可辐射固化的树脂包括１０－４０当量％（基于异氰酸酯基团）具有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂；０－４０当量％具有三个或多个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂；和６０－９０当量％氨基甲酸酯丙烯酸酯的树脂。树脂的能够进行聚合反应的烯属不饱和基团的当量重量为０．００１－０．００８ｅｑ．／ｇ。树脂用于可辐射固化的涂料组合物，该组合物也包括一种或多种光引发剂、和非必要的一种或多种反应性稀释剂、及非必要的溶剂或溶剂混合物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含有异氰酸酯基团、脲基甲酸酯基团和可自由基聚合的C-C双键的化合物。此外，本专利技术涉及包括本专利技术化合物的可辐射固化的配制剂和涂料组合物。
技术介绍
基于包含异氰酸酯基团的化合物的涂料组合物是本领域公知的。涂料体系的工业加工者，如涂料工业界希望这样的组合物满足多种多样的要求。这些要求涉及加工性能和应用性能两者。在加工性能方面非常重要的是涂料体系结合非常低的溶剂含量与低粘度。要求低粘度以便可以没有问题地通过常规技术，如通过喷涂将涂料材料施涂到待涂覆的表面。这些涂料材料的溶剂含量引起的问题在于当加工涂料材料时，必须采用技术复杂的措施以保证当施涂和干燥涂料材料时释放的溶剂不排放到大气中。此外，应当可以通过UV辐射固化由涂料组合物提供的制品。特别地，在采用相对低辐射剂量的简单辐射之后，硬度应当急剧增加，但更长的辐射不导致硬度进一步的显著增加。采用现有技术此硬化仅可以在非常高的辐射剂量下发生，换言之，现有辐射单元中要求的停留时间仍然太长。因此需要具有下述基团的体系，该基团在聚合反应中暴露于非常低的辐射剂量，即短曝光时间时几乎被定量消耗。至于所涉及的应用性能，特殊的要求包括对机械应力如张力、延伸、冲击、擦划或磨擦的不敏感性；耐水分(如以水蒸汽的形式)、溶剂、汽油和稀化学品，以及化学环境影响如硫酸雨、胰液素、树树脂的性能；耐环境影响如温度波动和UV辐射的性能；涂覆表面的高光泽；对各种基材的良好粘合如对各种基材如预先由底漆、填料、颜色效果层或其它涂料涂覆的基材的良好粘合，以及直接对塑料、木材、木基材料、纸、玻璃、陶瓷、纺织品、皮革或金属的良好粘合。进一步的要求是涂料材料的未曝光或不可辐射固化区域的完全固化性，例如在例如三维基材如木材、纸、泡沫、陶瓷材料中的载体或孔的掩蔽区域中，在包含辐射吸收成分如颜料、UV吸收剂、填料和喷雾沉积物的涂料材料中。希望固化在贮存过程中在空气中或采用另外的加热或焙烧进行。美国专利6177535公开了可辐射固化的预聚物，该预聚物包含氨基甲酸酯基团，没有游离异氰酸酯基团并用作涂料组合物。美国专利5300615和5128432同样公开了含有可自由基聚合的双键和不含游离异氰酸酯基团的聚氨酯。美国专利5739251公开了从醇和包括β-γ-烯属不饱和醚基团的氨基甲酸酯，它实际上没有异氰酸酯基团，并公开了衍生自这些氨基甲酸酯的脲基甲酸酯。然而，这些β-γ不饱和化合物具有高粘度的特殊缺点。美国专利6617413公开了含有具有或不具有封端的异氰酸酯基团、脲基甲酸酯基团和可自由基聚合的C-C双键的化合物，C-C双键由于直接连接到羰基或由于在醚官能团中衍生自多异氰酸酯和醇的氧原子而为活化形式。该化合物可用于可辐射固化的配制剂和涂料组合物以涂覆制品。在所有引用的现有技术中，由于单体材料所伴随的毒性而除去这些材料。此脱除导致显著增加的加工和支出，如果不要求除去单体则可以避免该加工和支出。因此，在本领域需要制备包含异氰酸酯基团、脲基甲酸酯基团和可自由基聚合的C-C双键而不需要除去单体的化合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种可辐射固化的树脂，该树脂包括10-40当量％(基于异氰酸酯基团)具有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂；0-40当量％具有三个或多个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂；和60-90当量％氨基甲酸酯丙烯酸酯的树脂。该树脂的能够进行聚合反应的烯属不饱和基团的当量为0.001-0.008eq./g。本专利技术也提供一种可辐射固化的涂料组合物，该组合物包括a)上述树脂，b)一种或多种光引发剂，和非必要的c)一种或多种反应性稀释剂，和非必要的d)溶剂或溶剂混合物。本专利技术另外提供制备涂覆产物的方法，该方法包括采用上述涂料组合物涂覆基材并使涂覆的基材经历足够时间的辐射以固化组合物。具体实施例方式除了在操作实施例中，或另外说明之处，用于说明书和权利要求书中表示成分的量、反应条件等的所有数字或表述要理解为在所有情况下由术语“约”修饰。本专利技术提供可辐射固化的树脂，该树脂包含能够进行聚合反应的烯属不饱和基团并包括含有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料；非必要的含有三个或多个脲基甲酸酯基团的具脲基甲酸酯材料；和一种或多种氨基甲酸酯丙烯酸酯。本专利技术的可辐射固化的树脂包括至少10，在一些情况下至少15，和在其它情况下至少20当量％(基于总异氰酸酯和脲基甲酸酯基团)具有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂。同样，树脂可包含至多40，在一些情况下至多35，和在其它情况下至多30当量％具有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂。树脂中具有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的数量可以为在任何以上所述的数值之间的任何数值或范围。同样，本专利技术的可辐射固化的树脂可非必要地包括具有三个或多个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料。当包括时，具有三个或多个脲基甲酸酯的含脲基甲酸酯材料可以存在至少1，在一些情况下至少5，和在其它情况下至少10当量％(基于总异氰酸酯和脲基甲酸酯基团)的树脂。同样，树脂可包含至多40，在一些情况下至多30，和在其它情况下至多20当量％的树脂。树脂中具有三个或多个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的数量可以为在任何以上所述的数值之间的任何数值或范围。此外，本专利技术的可辐射固化的树脂包括水平为树脂的至少60，在一些情况下至少65，和在其它情况下至少70当量％(基于总异氰酸酯和脲基甲酸酯基团)的氨基甲酸酯丙烯酸酯。同样，树脂可包括树脂的至多90，在一些情况下至多80，和在其它情况下至多75当量％的氨基甲酸酯丙烯酸酯。树脂中氨基甲酸酯丙烯酸酯的数量可以为在任何以上所述的数值之间的任何数值或范围。在此使用的术语“氨基甲酸酯丙烯酸酯”表示含异氰酸酯官能团的材料与羟基官能的(甲基)丙烯酸酯的反应产物。理想地，用于本专利技术的氨基甲酸酯丙烯酸酯是完全反应的，即通过与羟基官能的(甲基)丙烯酸酯的反应所有的游离异氰酸酯基团均转化成对应的氨基甲酸酯。另外，本专利技术的可辐射固化的树脂的能够进行聚合反应的烯属不饱和基团的当量重量为至少0.001，在一些情况下为至少0.0015，和在其它情况下为至少0.002eq./g。同样，可辐射固化的树脂的能够进行聚合反应的烯属不饱和基团的当量重量可以为至多0.01，在一些情况下为至多0.008，和在其它情况下为至多0.007，在一些情况下为至多0.006和在其它情况下为至多0.005eq./g。树脂中烯属不饱和基团的数量可以为在任何以上所述的数值之间的任何数值或范围。作为非限制性例子，基于两摩尔1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和三摩尔丙烯酸羟乙酯的树脂的分子量为733并含有三当量的不饱和度，得到3/733，或0.0041eq./g。在本专利技术的实施方案中，上述可辐射固化的树脂可通过如下方式制备以2∶1-15∶1的NCO∶OH当量比使A)多异氰酸酯与B)第一羟基官能材料反应以提供包含NCO官能的脲基甲酸酯的材料，和以0.75∶1-1∶0.75的NCO∶OH当量比使脲基甲酸酯材料与C)第二羟基官能材料反应，第二羟基官能材料可以与第一羟基官能材料相同或不同，其中第一羟基官能材料和第二羟基官能材料的至少一种包括能够进行聚合反应的烯属不饱和基团。在本专利技术的特本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可辐射固化的树脂，其包括： １０－４０当量％（基于异氰酸酯基团）具有一个或两个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂； ０－４０当量％具有三个或多个脲基甲酸酯基团的含脲基甲酸酯材料的树脂； ６０－９０当量％氨基甲酸酯丙烯酸酯的树脂； 其中树脂的能够进行聚合反应的烯属不饱和基团的当量重量为０．００１－０．００８ｅｑ．／ｇ。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：RR勒斯勒，CL金尼，CM布里特施，
申请(专利权)人：拜尔材料科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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