使用硅酮水乳液用至少一层硅酮弹性体涂布建筑物纺织品的方法以及具有这种涂层的建...的制作方法.docx

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专利名称:使用硅***水乳液用至少一层硅***弹性体涂布建筑物纺织品的方法以及具有这种涂层的建...的制作方法
技术领域:
本发明涉及用由聚有机硅氧烷(POS)水乳液(它能够作为薄层在载体上施涂和交联)获得的至少一硅***弹性体层涂布建筑物纺织品的方法以及这样获得的建筑物硅***膜。
更具体地说,本发明涉及通过用硅***涂布建筑物纺织品,尤其但不限于纺织玻璃织物获得的建筑物硅***膜的制备。
该制备由将液体硅***组合物沉积在建筑物纺织品上和然后设法使所施涂的薄层交联(固化)和转化为弹性体。
术语“建筑物纺织品”被认为是指纺织织物或无纺织物和更通常在涂层之后计划用于制备下列的任何纤维载体-简易棚,移动式结构物,纺织品建筑物,隔离物,弹性门,油布,帐篷,立柱或大帐篷;-家具,***板,广告屏幕,风档玻璃或滤波器盘;-遮阳设备,天花板和百叶窗。
硅***涂层尤其起用于改进建筑物纺织品的机械性能,尤其撕裂强度、耐磨损性、柔性,乃至耐揉适应性的粘结剂的作用。
硅***涂层还能够有助于赋予建筑物纺织品以一定程度的不渗透性和防水特性。
在不可燃的建筑物纺织品比如纺织玻璃布的情况下,重要的是,这些硅***涂层不应有害地影响阻燃性和更尤其此类纺织品的热值。
除了保护纺织品材料以抗热和火之外,硅***涂层还能够为它们提供对其它侵袭的保护和/或赋予它们某些应用所需的特定性能(例如介电性能)。
具有与在建筑物纺织品上制备弹性体涂层有关的几个重要的技术问题。
第一个问题与非交联硅***组合物在纺织品上的沉积/浸渍的操作有关。重要的是,该操作能够容易、快速(工业速度)和因为明显的经济原因以减低的沉积率(例如低于40微米)进行。
第二个问题在于在纺织上硅***涂层必须具有的粘合力的最低水平。
第三个问题来自于在没有不利地影响某些建筑物纺织品比如机织玻璃织物的不燃性质量的情况下,改进就机械性能、保护作用以及拒水和防水性能而言的硅***弹性体涂层的性能的渴望。
对以上作为目标的第一个问题的考虑已经使本领域的技术人员开发出有或无填料的硅***水乳液类的液体硅***组合物。还有待于确定这些乳液是否可以适当地解决以上提到的第二和第三个问题。
欧洲专利申请EP-A-0535649提出了用于涂布气囊的方法,它涉及包括下列组分的硅***乳液
-POS类的聚有机硅氧烷(A),例如α,ω-二***羟基甲硅烷氧基PDMS,作为在阴离子乳化剂的存在下在水中的乳液,-粘合促进剂(B),选自一方面氨基官能化硅烷或其水解产物和另一方面酸酐,环氧官能化硅烷或其水解产物,和/或具有异***酸酯基和可水解基团的有机硅烷,或其水解产物(例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷+马来酸酐)的反应产物,-胶态硅石(C),-和催化剂(D)。
在该方法中使用的乳液遭受了以下缺点就乳液的粘合力、反应性和稳定性而言的不充分的兼顾,尤其硅***与基材的粘合力不充分,以及所使用的硅烷和表面活性剂与以含有≡SiH的油和铂催化剂为基础的加聚体系的不相容性。
同样,欧洲专利申请EP-A-0552983描述了用通过在乳化剂(十二烷基苯磺酸盐和聚乙烯醇,PVA)的存在下在水中乳化由(A)具有至少两个链烯基的有机聚硅氧烷[α,ω-二***乙烯基甲硅烷氧基聚(二***)乙烯基***硅氧烷],(B)具有至少三个氢原子的有机氢聚硅氧烷[α,ω-三***甲硅烷氧基聚(***氢)硅氧烷],(C)铂交联催化剂,(D)乙炔基环己醇类的交联抑制剂,(E)环氧化三烷氧基硅烷或氨基官能化硅烷类的粘合促进剂(第4页34行)和(F)任选的补强填料比如胶态二氧化硅获得的相同类型的乳液涂布的方法。
在该涂布方法中使用的乳液具有下列缺点不充分的粘合力(对基材)/(乳液的)稳定性的兼顾;尤其,十二烷基苯磺酸盐和非成盐氨基官能化硅烷的使用导致了加聚乳液的有限稳定性。
欧洲专利EP-B-0758666涉及使用包括下列组分的水乳液涂布柔性载体的方法1)在链端乙烯化(乙烯基二***甲硅烷氧基)的聚二***硅氧烷(PDMS)类的POS;2)α,ω-三***甲硅烷氧基聚(***氢)-(二***)硅氧烷类的氢化POS;3)Karstedt铂类的铂催化剂;4)通过让乙烯基三乙酰氧基硅烷和用缩水甘油基官能化的三甲氧基硅烷反应所生成的粘合促进剂;5)乙炔基环己醇类的交联抑制剂;6)MT类的硅***树脂,其中M=(Me3SiO1/2)和T=(MeSiO3/2);7)十二烷基苯磺酸钠类的乳化剂。
该加聚硅***乳液优选在纺织品涂层的制备中应用(气袋聚酰***载体)。
欧洲专利申请EP-A-1010721涉及与在EP-B-0758666中所述相同的乳液,只是它具有由炭黑组成的附加添加剂。
专利申请FR-A-2738830涉及用聚有机硅氧烷水乳液涂布纺织品材料的方法。该乳液通过混合预制乳液A和预制乳液B来获得。
预制乳液A包括-1)α,ω-二***乙烯基甲硅烷氧基PDMS类的POS油;-2)α,ω-二***氢甲硅烷氧基POS类的氢化POS油;-3)聚(二***)(***氢)硅氧烷类的氢化POS硅油;-4)以下类型的粘合促进剂乙烯基三甲氧基硅烷,3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷
(GLYMO),4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷,原钛酸丁酯类的螯合物,或最后,对于能够通过加聚交联的硅***组合物,氨基官能化三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷类的***化硅烷;-5)乙炔基环己醇类的交联抑制剂;-6)和填料=在硅油中疏水化的胶态硅石。
预制乳液B包括-1’)与乳液A的那种相同的α,ω-二乙烯化POS油;-4’)钛酸丁酯类的粘合促进剂;-7)铂催化剂;-6’)与乳液A中相同类型的胶体填料。
预制乳液A和B分别通过在水和聚乙烯醇(PVA25/140Rhodoviol)的存在下搅拌上述组合物来制备。一旦它们已经单独获得,将预制乳液A与B彼此混合。
制备该硅***水乳液的方法不是最佳的。可以指出下列缺点非常粗的乳液,相对不灵活的和高花费的方法,因为必须制备中间硅***混合物,以及难以制备高浓度乳液。
鉴于这种技术状况,本发明的主要目的之一是提供使用硅***乳液涂布建筑物纺织品的方法,该乳液可通过加聚交联,并且具有使得它易于以高速和按照有限的沉积率(例如低于40g/m2)沉积/施涂于建筑物纺织品上的流变性能。
本发明的另一个主要目的是提供形成保护建筑物纺织品的精细涂层(薄层)的方法,这些硅***弹性体涂层具有优异的机械特性(内聚力,柔性)和在建筑物纺织品上赋予了良好的耐磨损性和耐撕裂性以及良好的耐揉适应性。
本发明的另一个主要目的是提供形成用于保护建筑物纺织品的精细涂层(薄层)的方法,其中沉积是容易的和所使用的乳液的量是有限的,并且获得了具有良好的不燃性质量的硅***涂层载体,例如用低于4200kJ/kg和优选低于2500kJ/kg的根据NFP92510测量的总热值表示。
本发明的另一个主要目的是提供在不是非常有利于粘附的无机或聚合建筑物纺织品上形成硅***涂层的方法,该涂层附着于纤维上并且在其上赋予了不粘、防水和不渗透性能和符合有限量和低成本的容易沉积的规定。
本发明的另一个主要目的是提供建筑物纺织品的硅***涂布方法,以便形成保护性、不渗透、任选不燃、柔性和耐久的硅***涂层,其中使用具有使得对于建筑物纺织品来说该弹性体膜是能够赋予涂层纺织品以强度、内聚力和柔性的良好粘结剂,同时尽可能限制在折叠时出现印痕的现象的组成的乳液。
本发明的另一个主要目的是提供硅***涂布方法,其中使用化学稳定(≡SiH和反应性的保持)和物理稳定(有限的分层和有限的在乳液储存过程中的聚结)并且通过干燥处理的织物而表现了就反应性(加聚交联)和对载体的粘合力来说的良好特性的乳液。
本发明的另一个主要目的是提供使用硅***水乳液涂布建筑物纺织品的方法,该乳液能够通过加聚来交联和具有上述技术规格,该方法必须是简单的、经济的和可工业应用,同时可以形成柔性的,在折叠时不产生印痕,耐撕裂和磨损,并且任
选具有不燃特性(例如用低于4200kJ/kg和优选低于2500kJ/kg的根据NFP92510测量的总热值(GCV)表示)的涂层建筑物纺织品。
本发明的另一个主要目的是提供根据在以上目的中定义的那类方法,用通过涂布和加聚交联硅***水溶液获得的硅***弹性体薄膜涂层的建筑物纺织品,这些涂层建筑物纺织品目的用于制备室内和室外装饰纺织品结构和遮阳的膜。
尤其,这些目的通过本发明来获得,它首先涉及通过用至少一硅***弹性体层涂布建筑物纺织品来制备建筑物硅***膜的方法,特征在于它包括下列步骤·在所述建筑物纺织品上沉积至少一层能够通过加聚反应而交联成弹性体的聚有机硅氧烷(POS)水乳液的步骤,该乳液包含(A)每分子具有键接于硅的至少两个C2-C6链烯基类的不饱和官能团的至少一种POS,
(B)每分子具有键接于硅的至少三个氢原子的至少一种POS,(C)至少一种特定粘合促进剂,选自保护性水胶体,羟基化硅烷和/或携带至少一个羟基和至少一个***化和成盐官能团/分子的POS的化合物和它们的混合物,具有下列条件,根据该条件,相对于硅***相的粘合促进剂(C)-10%,-5%-4%的范
围内,(D)至少一种催化剂,(E)至少一种表面活性剂,(F)任选的至少一种含有至少两个链烯基的POS树脂,(G)至少一种交联抑制剂,(H)任选的至少一种pH调节剂,(I)任选的至少一种配制添加剂,(J)任选的填料,(K)和水,·然后的交联步骤,以便获得涂有弹性体层的建筑物纺织品,-。
优选地,粘合促进剂(C)的重量/-10mg/-5mg/m2。
按照本发明,“由纺织品产生的表面积”被理解为指由构成建筑物纺织品的纤维产生并被乳液覆盖的表面积。
沉积步骤有利地是涂覆。
涂层步骤尤其能够通过刮刀,尤其辊衬刮刀,浮刀,毯衬刮刀,通过轧染,尤其在两个辊之间挤压,或通过给液辊,旋转式机械,逆转辊,通过转移,通过丝网印刷,通过日光胶版术,或通过喷涂来进行。
能够涂布纺织品材料的一个或两个表面,两个表面的涂层那么有利地在用乳液浸渍机织织物之后通过轧染来进行。在辊之间通过之后,纺织品均匀地涂有薄层乳液。随后进行干燥和交联,优选借助热空气或红外线辐射,尤其30秒到5分钟,在不超过基材的降解温度的交联温度下进行。
当仅涂布一面时,优选使用刮刀。将乳液连续沉积在纺织品的上面和然后在刮刀下面通过,之后如以上干燥和交联。
优选地,涂覆如下进行◆在如以上定义的乳液浴中浸渍建筑物纺织品,◆排水,优选通过在辊之间压缩,◆和当交联根据加聚机理进行时,然后交联,优选用热活化。
弹性体层优选是5-200g/m2。在双组分乳液的情况下,该方法包括混合双组分的预先步骤。
有利的是,建筑物纺织品是机织织物,无纺织物,针织织物或更通常包含纤维的任何纤维载体和/或选自下列材料中的纤维玻璃,硅石,金属,陶瓷,碳化硅,碳,硼,天然纤维,比如棉,羊毛,***或亚麻,人造纤维,比如粘胶,或纤维素纤维,合成纤维,比如聚酯,聚酰***,聚丙烯酸类,含***纤维,聚烯烃,合成橡胶,聚(乙烯醇),芳族聚酰***,含***纤维,酚醛塑料等。
当从无机材料,比如玻璃、硅石、金属、陶瓷、碳化硅、碳或硼中选择时,一旦涂层,建筑物纺织品具有引入注目的低于或等于4200kJ/kg,优选低于或等于2500kJ/kg的总热值(GCV)。
有利地是,涂覆的建筑物纺织品显示了低于1200g/m2和优选100-500g/m2的总重量,可以制备用于室内和室外装饰建筑物或遮阳的显示良好的不燃性能的复合膜。
在根据本发明的方法中使用的硅***水溶液属于能够通过在室外(RTV)下的加聚而交联的那类,已知的是,通过铂催化的该交联能够热活化
(100-200℃)。
根据本发明的方法的硅***水乳液可粘附于众多建筑物纺织品,例如由玻璃纤维制成,任选由聚酯或聚酰***类的合成纺织纤维制成。
至于无机类的建筑物纺织品,使用以上乳液的方法可以获得防水的,具有良好的柔性、耐撕裂性和耐磨损性,并且具有低热值(例如GCV≤2500kJ)的涂有薄层硅***弹性体的机织玻璃织物。
在根据本发明的方法中使用的乳液的主要成分之一是特殊粘合促进剂(C),它被仔细地选择,使得通过下列组分引入粘性-至少一种保护性水胶体,优选PVA,它们还能够本身或与其它乳化剂结合用作表面活性剂(E),-或仔细选择的特定硅烷和/或POS,即羟基化和氨基成盐硅烷和/或POS,-或保护性水胶体,优选PVA,和羟基化和氨基成盐硅烷和/或POS。
根据本发明的第一个实施方案,保护性水胶体,优选PVA仅仅起粘合促进剂(C)的作用。
根据本发明的第二个实施方案,表面活性剂(E)能够至少部分由至少一种保护性水胶体,优选PVA组成。
在第一个实施方案中,保护性水胶体,优选PVA以减低的量存在于乳液中,使得它仅能够完全地起粘合促进剂(C)的作用和不完全地起乳化剂的作用。结果,该乳液不得不包含主要乳化剂或表面活性剂