含有氨基官能的有机硅树脂的涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及涂料组合物，包括（Ａ）１００重量份含有至少一个丙烯酸酯基化合物或含有至少一个异氰酸酯基化合物；（Ｂ）至少一种氨基官能的有机硅树脂；（Ｃ）最高为３００重量份的至少一种有机硬化剂；和（Ｄ）最高为５重量份的至少一种固化速率改进剂。本发明专利技术的涂料组合物可以单独用作涂料，或者用作阻燃涂料组合物、织物或纤维涂料组合物、防紫外线涂料组合物、油漆、粉末涂料、建筑涂料和粘合剂中的组分。本发明专利技术的涂料组合物提高了热稳定性，特别是当用于涂料、油漆、粉末涂料、建筑涂料和粘合剂中时。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明含有氨基官能的有机硅树脂的涂料组合物 本领域已知有机硅树脂具有独特的热稳定性和耐候性，包括低吸水性。然而，它们差的韧性、粘合性和尺寸稳定性(低Tg，高CTE)限制了它们的应用。丙烯酸酯化氨酯化合物和丙烯酸酯化环氧化合物具有非常好的韧性、耐溶剂性、粘合性和尺寸稳定性，但是却具有最低的热稳定性和耐候性。本专利技术涉及氨基官能的有机硅树脂的应用，该树脂与丙烯酸酯化低聚物或异氰酸酯反应得到室温下快速固化、坚韧、耐高温的涂料组合物。现有技术描述了包括氨基官能的聚硅氧烷和含有丙烯酸酯基或异氰酸酯基化合物的组合物。例如，美国专利5,399,652描述了可交联组合物，包括(A)有机聚硅氧烷，它具有至少一个一价SiC-键合的自由基，其含有伯和/或仲氨基，和(B)选自烷氧基硅烷和/或硅氧烷的交联组分，它含有至少一个羧酸酐基团。可交联组合物和/或由有机聚硅氧烷(A)和交联组分(B)反应制备的有机聚硅氧烷化合物能够用于处理有机纤维以及由有机纤维制备的织物结构体。还公开了该组合物可以是乳液或微乳液形式。美国专利4,935,482公开了由异氰酸酯和氨基苯氧基官能的聚有机硅氧烷制备的聚硅氧烷-聚脲嵌段共聚物。这些嵌段共聚物是水解稳定的，与氨基烷基官能的聚有机硅氧烷相比提高了热稳定性。美国专利4,988,778中描述了稳定的多胺官能的硅烷树脂，它通过(i)氨基烷氧基硅烷和(ii)羟基和胺官能的化合物之间的反应制备。还公开了包括稳定的多胺官能的硅烷树脂和可固化材料的可固化组合物，所述可固化材料含有是环氧基、丙烯酸基、异氰酸酯基或它们的混合物的官能团。室温下，氨基官能的有机硅树脂与环氧化合物的反应速率低。尽管这提供了合适的储存期，但是又往往将其应用仅仅限制到能够进行长时间干燥或者在烘箱加热的那些地方。聚脲体系中往往将有机胺用作硬化剂。然而，这些材料由于溶液的热稳定性低，因此仅限于低温使用。丙烯酸酯化低聚物(Michael加成固化)和异氰酸酯(聚脲)提供了对氨基官能的有机硅树脂具有提高了反应性的反应性有机物，因此消粘时间更短。有机硅树脂硬化剂的使用提高了材料的热稳定性。因此，本专利技术涉及涂料组合物，包括(A)100重量份(i)含有至少一个丙烯酸酯基的至少一种化合物或(ii)含有至少一个异氰酸酯基的至少一种化合物；(B)3-300重量份至少一种氨基官能的有机硅树脂，其包括下述单元(R3SiO1/2)a(i)(R2SiO2/2)b(ii)(RSiO3/2)c(iii)和(SiO4/2)d(iv)其中，R独立地为烷基、芳基或氨基官能的烃基，a小于0.4，b为0或大于0，c大于0至0.7，d小于0.3，a+b+c+d＝1，前提是单元(i)、(ii)或(iii)中，3-50mol％的硅原子含有氨基官能的烃基，氨基官能的有机硅树脂的-NH-当量为100-1500，或者为100-1000，或者为150-350，氨基官能的有机硅树脂是纯液体、溶液或可熔固体的形式，它含有大于20wt％的单元(ii)，其中低于10wt％的单元(ii)是Me2SiO2/2单元，大于50wt％的与硅键合的R基团是与硅键合的芳基，全部硅原子的至少30wt％含有芳基；(C)最高达300重量份的至少一种有机硬化剂；和(D)最高达5重量份的至少一种固化速率改进剂。本文中所用“-NH-当量”表示含有一原子量胺氢原子的材料重量。组分(A)的含有至少一个丙烯酸酯基的化合物可例举下述化合物氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯化氟碳化合物、豆油丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或含有基团如环氧和丙烯酸酯基的混合物的材料如缩水甘油基丙烯酸酯。组分(A)的含有至少一个异氰酸酯基的化合物可例举下述化合物异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、聚异氰酸酯、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、氯苯2，4-二异氰酸酯、双甲苯二异氰酸酯、联茴香胺二异氰酸酯、甲苯胺二异氰酸酯、和烷基化苯二异氰酸酯；亚甲基间断的芳族二异氰酸酯如亚甲基-联苯二异氰酸酯，尤其是包括烷基化类似物的4，4′-异构体(MDI)如3，3′-二甲基-4，4′-联苯-甲烷二异氰酸酯；其氢化的物质如亚环己基二异氰酸酯、4，4′-亚甲基二环己基二异氰酸酯(H12MDI)；混合的芳烷基二异氰酸酯如四甲基二甲苯基二异氰酸酯、OCN-C(CH3)2-C6H4C(CH3)2-NCO，和通常称作异佛尔酮二异氰酸酯的二异氰酸酯，它是3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯基-甲基环己基异氰酸酯；和聚亚甲基异氰酸酯如1，4-四亚甲基二异氰酸酯、1，5-五亚甲基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、1，7-七亚甲基二异氰酸酯、2，2，4-和2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，10-十亚甲基二异氰酸酯和2-甲基-1，5-五亚甲基二异氰酸酯。上述异氰酸酯可以单独使用或者组合使用。市场上可得的适合用作组分(A)的物质可例举CN975，它是Sartomer(Exton，PA)出售的六官能的芳族氨酯丙烯酸酯；Tolonate XIDT 70SB，它是Rhodia(Cranbury，NJ)出售的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体(70％固体，12.3wt％NCO)；TA-N，它是DuPont(Wilmingtong，DE)出售的丙烯酸酯化氟碳化合物；CN111，它是Sartomer(Exton，PA)出售的环氧化豆油丙烯酸酯；和DESMODURN-100聚异氰酸酯(得自Mobay Corp.)。组分(B)氨基官能的有机硅树脂中，R中的烷基可例举甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十六烷基和十八烷基，典型的烷基是甲基。芳基可例举苯基、萘基、苄基、甲苯基、二甲苯基、联苯基、甲基苯基、2-苯基乙基、2-苯基-2-甲基乙基、氯苯基、溴苯基和氟苯基，典型的芳基是苯基。氨基官能的烃基可例举具有式-R1NHR2或-R1NHR1NHR2的基团，其中每个R1独立地表示具有至少2个碳原子的二价烃基，R2是氢原子或烷基。每个R1典型地为具有2-20个碳原子的亚烷基。R1可例举-CH2CH2-，-CH2CH2CH2-，-CH2CHCH3-，-CH2CH2CH2CH2--CH2CH(CH3)CH2-，-CH2CH2CH2CH2CH2-，-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-，-CH2CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2-，-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-，-CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-.烷基R2同上面举例说明的R相同。当R2是烷基时，它通常是甲基。典型的氨基官能的烃基是-CH2CH2NH2，-CH2CH2CH2NH2，-CH2CHCH3NH，-CH2CH2CH2CH2NH2，-CH2CH2CH2CH2CH2NH2，-CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2，-CH2CH2NHCH3，-CH2CH2CH2NHCH3，-CH2(CH3)CHCH2NHCH3，-CH2CH2CH2CH2NHCH3，-CH2CH2NHCH2CH2NH2，-CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NH2，-CH2CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2CH2NH2，-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，其包括：（Ａ）１００重量份（ｉ）含有至少一个丙烯酸酯基的至少一种化合物或（ｉｉ）含有至少一个异氰酸酯基的至少一种化合物；（Ｂ）３－３００重量份至少一种氨基官能的有机硅树脂，其包括下述单元：（Ｒ↓［３］ ＳｉＯ↓［１／２］）↓［ａ］（ｉ）（Ｒ↓［２］ＳｉＯ↓［２／２］）↓［ｂ］（ｉｉ）（ＲＳｉＯ↓［３／２］）↓［ｃ］（ｉｉｉ）和（ＳｉＯ↓［４／２］）↓［ｄ］（ｉｖ）其中，Ｒ独立地为烷基、芳基或 氨基官能的烃基，ａ小于０．４，ｂ为０或大于０，ｃ大于０至０．７，ｄ小于０．３，ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１，前提是单元（ｉ）、（ｉｉ）或（ｉｉｉ）中，３－５０ｍｏｌ％的硅原子含有氨基官能的烃基，氨基官能的有机硅树脂的－ＮＨ－当量为１００－１５００，氨基官能的有机硅树脂是纯液体、溶液或可熔固体的形式，它含有大于２０ｗｔ％的单元（ｉｉ），其中低于１０ｗｔ％的单元（ｉｉ）是Ｍｅ↓［２］ＳｉＯ↓［２／２］单元，大于５０ｗｔ％的与硅键合的Ｒ基团是与硅键合的芳基，全部硅原子的至少３０ｗｔ％含有芳基；（Ｃ）最高为３００重量份的至少一种有机硬化剂；和（Ｄ）最高为５重量份的至少一种固化速率改进剂。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G戈登，JB赫斯特曼，R金，R施密迪特，G威博，GL维图克，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]