漆组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种新颖的混合型漆组合物，它可在多元羧酸存在下以水处理有机硅烷化合物获得。该漆组合物可采用简单方式以较短时间制备，并具有较好的适用期。该漆组合物经热固化所获得的漆涂层表现出良好的光学性能以及良好的耐磨和耐化学性能。该漆组合物对极性合成树脂底层物有良好的粘附性。极性合成树脂底层物需要使用底漆，它在经水处理之后生成一种按照本发明专利技术的漆组合物。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种漆组合物，它可通过用水处理有机硅烷化合物获得，该有机硅烷化合物包含至少2个可水解缩合的硅烷取代基以及一种含有与碳原子键合的羟基或可水解基团的不可水解的硅烷取代基。本专利技术还涉及在底层物上，特别是在诸如剃须刀头或壳体之类的剃须刀零件上施加漆涂层的方法。在开头一段所提及的那种类型的漆组合物可见诸于K.Greiwe在《颜料与漆》97(11)期，1991年，第968～971页所发表的文章。该已知的漆组合物是通过用水和溶剂处理3-缩水甘油基-氧丙基三甲氧基硅烷(以下略作GLYMO)与烷基三甲氧基硅烷及三仲丁基铝的混合物而获得的。所制备的漆组合物例如尤其可这样来使用将该漆组合物喷涂到黄铜表面上，然后在130℃下固化45分钟。这种已知的漆组合物的缺点在于它是以三仲丁基铝为催化剂制备的。这种作为GLYMO中所含环氧基团的聚合反应固化剂的铝化合物，在环境条件下的贮存期限十分有限。如果该固化剂事先接触了空气，则固化剂中含有的水会导致固化剂效力的降低，致使漆涂层质地不均匀。鉴于贮存和操作须在无水条件下进行，因此从实用的观点来说，这种使用方法不受欢迎。虽然该铝化合物对该漆涂层的固化过程是不可或缺的，然而在固化后的漆涂层中它不起任何重要作用。此外，该铝化合物的活性要求以水进行处理的过程必须在维持冷却的条件下分步实施，这就使得该漆组合物的制备过程变得费时、费工。举个例子，按工业规模制备所述漆组合物就需要在一种包括冷却装置和双层器壁反应器在内的电脑控制系统中进行，其中原料的加入流率必须根据反应容器温度的测定结果加以控制。已知，铝化合物的活性及水敏感性通过以乙酰乙酸乙酯配位体代替丁基配位体可略微降低。然而，事实证明，这种措施仍不足以克服上面提到的种种缺点。本专利技术的一个目的尤其在于提供一种不具有上述缺点的漆组合物。本专利技术的目的特别在于提供这样一种漆组合物，它的催化剂对水的敏感性低到足以允许其在空气中贮存与操作而不致使漆组合物的性能受到不利的影响。还应使漆组合物能够按简单的方式制备，即在单一的步骤中，在短时间内和不需要冷却的情况下完成，这样，该漆组合物的工业规模制备就可以采用简单的系统来完成。本专利技术的又一个目的在于提供在底层物上施加漆涂层的方法。本专利技术的目的是通过在开头一段所提到那种类型的漆组合物实现的，而其按本专利技术的特征在于，以水对其进行处理的步骤是在一种与水接触时保持稳定的多元羧酸存在下进行的。以多元羧酸为催化剂，可获得其催化剂在环境条件下可长期贮存的漆组合物。这样一来，用以保证无水条件贮存和操作的各种措施皆可省略不用了。另外，该多元羧酸的催化活性已证明允许将包括多元羧酸在内的所有起始物料在单一步骤中和不带冷却的条件下混合在一起，从而获得漆组合物。凭借这些优点，该漆组合物的工业规模制备就可以采取简单的方式完成，而不需要复杂的电脑控制系统和工艺了。再者，本专利技术的漆组合物的制备所需时间短。其典型的制备时间为约10分钟。该多元羧酸不仅起到可水解取代基和基团的水解反应催化剂作用，而且还同非可水解缩合硅烷取代基的与碳原子键合的羟基或可水解基团相结合，形成按照本专利技术的漆组合物固化所获漆涂层的重要组成部分。若所使用的羧酸是多元羧酸，则通过羟基与羧基生成酯基所加入的多元羧酸就可成为网络体交联之间的一部分网络连接。酯基相对于诸如酰胺之类的其他缩合基团的优点在于，酯基在100℃左右的低温就已能够生成。按照本专利技术的漆组合物所具备的优点只有当该多元羧酸与水接触时为稳定的情况下才存在，当然，多元羧酸的羧基质子迁移可不予考虑，因为此种反应乃是可逆的，因此对羧酸的稳定性不产生任何影响。实际上，上述前提条件很少会构成限制，因为羧酸与水接触时一般都是稳定的。然而如果该羧酸包含其他的在有羧基的条件下与水接触不稳定的取代基，则这一前提条件倒的确会构成限制。此种水敏感羧酸，因而也就是不属于本专利技术的羧酸的例子，公开在美国专利说明US-A-5,036,145，式5”及5”′中。按照本专利技术的漆组合物具有优异的成膜特性而且，必要时通过加入稀释剂，可极好地进行喷涂，形成漆涂层。该漆组合物的适用期是足够宽裕的，典型的适用期为约1天。另外，所述漆组合物对环境造成的负担甚微，仅释放出醇和水。按照本专利技术的漆组合物经固化获得的漆涂层被证明是耐水和抗刮伤的，即便在长期暴露于诸如剔须膏之类个人护理用溶剂或组合物的情况下亦然。该漆涂层为透明的，因此从视觉和审美观点来看符合高品质标准的要求。固化的漆涂层包含一种网络，其中网络的连接部分或交联之间的连接部分，在某些情况下属有机性质的，在另一些情况下则属无机性质的。因此，这种漆涂层也称作混合或复合漆涂层。其他的叫法包括溶胶-凝胶法漆涂层或杂聚硅氧烷。特别值得一提的合适多元羧酸包括马来酸、富马酸、丙二酸、草酸、己二酸、酒石酸、1,2,4,5-苯四酸及对苯二甲酸。优选的是，使用可溶解于醇的多元羧酸，如马来酸、草酸、苯三甲酸及1,2,4,5-苯四酸。如果在该漆组合物的制备过程中由于水解操作的结果释放出醇，则应当优选那些能够溶解在该醇中的多元羧酸。特别合适的羧酸还应是可溶解于水的，如马来酸和草酸。优选采用马来酸。必要的话，可用对应的酸酐来替代多元羧酸，当接触到水并在有效催化数量的酸存在下它将发生水解，生成对应的多元羧酸。尤其是，可使用有机硅烷化合物作为制备该漆组合物的起始原料。有机硅烷化合物应理解为一种包含与有机硅烷取代基键合的硅原子的化合物。如果所述硅烷取代基与水起反应导致生成硅烷醇基团Si-OH，则此硅烷取代基为可水解的。如果2个经水解生成的硅烷醇基团生成一个Si-O-Si键同时脱去水，则该硅烷取代基不但是可水解的，而且是可水解缩合的。该有机硅烷化合物包含至少3个活性基团，当该漆组合物进行固化时这些基团的反应导致网络结构的生成。这些活性基团是可水解缩合的硅烷取代基，以及非可水解缩合硅烷取代基的与碳原子键合的羟基或可水解基团，这些基团可被该多元羧酸所酯化。为了使与碳原子键合的羟基或可水解基团对网络形成作出贡献，就必须使用多元羧酸。合适的有机硅烷化合物，例如是符合式SiXpYqZr的化合物，其中X是可水解缩合硅烷取代基，Y是包含与碳原子键合的羟基或可水解基团的非可水解缩合硅烷取代基，Z是非活性硅烷取代基，p等于2或3，q等于1或2，r等于0或1，且p+q+r等于4。每当X、Y或Z出现一次，它们自然可以各自任选地是另一种硅烷取代基。合适的可水解缩合硅烷取代基，比如上式中的X，可选自例如卤素、羟基、烷氧基、酰氧基或氨基，或者优选是甲氧基或乙氧基。合适的非活性硅烷取代基，比如上式中的Z，是不可水解缩合的且不包含活性基团的硅烷取代基。所述非活性硅烷取代基的例子是通过Si-C键与硅原子键合的硅烷取代基，例如烷基或芳基，或者优选地是甲基或苯基。合适的非水解缩合性且包含与碳原子键合的羟基的硅烷取代基，比如上式中的Y，例如是至少一个氢原子被羟基所取代的烷基取代基或芳基取代基。而使用那些有多个氢原子被某种可水解基团所取代的烷基取代基或芳基取代基，则也是合适的。可以，然而并非优选的是，使用氢硫基代替羟基。可水解基团的例子是酯或硫酯，然而优选的是环氧基，在这种情况下该有机硅烷化合物是环氧硅烷。在作为催化剂的酸存在下，环氧基水解为连位二醇。合适的环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可通过以水处理有机硅烷化合物而获得的漆组合物，该有机硅烷化合物包含至少２个可水解缩合的硅烷取代基，以及一种包含与碳原子键合的羟基或可水解基团的不可水解的硅烷取代基，其特征在于，该处理是在一种接触水时保持稳定的多元羧酸存在下进行的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y维尔斯特拉，JHS温克，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]