[发明专利]制备防水涂层膜的方法

说明书

本发明涉及一种制备防水涂层膜的方法，这种涂层膜可用作保护涂层，用于屋顶防水、建筑如地板和建筑物外墙、建筑材料、运动设施如网球场和运动场馆、以及用于户外安装的显示结构如道路标志、汽车、家用电器、木制品、塑料成形物和印刷物，还可用作对光不稳定物质的表面涂料，涂层膜具备长期户外用途如光泽保留性、抗褪色和抗碎裂所要求的优良的耐候性，本发明还涉及给出上述膜的涂料。

提高涂料耐候性的方法迄今已知有两组分的涂料组合物，该组合物包含具有吸收紫外线能力的化合物(以后称作吸收紫外线化合物)。这样的涂料组合物耐候性优良，由于是两组分体系，形成的涂层膜物理性质优良，如粘合性和涂层膜强度；因此可用作屋顶防水和建筑物外墙、建筑材料、运动设施等的面涂层。

具体而言，当丙烯酸类多元醇用作涂料的粘合剂，异氰酸酯预聚物用作该涂料的固化剂时，制得的涂料组合物可以形成耐候性、光泽、化学性能和机械强度优良的涂层膜，一般用作户外用途的涂料。然而，上述涂料组合物的缺点是长期使用制得的涂层膜时出现的渗色现象，吸收紫外线化合物渗移到表面，因此该化合物的有益作用不能持久。

为克服上述缺点，曾试图将吸收紫外线化合物固定到涂料组合物中，提出的方法是在丙烯酸类多元醇中聚合可聚合的吸收紫外线化合物(JP-A-9-3393)。

而且，对固化剂，还揭示一种加入通过将吸收紫外线化合物结合到异氰酸酯获得的产物的涂料组合物。

然而，对涂料中的吸收紫外线化合物，一直仅关注在涂料中加入这种化合物的量，对吸收紫外线化合物的吸收紫外线能力如摩尔消光系数和吸收波长区域与耐候性关系以及涂布后涂层膜存在的吸收紫外线化合物量与耐候性之间的关系了解甚少。因此，尽管已知使用价贵的吸收紫外线化合物有效，仍不清楚如何有效使用这类化合物，一直未能提出按照要求控制耐候性的设计方法。

本发明目的是提供长期耐候性包括长期户外用途中的光泽保留性和抗褪色优良的涂料组合物的制备方法，该方法包括在一种两组分可固化涂料中，将吸收紫外线化合物化学结合到粘合剂或固化剂，不损害其吸收紫外线能力，涂布后，制得的干涂层膜含有一定量的该化合物。为此目的，本发明中考查使用的吸收紫外线化合物量和耐候性之间的关系，由此获得满足涂料性能要求的耐候性的设计方法，提出的上述方法基于这种设计方法。

本发明人对制备能长期保持优良耐候性的涂料组合物方法进行广泛研究。结果，本发明人找到使紫外线降解最小的条件，在涂料组合物中加入通过化学结合吸收紫外线化合物到粘合剂或固化剂获得的产物，使涂布后的干涂层膜含有一定量的该化合物，结果成功地制得耐候性优良的涂层膜。由此完成本发明。

本发明提供一种制备耐候性涂层膜的方法，这种涂层膜用碳(弧)式日照耐候试验机，在1000小时或更长时间的加速天候试验能保持80％或更高的光泽保留性，试验方法为制备包括粘合剂或固化剂作为主要组分的耐候涂料，用该涂料涂布制品，随后干燥，所述制备方法包括：

将吸收紫外线化合物化学结合到构成涂料的粘合剂或固化剂，或两者中，所述吸收紫外线化合物在小于380nm波长范围有最大光吸收光谱值，在最大吸收波长下有5,000-50,000的摩尔消光系数，

用上述结合制备涂料，设计的涂料组成使制品涂布该涂料并干燥时，干涂层膜中吸收紫外线化合物的残基浓度C(摩尔/升)满足下式

εdC≥129·logτ-367其中，ε是干膜中上述化合物残基的摩尔消光系数，d是使用中干膜厚度(cm)，τ是在加速耐候试验中，根据最终用途要求确定显示80％或更高光泽保留性的曝光时间(小时)，和

在制品上涂布该涂料，随后干燥，使干涂层膜厚度为上述的d，和能提供上述膜的涂料。

图1所示是各涂层膜的紫外透射率图。

图2所示是有吸收紫外线能力的官能团残基的吸收光谱。

图3所示是吸收紫外线化合物官能团量和吸光度之间的关系图。

图4所示是吸光度和光泽保留性之间的关系图。

图5所示是官能团量和光泽保留性之间的关系图。

图6所示是吸光度和光泽保留性之间的关系图。

图7所示是涂层膜中有吸收紫外线能力的官能团残基量和光泽保留性之间的关系图。

图8所示是吸光度和耐候性之间的关系图。

图9所示是涂层膜中吸收紫外线化合物残基的浓度和摩尔消光系数、干涂层膜厚度和曝光时间的关系图。

下面详细描述本发明。