用于屋頂?shù)囊后w施加防水膜的制作方法
【專利說明】用于屋頂?shù)囊后w施加防水膜 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及基于單部分濕固化聚氨醋的液體施加防水膜，特別是用于屋頂應(yīng)用。
[000引發(fā)明背景
[0003] 液體施加防水膜是已知的。在屋頂應(yīng)用中，它們被用來作為預(yù)制片膜的替代，提供 更方便的應(yīng)用，特別是在復(fù)雜的屋頂幾何形狀的情況中和用于翻新的任務(wù)，提供了完全粘 附到基材的柔初的無縫屋面涂層。
[0004] 屋頂上的液體施加防水膜必須滿足苛刻的要求。它們需要具有低粘度W作為自流 平涂料涂層，和足夠長的開放時(shí)間W適用手動(dòng)應(yīng)用，但仍快速固化W很快失去其脆弱性。完 全固化的屋頂膜需要具有持久的彈性和強(qiáng)度，W在廣泛的溫度范圍內(nèi)和戶外天氣條件（如 風(fēng)力、積水、霜凍、強(qiáng)烈的陽光照射、微生物侵襲和根滲透）下，有效地保護(hù)建筑物免于進(jìn) 水。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)的液體施加防水膜往往是反應(yīng)型聚氨醋組合物，配制為單部分或雙部分 體系，也分別被稱為單組分或雙組分體系。雙部分體系應(yīng)用更復(fù)雜，需要特殊的混合設(shè)備和 兩種組分適當(dāng)?shù)挠?jì)量，因?yàn)榛旌腺|(zhì)量和/或化學(xué)計(jì)量中的錯(cuò)誤強(qiáng)烈地影響膜的性能。單部 分體系很容易應(yīng)用，但易于發(fā)生固化缺陷?，F(xiàn)有技術(shù)的單部分體系包含受阻胺硬化劑，特別 是曠挫燒，W防止當(dāng)固化時(shí)形成二氧化碳導(dǎo)致的過度放氣。它們通常含有相當(dāng)大量的溶劑， W保證低的粘度和足夠的保質(zhì)期。嚴(yán)格V0C法規(guī)來減少該種單部分體系的溶劑含量的嘗試 通常導(dǎo)致保質(zhì)期穩(wěn)定性困難和由于高粘度的壞的可加工性，因?yàn)榻M合物的粘度在更高水平 開始，并且由于在儲(chǔ)存過程中預(yù)聚物的異氯酸醋基團(tuán)和曠挫燒硬化劑之間的早期交聯(lián)反應(yīng) 而增加?；跁绱鞜膯尾糠帜ち硗獾娜秉c(diǎn)設(shè)及設(shè)及減緩固化和由阻斷劑、揮發(fā)性醒或酬 的排放所引起的難聞氣味。
[0006] 在可用的異氯酸醋中，從健康和安全角度，使用MDI是最有意義的，因?yàn)樗哂蟹?常低的揮發(fā)性。此外，MDI相對(duì)便宜并能得到快速固化性能和高的機(jī)械強(qiáng)度。然而，在現(xiàn)有 技術(shù)的單部分防水膜中使用MDI通常會(huì)導(dǎo)致與保質(zhì)期穩(wěn)定性和可加工性質(zhì)相關(guān)的問題。
[0007]W02004/013200公開了基于MDI的含有醒醇醋多醒亞胺作為受阻胺硬化劑的單組 分組合物。雖然該些組合物具有良好的保質(zhì)期穩(wěn)定性和固化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不愉快的氣味，但 它們的粘度太高而不能作為液體施加防水膜，并且為了不降低材料的硬度和耐用性，常用 的降低粘度的方法如加入增塑劑受到限制。
[000引 W02008/000831公開了低V0C涂料組合物，優(yōu)選用于地板目的，其基于醒醇醋多醒 亞胺作為受阻胺硬化劑。該組合物是基于含高揮發(fā)性異氯酸醋的脂族異氯酸醋。此外，披 露的涂層不適合作為用于屋頂應(yīng)用的低V0C液體施加膜，特別考慮到柔初性和/或V0C含 量。
[000引發(fā)明概述
[0010] 本發(fā)明的任務(wù)是提供用于屋頂應(yīng)用的基于二苯基甲燒二異氯酸醋（MDI)的單部 分液體施加防水膜，其在低溶劑含量下具有良好的保質(zhì)期穩(wěn)定性和良好的可加工性，甚至 當(dāng)每升含少于200g的V0C時(shí)，具有快速和可靠的固化性能。
[0011] 令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體施加防水膜實(shí)現(xiàn)了該一任務(wù)，并具 有額外的好處。它包含基于MDI和聚離多元醇的異氯酸醋官能的聚氨醋聚合物，其提供了 良好的拉伸強(qiáng)度和高伸長率，幾乎與溫度無關(guān)，在寒冷氣候條件下仍保持彈性。它還包含兩 種不同的醒醇醋醒亞胺W特定比例范圍的組合。該種組合令人驚奇地提供了現(xiàn)有技術(shù)膜未 達(dá)到的非常有吸引力的性質(zhì)組合；非常好的保質(zhì)期穩(wěn)定性，甚至在低溶劑含量下低的粘度， 良好的機(jī)械性能，特別高的強(qiáng)度，結(jié)合在寬的溫度范圍的高伸長率，允許手工應(yīng)用的長的開 放時(shí)間，但快速和可靠的防止缺陷的固化性能。在要求保護(hù)的醒亞胺比例范圍之外，膜顯示 要么固化速度不足要么伸長率不足。在所要求保護(hù)的比例范圍內(nèi)的兩種醒亞胺能夠平衡膜 粘度、機(jī)械性能和固化速度。采用權(quán)利要求1的液體施加膜，例如可W滿足防水膜的日本標(biāo) 準(zhǔn)JIS-6021的要求。
[0012] 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體施加膜提供了廉價(jià)的滿足嚴(yán)格的V0C法規(guī)的高端產(chǎn) 品，其具有最小的收縮和非常低的氣味特征。它具有足夠長的開放時(shí)間W允許手工應(yīng)用，但 固化速度快W發(fā)展高的早期強(qiáng)度，從而最小化膜的脆弱時(shí)間并加快在多層疊用的情況下的 應(yīng)用。良好的機(jī)械性能在寬的溫度范圍內(nèi)提供高裂縫橋接質(zhì)量并確保高耐久性。
[0013] 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體施加防水膜特別適合于在屋頂上使用，特別是在平坦 的或低坡度屋頂上。該對(duì)于細(xì)節(jié)工作和整修目的是特別有利的。
[0014] 本發(fā)明的其它方面披露在其他獨(dú)立權(quán)利要求中。本發(fā)明的優(yōu)選方面披露在從屬權(quán) 利要求中。
[001引發(fā)明詳述
[0016] 本發(fā)明的主題是單部分濕固化液體施加防水膜，其包含
[0017]-至少一種由至少一種聚離多元醇和二苯基甲燒二異氯酸醋（MDI)獲得的異氯酸 醋官能的聚氨醋聚合物，
[001引-至少一種式（I)的醒亞胺，和
[0019]-至少一種式（II)的醒亞胺，
[0020]
[00川其中
[0022] Ri和R2是相同或不同的C1至C12直鏈或支鏈烷基，或連接在一起形成二價(jià)的直鏈 或支鏈的C4至C12姪基部分，其是5-至8-元碳環(huán)的一部分；
[0023] R3是氨，或者直鏈或支鏈的C1至C12烷基或芳烷基或烷氧基幾基，
[0024]R4是任選地含有離基、幾基或醋基的一價(jià)Ce至C2。姪基部分，和
[0025]A是無或分子量在14至140g/mol的二價(jià)姪基部分，
[002引 由此，式（I)的醒亞胺和式（n)的醒亞胺之間的摩爾比在90/10至60/40范圍內(nèi)。
[0027] 在本文中，術(shù)語"單部分濕固化"是指一種液體施加膜，其包含在單個(gè)不透水容器 中，具有一定的保質(zhì)期穩(wěn)定性并且當(dāng)暴露于水分時(shí)固化。
[0028] 在本文中，術(shù)語"液體施加防水膜"是指W液體形式作為層施加到基材上的材料， 并且其固化W形成彈性膜使得基材防水。
[0029] 在本文中，術(shù)語"聚氨醋聚合物"包括由所謂的二異氯酸醋加聚過程制備的所有聚 合物。它包括通過使多異氯酸醋和多元醇反應(yīng)獲得的異氯酸醋官能的聚氨醋聚合物，其也 可W稱為預(yù)聚物并且是多異氯酸醋本身。
[0030] 在本文中，"MDI"代表化學(xué)物質(zhì)"二苯基甲燒二異氯酸醋"。該術(shù)語包括MDI的任 何異構(gòu)體形式和它們的任何混合物，特別是4, 4'-二苯基甲燒二異氯酸醋、2, 4'-二苯基甲 燒二異氯酸醋和2, 2' -二苯基甲燒二異氯酸醋。
[0031] 在本文中，術(shù)語"保質(zhì)期穩(wěn)定性"是指組合物可W在室溫在排除水分下保存在合適 的容器中一定時(shí)間間隔的能力，特別是數(shù)月，而不發(fā)生在應(yīng)用或最終使用性質(zhì)方面的顯著 變化。
[0032] 在本文中，妒'多（poly)"起始的物質(zhì)名稱如多元醇、多異氯酸醋或多胺，是指每分 子攜帶兩個(gè)或更多個(gè)相應(yīng)的官能基團(tuán)（例如在多元醇的情況下0H基團(tuán)）的物質(zhì)。
[0033] 在本文中，當(dāng)胺或異氯酸醋的氨基或異氯酸醋基團(tuán)分別直接鍵合到脂族、環(huán)脂族 或芳脂族部分時(shí)，其被稱為"脂族"。因此，對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)分別被稱為脂族氨基或脂族異氯酸 醋基。
[0034] 在本文中，當(dāng)胺或異氯酸醋的氨基或異氯酸醋基團(tuán)分別直接鍵合到芳族部分時(shí)， 其被稱為"芳族"。因此，對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)分別被稱為芳族氨基或芳族異氯酸醋基。
[0035] 在本文中，術(shù)語"伯氨基"是指鍵合到有機(jī)部分的N&-基團(tuán)，W及術(shù)語"仲氨基"是 指鍵合到兩個(gè)有機(jī)部分（其一起可W是環(huán)的一部分）的NH-基團(tuán)。
[0036] 在本文中，縮寫"V0C"代表"揮發(fā)性有機(jī)化合物"，其是在293. 14K的溫度下具有至 少0.OlkPa蒸氣壓的有機(jī)物質(zhì)。
[0037] 在本文中，術(shù)語"溶劑"是指液體，其為V0C，其能夠溶解本文件中描述的異氯酸醋 官能的聚氨醋聚合物，并且其不攜帶任何異氯酸醋-反應(yīng)性官能團(tuán)。
[003引在本文中，"室溫"是指23°C的溫度。
[0039] 在本文中，術(shù)語"分子量"是指分子或分子的一部分（也稱為"部分"）的摩爾質(zhì)量 (每摩爾W克給出）。術(shù)語"平均分子量"是指分子或部分的低聚或聚合混合物的數(shù)均分子 量（Mn)。
[0040] 本發(fā)明的液體施加膜包含至少一種由至少一種聚離多元醇和MDI獲得的異氯酸 醋官能的聚氨醋聚合物，由此MDI的異氯酸醋基相對(duì)于所有哲基化學(xué)計(jì)量過量。MDI和多元 醇是通過公知的方法反應(yīng)，優(yōu)選在50°C至100°C的溫度下，任選地通過使用合適的催化劑。 優(yōu)選地，W對(duì)應(yīng)于異氯酸醋基與哲基的比例在1. 3至5、更優(yōu)選為1. 5至3、特別是1. 8至 2.8的量使用MDI。
[0041] 任選地，多元醇與MDI可W在增塑劑或不含異氯酸醋-反應(yīng)性基團(tuán)的溶劑存在下 進(jìn)行反應(yīng)。
[0042] 優(yōu)選地，聚氨醋聚合物具有小于5wt%、特別是在2-4. 5wt%范圍內(nèi)的游離異氯酸 醋基團(tuán)含量。該種聚氨醋聚合物使得低的粘度和良好的機(jī)械性能成為可能，特別是高伸長 率。
[0043] 優(yōu)選地，異氯酸醋官能的聚氨醋聚合物具有在1000至20000g/mol、更優(yōu)選2