[发明专利]有机硅树脂的含水乳液

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2006年11月29日提交的US60/861636的优先 权。

技术领域

本发明涉及有机硅树脂的含水乳液，当从乳液的膜中除去 水时，它提供固体涂层。该有机硅树脂乳液可用于处理各种基底用以 赋予耐水性/拒水性并改进磨蚀/气候保护性能。特别地，它们可用于 赋予矿物基建筑材料耐水性同时提供水蒸气渗透性，以及在油漆中用 作粘合剂。

背景技术

有机硅树脂的含水乳液用于各种表面处理剂中，例如在水 性油漆和涂料中用作添加剂，以及在处理纺织品材料中使用。有机硅 树脂提供保护防止磨蚀和气候，增加耐水性或拒水性，改进耐污性并 允许水蒸气渗透。

US4582874公开了低分子量的有机硅树脂的含水乳液，它 包括以重量计：(a)1-60％的有机硅树脂，(b)0.1-10％乳化剂和(c) 水。

US5443627教导了浸渍结构纤维增强的接合剂用的有机基 聚硅氧烷-烷基三烷氧基硅烷乳液，它含有：组分(A)不含碱性氮的有 机基聚硅氧烷，(B)烷基三烷氧基硅烷，(C)乳化剂和(D)水。

US5531812公开了基于含有反应性基团的有机基硅烷和/ 或有机基硅氧烷树脂的含水乳液的矿物建筑材料用防水剂，其中分散 相的平均粒度为0.55-1.1微米和粒度区间在小于1.3范围内。

US6262171公开了一种含水乳液，它包括组分(A)选自 (A1)C₁-C₂₀烷基-C₂-C₆烷氧基硅烷和(A2)含烷氧基的有机基聚硅氧烷中 的有机基硅氧烷组合物，(B)含有一个或多个硅氧烷单元的有机基聚硅 氧烷，所述硅氧烷单元具有含碱性氮的SiC-键合的基团，条件是有机 基聚硅氧烷的胺值为至少0.01，和(C)乳化剂。所述乳液用于使多孔 矿物建筑材料疏水。

US6294608公开了赋予建筑材料和木材拒水性的含水乳 液。该乳液含有组分(A)选自(A1)C₁-C₂₀烃-C₁-C₆烷氧基硅烷和(A2)含 有C₁-C₆烷氧基的支链有机基聚硅氧烷中的有机基硅化合物，(B)选自 (B1)含氨烷基的C₁-C₆烷氧基硅烷和(B2)含氨烷基的支链有机基硅氧 烷中的有机基硅化合物和(C)乳化剂。该含水乳液适合于赋予多孔矿物 建筑材料和建筑涂层以及木材拒水性。

US4877654涉及由在一定pH范围内水解稳定的硅烷、乳化 剂和提供该一定pH范围的缓冲化合物组成的含水硅烷乳液。

若有机硅树脂乳液干燥成在膜内具有良好粘附性和对基底 具有良好粘合性的内聚树脂膜，则来自于使用有机硅树脂乳液的优势 可能更加突出。这种内聚膜可来自于有机硅树脂乳液，其中乳液液滴 含有彼此反应和当除去水时与基底反应的基团或官能团。后一工艺有 时称为“后固化”，这与其中在施加之前在乳液液滴内的油相交联并 因此变得不具有反应性的“预固化”相反。然而，其中有机硅树脂含 有显著大量反应性基团，特别是水解反应性基团的有机硅树脂乳液面 临数个挑战。例如，有机硅树脂乳液因树脂水解导致具有差的货架稳 定性，这常常产生醇，而醇使乳液去稳定。另一机理是树脂缩合，它 导致破乳或乳液胶凝。甚至当乳液保持稳定时，在乳液液滴内的有机 硅树脂可缓慢地反应，结果随着时间流逝它丧失一些或所有的反应性 基团，和结果与新制备的乳液相比，由老化的乳液形成的膜的强度和 粘合性或粘合能力大大下降。

含反应性有机硅树脂的乳液遇到的另一问题是，在除去水 之后，“后固化”没有完全，从而在基底上留下液体层或者粘性或油 脂状的膜。若基底材料使得它在粘合膜内促进后固化，则可以克服这 一问题，但这会大大地限制基底的选择。或者，可在乳液内掺入催化 剂。然而，在乳液内使用催化剂的缺点是，需要在制备之后立即使用 乳液，否则油相倾向于过早反应，从而变硬，结果来自于老化乳液的 膜丧失其机械强度。因此，需要具有良好储存稳定性并在任何表面施 加时，一旦干燥提供固体非粘性涂层且不含催化剂的有机硅树脂乳液。

发明概述