專利名稱：膜材料的制造方法和多層膜材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于建筑物的室內(nèi)地面材料等中的膜材料和多層膜材料的制造方法。
背景技術(shù)：
建筑物中的室內(nèi)地面，尤其儲存室的地面，通常是在混凝土上形成多層樹脂膜而制成。例如為了保護混凝土，在混凝土上首先這樣形成樹脂膜，例如施加環(huán)氧基樹脂或甲基丙烯酸甲酯基樹脂，然后，為了得到良好的外觀和/或非滑動性和/或其他性能，再在該膜上施加含集料的可固化聚氨酯樹脂，形成聚氨酯樹脂膜，由此得到多層膜。但是，這樣的方法存在問題。即，在施加步驟中，它使用有機溶劑，這會污染環(huán)境。另外，固化過程很慢，由此需要建造時間很長。此外，得到的多層膜很硬，缺乏柔性，這又引起了另外的問題，即膜不能與混凝土同時膨脹和收縮，會開裂。另外，混凝土保護方面的耐久性問題是，當重物放到地面或在地板表面上移動時，膜表面容易損壞和開裂，而且當有刃口的工具或類似的邊緣鋒利的物品落到地板表面上時，膜也會開裂，損傷會延伸到混凝土基材。
日本專利公開公報2000-225376揭示了一種復(fù)合有機膜材料的形成方法，它采用網(wǎng)狀或棒狀材料和無溶劑的雙組分型可固化樹脂。根據(jù)該公開內(nèi)容，將超快固化類型的無溶劑雙組分可固化樹脂以雙組分碰撞混合噴涂的方式，施加到網(wǎng)或棒狀材料上，由此引起固化，使樹脂與網(wǎng)或棒狀材料結(jié)合起來。用該方法得到的復(fù)合有機膜材料有柔性。
但是，這種無溶劑雙組分超快固化樹脂在固化時產(chǎn)生大量熱量，使用作基材部分的網(wǎng)或棒狀材料變形，得到的膜材料的光滑性不好。為了隱蔽這樣的變形，必須使用大量樹脂。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供膜材料和多層膜材料的制造方法，它們即使在較薄時也有優(yōu)良的光滑性、耐沖擊性和耐久性。
發(fā)明的概述本發(fā)明提供一種膜材料的制造方法，它包括下述步驟(1)在基材表面上混合增強材料，(2)在所述基材上施加無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)，形成膜材料，施加方式是使所述增強材料從基材表面一側(cè)整體埋入樹脂內(nèi)。無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)優(yōu)選含有多胺組分和多異氰酸酯組分。
所述多胺組分含有不低于50％(重量)的有聚亞烷基鏈或聚氧化烯鏈的芳族多胺(a-1)，其胺當量為400-800，和不高于15％(重量)的一個分子內(nèi)至少有兩個脂族氨基的聚氧化烯多胺(a-2)，其胺當量為80-300。
芳族多胺(a-1)是例如芳族多伯胺，聚氧化烯多胺(a-2)是例如聚氧化烯二伯胺。
步驟(2)例如以刮涂方式實施?；氖抢缁炷痢?br> 本發(fā)明也提供可由上述制造方法得到的膜材料。
本發(fā)明還提供多層膜材料的制造方法。它包括步驟(3)，即在上述膜材料上以雙組分碰撞混合噴涂的方式，施加無溶劑雙組分超快固化樹脂(B)，然后固化，形成膜材料。
這種無溶劑雙組分超快固化樹脂(B)是例如無溶劑雙組分可固化聚氨酯樹脂、含多胺組分和/或多元醇組分，還含有多異氰酸酯組分的無溶劑雙組分可固化聚氨酯/聚脲樹脂或無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂。步驟(3)中的雙組分碰撞混合噴涂在無溶劑雙組分超快固化樹脂(B)的雙組分中的每種組分加熱至不低于40℃溫度時實施。
無溶劑雙組分超快固化樹脂(B)的無粘性固化時間不超過3分鐘。
本發(fā)明還提供可由上述制造方法得到的多層膜材料。
優(yōu)選實施方式的描述在本發(fā)明膜材料的制造方法的第一步驟中，增強材料固定到基材表面上。所述基材沒有特別限制，但是包括用于建筑物的構(gòu)件等中的那些。然而優(yōu)選混凝土或砂漿。上述基材表面可以有底涂膜。所述底涂膜沒有特別限制，但是包括可通過施加本行業(yè)內(nèi)已知的任何底漆得到的那些。
上述增強材料沒有特別限制，但是包括例如網(wǎng)和棒狀材料。具體地說，這些增強材料可以由下述材料制成鐵、鋁或不銹鋼之類的金屬，玻璃纖維和碳纖維之類的無機纖維材料，芳族聚酰胺纖維之類的有機纖維材料，聚氯乙烯、聚乙烯或聚酯之類的各種合成樹脂，植物纖維之類的各種天然材料等。
將上述增強材料固定到所述基材表面的方法沒有特別限制，但是優(yōu)選這樣的方法，通過該方法，其結(jié)構(gòu)能夠在后面和隨后的步驟中保持。由此，例如，為了將增強材料固定到其上面，基材可以帶有支撐組件?？紤]到后面步驟中無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)的涂層厚度，上述基材和增強材料優(yōu)選彼此粘結(jié)起來。如果它們不粘結(jié)，就必需在后面步驟中施加較厚的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)，以包埋增強材料，這是不經(jīng)濟的。
此外，自基材表面至與基材側(cè)相反的增強材料表面的高度優(yōu)選不超過20mm。如果上述高度超過20mm，必需在后面步驟中施加較厚的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)，以包埋增強材料，這是不經(jīng)濟的。
在本發(fā)明膜材料的制造方法的第二步驟中，無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)以這樣的方式施加，使得在上述步驟(1)中得到的增強材料自基材表面一側(cè)整個埋入樹脂中，由此在基材上形成復(fù)合材料。
上述施加/埋入方法沒有特別限制，但是優(yōu)選刮涂，包括例如使用鏝刀或刮刀手工刮涂。涂層膜的厚度沒有特別限制，但是要求埋住上述增強材料。如果沒有全部埋住上述增強材料，那么形成的膜材料的光滑性就不好。上述涂層膜厚度能夠根據(jù)預(yù)定用途選擇。但是它通常厚2-20mm。如果上述涂層膜厚度小于2mm，就難以充分埋住上述增強材料。如果它超過20mm，就要不經(jīng)濟地要求增大上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)的用量。
然后，上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)在一定期間內(nèi)固化成無粘性狀態(tài)，形成所要求的膜材料。
本發(fā)明膜材料的制造方法中采用的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)固化至無粘性狀態(tài)的固化時間沒有特別限制，但是考慮到實施所需的足夠時間和縮短建造時間，優(yōu)選30分鐘至3小時。如果上述固化至無粘性狀態(tài)的固化時間短于30分鐘，那么得到的有機膜材料的光滑性就不好，如果長于3小時，那么建造時間就會延長本文的。固化至無粘性狀態(tài)的固化時間指固化至手指壓到所施加樹脂上時不會留下指印所需的固化時間。
將這樣得到的膜材料粘結(jié)到基材表面上。其膜厚度沒有特別限制，但是為例如2-20mm。
上述無溶劑雙組分聚脲固化類型樹脂(A)含有多胺組分和多異氰酸酯組分。上述多胺組分優(yōu)選含有例如具有聚亞烷基鏈或聚氧化烯鏈的芳族多胺(a-1)，其胺當量為400-800，和一個分子內(nèi)至少有兩個脂族氨基的聚氧化烯多胺(a-2)，其胺當量為80-300。上述芳族多胺(a-1)是減緩固化速率的組分，而上述聚氧化烯多胺(a-2)是加快固化速率的組分。
如果上述芳族多胺(a-1)的胺當量小于400，那么樹脂組合物的固化速率就會太快，就不能保證實施所需的足夠時間。如果超過800，固化速率就會太慢，不能控制固化時間。胺當量優(yōu)選500-700。
上述芳族多胺(a-1)沒有特別限制，但是包括例如聚乙二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚乙二醇二(2-氨基苯甲酸)酯、聚乙二醇二(3-氨基苯甲酸)酯、聚1，4-丁二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚1，4-丁二醇二(2-氨基苯甲酸)酯、聚丙二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚丙二醇二(2-氨基苯甲酸)酯、聚(乙二醇-丙二醇)二(4-氨基苯甲酸)酯、聚(氧乙烯-丙烯醚)二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚氧化亞丁基二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚1，4-丁二醇二(3，5-二氨基苯甲酸)酯、聚亞丙基醚甘油三(4-氨基苯甲酸)酯、聚亞丙基醚季戊四醇四(4-氨基苯甲酸)酯、聚氧乙烯二(4-氨基苯甲酰胺)、聚氧丙烯二(4-氨基苯甲酰胺)、聚氧化亞丁基二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚氧丙烯二(3，5-二氨基苯甲酰胺)等。其中兩種或多種可以組合使用。從活性和得到的膜材料的物理性能的角度考慮，上述芳族多胺(a-1)的一個分子內(nèi)優(yōu)選至少有兩個伯胺基團連接在芳環(huán)上。
從活性角度考慮，優(yōu)選作為包含于上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)的多胺組分中的芳族多胺(a-1)是聚1，4-丁二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚丙二醇二(4-氨基苯甲酸)酯、聚(氧乙烯-丙稀醚)二醇二(4-氨基苯甲酸)酯和聚氧化亞丁基二醇二(4-氨基苯甲酸)酯?？少I到的這種多胺是例如Elasma 1000(胺當量約為620)、Elasma 1000P(胺當量約為550)和Polea SL-100A(胺當量約為590，它們都是Ihara Chemical Industry Co.Ltd.的產(chǎn)品)。
另一方面，如果上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)的多胺組分內(nèi)包含的聚氧化烯多胺(a-2)的胺當量小于80，固化速率就會過高，引起膜材料內(nèi)不均勻反應(yīng)，使得到的膜材料的物理性能顯著下降。如果它超過300，由于分子量增大，粘度顯著增高，而且形成凝膠，就難以保證實施所需的足夠時間。胺當量優(yōu)選為100-200。
上述聚氧化烯多胺(a-2)沒有特別限制，但是包括例如采用加氫-脫氫催化劑，使聚氧化烯多元醇的末端羥基與氨在高溫和高壓條件下反應(yīng)形成的那些。這樣的聚氧化烯多胺(a-2)可以含有未與氨反應(yīng)的聚氧化烯多元醇雜質(zhì)。
考慮到與異氰酸基團的反應(yīng)速率，上述聚氧化烯多胺(a-2)的分子內(nèi)優(yōu)選含有伯胺基團(一個或多個)。從得到的膜材料的硬度考慮，更優(yōu)選上述在一個分子內(nèi)至少有兩個伯氨基的聚氧化烯多胺。作為可以買到的產(chǎn)品，可以提到的例如有Jeffamine D-230(胺當量約為120)和Jeffamine D-400(胺當量約為200，兩者都是Huntsman Specialty Chemicals的產(chǎn)品)。
上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)包含的多胺組分含有例如不低于50重量％的上述芳族多胺(a-1)和不高于15重量％的上述聚氧化烯多胺(a-2)。當上述芳族多胺(a-1)的含量低于50重量％時，韌性會下降。優(yōu)選的含量是不低于70重量％。當上述聚氧化烯多胺(a-2)的含量超過15重量％時，固化速率變大，使得不能保證實施所需的足夠時間。
除了上述芳族多胺(a-1)和聚氧化烯多胺(a-2)，上述多胺組分還可以含有其他多胺。所述其他多胺沒有特別限制，但是包括例如二乙基甲苯二胺、甲苯二胺、苯二甲胺和類似芳族多胺和脂族多胺。
另一方面，在上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)中包含的多異氰酸酯組分沒有特別限制，但是可以是本行業(yè)內(nèi)已知的任何多異氰酸酯化合物。由此，可以提到的有例如芳族多異氰酸酯化合物、脂族多異氰酸酯化合物、脂環(huán)族多異氰酸酯化合物等。上述芳族多異氰酸酯化合物沒有特別限制，但是包括例如可由碳化二亞胺改性得到的二苯基甲烷二異氰酸酯液體或二苯基甲烷二異氰酸酯部分預(yù)聚物、2，4-甲苯二異氰酸酯(2，4-TDI)、二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯(MDI)、二苯基甲烷-2，4’-二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、粗甲苯二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯(polmethylenepolyphenylisocyanate)和它們的碳化二亞胺的改性產(chǎn)物，它們的縮二脲改性產(chǎn)物和它們的預(yù)聚物改性產(chǎn)物。上述脂族多異氰酸酯化合物和脂環(huán)多異氰酸酯化合物沒有特別限制，但是包括例如二環(huán)己基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯和異氰脲酸酯的改性產(chǎn)物、它們的碳化二亞胺改性產(chǎn)物和預(yù)聚物改性產(chǎn)物。
從固化性和粘合性的角度考慮，優(yōu)選用作用于本發(fā)明膜材料制造方法中的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)中所包含的多異氰酸酯組分的是二苯基甲烷(pheylmethane)-4，4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2，4’-二異氰酸酯、它們的預(yù)聚物或改性產(chǎn)物和類似的芳族多異氰酸酯化合物。
作為這種異氰酸酯組分可買到的產(chǎn)品，可以提到的有例如MillionateMLT(Nippon Polyurethane Industry產(chǎn)品)、Millionate MTL-S(NipponPolyurethane Industry產(chǎn)品)和Coronate MX(Nippon Polyurethane Industry產(chǎn)品)。
需要時，除了上述組分，無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)還可以含有添加劑(一種或多種)例如表面活性劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、阻燃劑、增塑劑、染料、填料、殺真菌劑、抗菌劑、各種增強劑、內(nèi)脫模劑、抗氧劑、耐候穩(wěn)定劑等。這些添加劑可以加入到上述多胺組分和多異氰酸酯組分的混合物中，或可以預(yù)先加入到各種組分中。
在上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)中多胺組分與多異氰酸酯組分之間的混合比優(yōu)選0.7-1.5，用上述多異氰酸酯組分中的異氰酸基團與上述多胺組分中的氨基基團的當量比表示。如果上述當量比超過上述范圍之外，那么得到的膜材料的性能就不好，或會保持粘性。更優(yōu)選的范圍是0.95-1.25，再優(yōu)選的范圍是1.01-1.10。另外，在上述多胺組分中調(diào)節(jié)所述芳族多胺(a-1)的含量，就可以調(diào)節(jié)固化至無粘性狀態(tài)所需的固化時間。例如，能夠得到自30分鐘至3小時的固化時間。
從貯放時間的角度考慮，上述無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)優(yōu)選就在施加前使用雙組分混合機、分散攪拌機等，或手工混合，將上述多胺組分與上述多異氰酸酯組分混合起來而制成。
本發(fā)明制造多層膜材料的方法還包括作為第三步的步驟(3)，即在由上述膜材料的制造方法可獲得的膜材料上，通過以雙組分碰撞混合噴涂方式施加無溶劑雙組分超快固化的(B)，然后固化，形成有機膜材料。
作為上述以雙組分碰撞混合噴涂方式施加的方法包括噴射無溶劑雙組分超快固化的(B)的雙組分，目的是使雙組分彼此碰撞并混合。在該步驟中，固化反應(yīng)進行至一定程度，即噴出的粒子仍是分散狀態(tài)。對于上述以雙組分碰撞混合噴涂方式施加，優(yōu)選使用高壓雙組分碰撞混合噴射裝置。
對上述高壓雙組分碰撞混合噴射裝置沒有特別的限制，但包括諸如H-2000、H-3500、FF-1600的比例傳送裝置(都是美國Gusmer的產(chǎn)品)，和TohoMachinery Industry的雙組分高壓傳送混合機，型號HF-100等。而且，有具備機械自清潔功能的高壓雙組分碰撞混合噴槍，可以提到的有Gusmer(U.S.A.)″GX-7槍″、Gusmer(U.S.A.)″GX-7-400槍″等。還有配備空氣清潔功能的噴槍，可以提到的有Glass-Craft(U.S.A.)“螺旋槳槍”等。從可涂布性的角度考慮，上述雙組分優(yōu)選加熱至這樣的溫度，在該溫度下它們的粘度能夠令人滿意地保持在能夠噴射/噴霧的水平，例如不低于40℃的溫度。涂層膜的厚度沒有特別限制，但是能夠根據(jù)預(yù)定用途合適地進行選擇，通常在2-20mm的范圍內(nèi)。
由于它固化很快，上述無溶劑雙組分超快固化樹脂(B)優(yōu)選以上述雙組分碰撞混合噴涂方式施加時混合而成。
這樣的無溶劑雙組分超快固化的(B)固化至無粘性狀態(tài)所需的固化時間能夠根據(jù)上述多元醇組分類型及其用量、增塑劑和類似的其他組分(一種或多種)的類型及其用量進行調(diào)節(jié)。所述時間例如優(yōu)選不超過3分鐘，更優(yōu)選不超過20秒。
這樣得到的多層膜材料的厚度沒有特別限制，但是優(yōu)選4-40mm。
在本發(fā)明多層膜材料的制造方法中使用的無溶劑雙組分超快固化的(B)是例如無溶劑雙組分聚氨酯可固化類型、含多胺組分和/或多元醇組分和多異氰酸酯組分的雙組分聚氨酯/聚脲可固化類型或雙組分聚脲可固化類型。
上述多胺組分優(yōu)選含有例如聚氧化烯多胺(a-3)和芳環(huán)上沒有吸電子基團、在鄰近氨基的位上有碳原子數(shù)不超過5個的烷基取代基的活性芳族二胺(a-4)，不包括甲苯二胺。
作為上述聚氧化烯多胺(a-3)，優(yōu)選其一個分子內(nèi)至少有兩個脂族氨基、胺當量為800-3000。
作為這樣的聚氧化烯多胺(a-3)可買到的產(chǎn)品，可以提到的有例如聚氧丙烯二胺如Jeffamine D-2000(Huntsman Speciality Chemicals；胺當量約1000)；聚氧丙烯三胺如Tecslim TR-5050(Huntsman Speciality Chemicals；胺當量約1930)等。
還可使用改性聚氧化烯多胺，該多胺是通過與下面通式表示的不飽和烴化合物的邁克爾(Michael)加成反應(yīng)，使上述聚氧化烯多胺(a-3)中的至少部分伯氨基轉(zhuǎn)化為仲氨基(一個或多個)而形成CH2＝C(R)-Y，其中，R代表氫或甲基；Y代表一個吸電子基團。對上述Y表示的吸電子基團沒有特別的限制，但包括酯殘基、酮殘基、氰殘基、取代或未取代的酰胺殘基、磺酸殘基和磺酸酯殘基等。對上述不飽和烴化合物沒有特別的限制，但包括例如丙烯酸的酯如丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸丙酯等；甲基丙烯酸的酯如甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸丙酯等；丙烯腈；丙烯酰胺；N，N’-二甲基丙烯酰胺；乙基乙烯基砜；乙烯基磺酸甲酯、乙烯基磺酸乙酯等。
在其芳環(huán)上沒有吸電子基團，但在鄰近氨基位上有不超過5個碳原子的烷基取代基的上述活性芳族二胺(a-4)，除了甲苯二胺外，可以提到的具體有1，3-二甲基-2，4-二氨基苯、1，3-二乙基-2，4-二氨基苯、1，3-二甲基-2，6-二氨基苯、1，4-二乙基-2，5-二氨基苯、1，4-二異丙基-2，5-二氨基苯、1，4-二丁基-2，5-二氨基苯、1，3，5-三乙基-2，4-二氨基苯、1，3，5-三乙基-2，6-二氨基苯、1，3，5-三丙基-2，6-二氨基苯、1-甲基-3，5-二乙基-2，4-二氨基苯、1-甲基-3，-二乙基-2，6-二氨基苯等。這些化合物可以兩種或多種組合使用。作為它們可買到的產(chǎn)品，可以提到的有Ethacure100(Albemarle Corporation的產(chǎn)品)等。
還可以使用改性的多胺，它是通過與上述不飽和烴化合物的邁克爾加成反應(yīng)，使上述活性芳族二胺(a-4)(除甲苯二胺外)中的至少部分伯氨基轉(zhuǎn)化為仲氨基(一個或多個)而形成，所述芳族二胺在其芳環(huán)上沒有吸電子基團，在鄰近氨基位上有不超過5個碳原子的烷基取代基。
關(guān)于上述無溶劑雙組分超快固化的樹脂(B)中包含的多胺組分內(nèi)，聚氧化烯多胺(a-3)與其芳環(huán)上沒有吸電子基團，但在鄰近氨基的位上有不超過5個碳原子的烷基取代基的活性芳族二胺(a-4)(除甲苯二胺外)之間的重量比優(yōu)選為20/3-1/1。如果所述重量比超過20/3，那么得到的膜材料就變得非常柔軟，而且是半粘性，如果它低于1/1，那么得到的膜材料就太硬，并且變得很脆。更優(yōu)選的范圍是5/1-5/2。
對上述多元醇組分沒有特別限制，但是優(yōu)選包括數(shù)均分子量小于1000的低分子量的，和數(shù)均分子量為1000-約10000的高分子量的多元醇組分，使得到的膜材料的硬度和物理性能很好。
所述低分子量多醇可以是例如聚醚多醇或聚酯多醇。所述聚醚多醇包括多醇，例如乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三甘醇、二丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，10-癸二醇、1，2-環(huán)己二醇、甘油、1，2，6-己三醇、1，1，1-三羥甲基乙烷和1，1，1-三羥甲基丙烷、多元醇例如季戊四醇通過加成聚合至少一種環(huán)氧化物例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷或四氫呋喃而形成的產(chǎn)物。
作為上述的聚酯多醇，可以提到的有可通過脂肪二元酸與脂肪二醇反應(yīng)形成的各種聚酯多元醇和聚己內(nèi)酯多元醇等。作為這樣的聚酯多元醇，可以提到的有上述聚醚多元醇及其混合物與多羧酸尤其二羧酸、或其形成酯的衍生物，例如琥珀酸、戊二酸或己二酸、或這些酸的二甲酯、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、四氯鄰苯二甲酸酐、對苯二甲酸二甲酯等反應(yīng)制得的產(chǎn)物。也可以提到的是，可通過環(huán)酯即內(nèi)酯例如己內(nèi)酯與多元醇開環(huán)加成聚合得到的那些產(chǎn)物。
另一方面，在上述無溶劑雙組分超快固化的樹脂(B)中包含的多異氰酸酯組分沒有特別限制，但是可以具體提到的是上述稱為無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)的那些。
需要時，除了上述組分，上述無溶劑雙組分超快固化的樹脂(B)還可以含有添加劑(一種或多種)，每種添加劑都選自表面活性劑、發(fā)泡劑、泡沫穩(wěn)定劑、阻燃劑、增塑劑、染料、填料、殺真菌劑、抗菌劑、各種增強劑、內(nèi)脫模劑、抗氧劑、耐候穩(wěn)定劑等。這些添加劑可以加入到上述多胺組分和/或多元醇組分中，或加入到多異氰酸酯組分中。
分別由本發(fā)明制造膜材料的方法和制造多層膜材料的方法得到的膜材料和多層膜材料具有高耐腐蝕性、光滑性和耐沖擊性，由此尤其適用作建筑物內(nèi)例如混凝土或砂漿等的室內(nèi)地面材料。
本發(fā)明膜材料的制造方法，它包括布置增強材料的步驟，和使用特定無溶劑雙組分可固化樹脂形成膜材料的步驟，該方法可制成即使很薄時光滑性和耐沖擊性也優(yōu)良的膜材料。該方法能夠保證施加所需的足夠時間，另外，沒有溶劑揮發(fā)，這樣就能夠縮短工期，而且能夠減少污染環(huán)境的可能性。
此外，在使用特定無溶劑雙組分可固化樹脂得到的膜材料上再形成膜材料而獲得的多層膜材料與起始使用的膜材料不同，能夠進一步提高耐沖擊性和耐久性。
這樣的膜材料或多層膜材料即使很薄時也能夠具有優(yōu)良的光滑性、耐沖擊性和耐久性，由此就能夠很經(jīng)濟地減少所需的原材料用量。
本發(fā)明提供的膜材料或多層膜材料適用作建筑物內(nèi)的室內(nèi)地面材料。由于建造工期很短，所以它們也可以應(yīng)用于重新涂布、返修等。
實施例制備實施例1制備無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)在靜態(tài)混合器中攪拌并混合167重量份 Elasma 1000P(芳族多胺，IharaChemical Industry Co.，Ltd.)、14重量份Jeffamine D-230(聚氧化烯多胺，Huntsman Specialty Chemicals產(chǎn)品)、190重量份MDI預(yù)聚物(多異氰酸酯，異氰酸酯當量約為270)和3重量份Ethacure 100(活性芳族多胺，AlbemarleCorporation產(chǎn)品)，制成無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)。得到的可固化聚脲樹脂基本無任何溶劑。該可固化聚脲樹脂固化至無粘性狀態(tài)所需的固化時間為90分鐘。
實施例1向JIS人行道混凝土板(300×300×70mm)刮涂Tough Guard R-M底漆(單組分可濕固化底漆，Nippon paint產(chǎn)品)，涂層重量為0.15kg/m2，制成基材。將網(wǎng)材，即不銹鋼絲制成的篩網(wǎng)，直徑1mm，網(wǎng)目尺寸10mm，水平放置到基材上，并與之粘合，使用錨固件固定成不可移動。
然后，將在制備實施例1中得到的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)以這樣的方式施加，即網(wǎng)材從基材表面一側(cè)整個被埋住，同時控制膜厚度至約5mm。隨后直立16小時，得到一塊膜材料形成于基材上的測試板。整個過程所需的時間為24小時。
實施例2以與實施例1相同的方式制成膜材料，除了在制備實施例1中得到的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂由刮涂埋住網(wǎng)材的方式施加，同時控制膜厚度至約2mm。此外，使用H-3500噴射裝置和GX-7槍(雙組分混合噴射裝置，兩者都是美國Gusmer的產(chǎn)品)向上述基材上施加多胺組分和多異氰酸酯組分，所述多胺組分是70重量份Jeffamine D-2000(聚醚多胺，Huntsman SpecialtyChemicals的產(chǎn)品)與30重量份Ethacure 100的混合物，所述多異氰酸酯組分是混合57重量份Millionate MTL(MDI，Nippon Polyurethane Industry的產(chǎn)品)與55重量份Newpol PP-3000(聚環(huán)氧丙烷，Sanyo Kasei Co.產(chǎn)品)進行反應(yīng)得到的異氰酸酯預(yù)聚物，同時將各組分加熱至約55℃，施加至膜厚度約為3mm，形成含有無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(B)的膜材料。隨后直立14小時，形成測試板，帶有這樣形成的多層膜材料。整個過程所需的時間為24小時。
對比例1以與實施例1中所述相同的方式得到測試板，上面帶有形成的膜材料，除了基材上沒有放置網(wǎng)材，也沒有錨定。整個過程所需的時間為20小時。
對比例2以與實施例2中所述相同的方式得到測試板，上面帶有形成的膜材料，除了沒有施加在制備實施例1中得到的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)，但是，直接向基材上施加了無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(B)。整個過程所需的時間為18小時。
對比例3以與實施例2中所述相同的方式得到測試板，上面帶有形成的多層膜材料，除了施加含溶劑的雙組分可固化環(huán)氧樹脂，代替在制備實施例1中得到的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)，然后直立14天。整個過程所需的時間為15天。
對比例4以與對比例3中所述相同的方式得到測試板，上面帶有形成的多層膜材料，除了基材上沒有放置網(wǎng)材并固定。整個過程所需的時間為15天。
評價測試將在實施例1和對比例1和2中得到的上面形成有膜材料的測試板，和在實施例2和對比例3和4中得到的上面形成有多層膜材料的測試板進行下述的評價測試。各自的評價測試結(jié)果如表1所示。
光滑性用目力觀察的方式評價每塊測試板的光滑性。評價標準如下所述○光滑，沒有不平整；△明顯有不平整；×不能全部埋住網(wǎng)材。
耐沖擊性使每塊測試板進行DuPont落錘試驗(試驗條件負荷2kg，從2m高度垂直落下1/2inch的半球形沖擊器)后，評價其狀況。評價標準如下所述○膜材料或多層膜材料內(nèi)凹進；△膜材料或多層膜材料內(nèi)有裂紋；×膜材料或多層膜材料內(nèi)有裂紋，同時基材內(nèi)也有裂紋。
抗貫穿性使SUS 420J2不銹鋼廚房用刀(總重330g)從2m的高度落到得到的每塊測試板上，刀刃向下，然后評價測試板。評價標準如下所述○僅損壞膜材料或多層膜材料的表層；△裂紋貫穿膜材料或多層膜材料；×裂紋貫穿膜材料或多層膜材料，同時還損壞基材。
表1
從表1可見，本發(fā)明的膜材料的光滑性、耐沖擊性和耐久性優(yōu)良，但是不用增強材料時，或超快固化樹脂直接施加到增強材料上時，耐沖擊性或光滑性分別下降。當施加含有機溶劑的體系時，進行固化時有機溶劑蒸發(fā)，由此會延長建造工期。
權(quán)利要求
1.一種制造膜材料的方法，它包括步驟(1)，將增強材料固定到基材表面上，和步驟(2)，在所述基材上施加無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)，形成膜材料，施加的方式是使所述增強材料自所述基材表面一側(cè)整個埋入樹脂內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的制造膜材料的方法，其中所述的無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A)含有多胺組分和多異氰酸酯組分，所述多胺組分含有不低于50重量％的有聚亞烷基鏈或聚氧化烯鏈的芳族多胺(a-1)，其胺當量為400-800，和不高于15重量％的一個分子內(nèi)至少有兩個脂族氨基的聚氧化烯多胺(a-2)，其胺當量為80-300。
3.如權(quán)利要求2所述的制造膜材料的方法，其中所述的芳族多胺(a-1)是芳族多伯胺。
4.如權(quán)利要求2或3所述的制造膜材料的方法，其中所述的聚氧化烯多胺(a-2)是聚氧化烯二伯胺。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的制造膜材料的方法，其中所述的基材是混凝土。
6.一種膜材料，它可由權(quán)利要求1-5中任一項所述的制造膜材料的方法制成。
7.一種制造多層膜材料的方法，它包括步驟(3)，即在權(quán)利要求6所述的膜材料上，以雙組分碰撞混合噴涂的方式，施加無溶劑雙組分可超快固化的樹脂(B)，然后固化，形成膜材料。
8.如權(quán)利要求7所述的制造多層膜材料的方法，其中所述的無溶劑雙組分可超快固化的樹脂(B)是無溶劑雙組分可固化聚氨酯樹脂、含多胺組分和/或多元醇組分，還含有多異氰酸酯組分的無溶劑雙組分可固化聚氨酯/聚脲樹脂或無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂。
9.如權(quán)利要求8所述的制造多層膜材料的方法，其中所述的步驟(3)中的雙組分碰撞混合噴涂在所述無溶劑雙組分可超快固化的樹脂(B)的雙組分中的每種組分加熱至不低于40℃溫度時實施。
10.如權(quán)利要求7-9中任一項所述的制造多層膜材料的方法，其中所述的無溶劑雙組分可超快固化的樹脂(B)的無粘性固化時間不超過3分鐘。
11.一種多層膜材料，它可由權(quán)利要求7-10中任一項所述的制造多層膜材料的方法制成。
全文摘要
本發(fā)明提供膜材料和多層膜材料的制造方法,所述膜材料和多層膜材料即使很薄時也具有優(yōu)良的光滑性、耐沖擊性和耐久性。本發(fā)明提供這樣的制造膜材料的方法,它包括:步驟(1),將增強材料固定到基材表面上,和步驟(2),在所述基材上施加無溶劑雙組分可固化聚脲樹脂(A),形成膜材料,施加方式是使所述增強材料自所述基材表面一側(cè)整個埋入樹脂內(nèi)。本發(fā)明還提供制造多層膜材料的方法,它包括:步驟(3),在上述膜材料上以雙組分碰撞混合噴涂的方式,施加無溶劑雙組分超快固化樹脂(B),然后固化,形成有機膜材料。
文檔編號C09D175/02GK1376545SQ0210283
公開日2002年10月30日 申請日期2002年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月24日
發(fā)明者出云孝治, 大島敏幸 申請人:日本油漆株式會社