涂料应用的制作方法
【专利摘要】提供一种含有乳液的涂料组合物。所述乳液含有有机硅胶、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物和水。所述涂料组合物与丙烯酸树脂组合物不同。其为例如聚氨酯、环氧树脂、醇酸树脂、聚氨酯-丙烯酸树脂、聚酯、硅聚酯、苯乙烯-丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯、硅丙烯酸树脂、有机硅、含氟聚合物、乙烯基聚合物或它们的共混物。
【专利说明】涂料应用
[0001] 发明背景
[0002] 有机娃胶（Silicone gum) -般由通常在25°C下动力粘度大于一百万厘沲的聚 (二甲基硅氧烷）的直链组成。有机硅胶乳液在涂料行业中是重要的，因为它们可用作水性 涂料和非水性涂料二者的增滑添加剂和抗磨损添加剂。有机硅胶乳液的一个重要的工业应 用是作为用于制造轮胎"帘布层润滑剂"。
[0003] 制备有机娃胶的水性机械用乳液（mechanical emulsion)是困难的，因为要对这 种高度粘性的材料进行处理。这类乳液通常用基于硅氧烷共聚物树脂的专用表面活性剂制 备。颁给Fenton和Keil的美国专利No. 4, 125, 470描述了该类型的代表性乳液。这些类 型的乳液的一个缺点是它们含有在硅氧烷共聚物树脂的制备过程中存在的二甲苯和其他 不期望的物质。
[0004] 有机硅胶可用专用设备如双螺杆挤出机（TSE)来乳化。然而，从资金和操作这两 方面观点来看，这种设备的成本相对较高。
[0005] 因此，需要确定工艺来制备有机硅胶的机械乳液，该乳液不需要含有芳族溶剂的 专用表面活性剂，也不需要昂贵的乳化设备，并且可以用作水基和油基涂料二者的涂料添 加剂。
【发明内容】
[0006] 本发明人已发现，含有有机硅胶、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物和水的乳液组合物 可有效用作涂料组合物的添加剂，条件是该涂料组合物与丙烯酸树脂组合物不同。
[0007] 本公开涉及一种改善涂料的摩擦系数、耐水性、防水性、防粘连性、耐滑动磨损性、 抗刮性、耐磨光性、减声、触觉、防污或防涂鸦的方法，包括：将该乳液组合物与涂料组合物 合并以形成预涂混合物，将所述预涂混合物膜施加至表面，使所述膜固化以形成涂层。
【具体实施方式】
[0008] 优选地，涂料组合物包含：
[0009] · 1至99重量％的涂料乳液，
[0010] · 〇. 〇1至20重量％的乳液组合物，其含有有机硅胶、环氧乙烷/环氧丙烷共聚物 和水
[0011] · 〇至90重量％的任选的有机溶剂。
[0012] 环氧乙烷/环氧丙烷共聚物起着表面活性剂的作用。
[0013] 优选地，环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物是具有下式的聚（氧乙烯）-聚（氧丙 烯）-聚（氧乙烯）三嵌段共聚物：
[0014] HO (CH2CH2O) m (CH2CH (CH3) 0) n (CH2CH2O) mH
[0015] 其中
[0016] · m可以为50至400,且
[0017] · η 可以为 20 至 100。
[0018] 在另一个优选实施例中，环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物是具有如下平均化学式 的四官能聚（氧乙烯）-聚（氧丙烯）嵌段共聚物：
[0019] [HO (CH2CH2O) q (CH2CH (CH3) 0) J 2NCH2CH2N [ (CH2CH (CH3) 0) r (CH2CH2O) qH] 2
[0020] 其中
[0021] · q可以为50至400,且
[0022] .r 可以为 15 至 75。
[0023] 优选地，涂料组合物包含聚氨酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚氨酯-丙烯 酸树脂、聚酯、硅聚酯、苯乙烯-丙烯酸树脂、乙酸乙烯酯、硅丙烯酸树脂、有机硅、含氟聚合 物、乙烯基聚合物或它们的共混物。
[0024] 优选地，涂料组合物为油墨制剂、罩光油、木器涂料、工业涂料、阻燃涂料、耐高温 涂料、保护涂料、汽车防风雨条涂料、炊具涂料、烘焙用具涂料、建筑涂料、线圈涂料、罐涂 料、塑料涂料、汽车OEM和重新抛光涂料、航空航天涂料、船舶涂料、玻璃涂料或皮革涂料制 剂。
[0025] 这些有机硅树脂乳液提供给涂料的特性/有益效果包括耐水性/防水性、防粘连 性、耐滑动（低摩擦）磨损性、柔韧性、抗刮性、耐温性、热硬度、抗紫外线、易清洁、耐磨光 性、减声、触觉修饰、防污和防涂鸦性。
[0026] 形成有机硅胶乳液
[0027] 有机硅胶乳液可制备如下：
[0028] I)形成如下组分的分散体：
[0029] A) 100份有机硅胶，
[0030] B) 5至100份环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物，
[0031] II)将足量的水掺混至来自步骤I)的分散体以形成乳液，
[0032] III)任选地，进一步剪切混合该乳液。
[0033] 如本文所用，"份"是指重量份。
[0034] 有机硅胶
[0035] 组分A)是有机硅胶。本文所用的"有机硅胶"是指主要为直链的有机聚硅氧烷， 其具有足够高的分子量（Mw)以使得25°C下的动力粘度大于50万厘沲。虽然视为胶的任 何有机聚硅氧烷均可选作为组分（A)，但通常有机硅胶是分子量足以使得威廉氏塑性数 (William's plasticity number)为至少约30的二有机基聚娃氧烧胶，其中威廉氏塑性数 是通过美国材料与试验协会（American Society for Testing and Materials, ASTM)测试 方法926测定。二有机基聚硅氧烷的硅键合有机基团可独立地选自烃基或卤代烃基。具 体地讲这些基团的例子有：具有1至20个碳原子的烧基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和 己基；环烧基，如环己基和环庚基；具有6至12个碳原子的芳基，如苯基、甲苯基和_甲苯 基；具有7至20个碳原子的芳烷基，如苄基和苯乙基；具有1至20个碳原子的卤代烷基，如 3, 3, 3-三氟丙基和氯甲基。因而，二有机基聚硅氧烷可以是含有这类有机基团的均聚物、共 聚物或三元共聚物。例子包括：包含二甲基甲硅烷氧基单元的均聚物、包含3, 3, 3-三氟丙 基甲基甲硅烷氧基单元的均聚物、包含二甲基甲硅烷氧基单元和苯基甲基甲硅烷氧基单元 的共聚物、包含二甲基甲硅烷氧基单元和3, 3, 3-三氟丙基甲基甲硅烷氧基单元的共聚物、 二甲基甲硅烷氧基单元和二苯基甲硅烷氧基单元的共聚物以及二甲基甲硅烷氧基单元、二 苯基甲硅烷氧基单元和苯基甲基甲硅烷氧基单元的互聚体等等。
[0036] 二有机基聚硅氧烷的硅键合有机基团还可以选自具有1至20个碳原子的烯基，如 乙稀基、稀丙基、丁稀基、戊稀基、己稀基或十-碳稀基。例子包括：-甲基乙稀基甲娃烧氧 基封端的-甲基聚娃氧烧；-甲基乙稀基甲娃烧氧基封端的-甲基娃氧烧 -甲基乙稀基娃 氧烧共聚物；-甲基乙稀基甲娃烧氧基封端的甲基苯基聚娃氧烧；-甲基乙稀基甲娃烧氧 基封端的甲基苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物。
[0037] 二有机基聚硅氧烷的硅键合有机基团还可以选自各种有机官能团，如氨基、酰胺 基、疏基或环氧官能团。
[0038] 分子结构也不是关键的，例子有直链和部分枝化的直链结构，线性体系是最典型 的。
[0039] 用作组分A)的有机硅胶也可以是任何上述聚二有机基硅氧烷的组合或混合物。
[0040] 在一个实施例中，有机硅胶是25°C、0. OlHz下粘度为至少2千万cP的羟基封端的 聚二甲基硅氧烷胶。
[0041] 有机硅胶可与其他有机聚硅氧烷联合使用。有机聚硅氧烷（也称作有机硅）是含 有独立选自（R 3SiOv2)、（R2Si02/2)、（RSiO v2)或（Si04/2)甲硅烷氧基单元的硅烷单元的聚合 物，其中R可以是任何单价有机基团。当在有机聚硅氧烷的（R 3SiCV2)、（R2Si02/2)、（RSiO v2) 或（Si04/2)甲硅烷氧基单元中R为甲基时，所述甲硅烷氧基单元通常分别称为M、D、T和Q 单元。这些甲硅烷氧基单元可以按各种方式组合以形成环状、直链或支链的结构。所得的 聚合物结构的化学和物理性质可以不同。例如，取决于平均聚合物化学式中的甲硅烷氧基 单元的数目和类型，有机聚硅氧烷可以是挥发性的或低粘度流体、高粘度流体/胶、弹性体 或橡胶以及树脂。R可以是任何单价有机基团，或者R为含有1至30个碳原子的烃基，或者 R为含有1至30个碳原子的烷基，或者R为甲基。
[0042] 与有机硅胶组合的另外的有机聚硅氧烷的量可以不同。通常，每100份有机硅胶 添加0. 1重量份至1000重量份,或者0. 1至100重量份的所述另外的有机聚娃氧烧。
[0043] 在一个实施例中，将有机硅胶与氨基官能有机聚硅氧烷组合。氨基官能有机聚 硅氧烷可表征为化学SR nSiO(4_n)/2中的R基团中的至少一者为氨基官能团。氨基官能团 可存在于具有R取代基的任何甲硅烷氧基单元上，也即，它们可以存在于任何（R 3SiOv2)、 (R2Si02/2)或（RSiO v2)单元上，并在本文的化学式中标示为Rn。氨基官能有机基团Rn可通 过具有如下化学式的基团示例：-R 3NHR4、- R3NR24或-R3NHR3NHR 4,其中，每个R3独立地是 具有至少2个碳原子的二价烃基，且R4是氢或烷基。每个R 3通常为具有2至20个碳原子 的亚烷基。R3 通过例如如下基团示例：-CH2CH2-、-CH2CH2CH 2-、-CH2CHCH3-、-CH2CH2CH 2CH2'-C H2CH(CH3)CH 2-, -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2Ch 2-, -CH2CH2CH(CH2CH3) CH2CH2CH2-, -CH2 Ch2CH2CH2CH2CH2CH 2CH2-和-CH2CH2CH2CH 2CH2CH2CHf^^ 当R4是烷基时，它通常为甲基。
[0044] 合适的氨基官能烃基的一些例子是：
[0045] -CH2CH2NH2、-CH 2CH2CH2NH2、-CH2CH (CH3) NH2、-CH2CH2CH2CH2NH 2、-CH2CH2CH2CH2CH 2Nh2、-Ch2CH2CH2CH 2CH2CH2NH2、-CH2CH 2NHCH3' -CH2CH2CH2NHCh3' -CH2CH (CH3) CH2NHCH3' -CH2CH2CH2CH2NHc H 3、-Ch2CH2NHCH2CH2NH 2、-CH2CH2CH2NHCH2CH 2NH2、-CH2CH2CH2NHCH 2CH2CH2NH2、-Ch2CH 2CH2CH2NHCH2C H2CH 2CH2NH2, -CH2CH2NHCH2CH2NHCH 3 > -CH2CH2CH2NHCH2CH2CH 2NHCH3 > -CH2CH2CH2CH2NHCH2CH 2CH2CH2N HCH3 和-CH2CH2NHCH2CH2NHCH 2CH2CH2CH3t5
[0046] 或者，氨基官能团为-CH2CH(CH3) CH2NHCH2CH2Nh2。
[0047] 与有机硅胶结合使用的氨基官能有机聚硅氧烷可选自具有如下平均化学式的那 些：
[0048] [R3SiOl72] [R2SiO272] a [RRNSi02/2]b [R3SiOl72]
[0049] 其中：
[0050] · a 为 1-1000、或 1-500、或 1-200，
[0051] · b 为 1-100、或 1-50 或 1-10，
[0052] · R独立地为单价有机基团，
[0053] ?或者，R为含有1至30个碳原子的烃基，
[0054] ?或者，R为含有1至12个碳原子的单价烷基基团，或者
[0055] ?或者，R为甲基基团；
[0056] · Rn是如上文所定义的。
[0057] 与有机硅胶结合使用的氨基官能有机聚硅氧烷也可以是任何上述氨基官能有机 聚硅氧烷的组合。
[0058] B)环氣乙烷/环氣丙烷嵌段共聚物
[0059] 组分B)为环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物。组分B)可选自已知具有表面活性剂 特性的环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物。通常，可用作组分B)的环氧乙烷/环氧丙烷嵌段 共聚物是HLB为至少12、或者至少15、或者至少18的表面活性剂。
[0060] 环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物的分子量可以不同，但通常为至少4, 000g/m〇l、 或者至少8, 000g/mol、或者至少12, 000g/mol。
[0061] 环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物中存在的环氧乙烷（EO)和环氧丙烷（PO)的量 可以不同，但通常的情况是，EO的量可以为50 %至80 %，或者作为另一种选择为60 %至约 85%，或者作为另一种选择为70%至90%。
[0062] 在一个实施例中，组分B)为聚（氧乙烯）_聚（氧丙烯）_聚（氧乙烯）三嵌段共 聚物。聚（氧化乙烯）_聚（氧化丙烯）_聚（氧化乙烯）三嵌段共聚物也通称为泊洛沙姆 (Poloxamer)。它们是由中间的聚氧丙烯（聚（环氧丙烧））疏水链和旁侧的两个聚氧乙烯 (聚（环氧乙烷））亲水链组成的非离子型三嵌段共聚物。
[0063] 聚（氧乙烯）_聚（氧丙烯）_聚（氧乙烯）三嵌段共聚物可从巴斯夫公司（BASF) (新泽西州弗洛勒姆帕克（Florham Park，NJ))购买，其以商品名PlURONICx钔售。适 合作为组分⑶的代表性非限制例子包括：Plljronicu F127、Pluronicr F98、 Pluronicx F88、 pluronicu F89、 pluronic? F87、 Pluronicu 打7 和 PLURONICli F68 以及 PLURONICli F-108。
[0064] 在另一个实施例中，聚（氧乙烯）-聚（氧丙烯）-聚（氧乙烯）三嵌段共聚物具 有如下化学式：
[0065] HO (CH2CH2O) m (CH2CH (CH3) 0) n (CH2CH2O) mH
[0066] 其中：
[0067] ?下标"m"可以为50至400、或者100至300,并且
[0068] ?下标"η"可以为20至100、或者25至100。
[0069] 在一个实施例中，组分Β)为环氧丙烷和环氧乙烷依次添加至乙二胺而衍生的四 官能聚（氧乙烯）_聚（氧丙烯）嵌段共聚物。这些四官能嵌段共聚物也常称为泊洛沙胺 (Poloxamine)。四官能聚（氧乙烯）-聚（氧丙烯）嵌段共聚物可具有如下平均化学式：
[0070] [HO (CH2CH2O) q (CH2CH (CH3) 0) J 2NCH2CH2N [ (CH2CH (CH3) 0) r (CH2CH2O) qH] 2
[0071] 其中：
[0072] ?下标"q"可以为50至400、或者100至300,并且
[0073] ?下标"r"可以为15至75、或者20至50。
[0074] 四官能聚（氧乙烯）_聚（氧丙烯）嵌段共聚物可从巴斯夫公司（新泽西州弗洛 勒姆帕克）购买，其以商品名Tetronic k销售。适合作为组分（B)的代表性非限制例 子包括= TETRONicii 9〇8、tetronic? 11〇7、Tetronicx 13〇7、Tetronick 15〇8 和 tetronic'ki 15〇4。
[0075] 步骤I)中合并的组分A)和B)的量如下：
[0076] · 100份的有机硅胶，和
[0077] · 5至100份、或者10至40份、或者10至25份的环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚 物。
[0078] 在一个实施例中，步骤I)中形成的分散体基本上由如上所述的组分A)和B)组 成。在该实施例中，在步骤I)中未添加额外的表面活性剂或乳化剂。此外，未添加溶剂来增 强乳液的形成。如本文所用，短语"基本上不含溶剂"意指未将溶剂添加至组分A)和B)来 产生可在典型的乳化设备上处理的合适粘度的混合物。更具体地讲，本文所用的"溶剂"意 指包括添加至乳液的非水相以增强乳液形成的任何不能与水混溶的低分子量有机或有机 硅材料，并且随后在形成乳液后移除，例如在干燥或膜形成步骤期间蒸发移除。因而，短语 "基本上不含溶剂"无意于排除在本发明的处理或乳化中微量溶剂的存在。例如，可以存在 其中组分A)和B)在商业提供时可能含有微量溶剂的情况。工业工艺中的残余物清除操作 也可导致存在小量的溶剂。优选地，预混物中存在的溶剂的量应该低于混合物的2重量％， 最优选地，溶剂的量应该低于混合物的1重量％。
[0079] 步骤（I)的分散体可通过合并组分A)和B)并进一步混合各组分以形成分散体来 制备。所得的分散体可视为两种组分的均匀混合物。本发明人已出乎意料地发现，某些环 氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物容易与有机硅胶组合物分散，因而可增强其乳液组合物的后 续形成。混合可以通过本领域已知的任何用来实现高粘度材料的混合的方法来完成。该混 合可以分批工艺、半连续工艺或连续工艺进行。混合可例如用如下装置来进行：中等/低 剪切力分批混合装置，包括换罐式混合器、双行星混合器、锥形螺杆混合器、带式掺合器、双 臂混合器或弓刀混合器；具有高剪切和高速度分散器的批处理设备，包括美国纽约州的查 尔斯·罗斯父子公司（Charles Ross&Sons, NY)、美国新泽西州的豪美设备公司（Hockmeyer Equipment Corp.，NJ)制造的那些设备；诸如以商品名Speedmixerk销售的那些之类的 批式混合设备；高剪切作用分批混合装置，包括班伯里型（纽约的布拉本德仪器公司（CW Brabender Instruments Inc. ,NJ))和亨舍尔型（德克萨斯州的美国亨舍尔混合器公司 (Henschel mixers America, TX))。连续混合机/混炼机的示例性例子包括单螺旋挤出机、 双螺旋挤出机和多螺旋挤出机、共旋转挤出机，如新泽西州拉姆齐的克鲁伯·维尔纳和普夫 莱德雷尔公司（Krupp Werner&Pfleiderer Corp, Ramsey, NJ)和美国新泽西州的莱斯特瑞 兹公司（Leistritz，NJ)制造的那些挤出机；反转双螺杆挤出机、两级挤出机、双转子连续 混合器、动态或静态混合器或者这些装置的组合。
[0080] 合并和混合组分A)和B)的工艺可以单步骤工艺或多步骤工艺进行。因而，组分 A)和B)可以总体合并并随后通过任何上述技术混合。或者，可首先将组分A)和B)的一部 分合并、混合，然后合并另外量的其中一种组分或另外量的两种组分并进一步混合。本领域 技术人员将能够选择用于组合和混合的组分A)和B)的最佳部分，这取决于所用量的选择 和用于执行步骤I)来提供组分A)和B)的分散体的具体混合技术。
[0081] 本方法的步骤II涉及将足够的水掺混至步骤I的混合物以形成乳液。通常，对于 每100份的步骤I混合物，混合5至700份的水以形成乳液。在一个实施例中，形成的乳液 为水连续乳液。通常，水连续乳液具有来自步骤I的有机硅胶的分散粒子，并且具有小于 150 μ m的平均粒度。
[0082] 步骤II)中加入的水量可为5至700份/100重量份来自步骤I的混合物。水是 以使得形成步骤I混合物的乳液的速度加到来自步骤I的混合物。虽然该水量可根据所存 在有机硅胶以及所使用的具体环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物的量的选择而变，但通常水 量为5至700份/100重量份步骤I混合物，或者为5至100份/100重量份步骤I混合物， 或者为5至70份/100重量份步骤I混合物。
[0083] 通常，将水分份增添至来自步骤I的混合物，按此办法，每个增添部分占来自步骤 I的混合物的不到30重量％，并且每个增添部分的水依次在前一增添部分的水分散后添加 至前者，其中足够的增添部分的水被加入以形成乳液。
[0084] 或者，可将步骤I)中所用的水的一部分或全部用各种可溶于水的亲水性溶剂（如 低分子量醇、醚、酯或二醇）替换。代表性非限制性例子包括：低分子量醇如甲醇、乙醇、丙 醇、异丙醇等；低分子量醚如二（丙二醇）单甲醚、二（乙二醇）丁醚、二（乙二醇）甲醚、 二（丙二醇）丁醚、二（丙二醇）甲醚醋酸酯、二（丙二醇）丙醚、乙二醇苯醚、丙二醇丁醚、 1-甲氧基-2-丙醇、乙酸-1-甲氧基-2-丙酯、丙二醇丙醚、1-苯氧基-2-丙醇、三（丙二 醇）甲醚和三（丙二醇）丁醚以及其他类似的二醇。
[0085] 步骤（II)中的混合可以通过本领域已知用来实现高粘度材料的混合的任何方法 来完成。该混合可以分批工艺、半连续工艺或连续工艺进行。任何针对步骤（I)所述的混 合方法均可用于实现步骤（II)中的混合。通常，可将相同的装置用于实现步骤I)和II) 的混合。
[0086] 可任选地是，可根据步骤（III)进一步剪切步骤（II)中形成的水连续乳液以减小 粒度和/或改善长期贮存稳定性。可通过上面论述的混合技术中的任一者来进行剪切。
[0087] 得自本方法的乳液产品可以是油/水乳液、水/油乳液、多相或三重乳液。
[0088] 在一个实施例中，本方法制备的乳液产品是油/水乳液。油/水乳液可表征为连续 水相中分散的有机硅胶（油）相的平均体积粒度。该粒度可以通过对乳液进行激光衍射来 测定。合适的激光衍射技术是本领域公知的。粒度由粒度分布（PSD)获得。PSD可以基于 体积、表面和长度来测定。体积粒度等于具有与给定颗粒相同的体积的球体的直径。术语 Dv表示分散的粒子的平均体积粒度。Dv 50是以对应于累积粒子数（cumulative particle population)的50%的体积所测量的粒度。换句话说，如果Dv 50 = 10 μ m，则50%的粒子 具有低于10 μ m的平均体积粒度，而50%的粒子具有高于10 μ m的平均体积粒度。Dv 90 是以对应于累积粒子数的90%的体积所测量的粒度。
[0089] 油/水乳液中分散的硅氧烷粒子的平均体积粒度在0. 1 μ m至150 μ m之间；或者 在0. 1 μ m至30 μ m之间；或者在0. 3 μ m至5. 0 μ m之间。
[0090] 本发明乳液的有机娃胶含量可为0. 5重量％至95重量％ ,或者20重量％至80重 量％，或者作为另一种选择为40重量％至60重量％。
[0091] 在乳液组合物中还可包括另外的添加剂和组分，如防腐剂、冷冻/解冻添加剂以 及各种增稠剂。
[0092] 由本发明方法制备的乳液可用作水基和油基涂料二者的涂料添加剂以改善增滑 性、摩擦系数或抗磨损性质。所述乳液也可在轮胎的制造中用作帘布层润滑剂。该乳液还 可用于消泡制剂以及用于防粘组合物。
[0093] 在一个实施例中，本发明乳液在含有丙烯酸树脂乳液（acrylic emulsion)的涂料 组合物中用作添加剂。本涂料组合物包含：
[0094] i) 1至99重量％的涂料乳液；
[0095] 或者10至99重量％的涂料乳液，
[0096] 或者50至99重量％的涂料乳液,或者
[0097] 作为另外一种选择，90至99重量％的涂料乳液，
[0098] ii)0. 01至20重量％的如上所述的有机硅胶乳液；
[0099] 或者.01至20重量％的所述有机娃胶乳液，
[0100] 或者1至15重量％的所述有机娃胶乳液,或者
[0101] 作为另一种选择，1至10重量％的所述有机娃胶乳液，和
[0102] i i i) 0至90重量％的有机溶剂；
[0103] 或者1至90重量％的有机溶剂，
[0104] 或者1至50重量％的有机溶剂,或者
[0105] 作为另一种选择，1至15重量％的有机溶剂。
[0106] 本涂料组合物含有涂料组合物例如涂料乳液等。
[0107] 本发明涂料组合物任选可还含有有机溶剂。有机溶剂可选自通常用于制备涂料组 合物的任何有机溶剂。有机溶剂可包括两种或更多种溶剂的组合。当用于涂料组合物中时， 有机溶剂在组合物中的存在量可最多达组合物的90重量％。
[0108] 在一个实施例中，有机溶剂是二醇溶剂。二醇溶剂有助于降低粘度并且可帮助润 湿或膜聚结。代表性的乙二醇溶剂包括乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚、乙 二醇-2-乙基己基醚、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇2-乙基己基 醚、二甘醇、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇单丁醚、二甘醇-2-乙基己基醚、双丙甘醇、双 丙甘醇甲醚、双丙甘醇乙醚、双丙甘醇单丁醚、双丙甘醇-2-乙基己基醚，以及它们的混合 物，亲水性二醇溶剂（如丙二醇甲醚或双丙甘醇单甲醚）是优选的。
[0109] 在一个实施例中，有机溶剂是醇。代表性的醇溶剂包括低分子量醇（如甲醇、乙 醇、丙醇和丁醇）以及基于支链烃基的醇像TexanoP溶剂（如2, 2, 4-三甲基-l，3-戊二 醇单（2-甲基丙酸酯））。
[oho] 在另一实施例中，有机溶剂是上述二醇和一元醇的组合。
[0111] 本发明涂料组合物可通过将各组分伴随搅拌简单合并来制备。
[0112] 可通过将本发明有机硅胶乳液简单混合进预先形成的涂料组合物中来将有机硅 胶乳液以各种量掺入涂料组合物中。有机硅胶乳液的量可以不同，但以总涂料组合物计，通 常使用〇. 1重量份的有机硅胶乳液至20重量份的有机硅胶乳液。然后可将所得的预涂混 合物作为膜施用至各种基材上，通过本领域已知的任何方法使该膜固化。通常，通过简单地 让膜风干，或者作为另一种选择通过加热膜来使膜固化。
[0113] 在一个实施例中，所选择的涂料组合物是油墨制剂。可选择任何市售的油墨制剂。
[0114] SM
[0115] 将如下实例包括在内以阐述本发明的某些实施例。本领域的技术人员应该理解， 随后的实例中公开的技术代表本发明人发现在实践本发明中表现良好的技术，因而可视为 构成其实践的优选模式。然而，根据本公开本领域的技术人员应该理解，可以在所公开的具 体实施例中做出许多改变且仍可获得类似或相同的结果而不背离本发明的精神和范围。所 有的百分数为重量％。除非另外指明，否则所有的测量均在23°C下进行。
[0116] 使用Pluronicu F-108乳化有机硅胶
[0117] 首先，称取15g有机硅胶（Dow Corningu SGM-36,羟基封端的聚二甲基硅氧烷）， 连同1.5g P丨UiOnick F-108非离子表面活性剂和IOg 3mm玻璃珠置于Max 40杯中。封闭 该杯并置于DAC-150 SpeedMixerx内部，将该杯以最大速度（3450RPM)离心2分钟。打开 该杯，现在十分温热的混合物已变成乳脂状白色糊料，当用刮刀混合时其易于流动。用刮刀 刮该杯的杯壁，将该杯再次以最大速度离心1分钟。然后，将〇.88g水添加至该杯，将该杯 以最大速度离心30秒。添加另外I. 2g水，将该杯再次以最大速度离心30秒。再添加两次 水，一次2. 5g，另一次3. 92g，每次添加水后将杯离心20秒。现在获得了乳白色的混合物， 其由有机娃胶的ο/w乳液组成，有机娃含量为60重量％。用Malvern Mastersizer S (2. 19 版）测定该乳液的粒度，结果为：Dv50 = 6. 93um, Dv90 = 13. 24um。
[0118] 实例 I
[0119] 如下制备了一种含有PUD聚氨酯乳液的水性木器涂料制剂，其代表了一种镶木制 剂：
[0120]
【权利要求】
1. 一种含有乳液组合物的涂料组合物，所述乳液组合物含有有机硅胶、环氧乙烷/环 氧丙烷共聚物和水，并且条件是所述涂料组合物与丙烯酸树脂组合物不同。
2. 根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物包含： i)l重量％至99重量％的涂料乳液， i i) 0. 01重量％至20重量％的乳液组合物，其含有有机硅胶、环氧乙烷/环氧丙烷共聚 物和水 iii) 0重量％至90 %重量％的任选的有机溶剂。
3. 根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物 是具有如下化学式的聚（氧乙烯）_聚（氧丙烯）_聚（氧乙烯）三嵌段共聚物： HO(CH2CH20)m(CH2CH(CH3)0)n(CH2CH20)mH 其中： ? m可以为50至400,并且 ? η可以为20至100。
4. 根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物 是具有如下平均化学式的四官能聚（氧乙烯）_聚（氧丙烯）嵌段共聚物： [HO (ch2ch2o) q (ch2ch (ch3) 0) r] 2nch2ch2n [ (ch2ch (ch3) 0) r (CH2CH20) qH] 2 其中 ? q可以为50至400,并且 ? r可以为15到75。
5. -种改善涂料的摩擦系数、耐水性、防水性、防粘连性、抗滑动磨损性、抗刮性、耐磨 光性、减声、触觉、防污或防涂鸦性质的方法，其包括：将根据权利要求1所述的乳液与涂料 组合物合并以形成预涂混合物，将所述预涂混合物膜施用至表面，使所述膜固化以形成涂 层。
6. 根据权利要求5中所述的方法，其中涂料组合物包含聚氨酯、环氧树脂、醇酸树脂、 聚氨酯-丙烯酸树脂、聚酯、硅聚酯、苯乙烯-丙烯酸树脂、醋酸乙烯酯、硅丙烯酸树脂、有机 硅、含氟聚合物、乙烯基聚合物或它们的共混物。
7. 根据权利要求6中所述的方法，其中涂料组合物是油墨制剂、罩光油、木器涂料、工 业涂料、阻燃涂料、耐高温涂料、保护涂层、汽车防风雨条涂料、炊具涂料、烘焙用具涂料、建 筑涂料、线圈涂料、罐涂料、塑料涂料、汽车OEM和重新抛光涂料、航空航天涂料、船舶涂料、 玻璃涂料或皮革涂料制剂。
8. 乳液组合物作为不同于丙烯酸树脂乳液的涂料制剂中的涂料添加剂的用途，所述乳 液组合物含有有机硅胶、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物和水。
【文档编号】C08J3/03GK104271643SQ201380010968
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年1月31日 优先权日:2012年2月8日
【发明者】维多利亚·安·詹姆斯, 皮埃尔·莱格尔, B·雷诺布里, D·莱尔斯, 金佰利·奎肯布什 申请人:道康宁公司