[发明专利]含有粘结剂的胶态的有机聚硅氧烷水分散体及其用途

说明书

本发明涉及含粘结剂的胶态的有机聚硅氧烷水分散体，及其用于处理纤维型和片型基材的用途，更具体而言，用于天然和/或合成来源的纤维型基材，更优选织物地板覆盖物，例如地毯和地毯地板(carpet flooring)。

有机聚硅氧烷水溶胶是众所周知的，其制备方法描述在例如US3,433,780、US 4,857,582(对应于DE 37 17 075 A1)和US 5,281,657(对应于EP 492 377 A2)中。

相似地，使用有机聚硅氧烷水溶胶作为浸渍和涂布剂也是已知的。DE1 594 985 A要求保护用于处理天然和合成纤维材料的用途。其特别阐述到，在用胶态的有机基倍半硅氧烷悬浮体浸渍后，地毯产品表现出改进的防干污物(dry soil)性。

DE 30 04 824 A1选择有机基倍半硅氧烷与二氧化硅水溶胶的胶态悬浮体的组合，用于织物材料的绒毛稳定化。但是，有机基倍半硅氧烷的薄膜经证实硬且脆；即，有机基倍半硅氧烷在柔韧可弯曲且可出皱纹的基材上的涂层往往易碎，且微粒形式容易因机械应力而剥离。

为此，有机基聚倍半硅氧烷通常要与粘结剂材料一同使用。出于防水和防油性的目的，织物领域中的粘结剂通常包括含碳氟化合物的体系。US6,225,403涉及一种处理织物基材的组合物及方法，以带来防油、防水和防污性。为此，将少于1％的碳氟化合物树脂与例如至多10％的水溶胶形式的有机基倍半硅氧烷共聚物颗粒共同使用。但这种混合比不太可能提供对所述基材的足够粘附性。目前通常期望的是不含全碳氟化合物的粘结剂体系，这种期望源自环境争论以及碳氟化合物可能的在人体内的残留。

用于有机基倍半硅氧烷的不含碳氟化合物的粘结剂体系同样重复地出现在专利文献中。

例如，US 2003/0099844 A1描述了用于制备绝缘薄膜的涂料组合物，其包括烷氧基硅烷和/或其水解产物、有机聚合物、水、醇和任选存在的有机增溶剂。该有机聚合物可以尤其是聚乙烯醇或聚乙烯基酯。聚乙烯醇被用作保护胶，其用于稳定有机聚硅氧烷的水溶胶也在上述US 5,281,657(对应于EP 492 377 A2)中被提及。

在European Polymer Journal 43(2007)，1123-1131页的“Preparation andproperties of poly(vinyl alcohol)/silica nanocomposites derived fromcopolymerization of vinyl silica nanoparticles and vinyl acetate”中，Xin Jia等人描述了纳米复合材料的制备。合成通过含乙烯基的二氧化硅与乙烯乙烯酯的原位自由基共聚合进行。随后的皂化导致可成膜的聚乙烯醇，由于共价结合的有机硅颗粒的含量，其具有改进的机械稳定性和热稳定性。二氧化硅颗粒在纳米复合材料中的比例最大高达4重量％。防污性对于采用这种材料的涂层来说是不太可能的。

含硅烷的有机聚合物也见述于文献中。通常，其是通过烯烃有机单体与烯烃官能的硅烷的自由基共聚合而制备的。特别地，乙酸乙烯酯或乙烯基醇的共聚物可以通过这种方法得到。其实例记载在EP 76 490 A1、US2004/0014857A(对应于EP 1 382 621 A1)和DE 10 2005 054 913A1中。

含硅烷的乙酸乙烯酯或乙烯基醇共聚物的涂层具有良好的薄膜质量和基材粘附性，但是有机聚硅氧烷水溶胶的涂层不具有这种防污性。

然而，结合有机聚硅氧烷水溶胶与合适的不含碳氟化合物的有机粘结剂、以便实现在纤维基材上有良好的防污效果及优良的薄膜性能是有问题的。这是因为实际上发现，只有少量的有机粘结剂配制品与有机聚硅氧烷水溶胶相容，即不会导致有机聚硅氧烷水溶胶的凝胶化。有机聚硅氧烷水溶胶的良好薄膜质量和粘附性此时就会要求添加如此多的粘结剂，以至于可以看出的是，没有防污效果或实质上受损了的防污效果。

本发明的目的是提供稳定的、不含碳氟化合物的且成膜的组合物，其基于胶态的有机聚硅氧烷水分散体，该组合物可提供对纤维或片型基材的良好粘附性，更具体而言，是针对织物地板覆盖物，例如地毯和地毯地板，同时，有机聚硅氧烷组分所导致的防污性能够以基本上未改变的形式保留下来。本发明人发现，所述目的可通过以下的发明而得以实现：

含粘结剂的胶态的水分散体(B)，其包含：

(a)由以下通式的单元构成有机聚硅氧烷：