可辐射固化的化合物制造技术

本发明专利技术涉及可辐射固化的化合物，它是一种含有羟基烷基酰胺基和羟基的化合物的单价或多价羧酸酯，其中该羧酸酯衍生自α，β－烯类不饱和羧酸。含有此化合物的涂料组合物具有高的聚合速度，显示出所希望的化学和机械性能。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可辐射固化的化合物和含有此化合物的组合物。在辐射固化方法中，流体涂布膜转化为固体交联的网络可以认为是通过三个个别的步骤而进行的，即诱导、聚合和达到最大的固化平坦区。见《紫外线和电子束配方的化学和技术》(Chemistry andTechnology of UV and EB formulation)卷Ⅳ,Oldring,1991,p8～12。改进和抑制固化速度的因素是比如灯系统(紫外线剂量、强度、波长、红外线含量)和化学系统(活性、吸收度、涂层重量、颜料淀积、温度、氧抑制和基底情况)。对于商业的涂层操作，在几秒钟或更短的时间内涂层变成不粘的表面是必须的，因为在涂布涂层和堆积或卷起涂好的基底之间的时间间隔是很短的。在此很短间隔内如果涂层不能变成不粘的表面将导致涂好的基底(堆积或卷起)的几层粘在一起(粘连)。本专利技术的目的是提供一种具有高固化速度或聚合速度，并具有所需化学和机械性能的涂料组合物。本专利技术的可辐射固化化合物是一种含有羟基烷基酰胺基和羟基的化合物的单价或多价羧酸酯，其中该羧酸酯衍生自α,β-烯类不饱和羧酸。含有本专利技术化合物的可辐射固化组合物导致很高的最大聚合速度。按照本专利技术的一个优选实施方案，此化合物是符合如下通式(Ⅰ)的化合物 其中Y=氢、(C1～C8)烷基或 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8相同或不同，是氢或直链、支化或环状的(C1～C8)烷基链，R9=氢、(C1～C5)烷基、-CH2OH或-CH2COOX,R10、R11=氢、(C1～C8)烷基、(C6～C10)芳基或COOX,X=氢或(C1～C8)烷基，m=1～10，p=1～4，以及n=1～10,R1、R2或R3可以形成环烷基的一部分。优选n=1～4。由于得到的优异的反应性特征，m优选为1～4。P优选为1或2，Y优选是氢。R1、R2、R3、R4、R5、R8、R7和R8优选是氢或甲基。R9优选是氢或(甲)乙基。R10和R11优选是氢。可以在比如80～140℃之间，比如通过羟基官能团的羟基烷基酰胺和不饱和羧酸之间的酯化反应来得到此化合物。每摩尔氢氧化物优选使用1～1.5mol的酸。反应优选在有机溶剂如二甲苯、甲苯或四氢呋喃存在下进行。反应优选在稳定化合物存在下进行，它能够防止在进行此反应的条件下不饱和酯基发生聚合。稳定化合物或稳定化合物的混合物的用量一般为大约50～大约2000ppm，优选为75～1000ppm。根据稳定化合物的不同可以在有氧或无氧条件下使用。适当的稳定化合物包括比如对苯二酚、一甲基对苯二酚、蒽醌、β-硝基苯乙烯、酚噻嗪和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。酯化反应可以在催化剂存在下进行。适当的催化剂包括强酸，比如含硫的有机酸，如烷磺酸和甲磺酸。适当的不饱和羧酸包括比如(甲基)丙烯酸和衍生物、巴豆酸、衣康酸(的半酯)、马来酸、柠康酸、甲基富马酸和富马酸。优选使用(甲基)丙烯酸。通过羟基官能羟基烷基酰胺和不饱和羧酸的酰氯、酸酐或酯之间的反应也可以得到在本专利技术中应用的化合物。酰胺和不饱和酰氯或酸酐之间的反应优选在0～30℃之间，在溶剂中，在碱存在下进行。适当的溶剂包括比如四氢呋喃、二氯甲烷和乙醚。适当的碱包括比如吡啶和三乙胺。适当的酰氯、酸酐或酯包括前面所述羧酸的酰氯、酸酐和酯。酰胺和不饱和酯之间的反应优选在80～140℃之间，在Lewis酸存在下进行。优选使用过量的不饱和酯。酯既作为溶剂，也作为反应物。适当的Lewis酸包括比如钛酸四烷基酯和硫酸。按照本专利技术的一个优选实施方案，通过羟基官能的噁唑啉和不饱和羧酸之间的反应制备本专利技术的化合物。这样的反应在比如50～140℃之间的温度下进行。适当的羟基官能噁唑啉包括比如羟基官能(C1～C20)的烷基噁唑啉，如β-羟基乙基噁唑啉和ω-羟基十一烷基噁唑啉。适当的不饱和羧酸包括比如(甲基)丙烯酸和衍生物、巴豆酸、衣康酸(半酯)、马来酸、柠康酸、甲基富马酸和富马酸。优选使用(甲基)丙烯酸。羟基官能噁唑啉优选从比如内酯和乙醇胺或2-丙醇胺来制备。适当的内酯是比如丙内酯、丁内酯、戊内酯和己内酯。本专利技术的羟基官能化合物的优点是，羟基给出将此化合物连接于聚合物上的可能性。实现此连接的适当的方法是，让羟基官能化合物先与二异氰酸酯反应，再和羟基官能聚合物反应。适当的二异氰酸酯是比如，甲苯二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或3,4-异氰酸酯甲基-1-甲基环己基异氰酸酯(IMCI)。适当的羟基官能聚合物是比如羟基官能的聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酰胺、聚醚、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚氨酯和聚内酯。通过本专利技术羟基官能化合物的羟基官能团还能够连接添加剂。适当的添加剂包括比如粘接促进剂、分散剂、光抑制剂和协同剂。本专利技术的化合物可以借助于自由基反应固化。在此反应中，可以通过辐射引发得到自由基。优选借助于比如光化学方法，如紫外辐射(UV)或辐射化学方法，如电子束(EB)进行辐射固化。诸如Bett等人在题为《紫外线和电子束固化》(UV and EBcuring)(Jocca 1990(11),p446～453)的文章中详细解释了UV和EB辐射。在本专利技术组合物中的本专利技术化合物用量为0.01～100％(重量)。一般说来，本专利技术辐射固化组合物是基本不含溶剂的。本专利技术组合物例如可以使用在涂料组合物、油墨和粘接剂中。如果需要，根据用途不同，此化合物可以与基于比如(甲基)丙烯酸酯单元、马来酸酯单元、富马酸酯单元、衣康酸酯单元、乙烯基酯单元、乙烯基酰胺单元和/或乙烯基醚单元的低聚物或聚合物一起使用。由于有比较高的固化速度，本化合物也可以用作提高配方固化速度的添加剂。这样的添加剂的用量一般为所有组分总重量的0.01～25％(重量)，优选为0.5～10％(重量)。在固化以后，本专利技术的涂层具有许多所希望的性能，如良好的化学性能(耐溶剂、酸、碱和水份的性能)、良好的光学性能和外观、良好的机械性能(如硬度、柔韧性、粘接性、耐磨耗性、强度和耐久性)、良好的热性能和良好的耐候性。此含有可辐射固化基料组成的组合物还可以含有颜料、稳定剂和其它添加剂。可辐射固化配方一般包括预聚物、活性稀释剂和添加剂。根据配方的类型和固化机理不同，另外两种可能的组分是颜料和光引发剂系统。本专利技术的化合物可以应用于如水基涂料组合物、溶剂基涂料组合物、高固含量涂料组合物、100％固含量涂料组合物和粉末涂料组合物。最优选的辐射源是紫外灯。紫外灯优选是提供剂量可达到理想固化速度的高强度灯。在使用能量较低的灯时，可以希望该组合物还经受高温，以缩短发生适当的聚合所需的时间。关于UV固化的设备，我们指的是在《UV和EB配方的化学和技术》卷1,Oldring,1991的p161～234中所述的设备。用来提供所需高强度和获得所需波长和光谱分布的适当的灯包括比如Fusion Systems公司提供的灯。本专利技术的组合物可以涂布在比如塑料、纸张、纸板、皮革、玻璃、木材和金属等基底上。此组合物优选在光引发剂存在下聚合，但在没有光引发剂存在下聚合也是可能的。当暴露在波长大约200nm～大约600nm的光下时，适当的光引发剂会引发固化过程。适当的光引发剂具有酮官能基，可以是芳香族的，比如二苯甲酮。Darocur 1173(Ci本文档来自技高网...

【技术保护点】
可辐射固化的化合物，它是一种含有羟基烷基酰胺基和羟基的化合物的单价或多价羧酸酯，其中该羧酸酯衍生自α，β－烯类不饱和羧酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JFGA杨森，AJAA迪尔斯，PMHP蒂森，
申请(专利权)人：DSM有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]