專(zhuān)利名稱(chēng)：聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和具有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和具有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物。更具體地，本發(fā)明涉及可以在地板涂料中用作粘合劑樹(shù)脂的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂以及具有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的用于底板涂料的材料的實(shí)例包括環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂等。環(huán)氧樹(shù)脂具有相對(duì)較高的耐壓強(qiáng)度、抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和粘附強(qiáng)度。此外，環(huán)氧樹(shù)脂具有相對(duì)較高的化學(xué)品和溶劑抵抗力。因此，環(huán)氧樹(shù)脂在諸如飛機(jī)、建筑等多種領(lǐng)域中作為保護(hù)和裝飾以及地板用的修補(bǔ)材料、裝飾材料、涂料材料。然而，環(huán)氧樹(shù)脂的韌性、柔性、耐光性以及耐風(fēng)化性不足以作為地板涂料材料使用。
聚氨酯樹(shù)脂通常具有相對(duì)較高的韌性、柔性、耐蝕性和粘附強(qiáng)度。此外，根據(jù)反應(yīng)物的組成比，聚氨酯樹(shù)脂可以具有不同的硬度和柔韌性，并且聚氨酯樹(shù)脂可以具有非常高的硬度或橡膠樣的性質(zhì)。因此，聚氨酯樹(shù)脂可以被用于多種領(lǐng)域，例如涂料、泡沫、地板涂料材料、防水材料、密封材料等。然而，在聚氨酯樹(shù)脂固化時(shí)，聚氨酯樹(shù)脂通過(guò)與大氣中和/或物體表面上的水分接觸產(chǎn)生氣態(tài)二氧化碳，從而產(chǎn)生泡沫。
為了解決上述問(wèn)題，已經(jīng)應(yīng)用了使用聚醚環(huán)氧樹(shù)脂作為環(huán)氧樹(shù)脂的方法以及加入吸濕劑制備聚氨酯樹(shù)脂的方法。然而，聚醚環(huán)氧樹(shù)脂具有相對(duì)較差的力學(xué)性質(zhì)，并且吸濕劑的效果是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供能夠改善涂層的力學(xué)性質(zhì)和防潮性的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
本發(fā)明還提供含有上述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物。
在本發(fā)明的一方面，通過(guò)將約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯?；衔镞M(jìn)行反應(yīng)以制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，所述多元醇具有約200至3000的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述二異氰酸酯化合物具有約70至140的異氰酸酯基團(tuán)當(dāng)量，所述丙烯?；衔锞哂屑s100至500的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂具有約300至2000mgKOH/g的雙鍵當(dāng)量并且具有約800至8000的數(shù)均分子量。
例如，所述多元醇可以包括選自聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己內(nèi)酯二醇和聚丁二烯二醇中的至少一種。
例如，所述二異氰酸酯化合物可以包括選自1，6-己二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、4，4-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對(duì)四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯、二異氰酸二甲苯酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的至少一種。
例如，所述丙烯酰基化合物可以包括選自丙烯酸-2-羥乙基酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙基酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸-4-羥丁基酯和通過(guò)上述化合物與ε-己內(nèi)酯反應(yīng)制備的共聚物中的至少一種。
例如，所述多元醇可以與所述二異氰酸酯化合物反應(yīng)以生成聚氨酯預(yù)聚物，并且所述聚氨酯預(yù)聚物可以預(yù)所述丙烯?；衔锓磻?yīng)?；蛘?，所述二異氰酸酯化合物可以與所述丙烯?；衔锓磻?yīng)以生成基于丙烯?；幕衔铮⑶宜龌诒；幕衔锟梢耘c所述多元醇反應(yīng)。
在本發(fā)明的另一方面，環(huán)氧涂料組合物包括約30％至約50％重量比的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、約5％至約20％重量比的環(huán)氧樹(shù)脂、約30％至約50％重量比的填料以及約3％至約20％重量比的胺固化劑。通過(guò)將約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯?；衔镞M(jìn)行反應(yīng)以制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，所述多元醇具有約200至3000的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述二異氰酸酯化合物具有約70至140的異氰酸酯基團(tuán)當(dāng)量，所述丙烯?；衔锞哂屑s100至500的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂具有約300至2000mgKOH/g的雙鍵當(dāng)量并且具有約800至8000的數(shù)均分子量。
例如，所述環(huán)氧樹(shù)脂可以包括選自聚環(huán)氧烷、縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的至少一種。
例如，所述填料可以包括選自硅酸鋁、晶體二氧化硅、硫酸鋇、滑石和碳酸鈣中的至少一種。
例如，所述胺固化劑可以包括選自酰氨基胺、酰氨基酰胺胺、曼尼希堿、聚醚胺、間二甲苯二胺、異氟爾酮二胺、乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺和四亞乙基五胺中的至少一種。
例如，所述環(huán)氧涂料組合物還可以含有約0.003％至約0.05％重量比的聚合抑制劑。
例如，所述環(huán)氧涂料組合物還可以含有約3％至約10％重量比的添加劑，所述添加劑包括固化加速劑、分散劑、消泡劑、抗沉降劑和勻化劑。
根據(jù)上述，聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和含有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物可以形成具有改善的力學(xué)性質(zhì)和防潮性的涂層。因此，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和環(huán)氧涂料組合物可以在非常潮濕的條件下形成涂層而不產(chǎn)生泡沫。
具體實(shí)施例方式
在下文中通過(guò)實(shí)施方案更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，可以通過(guò)不同的形式實(shí)施本發(fā)明并且不應(yīng)被解釋為受本文實(shí)施方案的限制。相反，提供這些實(shí)施方案以便使本公開(kāi)徹底完全，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。
本文使用的術(shù)語(yǔ)僅旨在描述特定的實(shí)施方案而非限制本發(fā)明。除非上下文明確地指出，當(dāng)用在本文中時(shí)，單數(shù)形式″a″、″an″和″the″也旨在包括復(fù)數(shù)形式。還可進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”(comprises或comprising)表示存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或附加有一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。
除非另有定義，本文使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同。進(jìn)一步還可以理解，諸如常用字典中所定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被解釋為具有與其相關(guān)領(lǐng)域中含義相一致的含義，并且除非本文明確地定義，不能以理想化或過(guò)于正規(guī)的方式對(duì)其進(jìn)行解釋。
聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，通過(guò)將約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯酰基化合物進(jìn)行反應(yīng)制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約300至約2000mgKOH/g并且具有約800至8000的數(shù)均分子量。
特別地，所述多元醇可以與所述二異氰酸酯化合物反應(yīng)以生成聚氨酯預(yù)聚物，并且所述聚氨酯預(yù)聚物可以與所述丙烯?；衔锓磻?yīng)以制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
或者，所述二異氰酸酯化合物可以與所述丙烯?；衔锓磻?yīng)以生成丙烯酰基異氰酸酯化合物，并且所述丙烯?；惽杷狨セ衔锟梢耘c所述多元醇反應(yīng)以制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。具體地，可以通過(guò)使二異氰酸酯化合物的異氰酸酯基團(tuán)與丙烯?；衔锏牧u基反應(yīng)來(lái)合成丙烯?；惽杷狨セ衔铩Ｒ虼?，丙烯酰基異氰酸酯化合物可以具有聚氨酯鍵，并且可以具有丙烯?；鶊F(tuán)和/或異氰酸酯基團(tuán)作為末端基團(tuán)。此外，可以通過(guò)丙烯?；惽杷狨セ衔锏漠惽杷狨セ鶊F(tuán)與多元醇的羥基反應(yīng)來(lái)制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
所述多元醇的羥基基團(tuán)當(dāng)量(分子量/羥基基團(tuán)的數(shù)目)為約200至約3000。所述多元醇的實(shí)例可以包括聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己內(nèi)酯二醇、聚丁二烯二醇等?？梢詥为?dú)或以其組合的形式使用這些多元醇。聚丙二醇可以具有兩個(gè)官能團(tuán)和/或三個(gè)官能團(tuán)。使用具有兩個(gè)官能團(tuán)的聚丙二醇所形成的涂層的韌性低于使用具有三個(gè)官能團(tuán)的聚丙二醇所形成的涂層的韌性。因此，使用具有三個(gè)官能團(tuán)的聚丙二醇有利于形成具有良好韌性的涂層。
所述二異氰酸酯化合物的異氰酸酯當(dāng)量為約70至約140。所述二異氰酸酯化合物的實(shí)例可包括1，6-己二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、4，4-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對(duì)四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯、二異氰酸二甲苯酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯等?？梢詥为?dú)或以其組合的形式使用這些二異氰酸酯化合物。當(dāng)聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂用于涂覆地板的涂料組合物中時(shí)，有利的是將甲苯二異氰酸酯用作二異氰酸酯化合物。
所述丙烯?；衔锏牧u基基團(tuán)當(dāng)量為約100至約500。其中所述丙烯酰基化合物的實(shí)例可包括丙烯酸-2-羥乙基酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙基酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸-4-羥丁基酯和以上述化合物與ε-己內(nèi)酯反應(yīng)制備的共聚物等?？梢詥为?dú)或以其組合的形式使用這些丙烯酰基化合物。優(yōu)選使用丙烯酸-2-羥乙基酯以減少聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的粘度。
在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂可以具有相對(duì)較高的防潮性。因此，含有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的涂料組合物可以有效地防止在涂層中產(chǎn)生泡沫。
環(huán)氧涂料組合物根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，環(huán)氧涂料組合物包括約30％至約50％重量比的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、約5％至約20％重量比的環(huán)氧樹(shù)脂、約30％至約50％重量比的填料以及約3％至約20％重量比的胺固化劑。
所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂可以與胺固化劑反應(yīng)以被固化。具體地，聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的丙烯?；鶊F(tuán)和環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基基團(tuán)可以與胺固化劑的胺基團(tuán)反應(yīng)以便胺固化劑將所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂化合。
通過(guò)將約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯?；衔锓磻?yīng)來(lái)制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約300至2000mgKOH/g并且具有約800至8000的數(shù)均分子量。
具體地，可以通過(guò)所述多元醇與所述二異氰酸酯化合物反應(yīng)合成聚氨酯預(yù)聚物，然后可以通過(guò)所述聚氨酯預(yù)聚物與所述丙烯酰基化合物反應(yīng)來(lái)制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。或者，可以通過(guò)所述二異氰酸酯化合物與所述丙烯?；衔锓磻?yīng)以制備丙烯酰基異氰酸酯化合物，然后所述丙烯酰基異氰酸酯化合物可以與所述多元醇反應(yīng)以制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂基本上與上述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂相同。因此，將不再進(jìn)一步解釋聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
所述環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例可以包括聚環(huán)氧烷、縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂等?？梢詥为?dú)或以其組合的形式使用這些環(huán)氧樹(shù)脂。聚環(huán)氧烷的實(shí)例可以包括聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚1，1-二甲基環(huán)氧乙烷等?？s水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例可以包括乙酸縮水甘油酯、丙酸縮水甘油酯、戊酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等的聚合物。
基于環(huán)氧涂料組合物的總重量，當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂的含量低于約5％重量比時(shí)，可以降低固化反應(yīng)的速率。當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂的含量高于約10％重量比時(shí)，使用該環(huán)氧涂料組合物所形成的涂層的硬度可以過(guò)度增加，并且可以降低涂層的擴(kuò)展率。
環(huán)氧涂料組合物中所使用的填料的實(shí)例可以包括晶體二氧化硅、硫酸鋇、硅酸鎂、硅酸鈣、云母、云母狀氧化鐵、碳酸鈣、鋅粉、鋁、硅酸鋁、石膏、滑石、長(zhǎng)石等。優(yōu)選地，在環(huán)氧涂料組合物中可以使用硅酸鋁、晶體二氧化硅、硫酸鋇、滑石和碳酸鈣。
基于環(huán)氧涂料組合物的總重量，當(dāng)填料的含量低于約30％重量比時(shí)，生產(chǎn)成本將過(guò)度增加。當(dāng)填料的含量高于約50％重量比時(shí)，所述環(huán)氧涂料組合物可以具有非常高的粘度，已致使用所述環(huán)氧涂料組合物形成的涂層的厚度可能不均勻。
胺固化劑的實(shí)例可以包括酰氨基胺、酰氨基酰胺胺、曼尼希堿、聚醚胺、間二甲苯二胺、異氟爾酮二胺、乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺等?？梢詥为?dú)或以其組合的形式使用這些胺固化劑。例如，可以使用D-230(商品名，由Huntsman Korea，Korea生產(chǎn))和HK-511(商品名，由Huntsman Korea生產(chǎn))。此外，聚醚胺的活性氫當(dāng)量可以是約30至約300。
基于環(huán)氧涂料組合物的總重量，當(dāng)胺固化劑的含量低于約3％重量比時(shí)，殘留的未反應(yīng)聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和/或未反應(yīng)環(huán)氧樹(shù)脂可能使以該環(huán)氧涂料組合物形成的涂層的力學(xué)和/或化學(xué)性質(zhì)劣化。當(dāng)胺固化劑的含量高于約10％重量比時(shí)，殘留的未反應(yīng)胺可能產(chǎn)生胺刷(aminebrush)。
所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂是具有雙鍵的不飽和化合物。因此，所述環(huán)氧涂料組合物可以進(jìn)一步含有聚合抑制劑以改善儲(chǔ)存穩(wěn)定性。例如，所述聚合抑制劑可以包括對(duì)苯二酚等?；诃h(huán)氧涂料組合物的總重量，聚合抑制劑的含量可以是約0.003％至約0.05％重量比。
所述環(huán)氧涂料組合物還可以含有約3％至約10％重量比的添加劑，所述添加劑例如是固化加速劑、分散劑、消泡劑、抗沉降劑、勻化劑等。
大多數(shù)添加劑是固化加速劑。所述固化加速劑的實(shí)例可以包括三-(二甲氨基苯酚)。例如DMP-30(商品名，由Air Products，U.S.A.生產(chǎn))和/或K-54(商品名，由Anchor Chemical，U.S.A.生產(chǎn))可以作為固化加速劑使用。
可以根據(jù)樹(shù)脂、填料、胺固化劑和固化加速劑的量和材料合適地選擇分散劑、消泡劑和勻化劑的具體實(shí)例。
可以將所述環(huán)氧涂料組合物分為含有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的主要部分，以及含有胺固化劑的固化部分。所述主要部分和固化部分可以分別儲(chǔ)存。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，使用所述環(huán)氧涂料組合物所形成的涂層具有相對(duì)改善的力學(xué)性質(zhì)，這包括韌性和彈性，以及相對(duì)較高的防潮性。
以下將參考具體實(shí)施例和實(shí)驗(yàn)詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的合成實(shí)施例1將約200g的聚丙二醇和約348.8g的甲苯二異氰酸酯置于帶有溫度計(jì)、冷凝器和攪拌器的燒瓶中，然后加熱至約80℃。將具有約100mgKOH/g羥基基團(tuán)當(dāng)量的PP-200(商品名，由Korea Polyol，Korea生產(chǎn))作為聚丙二醇使用。當(dāng)使用ASTM D-2572法測(cè)定的異氰酸酯基團(tuán)的含量低于約16％時(shí)，向燒瓶中滴加丙烯酸-2-羥基乙酯30分鐘以阻斷剩余的異氰酸酯基團(tuán)。此后，使用紅外(IR)光譜分析測(cè)定混合物。當(dāng)異氰酸酯基團(tuán)的峰消失時(shí)，停止反應(yīng)，這樣就制備了聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
由此獲得的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約390mgKOH/g。Gardner粘度(在約25℃下，乙酸丁酯中約70％不揮發(fā))為U-V，并且聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的數(shù)均分子量為約780。
實(shí)施例2除了將具有約500mgKOH/g羥基基團(tuán)當(dāng)量的PP-1000(商品名，由Korea Polyol生產(chǎn))作為聚丙二醇使用以外，使用與實(shí)施例1基本相同的方法來(lái)制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
由此獲得的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約790mgKOH/g。聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的Gardner粘度(在約25℃下，乙酸丁酯中約70％不揮發(fā))為K+，并且聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的數(shù)均分子量為約1,580。
實(shí)施例3除了將具有約1000mgKOH/g羥基基團(tuán)當(dāng)量的PP-2000(商品名，由Korea Polyol生產(chǎn))作為聚丙二醇使用以外，使用與實(shí)施例1基本相同的方法來(lái)制備聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
由此獲得的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約1290mgKOH/g。聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的Gardner粘度(在約25℃下，乙酸丁酯中約70％不揮發(fā))為Z4-，并且聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的數(shù)均分子量為約2,580。
實(shí)施例4將約174g的甲苯二異氰酸酯置于帶有溫度計(jì)、冷凝器和攪拌器的燒瓶中，然后加熱至約50℃。向燒瓶中滴加約122g的丙烯酸-2-羥基乙酯2小時(shí)。當(dāng)異氰酸酯基團(tuán)當(dāng)量大于約311時(shí)，停止反應(yīng)，這樣就制備了丙烯?；惽杷狨セ衔铩?br> 將約296g的丙烯?；惽杷狨セ衔锖图s950g的PP-2000相互混合，然后加熱至約90℃以維持反應(yīng)。此后，使用紅外光譜分析測(cè)定混合物。當(dāng)異氰酸酯基團(tuán)的峰消失時(shí)，停止反應(yīng)，這樣就制備了聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。由此獲得的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的Gardner粘度(在約25℃下)為Z6+，并且聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約1,188mgKOH/g。
實(shí)施例5將實(shí)施例4制備的約296g的丙烯?；惽杷狨セ衔锖图s950g的聚1，4-丁二醇相互混合，然后加熱至約90℃以維持反應(yīng)。此后，使用紅外光譜分析測(cè)定混合物。當(dāng)異氰酸酯基團(tuán)的峰消失時(shí)，停止反應(yīng)，這樣就制備了聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。由此獲得的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的Gardner粘度(在約25℃下，乙酸丁酯中約70％不揮發(fā))為Z7+，并且聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的雙鍵當(dāng)量為約1,188mgKOH/g。
環(huán)氧涂料組合物的制備在實(shí)施例6、7和8中，制備分別含有實(shí)施例1、2和3中合成的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物的主要部分。此外，制備含有環(huán)氧樹(shù)脂而不含聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的對(duì)比實(shí)施例1。環(huán)氧涂料組合物所含組分的含量如下表1所示。含量的單位以重量百分?jǐn)?shù)表示。
表1


如表1所示，YD-128(商品名，由Kukdo Chemical，Korea生產(chǎn))是環(huán)氧樹(shù)脂，并且DISPERBYK-103(商品名，由BYK-Chemie，Germany生產(chǎn))是分散劑。BARYTE NB-0030(商品名，由Korea SemiconductorMaterial，Korea生產(chǎn))、ASP-170(商品名，由Engelhard，U.S.A.生產(chǎn))以及KORSIL 5500(商品名，由21stCentury Silica，Korea生產(chǎn))是填料。BYK-066N(商品名，由BYK-Chemie生產(chǎn))是消泡劑，BYK-410和BYK-405(商品名，由BYK-Chemie生產(chǎn))是抗沉降劑。
具體地，以約3000rpm的速率攪拌含有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、填料和添加劑的混合物，以便使混合物具有不亞于3NS的粒徑。此外，將約60％重量比的HK-511胺固化劑和約40％重量比的K-54固化加速劑相互混合以制備環(huán)氧涂料組合物的固化部分。
將所述主要部分和固化部分相互混合以制備環(huán)氧涂料組合物，使得胺固化劑的活性氫當(dāng)量與主要部分的雙鍵當(dāng)量和環(huán)氧基基團(tuán)當(dāng)量之和的比率為約0.9∶1至約1.1∶1。下表2說(shuō)明了主要部分與固化部分的重量比。
表2

涂層的評(píng)價(jià)將實(shí)施例6至8和對(duì)比實(shí)施例1制備的環(huán)氧涂料組合物分別涂敷到物體上以形成涂層。根據(jù)KS M-6518，使用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定每一涂層的伸長(zhǎng)率和抗拉強(qiáng)度，所得結(jié)果如下表3所示。
表3

參考表3，使用實(shí)施例6至8中制備的環(huán)氧涂料組合物所形成的涂層的伸長(zhǎng)率大大高于使用對(duì)比實(shí)施例1中制備的環(huán)氧涂料組合物所形成的涂層的伸長(zhǎng)率，并且抗拉強(qiáng)度不低于對(duì)比實(shí)施例1中制備的環(huán)氧涂料組合物所形成的涂層的抗拉強(qiáng)度。
根據(jù)上述，聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和具有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物可以形成具有改善力學(xué)性質(zhì)和防潮性的涂層。因此，聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和環(huán)氧涂料組合物可以在非常潮濕的條件下形成涂層而不產(chǎn)生泡沫。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，但是可以理解本發(fā)明并不限于這些示例性的實(shí)施方案，在不偏離本發(fā)明權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，其通過(guò)使約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯酰基化合物進(jìn)行反應(yīng)而制備，所述多元醇具有約200至3000的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述二異氰酸酯化合物具有約70至140的異氰酸酯基團(tuán)當(dāng)量，所述丙烯?；衔锞哂屑s100至500的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂具有約300至2000mgKOH/g的雙鍵當(dāng)量并且具有約800至8000的數(shù)均分子量。
2.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，其中所述多元醇包括選自聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己內(nèi)酯二醇和聚丁二烯二醇中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，其中所述二異氰酸酯化合物包括選自1，6-己二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、4，4-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對(duì)四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯、二異氰酸二甲苯酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，其中所述丙烯酰基化合物包括選自丙烯酸-2-羥乙基酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙基酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸-4-羥丁基酯和通過(guò)這些化合物與ε-己內(nèi)酯反應(yīng)制備的共聚物中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，其中通過(guò)將所述多元醇與所述二異氰酸酯化合物反應(yīng)來(lái)合成聚氨酯預(yù)聚物，并且通過(guò)將所述聚氨酯預(yù)聚物與所述丙烯?；衔锓磻?yīng)來(lái)制備所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
6.如權(quán)利要求1所述的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，其中通過(guò)將所述二異氰酸酯化合物與所述丙烯?；衔锓磻?yīng)來(lái)合成基于丙烯?；幕衔铮⑶彝ㄟ^(guò)將所述基于丙烯?；幕衔锱c所述多元醇反應(yīng)來(lái)制備所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂。
7.環(huán)氧涂料組合物，其包括約30％至約50％重量比的聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂是通過(guò)將約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯?；衔镞M(jìn)行反應(yīng)制備的，所述多元醇具有約200至3000的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述二異氰酸酯化合物具有約70至140的異氰酸酯基團(tuán)當(dāng)量，所述丙烯?；衔锞哂屑s100至500的羥基基團(tuán)當(dāng)量，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂具有約300至2000mgKOH/g的雙鍵當(dāng)量并且具有約800至8000的數(shù)均分子量；約5％至約20％重量比的環(huán)氧樹(shù)脂；約30％至約50％重量比的填料；以及約3％至約20％重量比的胺固化劑。
8.如權(quán)利要求7所述的環(huán)氧涂料組合物，其中所述多元醇包括選自聚丙二醇、聚乙二醇、聚四氫呋喃二醇、聚己內(nèi)酯二醇和聚丁二烯二醇中的至少一種；所述二異氰酸酯化合物包括選自1，6-己二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、4，4-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、對(duì)四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯、二異氰酸二甲苯酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的至少一種；以及所述丙烯酰基化合物包括選自丙烯酸-2-羥乙基酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙基酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸-4-羥丁基酯和通過(guò)上述化合物與ε-己內(nèi)酯反應(yīng)制備的共聚物中的至少一種。
9.如權(quán)利要求7所述的環(huán)氧涂料組合物，其中所述環(huán)氧樹(shù)脂包括選自聚環(huán)氧烷、縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的至少一種。
10.如權(quán)利要求7所述的環(huán)氧涂料組合物，其中所述填料包括選自硅酸鋁、晶體二氧化硅、硫酸鋇、滑石和碳酸鈣中的至少一種。
11.如權(quán)利要求7所述的環(huán)氧涂料組合物，其中所述胺固化劑包括選自酰氨基胺、酰氨基酰胺胺、曼尼希堿、聚醚胺、間二甲苯二胺、異氟爾酮二胺、乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺和四亞乙基五胺中的至少一種。
12.如權(quán)利要求7所述的環(huán)氧涂料組合物，其還含有約3％至約10％重量比的添加劑，所述添加劑包括固化加速劑、分散劑、消泡劑、抗沉降劑和勻化劑。
13.如權(quán)利要求7所述的環(huán)氧涂料組合物，其還含有約0.003％至約0.05％重量比的聚合抑制劑。
全文摘要
在聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和含有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物中，所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂是通過(guò)將約18％至約22％摩爾比的多元醇、約36％至約44％摩爾比的二異氰酸酯化合物和約36％至約44％摩爾比的丙烯?；衔镞M(jìn)行反應(yīng)而制備。所述聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂和所述含有聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂的環(huán)氧涂料組合物可以形成具有改善的力學(xué)性質(zhì)和防潮性的涂層。
文檔編號(hào)C08G18/72GK1990518SQ200610170450
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者樸德珉, 李智勛, 李柱吉 申請(qǐng)人:Dpi控股株式會(huì)社