專利名稱：含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯和甲硅烷基化聚氨酯的共混物以及包含該共 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述了包含含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；和甲硅烷基化聚氨酯的共混組合物。還提供了包含所述共混組合物的防粘涂料。此外，還提供處理基材的方法以及由此制備的基材。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及組合物，其尤其適用于涂料應(yīng)用以及可用于制備紙張和其它具有防粘性的制品。防粘涂料可用于必需提供對于其它物質(zhì)是相對非粘性的表面或物質(zhì)的多種應(yīng)用中，所述其它物質(zhì)通常會與其粘附。防粘紙組合物廣泛用作涂料，其隔離用于標(biāo)簽、裝飾層壓品、轉(zhuǎn)移帶的壓敏粘合劑，以及它們也可用作食品操作和工業(yè)包裝應(yīng)用的非粘表面。
防粘涂料工業(yè)基于快速涂覆廣泛多種的基材諸如紙張、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或者涂覆乙烯的Kraft紙(PEK)。涂覆有機(jī)硅的基材或者是涂覆有壓敏粘合齊U，然后是期望的標(biāo)簽紙(label stock)，或者與涂覆有粘合劑的標(biāo)簽紙匹配使得涂覆有機(jī)硅的基材(硅化襯里)保護(hù)粘合劑層直至其達(dá)到期望的應(yīng)用。制備涂覆有機(jī)硅的基材的最有效的方法是首先用非常薄的一層不含溶劑的液體有機(jī)硅溶液涂覆基材。然后加熱基材使得有機(jī)硅溶液聚合形成固定在基材上的有機(jī)硅聚合物。目前采用的最有效的化學(xué)方法要求乙烯基硅氧烷和氫化硅氧烷的鉬催化的氫化硅烷化，所述乙烯基硅氧烷和所述氫化硅氧烷均包含兩個(gè)或者更多個(gè)其相應(yīng)的官能團(tuán)使得產(chǎn)生交聯(lián)的有機(jī)硅聚合物。除了用昂貴的鉬催化劑催化之外，這些組合物還對官能性化合物(例如基于氨基硅烷的粘合促進(jìn)劑)的加入敏感，因?yàn)檫@些添加劑可使鉬催化劑中毒進(jìn)而負(fù)面影響固化過程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供組合物，其包含(A)至少一種含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；和(B)至少一種甲硅烷基化聚氨酯樹脂。本發(fā)明還提供處理基材的方法，其包括用組合物處理基材，該組合物包含(A)至少一種含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；和(B)至少一種甲硅烷基化聚氨酯樹脂；以及固化涂覆后的基材。
具體實(shí)施例方式本申請發(fā)明人已經(jīng)出乎預(yù)料地發(fā)現(xiàn)含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂，例如包含聚二甲基硅氧烷部分的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；和甲硅烷基化聚氨酯樹脂的共混物提供防粘涂料組合物，其可通過縮合固化，并且具有期望的機(jī)械性質(zhì)，同時(shí)避免了前述的鉬催化劑成本以及對其它官能性化合物的敏感性。而且，除了改善機(jī)械性能之外，本發(fā)明的共混組合物導(dǎo)致“疏水”的甲硅烷基化聚氨酯樹脂組合物，其可用于制備防水性密封劑組合物。此外，還出乎預(yù)料地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂的聚二有機(jī)基硅氧烷部分包含至多約25個(gè)聚二有機(jī)基硅氧烷單元時(shí)，和/或當(dāng)共混物包含少量的含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂，即按共混組合物的總重量計(jì)小于50wt%的含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂時(shí)，前述的益處是甚至更加顯著的。本申請所述的組合物具有在用于標(biāo)簽和防粘襯里(例如造紙工業(yè)中使用的標(biāo)簽和防粘襯里)的防粘涂料組合物中的有利用途，并具有在密封劑和粘合劑組合物中的用途。本申請的組合物還具有在各種涂層作為防水添加劑的用途，諸如在商業(yè)和工業(yè)的各個(gè)方面，具體在建筑和建筑材料(諸如分別用于金屬片材的填隙密封劑和涂料物質(zhì))中使用的密封劑。 應(yīng)理解所有的本申請所述范圍的端點(diǎn)例如wt%范圍端點(diǎn)可以以所述端點(diǎn)的任意組合交換地使用，從而構(gòu)建不同于本文清楚表述的那些范圍的其它范圍。此外，這樣的用途將不對將一個(gè)表述范圍內(nèi)的下端點(diǎn)用作新構(gòu)建的范圍中的上端點(diǎn)以及同理將一個(gè)表述范圍內(nèi)的上端點(diǎn)用作新構(gòu)建的范圍中的下端點(diǎn)產(chǎn)生限制。此外，本文所述的所有范圍都可以包括其間的所有子范圍。含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)可包含任何含有聚二有機(jī)基硅氧烷部分的甲硅烷基化聚氨酯樹脂。本申請使用的聚二有機(jī)基硅氧烷部分應(yīng)理解為包括至少一種“D”有機(jī)硅單元，即，通式SiR202/2的有機(jī)硅單元，其中R各自獨(dú)立地是I至約18個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選I至約6個(gè)碳原子例如甲基、乙基、丙基、異丙基，最優(yōu)選甲基；2至約18個(gè)碳原子，更優(yōu)選2至約6個(gè)碳原子的烯基；以及6至約18個(gè)碳原子，優(yōu)選6至約12個(gè)碳原子的芳基。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，至少一種含有聚二有機(jī)基娃氧燒的甲娃燒基化聚氨酯樹脂(A)的聚二有機(jī)基硅氧烷部分是聚二甲基硅氧烷。在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中，含有聚二有機(jī)基娃氧燒的甲娃燒基化聚氨酯樹脂(A)通過包括使基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物分別與異氰酸基硅烷或者含活性氫硅烷反應(yīng)的方法制備。含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂可在其中包含至少3個(gè)氨基甲酸酯部分?；诰鄱袡C(jī)基硅氧烷的羥基-或者異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物可通過用二異氰酸酯對甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷進(jìn)行擴(kuò)鏈制備。根據(jù)異氰酸酯與羥基之比(NC0/0H) >I或者〈1，可分別獲得具有異氰酸基或者羥基封端的預(yù)聚物。反應(yīng)可以純凈地進(jìn)行，無需使用任何溶劑，但可使用溶劑例如脂肪族溶劑如甲苯。此外，甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷用二異氰酸酯擴(kuò)鏈可以在催化劑諸如下文中所述的那些催化劑(例如縮合催化劑)的存在下進(jìn)行。本申請的甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷可包括約I個(gè)上述D有機(jī)硅單元至約25個(gè)D有機(jī)硅單元，更優(yōu)選地至多約12個(gè)有機(jī)硅D單元，甚至更優(yōu)選地至多約8個(gè)有機(jī)硅D單元，最優(yōu)選地，約5個(gè)有機(jī)硅D單元。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，本申請的甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷可包括大于約25個(gè)上述D有機(jī)硅單元，以及在另一種實(shí)施方式中，可包括25 100個(gè)D有機(jī)硅單元。除了 D有機(jī)硅單元之外，用于制備基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷還包括至少一種通式SiR*301/2的其它有機(jī)硅M單元(優(yōu)選至少2個(gè)有機(jī)硅M單元)，其中R*各自獨(dú)立地是R或者羥基封端的含2至約10個(gè)碳原子、優(yōu)選2至約6個(gè)碳原子的二價(jià)亞烷基，任選地包含醚氧，條件是M單元的至少一個(gè)R*是羥基封端的含有2至約10個(gè)碳原子的二價(jià)亞烷基，任選地包含醚氧。此外，用于制備基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷可包含任一或者多個(gè)D*、T或Q有機(jī)硅單元，即，分別SiR*202/2、SiR*03/2或者Si04/2，其中R*各自獨(dú)立地是R或者羥基封端的含2至約10個(gè)碳原子的二價(jià)亞烷基，任選地包含醚氧。本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷是M有機(jī)硅單元封端的 線型分子，其中M有機(jī)硅單元均包含羥基封端的含2至約10個(gè)碳原子的二價(jià)亞烷基(任選地包含醚氧)。在一種具體的實(shí)施方式中，甲醇封端的聚二有機(jī)基硅氧烷可以為通式(I)
權(quán)利要求
1.組合物，其包含(A)至少一種含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；以及(B)至少一種甲硅烷基化聚氨酯樹脂。
2.權(quán)利要求I的組合物，其中至少一種含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)的聚二有機(jī)基硅氧烷部分是聚二甲基硅氧烷。
3.權(quán)利要求I的組合物，其中含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)通過包括使基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物分別與異氰酸基硅烷或者含活性氫硅烷反應(yīng)的方法制備。
4.權(quán)利要求I的組合物，其中含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)通過包括使基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物分別與異氰酸基硅烷或活性氫封端的硅烷反應(yīng)的方法制備，其中基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的聚二有機(jī)基硅氧烷部分包括至多約25個(gè)二有機(jī)基甲娃燒氧基單兀。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的聚二有機(jī)基硅氧烷部分包括至多約12個(gè)二有機(jī)基甲硅烷氧基單元。
6.權(quán)利要求4的組合物，其中基于聚二有機(jī)基硅氧烷的羥基封端的或異氰酸酯封端的聚氨酯預(yù)聚物的聚二有機(jī)基硅氧烷部分包括約5個(gè)二有機(jī)基甲硅烷氧基單元。
7.權(quán)利要求I的組合物，其中組分(B)的粘度為至多約3000cP。
8.權(quán)利要求I的組合物，其中所述甲硅烷基化聚氨酯樹脂(B)由分子量為約500至約25, 000的多元醇制備。
9.權(quán)利要求I的組合物，其中所述甲硅烷基化聚氨酯樹脂⑶由分子量為約2，000至約16,000的聚丙二醇制備。
10.權(quán)利要求I的組合物,其中所述組合物是可濕固化的。
11.權(quán)利要求I的組合物，其中所述組合物能夠縮合固化。
12.權(quán)利要求I的組合物，其中組分(A)和/或(B)不存在脲部分。
13.權(quán)利要求I的組合物，其中含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)的存在量為約5wt%至約30wt% ;以及甲硅烷基化聚氨酯樹脂(B)的存在量為約70wt%至約95wt%,所述wt%基于組分(A)和(B)的總重量。
14.權(quán)利要求I的組合物，其中含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)的存在量為約5wt%至約25wt% ;以及甲硅烷基化聚氨酯樹脂(B)的存在量為約75wt%至約95wt%,所述wt%基于組分(A)和(B)的總重量。
15.權(quán)利要求I的組合物，其中含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂(A)的存在量為約5wt%至約20wt% ；以及甲硅烷基化聚氨酯樹脂(B)的存在量為約80wt%至約95wt%,所述wt%基于組分(A)和(B)的總重量。
16.包含權(quán)利要求I的組合物的防粘涂料。
17.處理基材的方法，其包括 用組合物涂覆基材，所述組合物包含(A)至少一種含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；和(B)至少一種甲硅烷基化聚氨酯樹脂；以及 固化涂覆后的基材。
18.通過權(quán)利要求15的方法制備的基材。
19.權(quán)利要求I的組合物，其拉伸強(qiáng)度、模量、斷裂伸長率、肖氏A硬度和防水性中至少一種性質(zhì)得到改善，與用沒有組分(A)的組合物涂覆的相當(dāng)基材相比。
20.包含權(quán)利要求I的組合物的密封劑組合物。
21.制備防粘涂料的方法，其包括將權(quán)利要求I的各組分合并。
全文摘要
本發(fā)明涉及組合物，其含有(A)至少一種含有聚二有機(jī)基硅氧烷的甲硅烷基化聚氨酯樹脂；以及(B)至少一種甲硅烷基化聚氨酯樹脂A。
文檔編號C08G18/28GK102918074SQ201180026432
公開日2013年2月6日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者N.P.伊爾, A.達(dá)納巴拉, J.德利斯, S.J.蘭頓, R.高蒂爾 申請人:莫門蒂夫性能材料股份有限公司