个碳原子的单价有机基团，m为0.2-1.0的数值，和n为0-0.8的数值，(B)2-50重量份的具有SP值为8.0-11.0的与水混溶性有机溶剂，(C)1-50重量份的乳化剂，和(D)25-2,000重量份的水，该组合物基本上无不同于组分(B)的有机溶剂。本专利技术还提供一种包括基底和该有机硅氧烷树脂乳液组合物在其表面上形成涂层的制品。在这里使用的术语“基本上无不同于组分(B)的有机溶剂”不仅包括组合物中不含不同于组分(B)的有机溶剂的情况，而且包括其中组合物基本上无不同于组分(B)的有机溶剂的情况，即，组合物可以含有不影响安全性或引起环境问题的不同于组分(B)的有机溶剂。例如，组合物可以含有至多3重量％的不同于组分(B)的有机溶剂，优选至多2重量％，更优选至多1重量％，以全部有机溶剂的重量为基准计。效益根据本专利技术，可得到一种硅氧烷树脂的稳定乳液，它可形成高硬度膜，具有令人满意的耐候性。具体实施例方式本专利技术提供一种有机硅氧烷树脂乳液组合物，包括(A)具有组成式mn的有机硅氧烷树脂，(B)具有SP值为8.0-11.0的与水混溶性有机溶剂，(C)乳化剂，和(D)水，该组合物基本上无不同于组分(B)的有机溶剂。组分(A)是具有组成式mn的有机硅氧烷树脂，其中R可以相同或不同，且为1-20个碳原子的单价有机基团，m为0.2-1.0的数值，和n为0-0.8的数值。更具体地说，R独立地选自1-20个碳原子的单价有机基团，例如，烷基如甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十二烷基，十四烷基，十六烷基，十八烷基，环戊基，环己基和环庚基，芳基如苯基，甲苯基和萘基，链烯基如乙烯基和烯丙基，和由上述基团中有机基团结构上一些氢原子被卤素原子或含有极性基团如氨基，丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，环氧基，巯基或羧基等的取代形式的基团。在本专利技术中，优选至少30mol％的R是甲基和至少10mol％的R是苯基。硅氧烷树脂中单元的摩尔分数(m)的范围为0.2-1.0，优选0.3-1.0，更优选0.4-1.0。m低于0.2时，涂层具有低硬度和耐久性变差。硅氧烷树脂中单元的摩尔分数(n)的范围为0-0.8，优选0-0.7，更优选0-0.6。n超过0.8时，涂层具有低硬度和耐久性变差。以上定义的有机硅氧烷树脂可以通过众所周知的方法制备。例如，它们可以通过氯硅烷或对应于希望单元的烷氧基硅烷的水解和缩合反应而制备。人们注意到此类有机硅氧烷树脂通常在用有机溶剂诸如甲苯和二甲苯等稀释的状态下处理，因为如果单元的含量高，树脂是固体的，或如果缩合反应性高，它们易于凝胶。本专利技术中，此类用于稀释的有机溶剂应该用与水混溶性有机溶剂(B)替代。换句话说，有机硅氧烷树脂制备过程中，应该使用与水混溶性有机溶剂(B)作为溶剂。痕量的单元(其中R如上所定义)和/或单元混入组分(A)中是可以接受的，只要它们不会不良地影响固化。在这种情况下，m+n优选在0.8-1.0范围内，更优选0.9-1.0。如果m+n不等于1.0，余量由和单元组成，全部此类单元总数为1.0。组分(B)是具有SP值为8.0-11.0的与水混溶性有机溶剂。当树脂被乳化时，该有机溶剂用于给予有机硅氧烷树脂(A)流动性。该有机溶剂应该具有8.0-11.0的溶解度参数(SP)值和与水混溶性。SP值低于8.0的有机溶剂不能均匀地溶解有机硅氧烷树脂，然而SP值大于11.0的有机溶剂在接下来的乳化反应中形成不稳定的乳液。为此，SP值应为8.0-11.0，优选8.5-10.5。并且该有机溶剂应为与水混溶性。如果该有机溶剂不是与水混溶性，由乳化反应形成的乳液变得较不稳定。该与水溶混性对应的溶解度，在20℃、100g水中至少为1g，优选至少为3g。适合的与水混溶性有机溶剂包括醇类化合物，酮化合物，酯类化合物和醚类化合物，其中，那些具有氧化烯单元的化合物是优选的。实例包括溶纤剂，丙基溶纤剂，丁基溶纤剂，丙二醇单甲醚，丙二醇单丁基醚，二丙二醇单甲醚，卡比醇，甲基卡比醇，丙基卡比醇，丁基卡必醇，乙酸溶纤剂，乙酸丁基溶纤剂，丙二醇单甲醚乙酸酯，乙酸卡必醇酯和丁基卡必醇乙酸酯。这些当中优选丁基溶纤剂，乙酸丁基溶纤剂，丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)，它一般用作涂料组合物中的成膜助剂。组分(B)的添加量相对每100重量份的组分(A)计为2-50重量份。低于2重量份(pbw)的组分(B)形成具有高粘度和难以乳化的有机硅氧烷树脂溶液。大于50重量份的组分(B)对于性能是可接受的，但是这种过量是不希望的，因为它在使用过程中将挥发到环境中去。组分(B)优选的添加量为3-40重量份，更优选5-30重量份，相对于每100重量份的组分(A)计。人们注意到，用与水混溶性有机溶剂稀释的有机硅氧烷树脂溶液应优选在25℃具有500-100,000mPa·s的粘度，尤其是在25℃粘度为1,000-50,000mPa·s。该粘度可以通过旋转粘度计测量。组分(C)是乳化剂。该乳化剂没有特别限制，只要它有效的在水中乳化和分散该有机硅氧烷树脂在与水混溶性有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机硅氧烷树脂乳液组合物，包括（Ａ）１００重量份的具有组成式［ＲＳｉＯ↓［３／２］］↓［ｍ］［Ｒ↓［２］ＳｉＯ］↓［ｎ］的有机硅氧烷树脂，其中Ｒ各自独立地为１－２０个碳原子的单价有机基团，ｍ为０．２－１．０的数值，ｎ为０－０．８的数值，（Ｂ）２－５０重量份的具有ＳＰ值为８．０－１１．０的水混溶性有机溶剂，（Ｃ）１－５０重量份的乳化剂，和（Ｄ）２５－２，０００重量份的水，所述组合物除了组分（Ｂ）外基本上无有机溶剂。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大泽芳人，山本昭，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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