快速固化型天冬氨酸酯聚硅氧烷混合涂料的制作方法_4

文档序号:9548448阅读:来源:国知局
藻土、烧结粘土、 粘土、二氧化钛、膨润土、有机膨润土、氧化铁、氧化锌、活性锌白和纤维状填料,如玻璃纤维 或长丝。该填料在本发明的一个实施方案中可具有任何合适的粒度;填料粒度可以为5纳 米至10微米,在一些情况中10纳米至5微米,在另一些情况中25纳米至1微米。在使用 填料时,它们可用于提高固化材料的拉伸强度。
[0067] 可用于本发明的粘度调节剂的非限制性实例包括碱溶性、酸溶性和疏水改性的碱 溶性或酸溶性乳液聚合物、可作为ACRYS0L?获自RohmandHaasCompany的那些、纤维素 塑料、改性纤维素塑料、天然树胶,如黄原胶等。
[0068] 可用于本发明的颜料的非限制性实例包括二氧化娃、碳酸I丐、碳酸镁、氧化钛、氧 化铁和炭黑。该颜料可具有任何合适的粒度。例如,在本发明的一个实施方案中,填料粒度 可以为5纳米至10微米,在一些情况中10纳米至5微米,在另一些情况中25纳米至1微 米。除本领域技术人员公知的颜料的标准用途外,它们还可用于提高固化材料的拉伸强度。 [0069] 可用于本发明的染料的非限制性实例包括媒染染料,即由植物、昆虫和藻类制成 的染料,和直接染料,非限制性实例是基于联苯胺或联苯胺衍生物的那些。
[0070] 可用于本发明的紫外线(UV)吸收剂的非限制性实例包括苯并三唑基紫外线吸收 剂、水杨酸酯基紫外线吸收剂、二苯甲酮基紫外线吸收剂、受阻胺基光稳定剂和镍基光稳定 剂。
[0071] 可用于本发明的热稳定剂的非限制性实例包括HC1清除剂(非限制性实例是环 氧化大豆油)、硫代二丙酸酯(非限制性实例是十二烷基酯、十八烷基酯、十四烷基酯或 十三烷基酯)、巯基苯并咪唑、2-巯基苯并咪唑的锌盐、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二(十八 烷基)二硫醚、季戊四醇四_(β-十二烷基巯基)_丙酸酯和磷酸铅。
[0072] 可用于本发明的抗氧化剂的非限制性实例包括2, 6-二-叔丁基酚、2, 4-二-叔丁 基酚、2, 6-二-叔丁基-4-甲基酚、2, 5-二-叔丁基氢醌、正十八烷基-3-(3, 5-二-叔丁 基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3- (3, 5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、2, 2'-亚 甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)、4,V-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基酚)、4,V-硫代双 (3-甲基-6-叔丁基酚)、Ν,f-二苯基-对苯二胺、6-乙氧基-2, 2, 4-三甲基-1,2-二 氢喹啉和以商品名IRGAN0X?获自CibaSpecialtyChemicals,Basel,Switzerland的抗 氧化剂。
[0073]在本发明的各种实施方案中,包含组分(I)和组分(II)的混合涂料组合物当保存 在无湿环境中时在50°C下稳定。本文所用的术语"稳定"是指该组合物不胶凝或增粘至不 再自由流动的程度。
[0074]本发明的实施方案还提供涂布基底的方法,其包括将上述混合涂料组合物施加到 基底的至少一部分表面上。可通过标准方法,如刷涂、喷涂、刮涂(spreadcoating)、溢流涂 布(floodcoating)、流延、浸涂和辊涂施加该组合物。该混合涂料组合物可以是透明的或 着色的。
[0075] 如上所述的混合涂料组合物以合适的方式混合在一起并以大约1至大约30密尔, 更优选大约2至大约10密尔的厚度施加到预期基底上。厚度的优选范围取决于要制造的 最终制品。在一些实施方案中,需要较低的薄膜厚度,如具有大约2至大约8密尔或大约4 至大约6密尔厚度的涂层。可以使用多道次的涂布系统,如喷涂系统直至实现所需厚度。
[0076] 如上所述的混合涂料组合物优选配制成具有30秒至30分钟,更优选45秒至15 分钟的表干时间的施加涂层。该涂层足够全能以用于快速或缓慢体系(取决于所用组分), 并可根据用户的需求上调或下调表干时间。此外,根据所用催化剂和多异氰酸酯混合物的 性质和量,该混合涂料组合物的适用期通常为至少1小时。
[0077] 优选地,在使组分I与组分II的比率保持1:10至10:1体积比的同时在基底上喷 涂本发明的混合涂料组合物。
[0078] 在本发明的一个方面中,本发明的混合涂料组合物可以施加到基底上以作为顶涂 层涂布基底。优选的应用领域在于作为汽车OEM的顶涂层和汽车修补材料。该混合涂料还 适用于防腐蚀用途、用于普通工业涂料、木材和家具的涂料、塑料的涂料和玻璃涂料。
[0079] 合适的基底的另一些实例包括,但不限于,金属、天然和/或人造石、陶瓷、玻 璃、砖、水泥、混凝土、煤渣砖、木材和它们的复合材料和层压材料;壁板、干式墙、石膏板 (sheetrock)、水泥板、塑料、纸、PVC、泡沫聚苯乙稀、塑料复合材料、丙稀酸类复合材料、饱 和或不饱和聚氨酯复合材料、饱和或不饱和聚酯复合材料、沥青、玻璃纤维、土壤或砂砾。 实施例
[0080] 通过下列实施例例示但无论如何不限制本方法,其中除非另行规定,引述的量代 表重量份或重量百分比。
[0081] 实施例1 本实施例显示根据本发明的硅烷官能天冬氨酸酯的制备。根据美国专利No. 5, 364, 955制备天冬氨酸酯树脂。在25°C下经2小时向配有搅拌器、热电偶、氮气入口、加料 漏斗和冷凝器的5升烧瓶中加入356克(1.99当量(eq. ))3_氨基丙基三甲氧基硅烷,接着 341. 6克(1. 99当量)马来酸二乙酯,并在此温度下保持5小时。通过碘滴定法测得的不饱 和值为0.6,表明该反应大约99%完成。胺值为140. 6mgKOH/g树脂。使用Brookfield? DigitalViscometer,ModelDV-II+,BrookfieldEngineering,Inc. ,Middleboro, Mass·,心轴52, 100rpm在25°C下测得的粘度为11cps。
[0082] 实施例2 使用下表1中所列的原材料制备本发明的双组分混合涂料组合物。如实施例1中制 备N-(3-三甲氧基甲娃烷基丙基)-天冬氨酸二乙酯。DowCorning? 3074中间体是甲氧 基官能的聚硅氧烷,Kronos? 2310是二氧化钛颜料,Sylosiv?A-4是去湿剂,且Desmodur? N-3390是基于HDI三聚物的脂族多异氰酸酯。混合表1中的双组分混合涂料组合物并喷涂 到基底上。该组合物表现出大于2小时的适用期,仍在15分钟(23°C,50%湿度)内达到硬 干,表现出在60°下74的光泽度。
[0083]在Q-LabQUV/SE中使用ASTMD4587''StandardPracticeforFluorescent UV-CondensationExposuresofPaintandRelatedCoatings〃对这种样品的耐候性测试 表现出经4000小时试验周期的良好保光性(14%损失;表2)。这与可购得的环氧聚硅氧烷 树脂,如PPGIndustriesPSX? 700相当,后者经相同时期表现出20%损失。另外,使用ASTM D4366-95''StandardTestMethodsforHardnessofOrganicCoatingsbyPendulum DampingTests"的摆撞硬度测试表现出摆动93. 5次的平均阻尼,这与130. 9秒阻尼时间相 关联。
[0084]表1
[0086] 实施例3 使用下表3中所列的原材料制备本发明的另一双组分混合涂料组合物。如实施例1中 制备N-(3-三甲氧基甲娃烷基丙基)-天冬氨酸二乙酯。DowCorning? 3074中间体是甲氧 基官能的聚硅氧烷,Kronos? 2310是二氧化钛颜料,Sylosiv?A-4是去湿剂,且Desmodur? N-3390是基于HDI三聚物的脂族多异氰酸酯。
[0087]表 3
[0088]实施例4 配制本发明的几种双组分混合涂料组合物(表4),混合并喷涂到基底上。使用γ-氨基 丙基三甲氧基硅烷或γ-氨基丙基三乙氧基硅烷生成Ν-烷氧基甲硅烷基烷基-天冬氨酸 酯,且催化剂是1,5-二偶氮双环[4.3.0]壬-5-烯或二月桂酸二丁基锡。
[0089] 在23°C和50%湿度下记录触干(set-to-touch) (STT)和硬干(HD)时间。表3中 显示的结果清楚表明,干燥时间不仅取决于催化剂量(比较配方C和E的STT和HD时间),还 取决于N-烷氧基甲硅烷基烷基-天冬氨酸酯的选择(比较配方A和B的STT和HD时间)。
[0090] 表 4
[0091] 实施例5 如表5中所列配制对比性双组分聚脲涂料组合物。Desmophen? NH 1420是氨 基官能的聚天冬氨酸酯且Desmodur? N-75是脂族多异氰酸酯,两者都可获自Bayer MaterialScience, LLC (Pittsburgh, PA) ;Byk?_307是湿润剂;Tinuvin? 292和 Tinuvin? 1130是来自BASF的光稳定剂。
[0092] 表5
[0093] 实施例6 通过暴露在几种标准酸中,测试本发明的混合涂料组合物(表1)和对比性聚脲涂料(表 5)的耐化学性。基于在如表6中描述和显示的具体暴露时间段后该酸的物理作用将结果 分级。本发明的混合涂料组合物表现出与聚脲涂料组合物(对比例)相比优异的耐化学暴露 性。
[0094] 表 6
[0095] 要认识到,上述实施方案和执行方式是示例性的,且本发明的各个方面可能具有 超出具体描述的文本的适用性。此外,要理解的是,这些实施方案和执行方式不限于所述的 特定组分、方法或程序,因为这些可变。说明书中使用的术语仅为了例示特定版本或实施方 案,而无意限制它们在本公开内容中的范围,这仅受所附权利要求书限制。
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