[发明专利]乳液、包含乳液的组合物、用其形成的膜以及相关方法

说明书

本发明公开了乳液，该乳液包含非水相、包含水的水相和表面活性剂，所述非水相包含固体有机硅树脂和硅氧烷载体媒介物，所述硅氧烷载体媒介物每分子平均具有至少一个硅键合的官能团并且能够承载所述固体有机硅树脂，其中所述乳液基本上不含有机溶剂。还公开了与所述乳液及其最终用途相关的各种方法。还公开了包含所述乳液和有机粘结剂的组合物，以及相关方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月6日提交的美国专利申请号62/454,991和于2017年11月28日提交的美国专利申请号62,591,500的优先权，这些专利申请以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及乳液，并且更具体地，涉及形成具有优异的物理性质的膜的乳液，以及制备该乳液的方法和用该乳液制备膜的方法。

背景技术

有机聚硅氧烷在本领域中是众所周知的并且具有许多最终用途应用。例如，有机聚硅氧烷用于各种工业中的各种组合物中。通常，这些组合物是水性的，并且有机聚硅氧烷不易在水中分散或溶解。因此，有机聚硅氧烷通常经由乳液(例如水包油乳液)递送。有机硅乳液可通过多种方法制备，诸如机械乳化或乳液聚合。

通常，有机聚硅氧烷分散在有机溶剂或有机硅油中。有机溶剂可能是不希望的并且引入了进一步的成本，特别是当此类有机溶剂必须在最终用途应用(例如，如果制备膜或涂料)中从乳液中挥发和驱动。取决于所用的有机溶剂，这也可能引起健康和环境问题。此外，当制备膜时，有机硅油通常不希望地与其他组分不相容。

发明内容

本发明提供乳液。所述乳液包含非水相、包含水的水相和表面活性剂。非水相包含固体有机硅树脂和能够承载所述固体有机硅树脂的硅氧烷载体媒介物。硅氧烷载体媒介物每分子平均具有至少一个硅键合的官能团。所述乳液基本上不含有机溶剂。

还公开了制备乳液的方法。该方法包括将固体有机硅树脂和硅氧烷载体媒介物组合，以得到非水性组合物。该方法还包括将非水性组合物、水和表面活性剂组合，以得到混合物。最后，该方法包括剪切混合物，由此制备乳液。

本发明还提供了用乳液制备膜的方法。该方法包括将乳液施加在基材上，以及由乳液在基材上形成膜。本发明还提供了根据该方法用乳液形成的膜。

此外，本发明提供了组合物。该组合物包含乳液和有机粘结剂。还提供了用该组合物制备膜的方法，该方法包括将该组合物施加在基材上，以及由该组合物在该基材上形成该膜。本发明还提供了根据该方法用该组合物形成的膜。

具体实施方式

本发明提供乳液，制备该乳液的方法，以及用该乳液形成膜的方法，如下面详细描述。本发明还提供了包含该乳液的组合物和用该组合物形成膜的方法。每种乳液和组合物都具有优异的物理性质，并且特别适合于形成此类膜。例如，膜具有所需的性质，包括耐热性、耐久性和拒水性。然而，该乳液和组合物不限于此，并且可以用于除膜制备之外的最终用途应用中。例如，该乳液和/或组合物可用于个人护理组合物中或用作个人护理组合物。

该乳液包含非水相和水相。通常，非水相为乳液中的不连续相，并且水相为连续相。然而，基于其中的组分的相关量，如下所述，非水相可为连续相，而水相为不连续相。

乳液的非水相包含固体有机硅树脂。如本文所用，“固体有机硅树脂”意指其纯净形式的硅氧烷树脂，其在室温和/或环境条件下是固体。固体有机硅树脂可以是例如粉末、颗粒、薄片、粒料、球状体、立方体的形式或不同形式的组合。如本领域技术人员所理解，固体有机硅树脂可以分散在媒介物中或由媒介物溶解，其仍然在固体有机硅树脂的范围内。例如，可以分散在媒介物中并因此在环境条件下以液体形式的固体有机硅树脂仍在本文所用的“固体有机硅树脂”的范围内。通常，固体有机硅树脂的玻璃化转变温度(Tg)大于25℃。