[发明专利]具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒作为水性涂料配制料的配方成分

说明书

本发明涉及具有有机聚合物壳的预交联硅氧烷弹性体颗粒作为在基于水溶性或水可稀释的水性涂料组合物中配方成分的用途。

水性涂料包括在水中可溶解或可稀释的粘结剂；水可稀释的粘结剂包括已经被乳化或赋予自乳化性能的树脂组分和树脂，和水分散体。水溶性粘结剂的例子是改性醇酸树脂，丙烯酸酯树脂，线性和支化的饱和聚酯树脂，环氧树脂，紫胶(shellac)和改性的酚醛树脂。水稀释性粘结剂的例子是一任意性地加以改性的-分散的或水可分散的，不饱和和饱和聚酯树脂，醇酸树脂乳化物，聚氨酯分散体，单组分环氧树脂乳化物，可乳化的双组分环氧树脂体系，可分散的醇酸树脂，酚醛树脂，蜜胺树脂和尿素树脂，(甲基)丙烯酸酯分散体，(甲基)丙烯酸酯共聚物分散体，聚苯乙烯和苯乙烯共聚物分散体，聚(乙烯基醚)分散体，和聚氯乙烯和聚偏氯乙烯分散体。

除水溶性或水可稀释的粘结剂外，水性涂料通常包括颜料，填料，水溶性交联剂和交联催化剂，以及其它添加剂如，流平助剂，脱挥发分助剂和润湿剂。

这些组合物以水性形式被涂敷到，例如金属基底，矿物基底，塑料，木材，纸张或玻璃上。在涂敷后，含水膜干燥成固体涂膜。在常温(室温)下干燥的膜，在空气中干燥后，任意性地在至多100℃的温度下进行热调理/后干燥。对于其它类型的水性涂料，如果后者需要两种或多种粘结剂组分的化学反应(后交联)，则成膜需要更高的温度(120-220℃)。

所列举的水溶性和水可稀释的粘结剂主要包括热塑性或热固性聚合物，它们通常硬而不脆。因此，为了提高膜的性能，通常需要进行聚合物体系的冲击性改性。硅氧烷是已知的热塑性和热固性塑料的改性剂，而且是特别有用的，因为它们不但增加了热塑性或热固性有机聚合物体系的冲击强度而且改进了它们的低温柔软性，耐候稳定性，波动温度应力的稳定性和耐化学性。然而，通常不利的是硅氧烷与有机聚合物的基本不相溶性。不相容性导致在使用过程中的流动缺陷，同时硅氧烷的迁移导致附着力问题以及与再涂性有关的各种问题。

在DE-A3922285(=GB-A2222167)(Dow Coming，公开于25.01.90)中，已知的硅氧烷与有机聚合物的不相容性被用于装饰；该文描述了一种由聚二有机基硅氧烷和成膜用聚合物材料的水分散体组成的涂料组合物，以获得锤纹表面效果。这种硅氧烷不适合水性涂料的冲击性改性，因为聚硅氧烷以乳化的形式作为液体存在于水相中而不是作为分散的颗粒存在。以用于冲击性改性的量使用，这些化合物会从涂膜体中渗出。

EP-A586048(Shin Etsu，公开于09.03.94)描述了二醇官能化硅油作为添加剂添加到水性涂料中以降低表面张力和改进基底润湿性；在该确定的用途中，这些硅氧烷比聚醚改性硅油显示出更好的流动性。这种硅氧烷，以乳化形式存在，不适合于冲击性改性。该文献继续描述了，所使用的量大于5wt％时，用这些化合物改性的聚合物膜的机械强度下降。

WO-A93/14169(Crompton Garland Ltd.,公开于22.07.93)描述了一种可交联水性酚醛树脂乳剂和硅氧烷树脂乳剂的配制料。在酚醛树脂组分的交联过程中，硅氧烷以化学键连接在酚醛树脂上，其结果硅氧烷组分作为增塑剂包含在酚醛树脂基质中。US-A4803233(DowComing，授权于07.02.89)描述了包括有机聚合物，硅氧烷树脂和三种不同非离子乳化剂的混合物的水性混合物。依聚合物体系和硅氧烷组分而定，所添加的硅氧烷树脂会导致-在某些情况下，只在均匀共混物的热处理后-涂料提高的拉伸强度，附着性和耐腐蚀性。

冲击强度的改进连同硬度的保留既没有描述在WO-A93/14169中也没有描述在US-A4803233中。其中没有受到控制的微相分离，因为所涉及的物质不是具有特定结构的有机聚合物相容改性剂。

EP-A541395(Takemoto，公开于12.05.93)描述了热塑性聚酯膜的水性涂料组合物，该组合物基于聚硅氧烷-聚乙烯基接枝共聚物的含水乳液。这些水性粘结剂体系改进了聚酯膜的表面性能，如光滑度，防粘性，和防水防油性。在此情况下，接枝共聚物不被用作水性涂料中有机聚合物防粘剂的改性剂而是作为水性涂料组合物被使用，在本申请文本中，有可能使用该水性涂料组合物来获得热塑性聚合物膜的特定的表面性能。