專利名稱:含有硅氧烷煙霧抑制劑的涂料組合物的制作方法
為施加防粘涂料,在將硅氧烷涂布到紙上的過程中,會形成不希望有的硅氧烷煙霧(即氣溶膠)。據(jù)認為,1-10微米的小煙霧顆粒會被吸入并深入沉積到肺里。硅氧烷煙霧也可能造成衛(wèi)生問題,因為它將涂布機頭附近的任何物質(zhì)涂上了一層硅氧烷。
現(xiàn)有技術中已經(jīng)公開了無溶劑硅氧烷涂料。例如,Chung等人在美國專利5,036,117中公開了一種可固化的組合物,包括(A)一種平均每個分子中含有至少兩個固化自由基的有機硅化合物,該固化自由基選自羥自由基和烯屬烴自由基,(B)一種平均每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的有機氫硅化合物,組分(A)和(B)的量應足以使得硅鍵合的氫原子數(shù)目與硅鍵合的固化自由基的比為1/100-100/1,(C)足量含鉑族金屬的催化劑,以加速所述硅鍵合的固化自由基和所述硅鍵合的氫原子之間的固化反應,(D)用于所述加速固化反應的一種抑制劑化合物,其總量足以延遲在室溫下的固化反應,但是不足以阻止在高溫下的所述反應,和(E)一種電泳槽壽命延長化合物,其總量足以進一步延遲室溫下的固化反應。
Jones等人在美國專利5,125,998中公開了一種方法,包括以下步驟(I)首先將(A)一種抑制劑化合物和(B)一種含鉑族金屬的催化劑混合,(II)然后,將(I)的混合物添加到(C)一種平均每個分子中含有至少兩個固化自由基的有機硅化合物中,該固化自由基選自羥自由基和烯屬烴自由基,(III)然后將(D)一種平均每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的有機氫硅化合物添加到(II)的混合物中,組分(C)和(D)的量足以使得硅鍵合的氫原子數(shù)量與硅鍵合的固化自由基數(shù)目的比為1/100-100/1;(IV)將步驟(III)的混合物施加到固體底材上以形成涂層;(V)將涂層暴露于能源,該能源選自(i)足以固化涂層量的熱,和(ii)光化輻射;因此,在組分(A),(B),(C)和(D)的整個組合物中存在的組分(A)的量足以延遲室溫下的任何固化反應,但是不足以阻止高溫下的任何反應;借此,組分(B)的量足以加速高溫下硅鍵合的固化自由基和硅鍵合的氫原子之間的任何固化反應。
Thayer等人在美國專利5,281,656中公開了涂料組合物,包括(A)一種鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷,(B)一種鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物,(C)一種氫二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷,(D)一種含鉑的催化劑,和(D)一種抑制劑。Thayer等人進一步公開了用于組合物中的組分(A)、(B)和(C)的量(以組分(C)的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(A)和(B)的硅鍵合的鏈烯自由基數(shù)目的比表示)足以使所述比值為1/2-20/1,優(yōu)選1/2-2/1,甚至更優(yōu)選約1/1。
現(xiàn)有技術也已經(jīng)描述了用于抑制硅氧烷煙霧的硅氧烷組合物。例如,Chung等人在美國專利5,625,023中公開了通過有機硅化合物、含氧化烯的化合物和催化劑之間的反應來制備的硅氧烷煙霧抑制劑組合物。Chung等人進一步公開了當將添加到硅氧烷涂料中時,這些組合物在高速涂布過程中會減少硅氧烷煙霧的量。這些硅氧烷煙霧抑制劑組合物與硅氧烷僅部分相容,并且當添加到涂料配方中時會產(chǎn)生渾濁的混合物。據(jù)信部分不相容性對于這些材料的煙霧抑制性能是關鍵的。但是,這些抑制劑的使用也引入關于硅氧烷防粘涂料的覆蓋度和固定的新問題。
本發(fā)明涉及含有無溶劑硅氧烷涂料組合物和液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物的硅氧烷涂料組合物,其中液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物是通過使含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物與大大過量的含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷在含鉑族金屬催化劑的存在下進行反應而獲得的。
本發(fā)明也涉及減少無溶劑硅氧烷涂料中煙霧的方法,包括將一種液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物添加到無溶劑硅氧烷涂料中,其中該抑制劑組合物是通過使含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物與大大過量的含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷在含鉑族金屬催化劑的存在下進行反應而獲得的。
本發(fā)明也涉及硅氧烷抑制劑組合物在制備底材和粘合劑的層壓制品的方法中的應用,其中該粘合劑會從底材中脫離出來。
本發(fā)明的一個目的是提供一種硅氧烷組合物,當在高速涂布過程中施加硅氧烷涂料時,它能抑制煙霧。
在第一個實施方案中,本發(fā)明涉及一種硅氧烷涂料組合物,含有(A)無溶劑硅氧烷涂料組合物和(B)具有150-50,000毫帕-秒(mpa.s)(1毫帕-秒=1厘泊)粘度的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物,其通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。
組分(A),無溶劑硅氧烷涂料可以是在本技術領域公知的任何無溶劑的基于氫化硅烷化反應的組合物。這些無溶劑硅氧烷涂料組合物典型地包括(i)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的鏈烯基的有機硅化合物,(ii)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的有機氫硅化合物,(iii)含鉑族金屬的催化劑,和(iv)一種抑制劑。
組分(i)的鏈烯基可以例舉乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基、5-己烯基、6-庚烯基、7-辛烯基、8-壬烯基、9-癸烯基、10-十一碳烯基、4,7-辛二烯基、5,8-壬二烯基、5,9-癸二烯基、6,11-十二碳二烯基和4,8-壬二烯基。
組分(i)可以例舉三有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚有機鏈烯基硅氧烷聚合物和鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為20-500,優(yōu)選50-300,在25℃的粘度為50-2,000毫帕-秒,優(yōu)選80-1,000毫帕-秒。有機取代基可以例舉具有1-20個碳原子的一價烴基團,可以例舉烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基和癸基,脂環(huán)族基團例如環(huán)己基,芳基例如苯基、甲苯基和二甲苯基,芳烷基例如苯甲基和苯乙基。優(yōu)選有機取代基是甲基。如果需要,幾個有機取代基可以相同或不同。鏈烯基取代基可以例舉乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基、5-己烯基、環(huán)己烯基、6-庚烯基、7-辛烯基、8-壬烯基、9-癸烯基、10-十一碳烯基、4,7-辛二烯基、5,8-壬二烯基、5,9-癸二烯基、6,11-十二碳二烯基和4,8-壬二烯基,優(yōu)選乙烯基和5-己烯基。
組分(i)優(yōu)選選自三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯基硅氧烷共聚物、乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯基硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基己烯基硅氧烷共聚物、己烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基己烯基硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷聚合物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基己烯基硅氧烷聚合物、乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷聚合物,或己烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為50-300,在25℃的粘度為80-1000毫帕-秒。組分(i)也可以是兩種或更多種上述鏈烯基硅氧烷的結合物。
優(yōu)選組分(ii)的有機氫硅化合物無脂肪族不飽和現(xiàn)象,并且含有兩個、三個或更多個與二價自由基相連的硅原子,平均每個硅原子中有1-2個硅鍵合的一價自由基,平均每個化合物中有至少兩個或更多個硅鍵合的氫原子。有機氫硅化合物優(yōu)選是有機氫硅氧烷,其平均含有三個或更多個硅鍵合的氫原子,例如5,10,20,40,70,100和更多。適宜作為組分(ii)的有機氫硅氧烷化合物可以是線性的、支化的、環(huán)狀的樹脂和其結合物。
組分(ii)可以例舉二有機氫甲硅烷氧基封端的聚有機氫硅氧烷聚合物、二有機氫甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機氫硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機氫硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚有機氫硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為2-1000,優(yōu)選5-100,在25℃的粘度為1-10,000毫帕-秒,優(yōu)選5-100毫帕-秒。在這些硅氧烷上的有機取代基可以例舉具有1-20個碳原子的一價烴基團,該一價烴基團可以例舉烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基和癸基,脂環(huán)族基團例如環(huán)己基,芳基例如苯基、甲苯基和二甲苯基,芳烷基例如苯甲基和苯乙基。優(yōu)選有機取代基是甲基。如果需要,幾個有機取代基可以相同或不同。
所以,組分(ii)優(yōu)選選自二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚甲基氫硅氧烷聚合物、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷共聚物,或三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基氫硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為5-100,在25℃的粘度為5-100毫帕-秒。組分(ii)也可以是兩種或更多種上述有機氫硅氧烷的結合物。
用在本發(fā)明組合物中的組分(i)和(ii)的量(以組分(ii)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(i)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比來表示)應足以提供0.5∶1-4.5∶1,優(yōu)選0.5∶1-3∶1的比。
組分(iii)可以是任何的含鉑族金屬的催化劑組分。本文的鉑族表示釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑及其配合物。優(yōu)選組分(iii)是含鉑催化劑。含鉑催化劑可以是鉑金屬、沉積在載體例如硅膠或粉狀木炭上的鉑金屬,或鉑族金屬的化合物或配合物。優(yōu)選含鉑催化劑包括六水合物形式或者無水形式的氯鉑酸,或通過使氯鉑酸與脂肪族不飽和有機硅化合物例如二乙烯基四甲基二硅氧烷反應的方法制備的含鉑催化劑。組分(iii)的存在量應足以給每百萬重量份的組分(i)+(ii)提供至少10重量份,優(yōu)選30-500重量份的鉑,高度優(yōu)選其存在量足以給每百萬重量份的組分(i)+(ii)提供30-250重量份的鉑。
組分(iv)抑制劑可以是已知的或可以用于抑制含鉑族金屬催化劑的催化活性的任何物質(zhì)。術語“抑制劑”在這里意指一種延遲組分(i),(ii)和(iii)的混合物的室溫固化的物質(zhì),以及不阻止該混合物的高溫固化的任何任選組分。合適的抑制劑的實例包括烯鍵式或芳香族不飽和酰胺、炔屬化合物、甲硅烷基化的炔屬化合物、烯鍵式的不飽和異氰酸酯、烯屬硅氧烷、不飽和烴二酯、共軛烯炔、氫過氧化物、腈、二氮丙啶。
優(yōu)選的抑制劑可以例舉炔屬醇例如1-乙炔基-1-環(huán)己醇、2-甲基-3-丁基卡因-2-醇、2-苯基-3-丁基卡因-2-醇、2-乙炔基-異丙醇、2-乙炔基-丁烷-2-醇,和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇,甲硅烷基化炔屬醇例如三甲基(3,5-二甲基-1-己炔基-3-羥基)硅烷、二甲基-二-(3-甲基-1-丁基卡因-羥基)硅烷、甲基乙烯基二(3-甲基-1-丁基卡因-3-羥基)硅烷,和((1,1-二甲基-2-丙炔基)羥基)三甲基硅烷、不飽和羧酸酯例如馬來酸二烯丙酯、馬來酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二烯丙酯,和馬來酸二-(甲氧基異丙基)酯、共軛烯-炔例如2-異丁基-1-丁烯-3-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔、3-甲基-3-戊烯-1-炔、3-甲基-3-己烯-1-炔、1-乙炔基環(huán)己烯、3-乙基-3-丁烯-1-炔、和3-苯基-3-丁烯-1-炔,乙烯基環(huán)硅氧烷例如1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷,和上述共軛烯-炔與上述乙烯基環(huán)硅氧烷的混合物。
用在本發(fā)明的無溶劑硅氧烷涂料中的抑制劑的量并不重要。優(yōu)選每100重量份的組分(i)+(ii)中使用0.1-10重量份的抑制劑。
無溶劑硅氧烷涂料組合物可以進一步含有(v)一種電解槽壽命延長化合物,其總量足以進一步延遲室溫下的固化反應。合適的電解槽壽命延長化合物的實例包括含有一種或多種伯醇或仲醇基團的化合物、羧酸(包括當在室溫下暴露在水中時產(chǎn)生羧酸的化合物)、環(huán)醚和水。伯醇和仲醇包括在內(nèi);二元醇和三元醇例如乙二醇、丙二醇和丙三醇;二元醇和三元醇的部分醚例如2-甲氧基乙醇、2-甲氧基丙醇和2-甲氧基異丙醇;四氫呋喃;水以及無機酸、堿和鹽的水溶液。對于本發(fā)明的組合物,伯醇和仲醇(優(yōu)選含有少于10個碳原子)是最優(yōu)選的。其實例包括甲醇、1-丁醇、2-丁醇、十四醇和其它烷醇例如乙醇、正丙醇和異丙醇、異丁醇、正-、仲-和異-戊醇,-己醇、-庚醇和-辛醇;苯甲醇、苯酚和其它芳香族醇例如甲基苯基甲醇和2-苯基乙基醇;烯丙醇和環(huán)己醇。高度優(yōu)選的電解槽壽命延長劑是苯甲醇或水。
電解槽壽命延長劑(v)的用量可以高達10重量份或更多。每100重量份的組分(i)+(ii)中,優(yōu)選電解槽壽命延長劑的用量在0.01-5重量份范圍內(nèi),最優(yōu)選0.01-1重量份。
組分(A)的無溶劑硅氧烷涂料組合物可以進一步含有(vi)防粘添加劑。現(xiàn)有技術中任何已知的防粘添加劑都可以使用。優(yōu)選防粘添加劑是基本上由RSiO1/2單元和SiO4/2單元組成的硅氧烷樹脂,其中R 獨立地是如上文所述的鏈烯基或有機取代基,并且其中RSiO1/2單元與SiO4/2單元的摩爾比為0.6∶1-4∶1,優(yōu)選0.6∶1-1.9∶1,最優(yōu)選1.2∶1-1.6∶1。在硅氧烷樹脂上的有機取代基可以例舉具有1-20個碳原子的一價烴基團,可以例舉烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基和癸基,脂環(huán)族基團例如環(huán)己基,芳基例如苯基、甲苯基和二甲苯基,芳烷基例如苯甲基和苯乙基。優(yōu)選有機取代基是甲基。如果需要,幾個有機取代基可以相同或不同。硅氧烷樹脂可以進一步用如上所述的有機鏈烯基硅氧烷(例如含乙烯基或己烯基的聚二有機硅氧烷聚合物或共聚物)稀釋。高度防粘添加劑優(yōu)選含有40-70重量份的乙烯基功能MQ樹脂和30-60重量份的有機鏈烯基硅氧烷聚合物。1-99重量份的高度防粘添加劑可以用于本發(fā)明的無溶劑硅氧烷防粘涂料(A)中,每100重量份的組分(i)+(ii)中優(yōu)選使用1-10重量份的高度防粘添加劑。
無溶劑硅氧烷涂料組合物(A)可進一步包括通常用于鉑族金屬催化的有機硅組合物中的任何任選組分,例如補強和增量填充劑,無脂肪族不飽和現(xiàn)象的烴和鹵代烴、著色劑、穩(wěn)定劑、粘合改性劑和防粘改性劑。
可以使用任何合適的混合工具將組分(i)-(iv)和任選組分混合在一起,例如刮鏟、轉(zhuǎn)鼓式輥、機械攪拌器、三輥磨機、西格馬漿葉混合器、面包用揉面機和兩輥磨機。組分(A)的無溶劑硅氧烷防粘涂料可以通過將組分(i),(ii),(iii),(iv)和任何任選組分以任意順序均勻混合來制備?;旌辖M分(i)-(iv)和任何任選組分的順序并不重要,但是優(yōu)選將組分(iii)含鉑族金屬的催化劑在組分(i),(ii),(iv)和任何任選組分的存在下混在一起。高度優(yōu)選在初步混合階段混合組分(i),(ii),(iv)和任何任選組分,然后添加催化劑(iii)??梢栽谑覝?20-25℃)下,或者可以加熱到室溫以上例如高達200℃溫度下,混合組分(i)-(iv)和任何任選組分,但是,優(yōu)選如果加熱組分(i)-(iv)和任何任選組分,其加熱溫度為50℃-120℃。
組分(A)也可以是本技術領域中已知的任何可輻射固化的硅氧烷涂料組合物,例如UV(紫外線)或EB(電子束)可固化的硅氧烷涂料。這些可輻射固化的硅氧烷涂料組合物一般包括(i)具有至少兩個選自環(huán)氧基、乙烯醚基團、丙烯酰胺基或丙烯酸酯基的基團的有機硅化合物;和(ii)抑制劑。優(yōu)選有機硅化合物(i)選自含環(huán)氧基的聚有機硅氧烷和含環(huán)氧基的有機聚硅氧烷。
含乙烯醚的有機聚硅氧烷可以例舉三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯醚硅氧烷共聚物,乙烯醚二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯醚硅氧烷共聚物,三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基乙烯醚硅氧烷聚合物和乙烯醚二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷聚合物,其中乙烯醚基團選自-Q(OQ)COCH=CH2和-QSi(OQOCH=CH2)3-mRm,其中Q是亞烷基,C的值為0-10,m的值為0-2,R是一價烴基團和其中含乙烯醚的有機聚硅氧烷的聚合度為3-700,優(yōu)選5-300,并且在25℃的粘度為5-25,000毫帕-秒,優(yōu)選5-1500毫帕-秒。在可輻射固化的硅氧烷涂料中的組分(i)也可以是兩種或更多種上述含乙烯醚的有機聚硅氧烷的結合物。在上述通式中,Q獨立地是亞烷基,可以例舉亞甲基、1,2-亞乙基、1,2-亞丙基、1,4-亞丁基、亞苯基、1,3-亞丙基、2-甲基1,3-亞丙基、1,5-亞戊基、1,6-亞己基、3-乙基1,6-亞己基、1,8-亞辛基、十亞甲基、十二亞甲基、十四亞甲基、和十八亞甲基、亞環(huán)己基、亞苯基、亞苯甲基、和R可以例舉烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基和癸基、脂環(huán)族基團例如環(huán)己基、芳基例如苯基、甲苯基和二甲苯基,芳烷基例如苯甲基和苯乙基。優(yōu)選c和m的值為0。
含環(huán)氧基的有機聚硅氧烷可以是任何含有至少兩個環(huán)氧基團的有機聚硅氧烷。含環(huán)氧基的有機聚硅氧烷可以例舉三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基環(huán)氧基硅氧烷共聚物、環(huán)氧基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基環(huán)氧基硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基環(huán)氧基硅氧烷聚合物、和環(huán)氧基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷聚合物,其中環(huán)氧基團可以例舉1,2-環(huán)氧乙基、2,3-環(huán)氧丙基、3,4-環(huán)氧丁基、5,6-環(huán)氧己基、9,10-環(huán)氧癸基、環(huán)氧丙氧基甲基、α-環(huán)氧丙氧基乙基、β-環(huán)氧丙氧基乙基、α-環(huán)氧丙氧基丙基、β-環(huán)氧丙氧基丙基、γ-環(huán)氧丙氧基丙基、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基、3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)丙基)和3,4-環(huán)氧環(huán)己基丁基,其中含環(huán)氧基的有機聚硅氧烷的聚合度為3-700,優(yōu)選5-300,在25℃的粘度為5-25,000毫帕-秒,優(yōu)選5-1500毫帕-秒。在可輻射固化的硅氧烷涂料中的組分(i)也可以是上述兩種或更多種含環(huán)氧基的有機聚硅氧烷的結合物。
優(yōu)選95-99.5重量%的可輻射固化的有機硅化合物(i)用于本發(fā)明的可輻射固化的涂料組合物中,高度優(yōu)選使用97-99重量%的該化合物,所述重量%基于可輻射固化的硅氧烷涂料組合物的總重量。
適用作抑制劑(ii)的化合物包括光致引發(fā)劑和光敏劑。在本技術領域的許多出版物中已經(jīng)詳述了光敏劑,包括的物質(zhì)例如眾所周知的苯甲酮。光致引發(fā)劑可以例舉鎓鹽、磺酸的二芳基碘鎓鹽、磺酸的三芳基锍鹽、硼酸的二芳基碘鎓鹽和硼酸的三芳基锍鹽。
優(yōu)選的鎓鹽是雙二芳基碘鎓鹽例如六氟砷酸雙(十二烷基苯基)碘鎓鹽、六氟銻酸雙(十二烷基苯基)碘鎓鹽和六氟銻酸二烷基苯基碘鎓鹽。
優(yōu)選的磺酸的二芳基碘鎓鹽選自全氟烷基磺酸二芳基碘鎓鹽和芳基磺酸二芳基碘鎓鹽。優(yōu)選的全氟烷基磺酸二芳基碘鎓鹽包括全氟丁磺酸二芳基碘鎓鹽、全氟乙磺酸二芳基碘鎓鹽、全氟辛磺酸二芳基碘鎓鹽和三氟甲磺酸二芳基碘鎓鹽。優(yōu)選的芳基磺酸二芳基碘鎓鹽包括對甲苯磺酸二芳基碘鎓鹽、十二烷基苯磺酸二芳基碘鎓鹽、苯磺酸二芳基碘鎓鹽、3-硝基苯磺酸二芳基碘鎓鹽。
優(yōu)選的磺酸的三芳基锍鹽選自全氟烷基磺酸三芳基锍鹽或芳基磺酸三芳基锍鹽。優(yōu)選的全氟烷基磺酸的三芳基锍鹽包括全氟丁磺酸三芳基锍鹽、全氟乙磺酸三芳基锍鹽、全氟辛磺酸三芳基锍鹽和三氟甲磺酸三芳基锍鹽。優(yōu)選的芳基磺酸的三芳基锍鹽包括對甲苯磺酸三芳基锍鹽、十二烷基苯磺酸三芳基锍鹽、苯磺酸三芳基锍鹽和3-硝基苯磺酸三芳基锍鹽。
優(yōu)選的硼酸的二芳基碘鎓鹽包括全鹵代芳基硼酸二芳基碘鎓鹽,優(yōu)選的硼酸的三芳基锍鹽是全鹵代芳基硼酸三芳基锍鹽。
抑制劑(ii)以能起到固化作用的任何配比存在于本發(fā)明的組合物中。優(yōu)選抑制劑的量為基于組合物總重量的0.1-10重量%,高度優(yōu)選的量為基于可輻射固化的硅氧烷涂料組合物總重量的1-5重量%。
可輻射固化的硅氧烷涂料可進一步含有任選組分例如光致引發(fā)劑、填充劑、高度防粘添加劑、反應性稀釋劑例如有機乙烯基醚、光致變色材料、染料、著色劑、防腐劑、香料,和其它可輻射固化的化合物可以包括在本組合物中。優(yōu)選任選組分占組合物的不超過25重量份。
組分(B)是液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物,其粘度為150-50,000毫帕-秒(1毫帕-秒=1厘泊),通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。
有機氫硅化合物(a)優(yōu)選無脂肪族不飽和現(xiàn)象,且含有兩個或更多個與二價自由基相連的硅原子,平均每個硅原子有1-2個硅鍵合的一價自由基,平均每個化合物中含有至少三個或更多個硅鍵合的氫原子。優(yōu)選有機氫硅化合物是有機氫硅氧烷,其平均含有三個或更多個硅鍵合的氫原子,例如5,10,20,40,70,100和更多。適宜用作組分(a)的有機氫硅氧烷化合物可以是線性的、支化的、環(huán)狀的樹脂和其結合物。
組分(a)可以例舉二有機氫甲硅烷氧基封端的聚有機氫硅氧烷聚合物、二有機氫甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機氫硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機氫硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚有機氫硅氧烷聚合物,和二有機氫甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為2-10,000,優(yōu)選為2-1000,并且在25℃的粘度為0.5-500,000毫帕-秒,優(yōu)選0.5-10,000毫帕-秒。在這些硅氧烷上的有機取代基可以例舉具有1-20個碳原子的一價烴基團,可以例舉烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基和癸基,脂環(huán)族基團例如環(huán)己基,芳基例如苯基、甲苯基和二甲苯基,芳烷基例如苯甲基和苯乙基。優(yōu)選有機取代基是甲基。如果需要,幾個有機取代基可以相同或不同。
組分(a)也可以是二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚甲基氫硅氧烷-聚甲基(有機)硅氧烷共聚物、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷-聚甲基(有機)硅氧烷三元共聚物,三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷-聚甲基(有機)硅氧烷三元共聚物,三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基氫硅氧烷-聚甲基(有機)硅氧烷共聚物和二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚甲基(有機)硅氧烷共聚物,每一個的聚合度為2-10,000,優(yōu)選為2-1,000,并且在25℃的粘度為0.5-500,000毫帕-秒,優(yōu)選0.5-10,000毫帕-秒。在這些硅氧烷上的“有機”取代基可以例舉烷芳基、聚氧化烯基、環(huán)氧基、乙烯醚基、丙烯酰胺化合物、丙烯酸酯化合物、異氰酸酯化合物和具有2-40個碳原子的烷基。烷芳基可以例舉苯乙烯基和α-甲基苯乙烯基。聚氧化烯基可以例舉聚氧乙烯基、聚氧丙烯基、聚氧乙烯-聚氧丙烯基和聚氧乙烯-聚氧丁烯基。烷基可以例舉乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基,-C20H41、-C22H45、-C24H49、-C26H53、-C28H57、-C30H61、-C32H65、-C34H69、C36H73、-C38H77、和-C40H81。
但是,優(yōu)選組分(a)選自二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷聚合物、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚甲基氫硅氧烷聚合物、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷共聚物,或三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基氫硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為2-1,000,并且在25℃的粘度為0.5-10,000毫帕-秒。組分(a)也可以是上述兩種或更多種的有機氫硅氧烷的結合物。
組分(b)的鏈烯基可以例舉乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基、5-己烯基、6-庚烯基、7-辛烯基、8-壬烯基、9-癸烯基、10-十一碳烯基、4,7-辛二烯基、5,8-壬二烯基、5,9-癸二烯基、6,11-十二碳二烯基和4,8-壬二烯基。
組分(b)是有機鏈烯基硅氧烷,可以例舉三有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、三有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物、鏈烯基二有機甲硅烷氧基封端的聚二有機硅氧烷-聚有機鏈烯基硅氧烷共聚物和三有機甲硅烷氧基封端的聚有機鏈烯基硅氧烷聚合物,每一個的聚合度為3-300,優(yōu)選為3-100,并且在25℃的粘度為1-1000毫帕-秒,優(yōu)選1-200毫帕-秒。有機取代基是如上述所定義的,包括其中優(yōu)選的實施方案。鏈烯基取代基可以例舉乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基、5-己烯基、環(huán)己烯基、6-庚烯基、7-辛烯基、8-壬烯基、9-癸烯基、10-十一碳烯基、4,7-辛二烯基、5,8-壬二烯基、5,9-癸二烯基、6,11-十二碳二烯基和4,8-壬二烯基,優(yōu)選乙烯基和5-己烯基。
所以,組分(b)優(yōu)選選自三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷聚合物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯基硅氧烷共聚物、乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯基硅氧烷共聚物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基乙烯基硅氧烷聚合物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基己烯基硅氧烷聚合物、三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基己烯基硅氧烷共聚物,或己烯基二甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基己烯基硅氧烷共聚物,每一個的聚合度為3-100,并且在25℃的粘度為1-200毫帕-秒。組分(B)也可以是上述兩種或更多種鏈烯基硅氧烷的結合物。
用在本發(fā)明的組合物中的組分(a)和(b)的量(以組分(a)中硅鍵合的氫原子的數(shù)目與組分(b)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比來表示)應足以提供少于或等于1∶4.6,優(yōu)選1∶4.6-1∶500的比值。組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目和組分(b)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比(即SiH∶SiVi比)取決于許多因素,例如組分(a)的類型、用量、粘度和聚合度以及組分(b)的類型、用量、粘度和聚合度。一些典型的SiH∶SiVi比包括約1∶4.7-約1∶5.5,和約1∶6-約1∶75。但是,對于本發(fā)明的硅氧烷煙霧抑制劑組合物來說,優(yōu)選的SiH∶SiVi比是1∶4.7-1∶100。
組分(c)可以是含任何鉑族金屬的催化劑組分。鉑族在這里表示釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑和其配合物。優(yōu)選組分(c)是含鉑催化劑。含鉑催化劑可以是鉑金屬、沉積在載體例如硅膠或粉狀木炭上的鉑金屬,或鉑族金屬的化合物或配合物。優(yōu)選含鉑催化劑包括六水合物形式或者無水形式的氯鉑酸,或通過將氯鉑酸與脂肪族不飽和有機硅化合物例如二乙烯基四甲基二硅氧烷反應的方法制備的含鉑催化劑。優(yōu)選催化劑(c)的添加量足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑,高度優(yōu)選給每百萬重量份(a)+(b)提供5-150重量份的鉑。
制備硅氧烷煙霧抑制劑組合物的方法可以進一步包括在混合組分(a)、(b)和(c)的期間或之后添加(d)抑制劑。組分(d)抑制劑可以是已知的或可以用于抑制含鉑族金屬催化劑的催化活性的任何物質(zhì)。術語“抑制劑”在這里意指一種延遲組分(a),(b)和(c)的混合物的室溫固化的物質(zhì),以及當其以少量添加時,例如少于組合物的10重量份,不阻止混合物的高溫固化的任何任選組分。合適的抑制劑的實例包括烯鍵式或芳香族的不飽和酰胺、炔屬的化合物、甲硅烷基化的炔屬化合物、烯鍵式不飽和異氰酸酯、烯屬硅氧烷、不飽和烴二酯、共軛烯-炔、氫過氧化物、腈、二氮丙啶。
優(yōu)選的抑制劑可以例舉炔屬醇例如1-乙炔基-1-環(huán)己醇、2-甲基-3-丁基卡因-2-醇、2-苯基-3-丁基卡因-2-醇、2-乙炔基-異丙醇、2-乙炔基-丁烷-2-醇和3,5-二甲基-1-己炔-3-醇,甲硅烷基化炔屬醇例如三甲基(3,5-二甲基-1-己炔基-3-羥基)硅烷、二甲基-二-(3-甲基-1-丁基卡因-羥基)硅烷、甲基乙烯基二(3-甲基-1-丁基卡因-3-羥基)硅烷,和((1,1-二甲基-2-丙炔基)羥基)三甲基硅烷、不飽和羧酸酯例如馬來酸二烯丙酯、馬來酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二烯丙酯和馬來酸二-(甲氧基異丙基)酯、共軛烯-炔例如2-異丁基-1-丁烯-3-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔、3-甲基-3-戊烯-炔、3-甲基-3-己烯-1-炔、1-乙炔基環(huán)己烯、3-乙基-3-丁烯-1-炔、和3-苯基-3-丁烯-1-炔、乙烯基環(huán)硅氧烷例如1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環(huán)四硅氧烷,和如上所述的共軛烯-炔與如上所述的乙烯基環(huán)硅氧烷的混合物。
在本發(fā)明的硅氧烷煙霧抑制劑組合物中,抑制劑的用量并不重要。優(yōu)選每100重量份的組分(a+b)中使用0.01-10重量份的抑制劑。
組分和任何任選組分可以在任何溫度下混合,但是,優(yōu)選在室溫下或加熱達到25℃-150℃的溫度下,混合組分(a)-(c)和任何任選組分。
可以使用任何合適的混合設備將組分(a)-(c)和任何任選組分混合在一起,例如刮鏟、轉(zhuǎn)鼓式輥、機械攪拌器、三輥磨機、西格馬漿葉式混合器、面包用揉面機和兩輥磨機。組分(a)-(c)可以通過將(a),(b),(c)和任何任選組分以任意順序均勻混合來制備。組分(a)-(c)和任何任選組分的混合順序并不重要,但是優(yōu)選將催化劑(c)在組分(a)和(b)以及任何任選組分的存在下混在一起。高度優(yōu)選在初步混合階段混合組分(a)和(b)和任何任選組分,然后加入催化劑(c)?;旌辖M分(a)、(b)、任何任選組分化合物和催化劑(c)導致反應產(chǎn)物的形成。
硅氧烷煙霧抑制劑組合物,組分(B)以足以減少高速處理過程中涂料的煙霧(氣溶膠)的量存在于硅氧烷涂料組合物中,通過常規(guī)試驗本領域技術人員可以很容易地確定該用量。優(yōu)選添加到無溶劑硅氧烷涂料組合物中的量為0.1-95重量份,高度優(yōu)選硅氧烷煙霧抑制劑組合物的添加量為0.1-10重量份,所述重量份是基于100重量份的無溶劑硅氧烷涂料組合物。
組分(B)硅氧烷煙霧抑制劑是高度支化的有機鏈烯基硅氧烷聚合物的復雜混合物。需要大大過量的組分(b)以使組分(a)中硅鍵合的氫基團完全反應,而不達到膠凝點。所以該反應的產(chǎn)物不同于為達到膠凝點與鏈烯基硅氧烷和有機氫硅氧烷反應的硅氧烷彈性體和凝膠組合物。本發(fā)明的物質(zhì)必須作為液體存在,必須不達到膠凝點。取決于起始材料的結構,最終產(chǎn)品的粘度優(yōu)選為300-15,000毫帕-秒。
在第二個實施方案中,本發(fā)明涉及硅氧烷涂料組合物,包括(A)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的鏈烯基的有機硅化合物,和(B)粘度為150-50,000毫帕-秒(mPa.s)(1毫帕-秒=1厘泊)的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物,其通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。該硅氧烷涂料組合物可以任選含有(C)抑制劑。組分(A)的有機硅化合物、組分(B)的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑和抑制劑(C)如上所述,包括其優(yōu)選的實施方案。硅氧烷煙霧抑制劑組合物通常以0.1-2000重量份的量存在,高度優(yōu)選硅氧烷煙霧抑制劑組合物的存在量為0.1-10重量份,所述重量份基于100重量份的組分(A)。在該實施方案的硅氧烷涂料組合物中,抑制劑(C)的用量優(yōu)選每100重量份組分(A+B)為0.01-1重量份。
在第三個實施方案中,本發(fā)明涉及一種減少硅氧烷涂料組合物中煙霧的方法,包括將一種液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物添加到無溶劑硅氧烷涂料組合物中,該液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物的粘度為150-50,000毫帕-秒(1毫帕-秒=1厘泊),其通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。無溶劑硅氧烷涂料組合物和液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物如上所述,包括其中優(yōu)選的實施方案和用量。
在第四個實施方案中,本發(fā)明涉及一種制造固化涂層的方法,該方法包括以下步驟(I)將粘度為150-50,000毫帕-秒(1毫帕-秒=1厘泊)的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物添加到無溶劑硅氧烷涂料組合物中,該液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物通過下述方法制備,包括(I)混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6;(II),將(I)的混合物涂布到底材表面上;(III)使涂層和底材暴露于能源,所述能源選自(i)足以固化涂層量的熱,或(ii)光化輻射。該方法進一步包括,在步驟(III)之后,在涂層上施加壓敏粘合劑。無溶劑硅氧烷涂料組合物和液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物如上所述,包括其中優(yōu)選的實施方案和用量。
光化輻射意指紫外光;電子束輻射;和α-、β-、γ-和x-射線。熱意指紅外輻射、熱空氣、微波輻射等。當然,光化輻射經(jīng)常伴隨有熱,并且兩者結合使用落在本方法的范圍和實質(zhì)內(nèi)容以內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)選方法中,可以采用本領域已知的任何適當方法完成涂布過程,例如展涂、刷涂、擠壓、噴涂、照相凹板印刷術、輕觸輥涂和氣刀刮涂。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中,固體底材是柔韌的片狀材料例如紙、聚烯烴膜和涂布聚烯烴的紙或薄片。其它可采用本發(fā)明方法涂布的適用的固體底材包括其它的纖維素材料例如木材、紙板和棉花;金屬材料例如鋁、銅、鋼和銀;硅質(zhì)材料例如玻璃和石頭;合成聚合物材料例如聚烯烴、聚酰胺、聚酯和聚丙烯酸酯。至于形狀,固體底材可以是大致片狀的,例如用于壓敏粘合劑的可剝落防粘襯里;織物或薄片;或大致是三維形狀的。
當硅氧烷涂料組合物涂覆到底材上以后,如本文提到的,加熱和/或用光化輻射照射以固化液體涂層并使其粘附在底材上。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案中,優(yōu)選使用連續(xù)的方式,將硅氧烷涂料組合物的薄涂層涂布到一種柔韌的片狀材料例如紙、金屬薄片或膠帶坯料上,然后加熱和/或照射該被涂布的材料以快速固化涂層,得到在其至少一個表面上具有防粘涂層的片狀材料。接著,使該防粘涂層與一種壓敏粘合劑接觸,優(yōu)選以流水方式,以形成具有可剝性的即防粘的粘合劑/涂層界面的制品。該制品的實例包括具有可剝離背層的不干膠標簽、呈輥形式的膠帶和包裝在可剝性容器中的粘合劑。該壓敏粘合劑可以是非硅氧烷基的例如公知的丙烯酸或橡膠類,或硅氧烷基的例如過氧化物-或鉑-可固化的聚二有機硅氧烷基的粘合劑。
除了壓敏粘合劑之外,本發(fā)明的方法也應用于粘合劑材料。所述粘合劑材料的實例包括食品、石墨復合材料、瀝青和樹膠聚合物。
當將本發(fā)明的硅氧烷煙霧抑制劑組合物加入到硅氧烷涂料中時,在減少煙霧量方面有效,該煙霧是在高速涂布過程中,例如當將硅氧烷涂料涂布到諸如紙的底材上時由防粘涂料產(chǎn)生的,然后利用熱使涂料固化在底材上,得到在其至少一個表面上具有防粘涂層的片狀材料。
公開以下實施例以進一步教導(但不限制)本發(fā)明,它由所附權利要求來適當描述。除了另有說明,所有的數(shù)量(份和百分數(shù))都是以重量計。
在一些實施例中,將由下述“煙霧發(fā)生器”產(chǎn)生的硅氧烷煙霧微粒吸到QCM階式碰撞取樣器(TM)(型號PC-2十階QCM階式碰撞取樣器,California Measurements,Inc.,Sierra Madre,加利福尼亞)中并進行分析。經(jīng)過短時間(10秒到1分鐘),由空氣樣品得到氣溶膠的質(zhì)量濃度和尺寸分布的完全分析。使用輔助掃描電子顯微鏡(SEM)和其它分析技術,使分級微粒的收集樣品保持原狀(如果微粒是固體的話),并直接用于得到組合物、尺寸和形狀信息(僅對固體微粒而言)。
該儀器將氣溶膠微粒分成從0.05-25微米的10個尺寸。這是通過吸引裝載氣溶膠的空氣樣品穿過一系列10個階段來實現(xiàn)的,每個階段含有減小尺寸的慣性的碰撞取樣器噴嘴(各種尺寸的孔),微粒在其中被加速。直接位于每個噴嘴下面的是壓電石英晶體,其用作碰撞取樣器以收集分離的微粒。當空氣射流從噴嘴噴出,它被迫急劇翻轉(zhuǎn)進而環(huán)繞晶體流動。氣流中較大微粒因為其慣性繼續(xù)朝向晶體板移動并撞擊它。較小微粒隨空氣的流動環(huán)繞晶體到下一個階段,它是一個重復進行的階段,除了其裝備有設計好的較小噴嘴以撞擊較小微粒。所以,10個階段收集越來越小尺寸的微粒。每個晶體都是石英晶體微平衡的頻率控制元件(QCM),當在表面收集微粒時,其輸出頻繁減小。如果同樣的參照晶體放置在靠近敏感晶體的地方,但是被收集的微粒屏蔽,要控制另一電路的頻率設定為高于敏感晶體的頻率約2KHz。在一個階段中晶體的放置要與頻率密切相符。
在兩個振蕩器之間的拍頻是收集物質(zhì)的信號指示。通過監(jiān)測在10個階段中的每個階段的QCM的頻率變化來獲得顆粒尺寸分布。
遠離QCM階式碰撞取樣器(TM)的不銹鋼管(直徑的1/4’)的尖端放置在非??拷鼰熿F產(chǎn)生器的咬入點(nip point)處。為開始測定,通過按控制部件面板上的初始按鈕來使階式碰撞取樣器初始化。設定煙霧產(chǎn)生器的速度(1000,1500或2000英尺/分鐘),在取樣之前,運行10秒,然后在開啟碰撞取樣器的樣品按鈕預定的時間內(nèi)(10-30秒)。取樣之后,使碰撞取樣器繼續(xù)空轉(zhuǎn)額外的50秒,以讓微粒沉降在各階段。每個階段收集的微粒數(shù)量可以通過按面板上的“最終”按鈕來計算出。煙霧的總量和顆粒尺寸分布的結果可以通過控制器上的借助于串行端口連接PC的CRT和熱敏式打印機打印出來。所得數(shù)據(jù)是在同一速度下至少三個單獨操作的平均值。當各自的數(shù)據(jù)太分散時,可以再進行兩次測定,然后在將結果進行平均之前,去掉兩個極值(一個最大值和一個最小值)。
也可以在12″前輥式涂布機上進行測試。在五輥、12英寸直徑生產(chǎn)規(guī)模的前輥式涂布機上安裝QCM階式碰撞取樣器以測定在1500英尺/分鐘線速度下產(chǎn)生的煙霧量。收集樣品的不銹鋼管(1/4英寸內(nèi)徑)的尖端位于距離涂膜器的咬入點和涂布機軋料輥1英寸遠的地方。涂布機以1500英尺/分鐘的速度運轉(zhuǎn)10秒,然后在又一10秒內(nèi)取煙霧樣品。在同一條件下取兩到三個數(shù)據(jù)點,然后取平均值作為結果。平均差小于平均值的15%。
實施例1-3在下述的實施例1-3中,在25℃下,將甲基氫硅氧烷(A)和有機鏈烯基硅氧烷(B)充分混合。然后,伴隨25℃下的充分混合加入催化劑(C)。然后使混合物達到所需的反應溫度,在該溫度下混合足夠的時間以使粘度達到穩(wěn)定(反應A)。該反應完成后,添加抑制劑以抑制催化劑的活性并穩(wěn)定產(chǎn)物。表1總結了使用的反應物、反應條件和最終產(chǎn)物的粘度。
在下述的表1中(A)代表在硅氧烷鏈上含有約8摩爾%的甲基氫部分的、總平均聚合度約24的三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷共聚物,并且其粘度為約20毫帕-秒。
(B-1)代表在硅氧烷鏈上含有約2摩爾%的甲基乙烯基部分的、總平均聚合度約150的二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端聚二甲基硅氧烷-聚甲基乙烯基硅氧烷共聚物,并且其粘度為約375毫帕-秒。
(B-2)代表在硅氧烷鏈上含有約2.7摩爾%的甲基乙烯基部分的、總平均聚合度約150的二甲基己烯基甲硅烷氧基封端聚二甲基硅氧烷-聚甲基己烯基硅氧烷共聚物,并且其粘度為約390毫帕-秒。
(C)代表由氯鉑酸和二乙烯基四甲基二硅氧烷形成的,含有0.67重量%鉑的可溶性鉑的配合物。
(D)代表馬來酸二(2-甲氧基-1-甲基乙基)酯。
表2總結了這些物質(zhì)抑制煙霧的性能。
(a)涂布的線速度與在煙霧發(fā)生器上設定的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)相一致。煙霧發(fā)生器是一個實驗室2-輥涂布機,其能夠以大于2,000英尺/分鐘的線速度運轉(zhuǎn)。2-輥涂布機裝備有6英寸直徑的輥子(底輥∶涂布有橡膠,和頂輥∶涂布有鉻),兩個刀片,每個輥上一個,和用來存放液體供料的底盤。涂布有橡膠的底輥受到線速度超過2,000英尺/分鐘的變速電動機的驅(qū)動。頂輥是咬合輥,通過施加壓力與底輥嚙合。因為煙霧的測定對于環(huán)境非常敏感,所以整個系統(tǒng)位于防護罩內(nèi),罩的通風機速度保持低速以使罩對于測定的擾動影響達到最小。通過使用衣架型附件將真空吸塵器附裝在每個輥的表面上,使得一旦煙霧經(jīng)過測量點,就被吹掃掉??梢杂赦o扣形盤或與頂部金屬輥相對的上刀片上的擋料圈來供給涂料液體。本文中,為得到所有數(shù)據(jù),可以使用底部盤供料的方法。為得到一致的結果,上刀片和頂輥的壓力設定分別保持在10psi和50psi,底部刀片用作修補刀片以調(diào)整流入液的量。涂布機由Euclid Tool and Machines,Bay City,Michigan制造。
(b)使用由TSI Corporation制造的型號3225 Aerosizer DSP儀器測定。在設定的樣品時間內(nèi),當吸入的空氣樣品以約3升/分鐘的速度通過儀器時,Aerosizer儀器能測定樣品中的煙霧微??倲?shù)量和顆粒尺寸分布。在本文中,所有煙霧測定的樣品時間是30秒。
在實施例中,將上述制備的硅氧烷煙霧抑制劑添加到硅氧烷涂料中,其用量示于下面的表2中。通過混合下述組分來制備硅氧烷涂料∶95.5份平均聚合度約130和粘度約300毫帕-秒的二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷,4.5份在硅氧烷鏈上含有約70摩爾%的甲基氫部分的、總平均聚合度約40的三甲基甲硅烷氧基封端聚二甲基硅氧烷-聚甲基氫硅氧烷共聚物;和0.1份馬來酸(2-甲氧基-1-甲基乙基)酯。
(c)在同樣的線速度下制造對照涂料,與上述的硅氧烷涂料相同,除了它不含有硅氧烷煙霧抑制劑外。
表1
表權利要求
1.一種硅氧烷涂料組合物,包括(A)無溶劑硅氧烷涂料組合物;和(B)粘度為150-50,000毫帕-秒(mPa.s)(1毫帕-秒=1厘泊)的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物,其通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。
2.根據(jù)權利要求1的組合物,其中(A)包括(i)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的鏈烯基的有機硅化合物;(ii)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的有機氫硅化合物,組分(ii)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(i)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比為0.5∶1-4.5∶1,(iii)含鉑族金屬的催化劑,和(iv)抑制劑。
3.根據(jù)權利要求1的組合物,其中(A)通過下述方法制備,包括混合(i)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的鏈烯基的有機硅化合物;(ii)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的有機氫硅化合物,組分(ii)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(i)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比為0.5∶1-4.5∶1,(iii)含鉑族金屬的催化劑,和(iv)抑制劑。
4.根據(jù)權利要求2的組合物,其中組分(ii)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(i)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比為0.5∶1-3∶1。
5.根據(jù)權利要求3的組合物,其中組分(ii)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(i)中硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比為0.5∶1-3∶1。
6.根據(jù)權利要求1的組合物,其中組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的鏈烯基數(shù)目的比為1∶4.6-1∶500。
7.根據(jù)權利要求2的組合物,其中組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的鏈烯基數(shù)目的比為1∶4.6-1∶500。
8.根據(jù)權利要求3的組合物,其中組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的鏈烯基數(shù)目的比為1∶4.6-1∶500。
9.根據(jù)權利要求4的組合物,其中組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的鏈烯基數(shù)目的比為1∶4.6-1∶500。
10.根據(jù)權利要求5的組合物,其中組分(a)中硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的鏈烯基數(shù)目的比率為1∶4.6-1∶500。
11.根據(jù)權利要求1的組合物,其中制備硅氧烷煙霧抑制劑組合物的方法進一步包括在混合(a)、(b)和(c)之后,添加(d)抑制劑。
12.一種硅氧烷涂料組合物,包括(A)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的鏈烯基的有機硅化合物,和(B)粘度為150-50,000毫帕-秒(mPa.s)(1毫帕-秒=1厘泊)的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物,其通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。
13.根據(jù)權利要求13的組合物,其中組合物進一步含有(C)抑制劑。
14.一種減少硅氧烷涂料組合物中煙霧的方法,包括將一種液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物添加到無溶劑硅氧烷涂料組合物中,該液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物的粘度為150-50,000毫帕-秒(1毫帕-秒=1厘泊),其通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫原子的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6。
15.一種制造固化涂層的方法,該方法包括下述步驟(I)將粘度為150-50,000毫帕-秒(1毫帕-秒=1厘泊)的液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物添加到無溶劑硅氧烷涂料組合物中,該液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物通過下述方法制備,包括混合(a)每個分子中含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物,(b)每個分子中含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷,和(c)含鉑族金屬的催化劑,其以足以給每百萬重量份的(a)+(b)提供1-250重量份的鉑族金屬的量存在,附帶條件是組分(a)中的硅鍵合的氫原子數(shù)目與組分(b)中的硅鍵合的鏈烯基數(shù)目的比小于或等于1∶4.6;(II)將(I)的混合物涂布到底材表面上;和(III)使涂層和底材暴露于能源,所述能源選自(i)熱,或(ii)光化輻射,其量足以固化該涂層。
16.根據(jù)權利要求16的方法,其中該方法進一步包括在步驟(III)之后,在涂層上施涂壓敏粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有無溶劑硅氧烷涂料組合物和液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物的硅氧烷涂料組合物,所述液態(tài)硅氧烷煙霧抑制劑組合物是通過使含有至少兩個硅鍵合的氫基團的至少一種有機氫硅化合物與大大過量的含有至少三個硅鍵合的鏈烯基的至少一種有機鏈烯基硅氧烷在含鉑族金屬催化劑的存在下進行反應而制備的。
文檔編號C09D183/07GK1437642SQ01811483
公開日2003年8月20日 申請日期2001年6月5日 優(yōu)先權日2000年6月22日
發(fā)明者J·克拉克, P·范多特 申請人:陶氏康寧公司