具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒作为水性涂料配制料的配方成分组成比例

具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒被用作配制基于水溶性或水稀释性粘结剂的水性漆组合物的成分。该硅氧烷弹性体颗粒含：（ａ）基于该共聚物总重量５－９５ｗｔ％的通式（Ｒ↓［２］ＳｉＯ↓［２／２］）↓［ｘ］.（ＲＳｉＯ↓［３／２］）↓［ｙ］.（ＳｉＯ↓［４／２］）↓［ｚ］的核聚合物，其中ｘ＝５－９９．５ｍｏｌ％，ｙ＝０．５－９５ｍｏｌ％，ｚ＝０－３０ｍｏｌ％，以及（ｂ）基于该共聚物总重量５－９５ｗｔ％的来自单－或多烯属不饱和单体的有机聚合物而制成的壳；且Ｒ表示相同或不同的具有１－６个碳原子的一价烷基或链烯基、芳基或取代烃基。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒作为在基于水溶性或水可稀释的水性涂料组合物中配方成分的用途。水性涂料包括在水中可溶解或可稀释的粘结剂；水可稀释的粘结剂包括已经被乳化或赋予自乳化性能的树脂组分和树脂，和水分散体。水溶性粘结剂的例子是改性醇酸树脂，丙烯酸酯树脂，线性和支化的饱和聚酯树脂，环氧树脂，紫胶(shellac)和改性的酚醛树脂。水稀释性粘结剂的例子是一任意性地加以改性的-分散的或水可分散的，不饱和和饱和聚酯树脂，醇酸树脂乳化物，聚氨酯分散体，单组分环氧树脂乳化物，可乳化的双组分环氧树脂体系，可分散的醇酸树脂，酚醛树脂，蜜胺树脂和尿素树脂，(甲基)丙烯酸酯分散体，(甲基)丙烯酸酯共聚物分散体，聚苯乙烯和苯乙烯共聚物分散体，聚(乙烯基醚)分散体，和聚氯乙烯和聚偏氯乙烯分散体。除水溶性或水可稀释的粘结剂外，水性涂料通常包括颜料，填料，水溶性交联剂和交联催化剂，以及其它添加剂如，流平助剂，脱挥发分助剂和润湿剂。这些组合物以水性形式被涂敷到，例如金属基底，矿物基底，塑料，木材，纸张或玻璃上。在涂敷后，含水膜干燥成固体涂膜。在常温(室温)下干燥的膜，在空气中干燥后，任意性地在至多100℃的温度下进行热调理/后干燥。对于其它类型的水性涂料，如果后者需要两种或多种粘结剂组分的化学反应(后交联)，则成膜需要更高的温度(120-220℃)。所列举的水溶性和水可稀释的粘结剂主要包括热塑性或热固性聚合物，它们通常硬而不脆。因此，为了提高膜的性能，通常需要进行聚合物体系的冲击性改性。硅氧烷是已知的热塑性和热固性塑料的改性剂，而且是特别有用的，因为它们不但增加了热塑性或热固性有机聚合物体系的冲击强度而且改进了它们的低温柔软性，耐候稳定性，波动温度应力的稳定性和耐化学性。然而，通常不利的是硅氧烷与有机聚合物的基本不相溶性。不相容性导致在使用过程中的流动缺陷，同时硅氧烷的迁移导致附着力问题以及与再涂性有关的各种问题。在DE-A3922285(=GB-A2222167)(Dow Coming，公开于25.01.90)中，已知的硅氧烷与有机聚合物的不相容性被用于装饰；该文描述了一种由聚二有机基硅氧烷和成膜用聚合物材料的水分散体组成的涂料组合物，以获得锤纹表面效果。这种硅氧烷不适合水性涂料的冲击性改性，因为聚硅氧烷以乳化的形式作为液体存在于水相中而不是作为分散的颗粒存在。以用于冲击性改性的量使用，这些化合物会从涂膜体中渗出。EP-A586048(Shin Etsu，公开于09.03.94)描述了二醇官能化硅油作为添加剂添加到水性涂料中以降低表面张力和改进基底润湿性；在该确定的用途中，这些硅氧烷比聚醚改性硅油显示出更好的流动性。这种硅氧烷，以乳化形式存在，不适合于冲击性改性。该文献继续描述了，所使用的量大于5wt％时，用这些化合物改性的聚合物膜的机械强度下降。WO-A93/14169(Crompton Garland Ltd.,公开于22.07.93)描述了一种可交联水性酚醛树脂乳剂和硅氧烷树脂乳剂的配制料。在酚醛树脂组分的交联过程中，硅氧烷以化学键连接在酚醛树脂上，其结果硅氧烷组分作为增塑剂包含在酚醛树脂基质中。US-A4803233(DowComing，授权于07.02.89)描述了包括有机聚合物，硅氧烷树脂和三种不同非离子乳化剂的混合物的水性混合物。依聚合物体系和硅氧烷组分而定，所添加的硅氧烷树脂会导致-在某些情况下，只在均匀共混物的热处理后-涂料提高的拉伸强度，附着性和耐腐蚀性。冲击强度的改进连同硬度的保留既没有描述在WO-A93/14169中也没有描述在US-A4803233中。其中没有受到控制的微相分离，因为所涉及的物质不是具有特定结构的有机聚合物相容改性剂。EP-A541395(Takemoto，公开于12.05.93)描述了热塑性聚酯膜的水性涂料组合物，该组合物基于聚硅氧烷-聚乙烯基接枝共聚物的含水乳液。这些水性粘结剂体系改进了聚酯膜的表面性能，如光滑度，防粘性，和防水防油性。在此情况下，接枝共聚物不被用作水性涂料中有机聚合物防粘剂的改性剂而是作为水性涂料组合物被使用，在本申请文本中，有可能使用该水性涂料组合物来获得热塑性聚合物膜的特定的表面性能。WO-A90/08810(ICI Australia Operations Proprietary Ltd.,公开于09.08.90)描述了基于含硅氧烷的聚合物的水性涂料组合物，所谓“多聚合物”颗粒。该“多聚合物颗粒”是通过将单体与硅氧烷聚合物的混合物进行聚合反应来制备的。在此情况下，硅氧烷组分必须在聚合物制备之前添加到单体/多种单体中，不能作为配方成分添加到(仅是任意的)水性粘结剂体系中。在该情况中所获得的的水可稀释的粘结剂体系中硅氧烷组分增强了，例如涂料的UV稳定性；但没有描述冲击强度的改进。再者，在该情况中，没有受到控制的微相分离，因为所使用的硅氧烷组分是不包括具有特定结构的有机聚合物相容性改性剂的液体或树脂。本专利技术的目的是提供基于有机聚合物粘结剂的水性涂料组合物(即水性涂料)的改性剂，它们与有机聚合物粘结剂高度相容，而且使用该物质有可能改进由此获得的膜强度，与此同时，保留了现有的所需聚合物的性能，如硬度、尺寸稳定性和机械强度。本专利技术提供了具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒作为基于水溶性或水可稀释的粘结剂的水性涂料组合物中配制成分的用途，其中硅氧烷弹性体颗粒包括a)占共聚物总重量5-95wt％的通式(R2SiO2/2)x·(RSiO3/2)y·(SiO4/2)z的核心聚合物，其中x=5-99.5mol％,y=0.5-95mol％,z=0-30mol％，和b)占共聚物总重量5-95wt％的单或多烯属不饱和单体的有机聚合物的壳，且R表示相同或不同的具有1-6个碳原子的一价烷基或链烯基，芳基或取代烃基。另外，本专利技术还提供了基于水溶性或水可稀释的粘结剂的水性涂料组合物，它包括作为配制料成分的、具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒，其中硅氧烷弹性体颗粒包括a)占共聚物总重量5-95wt％的通式(R2SiO2/2)x·(RSiO3/2)y·(SiO4/2)z的核心聚合物，其中x=5-99.5mol％,y=0.5-95mol％,z=0-30mol％，和b)占共聚物总重量5-95wt％的单或多烯属不饱和单体的有机聚合物的壳，且R表示相同或不同的具有1-6个碳原子的一价烷基或链烯基，芳基或取代烃基。被用作配方成分的具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒和它们的制备方法被描述在EP-A492376(US-A5223586)中。预交联硅氧烷弹性体颗粒是指，在此情况下，这些颗粒通过按比例定量配合(RSiO3/2)和(SiO4/2)单元的方式被交联。具有有机聚合物壳的硅氧烷弹性体颗粒优选包括a)占共聚物总重量20-80wt％的通式(R2SiO2/2)x·(RSiO3/2)y·(SiO4/2)z的核心聚合物，其中x=50-99mol％,y=1-50mol％,z=0-20mol％，和b)占共聚物总重量20-80wt％的单或多烯属不饱和单体的有机聚合物的壳，且R具有上述意义。基团R优选是烷基如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，戊基，己基；链本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒作为在基于水溶性或水可稀释性粘结剂的水性涂料组合物中的配制成分的应用，其中硅氧烷弹性体颗粒包括：ａ）占共聚物总重量５－９５ｗｔ％的通式（Ｒ↓［２］ＳｉＯ↓［２／２］）↓［ｘ］.（ＲＳｉＯ↓［３／２ ］）↓［ｙ］.（ＳｉＯ↓［４／２］）↓［ｚ］的核聚合物，其中ｘ＝５－９９．５ｍｏｌ％，ｙ＝０．５－９５ｍｏｌ％，ｚ＝０－３０ｍｏｌ％，和ｂ）占共聚物总重量５－９５ｗｔ％的单或多烯属不饱和单体的有机聚合物的壳，且Ｒ表示相同或不同的具有 １－６个碳原子的一价烷基或链烯基，芳基或取代烃基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔格克，瓦尔特格布尔迈尔，贝恩瓦尔德多伊布泽尔，埃克哈德帕特里克，赫尔穆特奥斯瓦尔德鲍尔，
申请(专利权)人：瓦克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]