[发明专利]有机硅基乳液、其制备方法和包含该乳液的水基共粘合剂树脂组合物

说明书

一种可交联的有机硅基乳液组合物包括接枝到至少一种胶态二氧化硅分散体上的羟基化的聚二有机聚硅氧烷，其中所述接枝到所述至少一种胶态二氧化硅分散体上的至少一种羟基化的聚二有机聚硅氧烷含有来自所述至少一种羟基化的聚二有机基聚硅氧烷的残留硅烷醇基团。此外，一种水基共粘合剂有机硅‑有机树脂组合物包括(A)所述可交联的有机硅乳液和(B)有机树脂乳液，其提供了改善的固化性能，包括但不限于改善的疏水性(耐水性)、耐刮擦性和光泽度保持性，以及制备所述乳液和所述组合物的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年7月9日提交的题为“有机硅基乳液、其制备方法和包含该乳液的水基共粘合剂树脂组合物”的美国临时申请第62/190,464号及2016年1月7日提交的题为“有机硅基乳液、其制备方法和包含该乳液的水基共粘合剂树脂组合物”的美国临时申请第62/275,989号的优先权和权益，其公开内容各自通过引用全部并入本文。

技术领域

本技术总的来说涉及有机硅乳液、制备这种乳液的方法以及这种乳液作为共粘合剂在有机树脂组合物，特别是为胶乳组合物的有机树脂组合物中的用途。

背景技术

用于外部应用的涂层要求良好的耐候性。当通过乳液聚合获得的水性丙烯酸酯聚合物乳液在室温或升高的温度条件下干燥时，获得具有可接受的耐久性的涂层。因为干燥的丙烯酸酯聚合物具有良好的耐久性，所以水性丙烯酸酯聚合物乳液被广泛用作用于水性油漆的树脂。然而，当由丙烯酸酯聚合物乳液或由包含其中引入颜料的丙烯酸酯聚合物乳液的油漆获得的涂层暴露于户外条件或紫外光时，不仅涂层的光泽可能迅速劣化，而且所述涂层也具有较差的光泽度保持性和较差的耐水性。

已经使用有机硅来改善有机树脂组合物的耐候性。例如，用有机硅改性醇酸树脂和丙烯酸树脂改善了它们用于外部应用的溶剂基涂层中的耐久性。对挥发性有机化合物(VOC)排放的关注促使了水基类似物的发展。然而，将有机硅材料引入水基有机树脂组合物通常是困难的，因为有机硅与水基有机树脂组合物不相容和/或不混溶。典型地，使用非常少量的有机硅作为添加剂。因此，用作添加剂的有机硅材料通常不是交联的凝胶或弹性体化合物。而是用作添加剂的有机硅材料是硅油和有机硅树脂。当大量加入时，硅油和有机硅树脂一般与水基有机树脂不相容。为了将有机硅材料引入水基有机树脂中，已经使用功能性有机硅中间体材料首先化学改性有机树脂，然后乳化这些改性的有机树脂。硅油和有机硅树脂的使用要求包括树脂合成和乳化在内的多个加工步骤，其不容易实施并增加了最终的改性有机树脂乳液的成本。

因此，仍然需要一种改善水基有机树脂的疏水性(耐水性)、耐刮擦性和光泽度保持性的添加剂，特别是在暴露于环境老化条件之后。

发明内容

因此，本发明提供了其中可交联的有机硅基乳液是组分之一的水基共粘合剂有机硅-有机树脂组合物。所述可交联的有机硅基乳液可用于水基有机树脂组合物中，为所述树脂提供改善的性能，包括但不限于改善的疏水性(耐水性)、耐刮擦性和光泽度保持性。

一方面，本发明提供了一种水基共粘合剂有机硅-有机树脂组合物，其包含(A)可交联的有机硅基乳液，其包含(i)羟基封端的有机硅与(ii)胶态二氧化硅的反应产物以形成可交联的有机硅部分，和(iii)催化剂，(iv)乳液稳定剂和(v)表面活性剂；和(B)包含表面活性剂和有机树脂的有机树脂乳液。

本发明还提供了一种制备这种可交联的有机硅基乳液的方法。

一方面，本发明提供了一种用于形成可交联的有机硅乳液的方法，包括提供包含羟基化的聚二有机硅氧烷、胶态二氧化硅、水、离子或阴离子表面活性剂、乳液稳定剂和催化剂的有机硅乳液组合物，和将所述有机硅乳液组合物在约40℃至约100℃的温度下加热约1至约72小时以形成可交联的有机硅乳液。