CN102532475A - 聚脲树脂组合物和固化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚脲树脂组合物和固化剂。提供一种聚脲树脂组合物,其满足以下三条要求:树脂组合物提供充分的用于成形的时间,不需要长时间固化和实现高固化反应速率;固化适当地进行而不受气候条件如低温低湿的影响;和表面不会由于紫外线暴露而引起黄变。所述聚脲树脂组合物为包括脂肪族或脂环族多异氰酸酯和包含由式(1)表示的双(n-烷基氨基环己基)甲烷的固化剂的双组分固化型聚脲树脂组合物。所述聚脲树脂组合物进一步包括酮亚胺或醛亚胺。在式(1)中,r1和r2各自独立地表示具有1-10个碳原子的烷基,r3至r6各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基。
Description
技术领域
本发明涉及聚脲树脂组合物和固化剂,具体地涉及提供充分的用于成形的时间和达到有效进行固化的聚脲树脂组合物和固化剂。
背景技术
由多异氰酸酯和包含多胺的固化剂的两种液体组分构成的双组分固化型聚脲树脂组合物在室温下快速固化,并且作为固化产物的聚脲树脂具有显著的机械强度。此外,脂肪族聚脲树脂较少引起作为芳香族聚脲树脂的缺点的由于紫外线暴露导致黄变,因此它们已广泛用于各种涂料、地板材料、防水材料、粘合剂、密封剂和涂覆材料(coating materials)。脂肪族聚脲树脂通过将由脂肪族多异氰酸酯构成的主剂与由脂肪族多胺构成的固化剂混合而获得,并且在两种液体组分混合之后即刻发生固化反应。因此,允许用于成形的时间(可用时间)不充分。
根据在为了生产均匀成型品的研究下的方法,混合之后即刻的固化反应速率降低,由此延长允许用于成形的时间。例如,当用作涂料时,因为液体混合物使用泥铲、抹刀或辊施涂,然后固化,所以直到液体混合物的粘度达到100000mPa·s的时间需要至少15分钟。作为降低固化反应速率的方法,日本专利2759053描述了使用双(N-烷基氨基环己基)甲烷作为固化剂的方法,所述双(N-烷基氨基环己基)甲烷为其氨基用大体积烷基取代的脂肪族仲二胺(secondary aliphatic diamine)。
根据该方法,固化反应速率比使用脂肪族伯多胺(primaryaliphatic polyamine)的情况低。然而,当脂肪族多异氰酸酯中异氰酸酯的质量百分比高时,可用时间会不充分。稀释剂如聚丙二醇(PPG)可以用于延长可用时间,但固化产物具有低硬度。
根据日本专利申请特开H07-138338中描述的方法,多胺与醛或酮反应,并作为具有亚氨基(>C=N-)键的亚胺化合物(酮亚胺或醛亚胺)使用。在该方法中,没有伯多胺(primary polyamine)产生,除非酮亚胺或醛亚胺暴露于湿气中,因此实现长的可用时间。然而,固化时间趋于过长,因而在包括低温低湿的冬季条件下固化会需要长时间。
期望此类双组分固化型聚脲树脂组合物满足以下三条要求:1)树脂组合物具有适当的可用时间以提供充分的用于成形的时间,并且其固化反应有效地进行;2)其固化适当地进行而不受气候条件如低温低湿的影响;和3)树脂组合物不会由于紫外线暴露而引起黄变。
发明内容
本发明意欲提供聚脲树脂组合物和脂肪族或脂环族多异氰酸酯用固化剂,所述聚脲树脂组合物满足以下三条要求:1)树脂组合物提供充分的用于成形的时间,不需要长时间固化并实现高固化反应速率;2)固化适当地进行而不受气候条件如低温低湿的影响;和3)树脂组合物不会由于紫外线暴露而引起黄变。
本发明人已进行研究用于获得具有对于成形充分的适当可用时间并且固化不需要长时间的固化的双组分固化型聚脲树脂组合物。这些性质与现有技术中的彼此相互抵触。作为该结果,本发明人发现作为脂肪族仲二胺的双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺的组合补救它们的缺点,因而基于该发现已完成本发明。
更具体地,本发明涉及双组分固化型聚脲树脂组合物,其包括脂肪族或脂环族多异氰酸酯和包含由式(1)表示的双(N-烷基氨基环己基)甲烷的固化剂,所述聚脲树脂组合物进一步包括酮亚胺或醛亚胺:
其中R1和R2各自独立地表示具有1-10个碳原子的烷基,R3至R6各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基。
本发明还涉及脂肪族或脂环族多异氰酸酯用固化剂,所述固化剂包括由式(1)表示的双(N-烷基氨基环己基)甲烷,和酮亚胺或醛亚胺:
(其中R1和R2各自独立地表示具有1-10个碳原子的烷基,R3至R6各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基)。
本发明的聚脲树脂组合物满足以下要求:1)树脂组合物提供充分的用于成形的时间,不需要长时间固化并实现高固化反应速率;2)固化适当地进行而不受气候条件如低温低湿的影响;和3)树脂组合物不会由于紫外线暴露而引起黄变。
本发明的进一步特征从以下示例性实施方案的描述中将显而易见。
具体实施方式
现在将根据附图详细描述本发明的优选实施方案。
本发明的聚脲树脂组合物包括脂肪族或脂环族多异氰酸酯和包含由式(1)表示的双(N-烷基氨基环己基)甲烷的固化剂,所述聚脲树脂组合物进一步包括酮亚胺或醛亚胺:
其中R1和R2各自独立地表示具有1-10个碳原子的烷基,R3至R6各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基。
(脂肪族或脂环族多异氰酸酯)
多异氰酸酯为用作聚脲树脂的主要组分的化合物。脂肪族或脂环族多异氰酸酯的使用防止由紫外线暴露而引起的树脂成型品的黄变。
脂肪族或脂环族多异氰酸酯可以为脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯或其混合物。脂肪族化合物是指具有其中连接碳原子形成链的结构的分子,和脂环族化合物是指具有其中连接碳原子形成环的环状结构的分子,排除芳香族化合物(苯和具有苯稠环的不饱和有机化合物,和所谓的芳香族环状化合物)。在不饱和环状有机化合物中,在六元环中具有一个或两个双键的烃不是芳香族化合物,而是脂环族化合物。在本发明中,当异氰酸酯基不直接与芳香环连接时,即使芳香环存在于分子中,所述化合物也包括在脂肪族或脂环族多异氰酸酯中。
脂肪族多异氰酸酯的单体的实例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。脂环族多异氰酸酯的实例包括二异氰酸酯的单体如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和氢化二苯甲烷二异氰酸酯(H12MDI)。其它实例包括具有脲基甲酸酯结构、脲二酮结构、缩二脲结构或异氰脲酸酯结构的改性三异氰酸酯的单体。
脂肪族或脂环族多异氰酸酯可以为通过多元醇和任何上述单体之间的反应获得的预聚物。多元醇的实例包括多元醇如乙二醇、丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷(TMP)、新戊二醇和季戊四醇;平均分子量为200-10000的聚醚多元醇如聚氧乙烯多元醇(PEG)、聚氧丙烯多元醇(PPG)和聚氧丁烯多元醇(PBG)、通过四氢呋喃(THF)的开环聚合获得的聚氧四亚甲基二醇(PTMEG);通过THF与环氧丙烷、3-甲基四氢呋喃或新戊二醇的阳离子共聚获得的平均分子量为500-5000的共聚的聚醚多元醇;聚己二酸乙二醇酯(polyethylene adipate glycol)、聚己二酸乙二醇丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯和聚己内酯多元醇(PCL),通过PCL与己二酸酯类聚酯多元醇的酯交换反应获得的平均分子量为500-4000的共聚的聚酯多元醇;平均分子量为150-5000的多元醇如聚碳酸酯多元醇、丙烯酸类多元醇和蓖麻油类多元醇。
这些化合物可以单独或以其两种以上组合使用。它们中,优选以下:通过TMP、PPG、PBG、PTMEG、PCL或THF与环氧丙烷、3-甲基四氢呋喃或新戊二醇的阳离子共聚获得的具有低熔点的共聚聚醚多元醇;通过PCL与己二酸酯类聚酯多元醇的酯交换反应获得的共聚的聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇。
任何这些多元醇和脂肪族或脂环族多异氰酸酯之间的反应可以在惰性气体气氛中、如有需要在催化剂的存在下、在60℃以上至100℃以下的温度下进行。在反应中,为了减少残余异氰酸酯基,脂肪族或脂环族多异氰酸酯和多元醇之间的反应优选以异氰酸酯基与羟基的当量比(NCO/OH)为1.5以上至2.2以下的方式进行。更优选当量比(NCO/OH)为1.6以上至2.0以下。当量比基于克当量(eq.)比,并由以下等式计算。
当量比(NCO/OH)=异氰酸酯基(eq.)/羟基(eq.)
异氰酸酯基(eq.)=NCO含量(质量%)/(42×100)
羟基(eq.)=羟值/56110
NCO含量(质量%)根据JIS K7301测定,和羟值根据JISK1557-1测定。
可选择地,在上述反应中,过量的脂肪族或脂环族多异氰酸酯与多元醇反应,在完成反应后,脂肪族或脂环族多异氰酸酯的未反应部分通过薄膜蒸馏或其它方法除去。
脂肪族或脂环族多异氰酸酯可以以在不阻碍多异氰酸酯的功能的范围内包含如有需要的增塑剂、添加剂和溶剂的溶液的形式贮存。
(固化剂)
将固化剂与脂肪族或脂环族多异氰酸酯混合,并将该混合物固化以形成聚脲树脂。固化剂为与脂肪族或脂环族多异氰酸酯分开制备的液体,并组成双组分固化型聚脲树脂组合物。固化剂包含由式(1)表示的双(N-烷基氨基环己基)甲烷:
当固化剂包含由式(1)表示的双(N-烷基氨基环己基)甲烷时,固化反应可以有效地进行,并且固化反应即使在低温低湿下也有效地进行。
在式(1)中,R1和R2各自独立地表示具有1-10个碳原子的烷基,和优选具有4-8个碳原子的烷基。R3和R4各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基,和优选甲基。R5和R6各自独立地表示氢原子或具有1-5个碳原子的烷基,和优选氢原子。这些基团可以单独或以其两种以上组合使用。当固化剂包含通过用大体积烷基取代氨基获得的双(N-烷基氨基环己基)甲烷时,与其中使用伯多胺的情况相比,立体位阻降低了固化反应速率。
如有需要,在不抑制双(N-烷基氨基环己基)甲烷的范围内固化剂可以包含增塑剂、添加剂和溶剂。
(酮亚胺、醛亚胺)
聚脲树脂组合物包含酮亚胺或醛亚胺。酮亚胺或醛亚胺在水解时形成多胺,并与双(N-烷基氨基环己基)甲烷一起进行脂肪族或脂环族多异氰酸酯的固化反应,形成聚脲树脂。聚脲树脂组合物中包含的酮亚胺或醛亚胺防止在将脂肪族或脂环族多异氰酸酯与固化剂混合之后即刻发生的固化反应的快速进行,因此这些组分均一地混合,并允许充分的时间用于成形。此外,可以维持固化反应的适当进行,因而可以获得均一的固化产物。
酮亚胺或醛亚胺具有亚氨基:>C=N-,其通过水水解形成氨基,因而用作脂肪族或脂环族多异氰酸酯的固化剂。因此,能够延迟脂肪族或脂环族多异氰酸酯的固化反应,能够实现用于成形充分的可用时间,并能够适当地进行固化反应。
酮亚胺可以由酮和多胺制备。所述酮可以为在其分子中具有酮基的化合物,并优选具有含1-20个碳原子的饱和或不饱和脂肪族烃基、含3-20个碳原子的脂环族烃基或含6-20个碳原子的芳香族烃基。具体实例包括甲乙酮、甲基异丁基酮、二甲基酮、二乙基酮、二丙基酮、二丁基酮、二异丁基酮、甲基异丙基酮、乙基丁基酮、庚酮、二辛基酮;环己酮、甲基环己酮、甲氧基甲基丁基酮、甲基环己炔基酮(methylcyclohexynylketone)、芳基甲基酮和苯乙酮。这些化合物可以单独或以其两种以上组合使用。它们中,优选甲基异丁基酮,这是因为其具有高立体位阻和低沸点。
与酮反应形成酮亚胺化合物的多胺优选为伯多胺。伯多胺化合物优选为具有两个以上伯氨基的多胺。由于高固化反应速率和耐黄变性,优选脂肪族伯多胺或脂环族伯多胺。脂肪族和脂环族的定义如上所述。当氨基不直接连接至芳环时,所述化合物为脂肪族或脂环族多胺。
脂肪族伯多胺的具体实例包括聚氧烷基胺(polyoxyalkylamine)、乙二胺、丙二胺、丁二胺;二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、六亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺、1,2-二氨基丙烷、亚氨基二丙胺、甲基亚氨基二丙胺;1,5-二氨基-2-甲基戊烷和聚酰胺胺(polyamide amine)。
脂环族伯多胺的具体实例包括异佛尔酮二胺、1,3-双氨甲基环己烷、亚甲基双环己基胺、1-环己基氨基-3-氨基丙烷、3-氨甲基-3,3,5-三甲基-环己胺;间苯二甲胺(metaxylylenediamine)和具有降冰片烷骨架的二亚甲基胺(dimethyleneamine)。它们中,优选1,3-双氨甲基环己烷、异佛尔酮二胺和具有降冰片烷骨架的二亚甲基胺。它们优选用于获得脂环族酮亚胺。
伯多胺化合物可以单独或以其两种以上组合使用。
优选酮或多胺中任一为用于获得脂环族酮亚胺的脂环族,优选使用脂肪族或脂环族多胺获得的脂肪族或脂环族酮亚胺(或醛亚胺)。
下文中,使用脂环族多胺获得的酮亚胺称作脂环族酮亚胺,使用脂肪族多胺获得的酮亚胺称作脂肪族酮亚胺。脂肪族酮亚胺和脂环族酮亚胺与双(N-烷基氨基环己基)甲烷具有高相容性,并且在与脂肪族或脂环族多异氰酸酯混合之后不使得即刻的固化反应快速进行。因此,聚脲树脂组合物具有适当的可用时间。
由酮和多胺生产酮亚胺的方法可以使用任何已知的方法。例如,酮和伯多胺在没有溶剂的存在下或在非极性溶剂如己烷、环己烷、甲苯或苯的存在下混合,然后在回流下加热,如有必要接着通过共沸除去产生的水。为了加速反应,如有必要,可以使用催化剂如酸催化剂,脱水剂可以存在于反应体系中。在反应进行至一定程度并且反应速率降低之后将脱水剂添加至反应体系是经济的和优选的。
脱水剂优选不抑制反应,具体实例包括:烷氧基硅烷化合物如四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷;含乙烯基的烷氧基硅烷化合物如乙烯基三甲氧基硅烷;硅酮类低聚物如四甲氧基硅烷低聚物;硅氮烷化合物如六甲基二硅氮烷;烷氧基钛化合物如四甲氧基钛。脱水剂优选为对于胺不具有反应性的液体。
在上述反应中,酮和多胺中任一、优选酮可以过量使用。反应温度依赖于使用的酮和多胺的种类而变化,但例如为50-200℃和优选50-160℃。反应可以通过改变酮和多胺之间的初始摩尔比、反应温度、反应时间以及催化剂和脱水剂的种类和加入量而控制。纯化方法可以使用任何已知的方法。在反应完成之后,残余的酮、多胺和使用的溶剂可以通过蒸馏或其它方法除去。
酮亚胺可以与包含脂肪族或脂环族多异氰酸酯的液体或与固化剂混合,或者与它们分开制备。从贮存安全性和操作的观点,酮亚胺优选包含于固化剂中。
醛亚胺可以由多胺和醛获得。醛的实例包括脂肪族或脂环族醛如乙醛、2-甲基丁醛、丙醛、正丁醛、异丁醛和环己醛。它们中,优选异丁醛,这是因为其具有高立体位阻和低沸点。
用于通过与醛反应获得醛亚胺的多胺优选为伯多胺,其实例包括用于通过与酮反应获得酮亚胺的相同多胺。由醛和多胺生产醛亚胺的方法可以为上述用于生产酮亚胺的方法,其中使用醛代替酮。
(其它组分)
如有必要,聚脲树脂组合物可以在不抑制脂肪族或脂环族多异氰酸酯、双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺的功能的范围内进一步包含其它组分如增塑剂、添加剂和溶剂。这些组分可以预先添加至脂肪族或脂环族多异氰酸酯或固化剂,或者以母料的形式与它们混合。
不与异氰酸酯基反应的增塑剂的具体实例包括:邻苯二甲酸酯如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸丁基苄基酯;脂肪族羧酸酯如己二酸二辛酯、己二酸二异壬酯、丁二酸二异癸酯、癸二酸二丁酯和油酸丁酯;季戊四醇酯;磷酸酯如磷酸三辛酯和磷酸三甲苯酯,和氯化石蜡;通过用于合成上述包含异氰酸酯基的聚氨酯预聚物的聚醚多元醇的醚化或酯化获得的不具有羟基的聚氧化烯,特别是通过借助多元醇糖类如蔗糖与环氧乙烷或环氧丙烷的加成聚合制备的聚醚多元醇的醚化或酯化而获得的不具有羟基的聚氧化烯糖类;低聚物如α-甲基苯乙烯和苯乙烯;丁二烯、丁二烯-丙烯腈、氯丁二烯、异戊二烯、丁烯和氢化丁烯的低聚物;(甲基)丙烯酸酯类共聚物。这些化合物可以单独或以其两种以上组合使用。
添加剂的实例包括着色剂如颜料和染料、底质颜料、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、消泡剂和脱水剂。
溶剂可以根据预期用途如调节粘度而选择。溶剂可以选自在室温下对于脂肪族或脂环族多异氰酸酯、双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺是惰性的并且均一地溶解或分散它们的溶剂。溶剂的具体实例包括:芳族化合物如甲苯和二甲苯;酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸异丁酯;二醇醚酯类如乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯和乙基-3-乙氧基丙酸酯;醚如四氢呋喃和二噁烷。这些化合物可以单独或以其两种以上组合使用。
(聚脲树脂组合物)
脂肪族或脂环族多异氰酸酯在聚脲树脂组合物中的含量由比率(II)/(I)表示,其中(I)和(II)分别表示异氰酸酯基当量和双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺的氨基当量。比率(II)/(I)(下文中称为当量比(NCO/NH))优选为0.8以上至1.5以下,和更优选0.8以上至1.3以下。当当量比(NCO/NH)为0.8以上时,能够防止固化产物硬度的降低,当其为1.5以下时,能够防止由固化产物中残余脂肪族或脂环族多异氰酸酯与水的反应而引起的发泡。
当量比(NCO/NH)基于克当量比并由以下等式确定:
当量比(NCO/NH)=异氰酸酯基(eq.)/(NH(II-a)(eq.)+NH(II-b)(eq.))
其中NH(II-a)(eq.)表示双(N-烷基氨基环己基)甲烷的氨基克当量,NH(II-b)(eq.)表示在酮亚胺或醛亚胺水解后的多胺的氨基克当量。
NH(II-a)(eq.)或NH(II-b)(eq.)=胺值/56110
胺值根据JIS K7237测定。
双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺之间的含量比(NH(II-b)(eq.)/NH(II-a)(eq.))可以根据期望的固化时间和可用时间适当选择。通常,当成形需要一定时间时,可以增加酮亚胺或醛亚胺的比例。更具体地,NH(II-b)(eq.)/NH(II-a)(eq.)优选为0.1以上至50以下。
聚脲树脂组合物的生产方法可以使用用安装有搅拌棒如螺旋桨叶的混合器来混合脂肪族或脂环族多异氰酸酯、固化剂、酮亚胺或醛亚胺以及其它组分如增塑剂、添加剂和溶剂的方法。可选择地,可以通过用分散器的混合头混合或使用通过碰撞混合的喷雾设备实现该生产。温度和湿度分别优选为25±3℃和RH50±10%,由此实现适当的固化反应速率并使得用于成形的时间充分。
以该方式获得的聚脲树脂组合物在混合多异氰酸酯、固化剂和酮亚胺或醛亚胺之后经过15分钟以上至24小时以下的时间之后在25℃的温度和RH50%的湿度下优选具有粘度为100000mPa·s以下。当在混合组分之后经过15分钟以上至24小时以下的时间之后粘度为100000mPa·s以下时,能够进行良好的成形并能够获得均一固化产物。
粘度在25℃下使用Vismetron粘度计VSA-1(由ShibauraSystems Co.,Ltd.制造)(探针#4、6rpm)测量。
本发明的固化剂为脂肪族或脂环族多异氰酸酯用固化剂,并不特别限定,只要其包含由式(1)表示的双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺即可。
实施例
现在将详细描述本发明的聚脲树脂组合物的实施例。
(脂肪族或脂环族多异氰酸酯)
使得以下试剂(i)和(ii)在85℃下反应10小时以获得预聚物1。预聚物1中NCO含量为4.81%,NCO/OH比为1.8和25℃下的粘度为22,700mPa·s。
(i)双官能型聚氧丙烯多元醇(PPG,平均分子量:1,000):713质量份
(ii)异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):287质量份
将30.0质量份由此获得的预聚物1和70.0质量份具有异氰脲酸酯结构的HDI三聚体(COLONATE HXLV,由NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制造,NCO含量:22.8质量%)放置在处于氮气气氛下安装有搅拌器和温度计的烧瓶中。这些化合物在60℃下搅拌2小时,并均一地混合以获得脂环族多异氰酸酯。
(酮亚胺的制备)
(酮亚胺1)
将100g 1,3-双氨甲基环己烷(1,3BAC:由Mitsubishi GasChemical Co.,Ltd.制造)和300g甲基异丁基酮(MIBK)放置在烧瓶中,并使得反应12小时同时将产生的水通过共沸除去。其后,MIBK的过量部分通过蒸馏除去,并获得预期的酮亚胺1。总的胺当量为153(g/eq.)。
(酮亚胺2)
将100g异佛尔酮二胺(由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造)和300g甲基异丁基酮(MIBK)放置在烧瓶中,并使得反应18小时同时将产生的水通过共沸除去。其后,MIBK的过量部分通过蒸馏除去,并获得预期的酮亚胺2。总的胺当量为167(g/eq.)。
(醛亚胺的制备)
(醛亚胺1)
使用异丁醛和由异佛尔酮二胺衍生的商购可得的醛亚胺(VESTAMIN A139,由Evonik Degussa Japan Co.,Ltd.制造)而不用处理过。总的胺当量为140(g/eq.)。
(固化剂的制备)
将双(N-烷基氨基环己基)甲烷、酮亚胺或醛亚胺和增塑剂(己二酸二异壬酯(DINA)(第一级试剂))放置在处于氮气气氛中安装有搅拌器和温度计的烧瓶中,在室温下搅拌30分钟并彻底混合。双(N-烷基氨基环己基)甲烷为由式(1)表示的CLEARLINK1000(由Dorf Ketal Chemicals制造,胺值:378.5)(表中表示为CL-1000),其中R1和R2各自代表丁基,和R3至R6为氢原子。
(实施例1)
将100.0质量份上述制备的脂环族多异氰酸酯和88.7质量份固化剂使用行星式离心混合机(AWATORI RENTAROAR-100,由Thinky Co.制造)混合。这些组分在室温25℃、湿度RH50±10%下混合由0.5分钟的搅拌模式和0.5分钟的脱泡模式构成的总计1分钟,由此获得聚脲树脂组合物。通过下述方法测量聚脲树脂组合物在生产之后即刻的粘度,并评价可用时间。结果示于表1中。
将由此获得的聚脲树脂组合物注入安装在聚丙烯板(厚度:3mm)上高度为2mm的框中,并成形为2-mm厚的片。将所述片在25℃、RH50%下静置7天。如下所述测量由此获得的片的硬度。结果示于表1中。
另外的2-mm厚的片已如上所述相同的方式成形,并贮存在10℃、湿度RH20%下的低温低湿环境中。如下所述测量由此获得的片在低温低湿下的固化性。结果示于表1中。
(聚脲树脂组合物的粘度)
将聚脲树脂组合物放置在30-mL试样瓶中,并在25℃下使用Vismetron粘度计VSA-1(由Shibaura Systems Co.,Ltd.制造)(探针#4,6rpm)测量其粘度。
(可用时间)
测量直至聚脲树脂组合物的粘度超过100000mPa·s/25℃的时间,并记录为可用时间。当可用时间为15分钟以上至24小时以下时,可用于成形的时间认定为是充分的。
(在低温低湿下的固化性)
在成形的片于低温低湿气氛中贮存24小时之后,将PET膜(LUMIRROR,由Toray Industries,Inc.制造,厚度:0.1mm)放置在该片上,并将10-g砝码(精确砝码组:由Sansyo Co.,Ltd.制造)安装至其上。在经过1分钟之后,除去砝码,并将在除去PET膜期间的粘性(stickiness)通过以下等级评级:
3:容易除去而无声音;
2:发出声音,但通过目视观测确认没有树脂粘附至PET膜;
1:通过目视观测清楚地确认树脂粘附至PET膜。
(硬度)
将该片以三层堆叠,并且使用JIS K6253中规定的JIS D硬度试验机(ESD型,由Elastron Co.制造)测量硬度。
(耐候性)
耐候性的试验使用安装有氙灯的耐候试验机(WELL-75X-LHP-B/Ec,由Suga Test Instrument Co.,Ltd.制造)在以下条件下进行:
灯强度:180W/m2(300-400nm)
黑色面板温度:63℃
内部湿度:RH50%
水喷雾:在120分钟内间断喷雾18分钟
紫外线照射时间:以沿纵向和横向拉伸20%的状态100小时
当通过目视观察确认没有缺陷如黄变或裂纹时将所述片评级为OK,当确认任何缺陷时评级为NG。
(实施例2-4、比较例1-4)
除了多异氰酸酯、固化剂和酮亚胺或醛亚胺改变为表1和2中列出的那些以外,以与实施例1相同的方式制备聚脲树脂组合物。使用这些组合物制备片并评价。结果示于表1和2中。
(表1)
(表2)
*1:因为在混合期间发生固化,不能测量。
在比较例中,可用时间短或低温低湿下固化的进行慢。另一方面,结果显示本发明的聚脲树脂组合物具有适当的可用时间,使得用于成形的时间充分并具有高耐候性。
虽然已参考示例性实施方案描述本发明,但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。以上权利要求的范围与最宽的解释相一致从而涵盖所有此类改性以及等同结构和功能。
Claims (4)
2.根据权利要求1所述的聚脲树脂组合物,其中所述酮亚胺或醛亚胺为脂环族或脂肪族酮亚胺,或者脂环族或脂肪族醛亚胺。
3.根据权利要求1或2所述的聚脲树脂组合物,当在25℃的温度和RH50%的湿度下以比率(II)/(I)为0.8以上至1.5以下进行混合时,在经过15分钟以上至24小时以下之后,所述聚脲树脂组合物具有粘度为100000mPa·s以下,
其中(I)为所述双(N-烷基氨基环己基)甲烷和酮亚胺或醛亚胺的氨基的当量;和(II)为所述多异氰酸酯的异氰酸酯基的当量。
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