CN119421918A 包含表面改性的纳米粒子的泡沫组合物以及相关制品和方法 （3M创新有限公司）

2024.11.29PCT/IB2023/0557012023.06.02WO2023/233376EN2023.12.07包含表面改性的纳米粒子的泡沫组合物以一种泡沫组合物，该泡沫组合物包含媒介及硅酮MQ树脂或聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅包括该泡沫组合物的制品以及用于制造该泡沫2硅酮MQ树脂或聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷中的至4.根据权利要求2或3所述的泡沫组合物，其中所述MQ树脂包含甲脂的羟基含量在185毫当量/千克至1840毫当量5.根据权利要求1至4中任一项所述的泡沫组烃改性的聚二甲基硅氧烷，所述聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷的数均分子量不超过6.根据权利要求1至5中任一项所述的泡沫组合物，烯烃改性的聚二甲基硅氧烷或它们的组合以基于所述泡沫组合物的总重量的0.1重量％至7.根据权利要求1至6中任一项所述的泡8.根据权利要求1至7中任一项所述的泡沫组合物，其中10.根据权利要求1至9中任一项所述的泡沫组合物，其中所述表面改性的纳米粒子包基于所述泡沫组合物的总重量的0.1重量％至10重量％的范围存在于所述泡述粒径不大于100纳米的表面改性的纳米粒子、以及所述硅酮MQ树脂或聚氧化烯烃改性的3物包含粒径为约100纳米或更小的表面改性的纳米粒子。美国专利第7,141,612号(Baran,令人惊讶地比只包含表面改性的纳米粒子或聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷的组合物于100纳米的表面改性的纳米粒子、以及硅酮MQ树脂或聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷45[0029]本公开的泡沫组合物和/或可用于本公开的方法的泡沫组合物包括置于媒介物中互作用。表面改性的纳米粒子被选择为使得泡沫组合物没有一定程度的粒子附聚或聚集，[0031]可选择可用于本公开的泡沫组合物和方法中的表面改性的纳米粒子与待发泡的[0032]可用于本公开的泡沫组合物和方法中的表面改性的纳米粒子具有改变纳米粒子6或从该表面基团衍生的试剂具有与待发泡的媒介物的溶解度参数相似的溶解度参数。例不反应的增容基团。可选择增容基团以使得纳米粒子比处理前的纳米粒子相对更具极性，3对于W是酸基团的，如下文进一步详细描述的。对于A为硅烷(_Si(Y)x(Z)3_x)的实施方案中的任何实施方BA)7基)甲氧基乙氧基乙氧基乙基氨基甲酸酯；N_(3_三乙氧基5,258,225号(Katsamberis)中描述了使用硅烷官能化的(甲基)丙烯酸酯对二氧化硅进行基丙烯酰氧基乙基)酯以及它们的组合。对纳米粒子赋予极性特性和反应性的可用的表面专利第5,648,407号(Goetz等人)中公开了尤其适于环氧树脂组合物的表面改性基团的示以粉末或胶态分散体的形式)并使该表面改性剂与纳米粒子进行反应。其它可用的表面改8正辛基三甲氧基硅烷、异辛基三甲氧基硅烷以及它们的组合)表面改性的二氧化硅纳米粒改性剂)以及它们的组合和有机钛酸酯及其混合物对二氧化硅纳米粒子进位于伊利诺斯州内珀维尔市的纳尔科化学公司(NalcoChemicalCo.,Naperville,IL)得国专利第6,329,058中(Arney等人有机分子的具体示例包括烷基化巴克敏斯特·富勒烯(富勒烯)和烷基化聚酰氨基胺括从密苏里州圣路易斯奥尔德里奇化学公司(MilliporeSigma,St.Louis,Missouri)获得C3至C183至C12[0046]将表面改性的纳米粒子的胶态分散体加入媒介物的另一种方法包括将表面改性9[0047]表面改性的纳米粒子可以以足以提供能够发泡的组合物的任何量添加到媒介物围存在于该泡沫组合物中。表面改性的纳米粒子可以以基于泡沫组合物的总重量的至少包含硅酮MQ树脂。硅酮MQ树脂是由被称为M单元和Q单元的结构单元制成的有机硅聚合物，[0052]可通过一种或多种由式(R)3_Si_R1表示的化合物和一种或多种由式(R1)4Si表示A)些实施方案中，硅酮MQ树脂的羟基含量在185毫当量/千克至1840毫当量/千克(meq/kg)的包含聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷。聚二甲基硅氧烷是由被称为D单元的结构单元制烯烃改性的聚二甲基硅氧烷是未卤化的。聚二甲基硅氧烷包含由式II表示的重复二价单具有烷亚基、芳基烷亚基或烷基芳亚基基团的一部分。被醚插入的烷亚基的一个示例是–[0062]重复单元的数目和聚硅氧烷的分子量可例如使用本领域技术人员已知的技术通合以基于泡沫组合物的总重量的0.1重量％至10重量％的范围存在于该泡沫组合物中。在聚二甲基硅氧烷或它们的组合可用于增加泡沫高度和/或稳定该泡沫组合物。在一些实施氰酸酯和多元醇以及由其制造的聚氨酯可用于本公开的泡沫组合物中。在一些实施方案元醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。一元醇的合适的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯包括由式V表甲基丙烯酸酯以及它们的组合。用于媒介物的合适的单体的另外的示例包括式(VI)的(甲基)丙烯酸仲位烷基酯的至少两种或至少三种结构异构[0078]其中R7和R8各自独立地为C1至C30饱和直链烷基基团；R7和R8中的碳的数目的总和用于制造和使用此类单体和单体混合物的方法描述于美国专利第9,102,774号(Clappe[0079]第二单体单元可以比第一单体单元更具极性。可用于制备丙烯酸PSA的合适的第[0080]交联的丙烯酸PSA可以例如通过在制剂中纳入一种或多种多官能交联单体来制类聚合物的单体的总重量的75重量％至100重量％的量使用，并且如上所述的第二单体以基于用于制造丙烯酸类聚合物的单体的总重量的0重量％至25重量％的量使用。在一些实案所述的第一丙烯酸类单体和第二丙烯酸类单体。合适的光引发剂包括I型或II型光引发氧基]。许多光引发剂可例如以商品名“IRGACURE”从伊利诺伊州万达利亚巴斯夫(BASF，二(异丁腈)(AIBN))、以及它们的组合。可商购获得的热引发剂的示例包括：以商品名“VAZO”购自美国特拉华州威明顿市的科慕公司(TheChemoursCompany(Wilmington,光引发剂可以以有效促进单体聚合的任何量使联剂的示例包括在激发状态下能够夺氢的烯键式不饱和化合物(如丙烯酸酯化二苯甲酮，多玛公司(SartomerCompany,Exton,PA)获得的对丙烯酰氧基二苯甲酮；美国专利第5,[0090]在本公开的泡沫组合物和/或通过本公开的方法制造的泡沫组合物的一些实施方在它们的任何实施方案中的任何实施方案中描述的第一丙烯酸类单体和第二丙烯酸类单体)和由该至少一种丙烯酸类单体的部分聚合制造的聚合物。该媒介物可以是聚合物在至[0091]可用的无溶剂聚合方法在美国专利第4,379,201号(Heilmann等人)中有所公开。起初，可以用一部分光引发剂通过在惰性环境中将第一与第二单体的混合物暴露于UV辐可以将这种含有交联剂的最终浆料(例如，其可以具有在23℃下约500厘泊(cps)至约10,步聚合和交联。可通过用聚合物膜(诸如对UVPET膜)覆盖一层光敏性浆料来实现足够惰[0094]本公开的泡沫组合物和/或通过本公开的方法制造的泡沫组合物可包括中空微球姆斯特丹的阿克苏诺贝尔公司(AkzoNobel,Amsterdam,TheNetherlands)获得的弹性体3M公司(3MCompany,SaintPaul,Minnesota)以等级剂的示例包括可以商品名称“FLORAL”(包括FORAL85E”)(高度氢化精制胶松香(gum名“FORAL3085”(高度加氢精制木松香的甘油酯)从佐治亚州不伦瑞克皮诺瓦(Pinova,如“REGALITE7100”(一种部分氢化的烃类树脂)，可从从田纳西州金斯波特市的伊士曼(Eastman,Kingsport,Tennessee[0096]在一些实施方案中，该媒介物包括基于该媒介物的总重量的至少约1重量％且至采用的话)的量将取决于增塑剂的性质及增塑剂与媒[0098]在一些实施方案中，本公开的泡沫组合物和/或通过本公开的方法制造的泡沫组大约0.1重量％或更高和大约2重量％或更低或大约1重量％或更低的量使用硅烷[0100]在一些实施方案中，本公开的泡沫组合物和/或通过本公开的方法制造的泡沫组氯222三氟乙烷(HCFC123)和1氯1,2,2,2四氟乙烷(HCFC124)、三氯一氟甲烷(CFC[0106]在一些实施方案中，本公开的泡沫组合物和/或通过本公开的方法制造的泡沫组碱金属盐与碳酸盐或碳酸氢盐的组合。可用的多元羧酸的碱金属盐的示例包括2,3一二羟[0109]如下文实施例中实施例1至6与比较例1的比较所示，据报道为消泡剂或防泡剂的硅酮MQ树脂对丙烯酸类单体的媒介物中的表面改性的纳米粒子的发泡能力不会产生不利合比只包含表面改性的纳米粒子或聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷的组合物更能够发数均分子量不大于10,000克/摩尔之外，用于实施例7和实施例8的聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷包含乙烯氧基基团，而用于实施例9的聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷包含[0110]本公开提供了一种用于制造如上文在其实施方案中的任何实施方案中描述的本公开的泡沫组合物的方法。该方法包括将发泡剂引入组合物中以在该组合物中形成空隙，该组合物包含媒介物、粒径不大于100纳米的表面改性的纳米粒子和硅酮MQ树脂或聚氧化[0112]本公开的泡沫组合物和/或通过本公开的方法制造的泡沫组合物适用于多种应与汽车窗用玻璃相关的应用(包括垫圈和密封剂)、建筑行业中的应用(包括结构部件(例在它们的实施方案中的任何实施方案中描述的泡沫组合物中的任何泡沫组合物可施加到或多种由式(R)3_Si_R1表示的化合物和一种或多种由式(R1)4Si表示的化合物的反应来制实施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第七实施方案中任一项所述的泡沫组合化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷包含由式II表示的重[0124]和由式_Q_(OR2)n_OR3表示的末端单元中的至[0125]泡沫组合物，其中所述聚氧化烯烃改性的聚二甲基硅氧烷的数均分子量不大于50,000克/据第一实施方案至第十六实施方案中任一项所述的泡沫组合物，其中所述媒介物包括聚施方案中，本公开提供了根据第一实施方案至第十八实施方案中任一项所述的泡沫组合式(VI)的(甲基)丙烯酸仲位烷基酯的至少两种或至少三种结构异构体的混合物中的至少表面改性的纳米粒子包含烷基化巴克敏斯特·富勒烯或烷基化聚酰胺基胺树状大分子中物，其中所述表面改性的纳米粒子以基于所述泡沫组合物的总重量的0.1重量％至10重