CN1749342A - 具有提高的防污性及提高的粘合性的聚硅氧烷面漆 - Google Patents
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Abstract
一种可用以下成分制得的组合物：聚合物成分(1)，其条件是：每个分子含有0.01至3.0重量％的硅键结基团OR1，以及任选的一种或更多种选自以下组中的聚合物成分：(B)氯乙烯－丙烯酸羟丙基酯共聚物、(C)乙酸乙烯基酯－乙烯共聚物、(D)聚氯乙烯、(E)聚酰胺、(F)聚酯、(G)丙烯酸酯－聚酯共聚物、(H)聚酰胺－聚酯共聚物、(I)乙酸乙烯基酯－聚酯共聚物、(J)单体(甲基)丙烯酸酯，其条件是：其与含有硅键结(甲基)丙烯酸酯基的硅烷实施共聚，(2)以下通式的硅烷： R3 xSi(OR2) 4－x，(3)聚硅氧烷颗粒，其是由单个分子组成的经交联的有机聚硅氧烷颗粒且平均直径为5至200纳米。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合物以及成型体、片状形成物或弹性体。
背景技术
EP 718 355 A公开了由聚有机硅氧烷成分组成的组合物，这些组合物在其申请日与已知的现有技术相比已具有提高的防污性，然而由该组合物组成的涂料对聚硅氧烷基底的粘合性差。
发明内容
本发明的目的是改进已知的现有技术，特别是进一步提高防污性及粘合性。
本发明涉及一种可用以下成分制得的组合物
聚合物成分 (1)
(A1)由式(R1Si-O3/2)的单元(T单元)及任选的式(R3Si-O1/2)的单元(M单元)组成的聚有机硅氧烷
和/或
(A2)由式(Si-O4/2)的单元(Q单元)及任选的式(R3Si-O1/2)的单元(M单元)组成的聚有机硅氧烷
其中
R可相同或不同，且代表每个基团具有1至18个碳原子的任选经卤化的烃基或代表OR1，其中R1可相同或不同，且代表氢或具有1至8个碳原子的任选经取代的单价烃基，
其条件是：每个分子含有0.01至3.0重量％的硅键结基团OR1，
以及任选的一种或更多种选自以下组中的聚合物成分：
(B)氯乙烯-丙烯酸羟丙基酯共聚物
(C)乙酸乙烯基酯-乙烯共聚物
(D)聚氯乙烯
(E)聚酰胺
(F)聚酯
(G)丙烯酸酯-聚酯共聚物
(H)聚酰胺-聚酯共聚物
(I)乙酸乙烯基酯-聚酯共聚物
(J)单体(甲基)丙烯酸酯，条件是：其与含有硅键结(甲基)丙烯酸酯基的硅烷实施共聚，
(2)以下通式的硅烷
R3 xSi(OR2)4-x
其中R2代表任选经取代的单价烃基，
R3代表单价有机基团，
x代表0或1，
(3)聚硅氧烷颗粒
(4)任选的溶剂
(5)任选的催化剂
(6)任选的水。
基团R的实例优选为烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基及异辛基，如2，2，4-三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；十二烷基，如正十二烷基；十八烷基，如正十八烷基；烯基，如乙烯基和烯丙基；环烷基，如环戊基、环己基、环庚基及甲基环己基。
经取代的基团R的实例是氰烷基，如β-氰乙基，及卤代烃基，如卤代烷基，如3，3，3-三氟正丙基、2，2，2，2′，2′，2′-六氟异丙基及七氟异丙基。
仅由于更易于获得而更优选使用甲基或乙基作为基团R。
基团R1优选为氢原子及具有1至8个碳原子的任选经取代的烃基，更优选为氢及具有1至3个碳原子的烷基，尤其优选为甲基、乙基及异丙基。
基团R1的实例为所述的具有1至8个碳原子的基团R的实例。
基团R2的实例优选为具有1至18个碳原子的任选经取代的烃基，更优选为烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基及异己基；庚基，如正庚基及异庚基；辛基，如正辛基及异辛基，如2，2，4-三甲基戊基。更优选为甲基及乙基。可由醚氧原子取代的烃基R2的实例是甲氧基乙基、乙氧基乙基、甲氧基正丙基及甲氧基异丙基。
基团R3的实例优选为具有1至18个碳原子的任选经取代的烃基，更优选为烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基及异己基；庚基，如正庚基及异戊基；辛基，如正辛基及异辛基，如2，2，4-三甲基戊基；壬基，如正壬基及异壬基；癸基，如正癸基及异癸基；十二烷基，如正十二烷基及异十二烷基；十八烷基，如正十八烷基及异十八烷基；烯基，如乙烯基及烯丙基；环烷基，如环戊基、环己基、环庚基及甲基环己基；芳基，如苯基、萘基、蒽基及菲基；烷芳基，如邻-、间-、对-甲苯基、二甲苯基及乙基苯基，邻-、间-、对-乙烯基苯基及壬基苯基；以及芳烷基，如苯甲基、α-及β-苯乙基；异氰基烷基，如异氰基丙基、异氰基乙基、异氰基己基、异氰基辛基，其中优选为异氰基丙基，以及(甲基)丙烯酰氧基，如甲基丙烯酰氧基丙基、丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基己基、丙烯酰氧基己基，其中优选为甲基丙烯酰氧基丙基。
经卤化的烃基R的实例是卤代烷基，如3-氯正丙基、3，3，3-三氟正丙基、2，2，2，2′，2′，2′-六氟异丙基、七氟异丙基，以及卤代芳基，如邻-、间-及对-氯苯基。
聚有机硅氧烷(A1)中M单元与T单元之比为0至1.8∶1，优选为0.1至1.2∶1，更优选为0.3至0.8∶1，而聚有机硅氧烷(A2)中M单元与Q单元之比为0.00至2.7∶1，优选为0.01至2.1∶1，更优选为0.1至1.8∶1。
根据本发明的聚有机硅氧烷形成由2至500个，优选为4至300个单体单元组成的聚合物。
聚合物成分(A1)和(A2)可单独使用或均作为有机硅氧烷单元的混合物或反应产物使用。优选为Wacker化学有限公司的聚合物成分，如树脂溶液K或树脂溶液K 0118。这些树脂优选可溶解于溶剂中，如甲苯、二甲苯、丙酮、乙酸乙酯及乙醇。均以聚合物成分的总重量为基准，这些溶剂的使用量优选为10至98重量％，更优选为30至98重量％。
聚合物成分(A1)和(A2)可单独使用或作为比例为1∶20至20∶1，优选为1∶10至10∶1的混合物使用。
除聚合物成分(A1)和(A2)以外，还可使用氯乙烯-丙烯酸羟丙基酯共聚物作为聚合物成分(B)。这些产品是由Vinnolit有限公司以商品名为Vinnolit E 15/40A提供的。或由乙酸乙烯基酯和乙烯形成的共聚物(C)同样可作为聚合物成分使用。通过文献中已知的方法，可以任何预期的比例由这两种单体制造共聚物。
其他聚合物成分可使用聚氯乙烯(D)、聚酰胺(E)、聚酯(F)、丙烯酸酯-聚酯共聚物(G)、聚酰胺-聚酯共聚物(H)、乙酸乙烯基酯-聚酯共聚物(I)或单体(甲基)丙烯酸酯(J)，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯，这些聚合物成分在反应混合物中进行聚合。优选为聚合物成分(A1)、(A2)、(B)和(C)，更优选为聚合物成分(A1)和(A2)。
根据本发明的组合物中，聚合物成分的含量为2至70重量％。优选为5至50重量％，更优选为10至40重量％。
硅烷(2)的优选实例为：
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(商品名为Silan GF 31，Wacker化学有限公司)、
甲基三乙氧基硅烷(商品名为Silan M1-Triethoxy，Wacker化学有限公司)、
乙烯基三乙氧基硅烷(商品名为Silan GF 56，Wacker化学有限公司)、
四乙氧基硅烷(商品名为TES 28，Wacker化学有限公司)、
四乙氧基硅烷的低分子量水解产物的混合物(商品名为TES 40，Wacker化学有限公司)、
甲基三甲氧基硅烷(商品名为Ml-Trimethoxy，Wacker化学有限公司)、
异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(商品名为Silan Y 9030 UCC)。
这些硅烷的含量为0.1至20重量％，更优选为0.5至10重量％。
所用聚合物成分与硅烷(2)或其混合物的比例为100∶1至100∶30，优选为100∶2至100∶20。
这些组合物优选在有机溶剂中制造，如四氢呋喃、甲苯、丙酮、石脑油、汽油、丁酮、二甲苯、丁醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、异丙醇。
有机溶剂的含量为10至90重量％，优选为30至85重量％。
任选将这些组合物与缩合作用催化剂混合，如优选为有机锡化合物或有机锆化合物，如优选的丁醇锆、二月桂酸二丁基锡、氧化二丁基锡、二月桂酸二辛基锡或二乙酸二丁基锡。
这些缩合作用催化剂优选为二月桂酸二丁基锡、乙酸二丁基锡、丁醇锆。
这些缩合作用催化剂的含量为0至10重量％，优选为0至5重量％，更优选为0至2重量％。
聚合物成分(J)中优选使用的自由基的来源是过氧化物，特别优选为有机过氧化物。这些有机过氧化物的实例为过氧缩酮，如1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，2-双(叔丁基过氧基)丁烷及类似物，二酰基过氧化物，如乙酰基过氧化物、异丁基过氧化物、苯甲酰基过氧化物及类似物，二烷基过氧化物，如二叔丁基过氧化物、叔丁基异丙苯基过氧化物、二异丙苯基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、过氧化乙基己酸叔丁基酯及类似物，以及过酸酯，如碳酸叔丁基过氧基异丙基酯。优选为过氧化乙基己酸叔丁基酯(商品名为PeroxanPO)Interox TBPIN。
均以根据本发明的方法中所用化合物的重量为基准，过氧化物的使用量优选为0至5重量％，更优选为0至3重量％。
任选还可添加0至20重量％，优选0至10重量％的水。
这些组合物是由与官能硅烷混合且在有机溶剂中水解的聚硅氧烷树脂组成，或由与官能硅烷共聚合的有机聚合物或有机共聚物组成。
这些聚硅氧烷颗粒是由单个分子组成的经交联的有机聚硅氧烷颗粒，其平均直径为5至200纳米，其中至少80％颗粒的直径与平均直径的偏差不超过30％，且该颗粒在溶剂中至少可溶解5重量％。
该有机聚硅氧烷颗粒的平均摩尔质量通常为至少105，特别是5×105至最高1010，尤其是109。该有机聚硅氧烷颗粒的平均直径优选为至少10纳米且最高为150纳米。优选为至少80％颗粒的直径与平均直径的偏差不超过20％，特别是最高10％。该有机聚硅氧烷颗粒优选为球状微凝胶。
该有机聚硅氧烷颗粒是经分子内交联的，但该有机聚硅氧烷颗粒之间不存在分子间交联。因此该有机聚硅氧烷颗粒良好地溶于溶剂中。
其中至少可溶解5重量％有机聚硅氧烷颗粒的溶剂，取决于有机聚硅氧烷颗粒的结构，并且特别是位于有机聚硅氧烷颗粒表面的基团。对于所有的有机聚硅氧烷颗粒都存在合适的溶剂。这些溶剂的实例是水；醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇；醚，如二噁烷、四氢呋喃、二乙醚、二乙二醇二甲基醚；氯代烃，如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、1，2-二氯乙烷、三氯乙烯；烃类，如戊烷、正己烷、环己烷、己烷异构体混合物、庚烷、辛烷、洗涤用汽油(Waschbenzin)、石油醚、苯、甲苯、二甲苯；酮，如丙酮、丁酮、甲基异丁基酮；二甲基甲酰胺、二硫化碳及硝基苯，或这些溶剂的混合物，以及单体，如甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯，以及聚合物，如液体有机聚硅氧烷。
例如可在20℃下测定该有机聚硅氧烷颗粒的溶解度。特别适合于具有烃基的有机聚硅氧烷颗粒的溶剂是甲苯，特别适合于具有氨基的有机聚硅氧烷颗粒的溶剂是四氢呋喃，而特别适合于具有磺酸酯基的有机聚硅氧烷颗粒的溶剂是水。例如，具有烃基的有机聚硅氧烷颗粒在甲苯中的溶解度几乎为无穷大，而在25℃下粘度为35毫帕斯卡·秒的液体聚二甲基硅氧烷中的溶解度最大为15重量％。于选自甲苯、四氢呋喃及水的溶剂中，该有机聚硅氧烷颗粒的溶解度优选为至少10重量％，更优选为至少15重量％。
该有机聚硅氧烷颗粒优选由以下单元构成
0.5至80.0重量％以下通式的单元
[R4 3SiO1/2] (1)，
0至99.0重量％以下通式的单元
[R4 2SiO2/2] (2)，
0至99.5重量％以下通式的单元
[R4SiO3/2] (3)，
0至80.0重量％以下通式的单元
[SiO4/2] (4)，及
0至20.0重量％以下通式的单元
[R4 aSi(O(3-a)/2)-R5-X-(R5-Si(O(3-a)/2))bR4 a] (5)
其中
R4代表氢原子或相同或不同、SiC键结、任选经取代的单价C1至C18烃基，
R5代表相同或不同、SiC键结、任选经取代的两价C1至C18烃基，其可由选自以下组中的两端与碳原子相连的两价基团加以间隔：-O-、-COO-、-OOC-、-CONR6-、-NR6CO-及-CO-，
R6是氢原子或基团R4，
X是选自以下组中的基团：-N＝N-、-O-O-、-S-S-及
-C(C6H5)2-C(C6H5)2-，
a是0、1或2的值，及
b是0或1的值，
其条件是：通式(3)和(4)的单元之和至少为0.5重量％。
未经取代的基团R4的实例是烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基及异辛基，如2，2，4-三甲基戊基；壬基，如正壬基；癸基，如正癸基；十二烷基，如正十二烷基；十八烷基，如正十八烷基；烯基，如乙烯基、烯丙基、正-5-己烯基、4-乙烯基环己基及3-降冰片烯基；环烷基，如环戊基、环己基、4-乙基环己基、环庚基、降冰片基及甲基环己基；芳基，如苯基、联苯基、萘基、蒽基及菲基；烷芳基，如邻-、间-、对-甲苯基、二甲苯基及乙基苯基；芳烷基，如苯甲基、α-及β-苯乙基，以及芴基。
经取代的烃基R的实例是卤代烃基，如氯甲基、3-氯丙基、3-溴丙基、3，3，3-三氟丙基及5，5，5，4，4，3，3-七氟戊基以及氯苯基、二氯苯基及三氟甲苯基；硫醇基烷基，如2-硫醇基乙基及3-硫醇基丙基；氰基烷基，如2-氰基乙基及3-氰基丙基；氨基烷基，如3-氨基丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基及N-(2-氨基乙基)-3-氨基-(2-甲基)丙基；氨基芳基，如氨基苯基；季铵基；丙烯酰氧基烷基，如3-丙烯酰氧基丙基及3-甲基丙烯酰氧基丙基；羟基烷基，如羟基丙基；膦酸基；膦酸酯基及磺酸酯基，如2-二乙氧基膦酸酯基乙基或3-磺酸酯基丙基。
基团R4优选为未经取代及经取代的C1至C6烷基、氢及苯基，更优选为甲基、苯基、乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰氧基丙基、3-氯丙基、3-硫醇基丙基、3-氨基丙基及(2-氨基乙基)-3-氨基丙基、氢及季铵基。
两价烃基R5的实例是饱和亚烷基，如亚甲基及亚乙基，以及亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚环己基及亚十八烷基，或不饱和亚烯基或亚芳基，如亚己烯基及亚苯基，特别是通式(6)的基团
-(CH2)3N(R7)-C(O)-(CH2)2-C(CN)(CH3)- (6)，
其中
R7代表氢原子、甲基或环己基及(7)
-(CH2)3-O-C(O)-(CH2)2-C(O)- (7)。
优选的基团X为-N＝N-及-O-O-。
特别优选的通式(5)的单元为通式(8)者
[(CH3)aSi(O(3-a)/2)-(CH2)3-N(R7)-C(O)-(CH2)2-C(CN)(CH3)-N＝]2 (8)
其中a和R7具有上述的定义。
该有机聚硅氧烷颗粒优选含有：
1至80.0重量％通式(1)的单元，
0至98.0重量％通式(2)的单元，
0至99.0重量％通式(3)的单元，
0至50.0重量％通式(4)的单元，及
0至10.0重量％通式(5)的单元，
其条件是：通式(3)和(4)的单元之和至少为1重量％。
该有机聚硅氧烷颗粒尤其含有：
5至70.0重量％通式(1)的单元，
0至94.0重量％通式(2)的单元，
1至95.0重量％通式(3)的单元，
0重量％通式(4)的单元，及
0至5.0重量％通式(5)的单元。
该有机聚硅氧烷颗粒优选依照EP 744 432(Wacker化学有限公司)及其实施例加以制造。
静态及动态光散射特别适合于描述该有机聚硅氧烷颗粒的结构特征。静态及动态光散射是本领域技术人员所公知的，是高分子化学及胶体化学中用于描述分散颗粒的特征而制定的方法。在静态光散射中，不同角度的散射强度是经过足够长的时间段而加以平均，并得到有关高分子静态性质的信息，如重均摩尔质量Mw、回转半径平方的z-均值<Rg 2>z及第二维里系数A2，该系数描述分散颗粒与该溶剂的分子内及分子间的热力学相互作用。与静态光散射相反，在动态光散射中，观察到散射光强度作为时间的函数而发生变动。这为所研究分子的动态特性提供信息。测量扩散系数的z-均值Dz，并因此由斯托克斯-爱因斯坦定律测量液体动力学半径Rh及系数Kd，该系数描述扩散系数与浓度的相关性。由于散射光与角度的相关性，可测定颗粒形状，并可说明任选存在于溶液中的结构。同时实施静态及动态光散射测量则可用单次实验获得上述有关所研究系统的信息，并因此获得例如有关粒径、颗粒分散度、颗粒形状以及分子量及密度的数据。例如在M.Schmidt的同时静态及动态光散射(Simultaneous Static and Dynamic Light Scattering)：聚合物结构分析的应用(Applications to Polymer Structure Analysis)，以及在动态光散射(Dynamic Light Scattering)：方法及某些用途(The Method and someApplications)；Brown，W.(Hrsg.)；Oxford University Press，Oxford，UK，372～406(1993)中对此进行了描述。
回转半径与液体动力学半径之比，即所谓的ρ比值，提供有关颗粒形状的结构信息，如实心球体、空心球体、缠绕体、棒状体或星状聚合物。对于颗粒形状“实心球体”，理论ρ比值为0.775；在优选的有机聚硅氧烷颗粒中所测的值为0.775至最大ρ＝1.0。因此这些优选的有机聚硅氧烷颗粒呈球状。
该有机聚硅氧烷颗粒的尺寸范围一方面代表大分子、低聚物及树枝状高分子之间的边界范围，而另一方面代表小固体，因此这符合固体与分子之间的边界。一方面总体固体性质不再发展，另一方面不再或仅能偶尔观察到分子特性。数量级接近固定结构的颗粒状结构的实例为微凝胶。根据Antonietti(Angew.Chemie 100(1998)1813～1817)，由含水凝胶系统获得的微凝胶称作“B型”微凝胶，其颗粒直径在5至200纳米的中型尺寸范围内，且摩尔质量为106至1011(克/摩尔)。“B型”微凝胶例如作为(光学透明)聚合物的填料或相容性调节剂，或作为特制的催化剂系统潜在的起始材料是特别引人注意的。
这些聚硅氧烷弹性体颗粒的粒径优选为80至120纳米，且存在于甲基异丁基酮中。也可为其他溶剂，如甲苯、丙酮、乙酸乙酯和乙酸丁酯，但MIBK是特别有利的。
本发明还涉及用于制造一种组合物的方法，其中使该组合物的成分反应或加以混合，其中使以下成分反应或加以混合
聚合物成分 (1)
(A1)由式(R1Si-O3/2)的单元(T单元)及任选的式(R3Si-O1/2)的单元(M单元)组成的聚有机硅氧烷
和/或
(A2)由式(Si-O4/2)的单元(Q单元)及任选的式(R3Si-O1/2)的单元(M单元)组成的聚有机硅氧烷
其中
R可相同或不同，且代表每个基团具有1至18个碳原子的任选经卤化的烃基或代表OR1，其中R1可相同或不同，且代表氢或具有1至8个碳原子的任选经取代的单价烃基，
其条件是：每个分子含有0.01至3.0重量％的硅键结基团OR1，
以及任选的一种或更多种选自以下组中的聚合物成分：
(B)氯乙烯-丙烯酸羟丙基酯共聚物
(C)乙酸乙烯基酯-乙烯共聚物
(D)聚氯乙烯
(E)聚酰胺
(F)聚酯
(G)丙烯酸酯-聚酯共聚物
(H)聚酰胺-聚酯共聚物
(I)乙酸乙烯基酯-聚酯共聚物
(J)单体(甲基)丙烯酸酯，条件是：其与含有硅键结(甲基)丙烯酸酯基的硅烷实施共聚，
(2)以下通式的硅烷
R3 xSi(OR2)4-x
其中R2代表任选经取代的单价烃基，
R3代表单价有机基团，
x代表0或1，
(3)聚硅氧烷颗粒
(4)任选的溶剂
(5)任选的催化剂
(6)任选的水。
R、R1、R2及R3的实例为上述R、R1、R2及R3的实例。
根据本发明的组合物可在化学工业中常用的搅拌装置及混合装置内加以制造。这些装置应可将温度调节在-10至+150℃的范围内，并可在该温度下调节。由于使用了有机溶剂，爆炸保护措施是绝对必要的。
该组合物是在对应于周围室温的温度下将单个成分简单地充分混合而制造的。但也可实施反应，如聚合反应、缩合反应或反应性基团的反应。这些反应过程需加以热控制。这些方法在0至150℃之间实施。温度优选在10至120℃之间。为简便起见，该组合物是在标准空气压力下制造的。但同样也可在最高为20巴的过压下或在降至20毫巴的真空下进行制造。
本发明还涉及一种用根据本发明的组合物加以涂覆的成型体、片状形成物或弹性体。
根据本发明的组合物还用作弹性体模制品的保护涂层或用作单面或双面用弹性体材料涂覆的片状形成物的外涂层。这些片状形成物可为薄膜或纺织品，尤其是织品、针织物、编织物或由化学纤维、天然纤维或矿物纤维制成的纤维网材料。其实例是由诸如天然橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶或硅氧橡胶的弹性体材料制成的浇注制品或挤出成型体。用弹性体材料涂覆的纺织品载体，如输送带、补偿器、防护服、电绝缘软管、电绝缘垫，可用于诸如帐篷、覆盖物、遮篷的纺织品结构的经涂覆纺织品，实施根据本发明的上浆处理之后，具有根据本发明的外涂层的表面具有耐刮性、防污性，且与其自身或与其他材料之间的摩擦系数降低，并且与硅氧橡胶粘着剂具有良好的粘合性。
在涂有聚硅氧烷的纺织品薄膜上涂覆一层3至50克/平方米的外涂层。理想的层厚度为5至15克/平方米。一方面该外涂层必须对底涂层具有足够的粘着性。另一方面其必须具有可粘合性，即一种聚硅氧烷粘着剂必须对该外涂层具有足够的粘着性。例如依照DIN 53 530测量层的粘着性，且应为至少150牛顿/5厘米。
根据本发明的组合物可通过喷洒、涂抹、刮涂、辊式压印、丝网印刷、浸渍或类似的技术加以涂覆。
用普通的硅氧橡胶表面，这些组合物形成固体化合物。通过溶剂的蒸发作用及随后的缩聚作用实施固化。该固化作用可用加热方式加以促进。
用根据本发明的覆盖涂层处理过的表面具有防污性及耐刮性，且对其自身以及诸如玻璃、金属、塑料、织品等的其他材料的摩擦系数降低。用根据本发明的外涂层处理以下物品的普通表面：硅氧橡胶模制品、硅氧橡胶浇注制品、硅氧橡胶绝缘软管、医疗器材、用硅氧橡胶涂覆的织品、纤维网、毡、薄膜或纸张。
该表面处理不影响基底材料的重要性质，如抗拉强度、伸长率、弹性系数、耐撕裂扩展性(Weiterreiβfestigkeit)、耐热性及耐冷性、耐化学性或耐光性。
根据本发明的组合物的优点在于，这些组合物还可涂覆在硅氧橡胶模制品、浇注制品、绝缘软管等之上。因此其应用不局限于经涂覆的织品。根据本发明的组合物不仅包括纯聚硅氧烷树脂，而且还包括共聚物及聚硅氧烷。这使得仅用一层外涂层即可实现更多的性质，如防污性、耐刮性及降低的摩擦阻力。该外涂层不会如同已知方法的情况那样导致基底材料发生硬化。这在经涂覆纺织品的领域内具有特别重要的优点。
根据本发明的聚硅氧烷面漆具有提高的防污性，具有平滑且不结块的表面，摩擦系数低且粘合性极佳。
该覆盖涂层可以仅在一个操作过程中实施涂覆。连同底涂层也仅需两个操作过程。在经涂覆的织品、针织物、编织物或毡的情况下，可用商购的液体硅氧橡胶作为底涂层。通过添加粘着促进剂而使得在不涂底漆的情况下即可达到足够的粘着性，这是已知的方法。
除所述的缩合交联、过氧化物交联的粘合剂系统以外，还可将这些聚硅氧烷颗粒混入加成交联的聚硅氧烷粘合剂系统。
具体实施方式
实施例：
除非另有说明，用于制造聚硅氧烷颗粒的以下实施例1至2中：
a)所有数量均基于重量；
b)所有压力均为0.10MPa(绝对)；及
c)所有温度均为20℃。
光散射：
测量静态及动态光散射所用的装置，除其他以外还包括Spectra-Physics的StabiliteTM 2060-11s型Kr激光器、ALV的Sp-86型测角计以及ALV-3000型数字结构化器/相关器。该氪离子激光器的工作波长为647.1纳米。
制备试样：通过Millipore的MillexTM-FGS型过滤器(孔径为0.2微米)将试样(甲苯中的有机聚硅氧烷颗粒；浓度范围均在实施例中给出)过滤三次。光散射实验中的测量温度为20℃。动态光散射是依据50°至130°的角度以20°的步长进行测量；相关性函数是用Simplex算法求得。在静态光散射实验中，以30°至140°的散射光角度相关性以5°的步长进行测量。
实施例1
在搅拌下将25.0克的甲基三甲氧基硅烷按计量加入由125克水、3克苯索氯铵及0.3克氢氧化钠溶液(在水中，浓度为10％)组成的初始配料中，历时45分钟。继续搅拌5小时之后，在搅拌下将1.2克的三甲基甲氧基硅烷加入25克所形成的悬浮液内，并继续搅拌10小时。添加50毫升的甲醇而将该悬浮液破坏。将沉淀的固体物质滤出，用30毫升的甲醇清洗三次，并放入50毫升的甲苯中。添加1.6克的六甲基二硅氮烷并搅拌10小时之后，用150毫升的甲醇使产物沉淀，将其滤出，并在高真空中干燥。制得1.2克的相对组成为[(CH3)3SiO1/2]1.38[CH3SiO3/2]1.0的白色粉末。利用静态及动态光散射作用(溶剂为甲苯；测量的浓度范围：0.5至2克/升)，测得流体动力学颗粒半径Rh为10.0纳米，而回转半径Rg＜10纳米。由此求得ρ比值＜1.0。测得单分散球状颗粒的分子量Mw为2.0×106。该有机聚硅氧烷颗粒易溶于甲苯、戊烷、环己烷、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二噁烷、二乙醚、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯以及粘度为35毫帕斯卡·秒的聚(二甲基硅氧烷)。
实施例2
在搅拌下将由13.3克甲基三甲氧基硅烷与11.7克二甲基二甲氧基硅烷组成的混合物按计量加入由125克水、3克苯索氯铵及0.3克氢氧化钠溶液(在水中，浓度为10％)组成的初始配料中，历时1小时。继续搅拌10小时之后，在搅拌下将1.2克的三甲基甲氧基硅烷加入25克所形成的悬浮液内，并继续搅拌10小时。添加50毫升的甲醇而将该悬浮液破坏。将沉淀的固体物质滤出，用30毫升的甲醇清洗三次，并放入50毫升的甲苯中。添加1.6克的六甲基二硅氮烷并搅拌10小时之后，用150毫升的甲醇使产物沉淀，将其滤出，并在高真空中干燥。制得2.0克由单元[(CH3)3SiO1/2]、[(CH3)2SiO2/2]及[CH3SiO3/2]构成的白色粉末。利用静态及动态光散射作用(溶剂为甲苯；测量的浓度范围：0.05至2克/升)，测得流体动力学颗粒半径Rh为11.7纳米，而回转半径Rg＜10纳米。由此求得ρ比值＜0.85。测得单分散球状颗粒的分子量Mw为2.0×106。该有机聚硅氧烷颗粒易溶于甲苯、四氧呋喃、氯仿、环己烷、戊烷及甲基丙烯酸甲酯。
实施例3：
于安装了适于将共沸方式所排出的水排出的蒸馏装置的搅拌器装置，装入94千克的甲基丙烯酸甲酯、94千克的甲基丙烯酸丁酯及313千克的甲苯。将该混合物加热至105℃，以共沸方式将所产生的水排出。若该混合物中不再有水排出，则将其冷却至30℃，添加21千克的Silan GF31(Wacker化学有限公司的商品化产品)及2.1千克的过氧化乙基己酸叔丁基酯。将该反应混合物送至回流并加热，在约100℃下开始明显的反应。将该混合物在回流中保持8小时，冷却至30℃。在搅拌下，混入15.8千克的正丁醇及10.5千克的Silan M1-Trimethoxy(Wacker化学有限公司的商品化产品)。搅拌30分钟之后，添加720千克的异丙醇及180千克沸腾范围为120至140℃的汽油。继缆搅拌30分钟。经过滤器加以过滤。
制得澄清无色的溶液，其粘度为8毫帕斯卡·秒且固体物质含量为14重量％。随后添加239千克在有机溶剂中的聚硅氧烷弹性体颗粒(商品名为MIBK 444660，Wacker化学有限公司)。在室温下继续搅拌2小时之后，将产品分装入适当的容器中。该澄清无色液体的粘度为13平方毫米/秒且固体物质含量为22％。
实施例4：
于安装有溶解器叶片的装置内，装入47.8千克的汽油(沸腾范围为140至150℃)、102.6千克的丁酮、236.2千克的二甲苯、9.9千克的正丁醇及60千克的四氢呋喃，并在剧烈的混合作用下使52千克的Vinnol E15/40A(Wacker化学有限公司的商品化产品)溶解于该溶剂混合物内。
添加0.5千克的异氰基丙基三乙氧基硅烷，并在回流中(约64℃)煮沸1小时。将其冷却至30℃并添加50千克的四氧呋喃、350千克的甲苯及1000千克的丙酮。强烈混合30分钟。该澄清无色产品的粘度为11毫帕斯卡·秒且固体含量约为2.8重量％。随后添加239千克在有机溶剂中的聚硅氧烷弹性体颗粒(商品名为MIBK 444660，Wacker化学有限公司)。在室温下继续搅拌2小时之后，将该产品分装入适当的容器中。该澄清无色液体的粘度为13平方毫米/秒且固体物质含量为22％。
实施例5：
于顶部装有蒸馏装置的搅拌器内，装入700千克在甲苯溶液中的甲基聚硅氧烷树脂(商品名为Siliconharzlsung K Toluol，Wacker化学有限公司的商品化产品)及200千克的聚硅氧烷树脂溶液K0118，Wacker化学有限公司的商品化产品)，并将其充分混合。在持续搅拌下于标准压力下，通过加热蒸馏出324千克的甲苯。
将该装置连同内容物冷却至室温，在搅拌下按所述顺序添加108千克的甲基三乙氧基硅烷(商品名为Ml-Triethoxysilan，Wacker化学有限公司)、54千克的四乙氧基硅烷(商品名为TES28，Wacker化学有限公司)、54千克的乙烯基三乙氧基硅烷(商品名为Geniosil GF56，Wacker化学有限公司)以及5千克的丁醇锆。
在室温下搅拌1小时，然后在搅拌下添加900千克的丙酮及44千克的水，并搅拌1小时。随后添加239千克在有机溶剂中的聚硅氧烷弹性体颗粒(商品名为MIBK 444660，Wacker化学有限公司)。在室温下继续搅拌2小时之后，将该产品分装入适当的容器中。该澄清无色液体的粘度为13平方毫米/秒且固体物质含量为22％。
实施例a)：
将根据本发明的面漆与5重量％的氢二甲基聚硅氧烷(商品名为Vernetzer W，Wacker化学有限公司)混合，并通过刮涂法将其涂覆在具有双面Elastosil R 401/40(商品名，Wacker化学有限公司)的硅氧橡胶涂层的玻璃织品上。经涂覆织品的总重量为240克/平方米。在180℃下使该面漆固化2分钟之后，面漆的表面重量为10克/平方米。
无面漆的薄膜的防污性为5-5-6。与聚硅氧烷粘着胶带粘合时，粘着值为217牛顿/5厘米。根据现有技术所制的外涂层，防污性达到4-4-3至2-3-2，而粘着值为0至106牛顿/5厘米。具有根据本发明的面漆的薄膜，其防污性为2-2-1且粘着值为233牛顿/5厘米。即使经过6个月的室外风蚀作用，其吸尘性结果以及粘着值仅略微降低。
扩大的表面积并同时可有效地混入基底中，从而产生良好的粘合性。
| A | B | C | 与聚硅氧烷粘着胶带的粘着性(牛顿/5厘米) | |
| 无面漆、涂覆聚硅氧烷的薄膜 | 5 | 5 | 6 | 217 |
| 根据EP 718 355的外涂层 | 3 | 3 | 3 | 106 |
| 可商购的聚硅氧烷面漆A | 4 | 4 | 3 | 10 |
| 可商购的聚硅氧烷面漆B | 2 | 3 | 2 | 0 |
| 实施例5的根据本发明的面漆 | 2 | 2 | 1 | 233 |
测量结果表明，根据本发明的面漆具有良好的防污性以及良好的清洁特性。在粘合试验中的粘着值明显高于要求值。
实施例b)：
毛重为100克/平方米的聚酯织品，其两面均用液体硅氧橡胶的聚硅氧烷涂料加以涂覆(涂层重量为100克/平方米)。无面漆的经涂覆织品的吸尘性值为5-4-4。具有面漆的经涂覆织品的吸尘性值为3-3-2。即使在60℃下经过5个洗涤循环之后，仍明显地保持改善吸尘性特性。
实施例c)：
将用30克/平方米Elastosil LR 6250F(商品名，Wacker化学有限公司)涂覆的尼龙织品，用根据本发明的外涂层加以涂覆。面漆的涂覆重量为5克/平方米。
为测量摩擦系数，两个试样均以涂层在涂层之上的方式放置。摩擦系数是依照DIN 53375加以测量。
根据本发明的面漆使静摩擦系数及动摩擦系数均得到改善。依照DIN ISO 5981的擦洗测试表明，该涂层的耐磨性并未受到负面影响。
| 动摩擦系数 | 静摩擦系数 | 擦洗试验 | |
| 经涂覆的尼龙织品 | 0.35 | 0.42 | ＞1000 |
| 经涂覆的尼龙织品+面漆 | 0.27 | 0.32 | ＞1000 |
测试防污性的测试方法
测定涂覆了聚硅氧烷的薄膜的防污性，尚无普遍接受的标准。因此开发了一种公司内部使用的试验方法。用纸巾将炭黑粉末均以3圈的运动而涂覆在该薄膜上相互相邻的3处(A、B和C)。然后用蒸馏水清洗B圈及C圈10秒。用湿纸巾额外将C圈以3圈的运动而加以清洁。A圈表明薄膜吸取炭黑的量(吸尘性)。B圈表明用水洗去炭黑的量(清洗)。C圈表明后序的湿法清洁去除炭黑的量(清洁)。吸尘性是从外观上根据1(极佳)至6(极差)的尺度而加以评定。如此得到包括三个数字的等级。开发的目的在于达到2-3-2或更好的分数。
测试粘合性的测试方法
为测定粘合性，借助于一个聚硅氧烷粘着胶带(例如Elastosil R4001/40的胶带，商品名，Wacker化学有限公司，厚度为0.6毫米)将2个涂覆了聚硅氧烷再用聚硅氧烷面漆处理的薄膜，于一个热压机内在180℃下加以粘合，历时2分钟。粘合剂化合物的粘着作用是依照DIN 53 530的剥离测试加以测量。开发的目的在于达到150牛顿/5厘米或更好的总剥离强度。
Claims (5)
1、一种用以下成分制得的组合物
聚合物成分 (1)
(A1)由式(R1Si-O3/2)的单元(T单元)及任选的式(R3Si-O1/2)的单元(M单元)组成的聚有机硅氧烷
和/或
(A2)由式(Si-O4/2)的单元(Q单元)及任选的式(R3Si-O1/2)的单元(M单元)组成的聚有机硅氧烷
其中
R可相同或不同，且代表每个基团具有1至18个碳原子的任选经卤化的烃基或代表OR1，其中R1可相同或不同，且代表氢或具有1至8个碳原子的任选经取代的单价烃基，
其条件是：每个分子含有0.01至3.0重量％的硅键结基团OR1，以及任选的一种或更多种选自以下组中的聚合物成分：
(B)氯乙烯-丙烯酸羟丙基酯共聚物
(C)乙酸乙烯基酯-乙烯共聚物
(D)聚氯乙烯
(E)聚酰胺
(F)聚酯
(G)丙烯酸酯-聚酯共聚物
(H)聚酰胺-聚酯共聚物
(I)乙酸乙烯基酯-聚酯共聚物
(J)单体(甲基)丙烯酸酯，条件是：其与含有硅键结(甲基)丙烯酸酯基的硅烷实施共聚，
(2)以下通式的硅烷
R3 xSi(OR2)4-x
其中R2代表任选经取代的单价烃基，
R3代表单价有机基团，
x代表0或1，
(3)聚硅氧烷颗粒，其是由单个分子组成的经交联的有机聚硅氧烷颗粒，其平均直径为5至200内米，其中至少80％颗粒的直径与平均直径的偏差不超过30％，且该颗粒在溶剂中至少可溶解5重量％，
(4)任选的溶剂，
(5)任选的催化剂，
(6)任选的水。
2、根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，聚有机硅氧烷(A1)中M单元与T单元之比为0至1.8∶1，而聚有机硅氧烷(A2)中M单元与Q单元之比为0.00至2.7∶1。
3、根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述由单个分子组成的经交联的有机聚硅氧烷颗粒是由以下单元构成：
0.5至80.0重量％以下通式的单元
[R4 3SiO1/2] (1)，
0至99.0重量％以下通式的单元
[R4 2SiO2/2] (2)，
0至99.5重量％以下通式的单元
[R4SiO3/2] (3)，
0至80.0重量％以下通式的单元
[SiO4/2] (4)，及
0至20.0重量％以下通式的单元
[R4 aSi(O(3-a)/2)-R5-X-(R5-Si(O(3-a)/2))bR4 a] (5)
其中
R4代表氢原子或相同或不同、SiC键结、任选经取代的单价C1至C18烃基，
R5代表相同或不同、SiC键结、任选经取代的两价C1至C18烃基，其可由选自以下组中的两端与碳原子相连的两价基团加以间隔：-O-、-COO-、-OOC-、-CONR6-、-NR6CO-及-CO-，
R6是氢原子或基团R4，
X是选自以下组中的基团：-N＝N-、-O-O-、-S-S-及-C(C6H5)2-C(C6H5)2-，
a是0、1或2的值，及
b是0或1的值，
其条件是：通式(3)和(4)的单元之和至少为0.5重量％。
4、一种用于制造根据权利要求1至3之一所述的组合物的方法，其特征在于，使各成分反应或加以混合。
5、成型体、片状形成物或弹性体，其特征在于，该成型体或弹性体是用根据权利要求1至4之一所述的或根据权利要求5制造的组合物加以涂覆。
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