可辐射固化组合物制造技术

可辐射固化组合物本发明专利技术涉及一种可通过波长为３００ｎｍ或更长的辐射固化的组合物，涉及一种使用这种组合物生产涂布基材的方法以及如此生产的涂布产品。更具体地，本发明专利技术的组合物包括Ａ）约１到约９９重量％的不饱和聚合物或低聚物，Ｂ）约１到约９９重量％的不饱和环氧丙烯酸酯，Ｃ）一种或多种光引发剂，以及任选地，Ｄ）一种或多种溶剂。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
在涂料工业中，可UV固化涂料是发展最快的部分之一。近年来，UV技术已经渗透到如光纤，光敏和压敏粘合剂，汽车应用如UV固化面漆和可UV固化粉末涂料的许多市场领域。这种发展的推动力主要是对涂布和固化过程生产率增长的追求。在汽车维修漆应用中，小修需要迅速并且在室温下进行，UV技术保证了车身车间中汽车产量的显著增加。维修漆应用的发展在UV技术中开辟了新天地。在车身车间中使用UV灯所涉及的安全问题以及经济制约很可能会阻碍高强度光源的使用。仅在电磁波谱的UV-A区域发射的相对便宜的低强度灯正取代它们的位置，因此对树脂开发人员和配方师提出了新的挑战。可UV固化涂料组合物是本领域已知的。美国专利5,684,081记载了一种可辐射固化含水分散体，但是关于所用辐射的波长，该参考文献未作记载。使用具有非常低UV-B含量并且基本上没有UV-C含量的UV辐射可固化的组合物也是已知的(参见例如美国专利申请公开2003/0059555和美国专利6,538,044)。′044专利中记述的组合物是非水性的并且不是基于聚氨酯化学的芳香漆涂料。′555公开记述了用作底漆的溶剂基组合物。其中组合物是非水性的并且需要在暴露于UV辐射之后和砂磨涂布部分之前用有机溶剂擦拭涂层。美国专利6,559,225记述了一种用于漆和涂料的水性聚氨酯分散体。′225专利没有记述UV固化，并且暗示其中所述分散体可以与可辐射固化粘结剂结合(第5栏，17-20行)。美国专利6,579,932记述了一种水性涂料组合物，其是聚氨酯/丙烯酸酯杂化分散体和具有氧化无水基团的聚氨酯树脂的混合物。′932专利没有记述UV固化。水性可辐射固化分散体也是已知的(参见例如美国专利5,362,773、6,011,078、6,479,577、6,521,702和6,541,536)。非水性可辐射固化组合物也是已知的。WO 01/74499记述了一种含有一种或多种化合物的底漆组合物，所述化合物每分子含有两种或多种烯属不饱和可聚合基团。所述化合物是环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和不饱和聚酯。其中所述组合物也需要大量相对低分子量材料(如丙烯酸乙基己基酯和甲基丙烯酸异冰片基酯)。′499公开表明其中所述组合物可以使用UV-B∶UV-A比率为1∶1或更少并且基本上没有UV-C含量的UV灯进行UV辐射固化。如以上′555公开指明的，该组合物需要在暴露于UV辐射之后以及在砂磨涂布部分之前用有机溶剂擦拭涂层。类似组合物记载于已公开的美国专利申请US2003/0045598和US2003/045596，以及美国专利4,937,173、5,013,631、5,213,875和6,509,389中。可辐射固化聚氨酯丙烯酸酯也记载于美国专利4,380,604、6,232,360、6,753,394和6,790,485中。最后，可辐射固化环氧丙烯酸酯记载于美国专利5,726,255、5,756,829、6,359,082和Re 37,448中。现已发现可以用波长为至少300nm并优选为320nm到450nm的辐射固化的组合物。
技术实现思路
更具体地，本专利技术涉及一种可通过波长为300nm或更长，优选波长为约320nm到约450nm的辐射固化的组合物。本专利技术的组合物不需要溶剂擦拭并且可以在暴露于辐射之后立刻砂磨。此外，本专利技术的组合物可以在各种不同的基材上用作底漆、密封剂、填料、腻子以及面漆，所述基材如金、木材、软木、塑料、皮革、织物、毛毡、玻璃、纸、矿物或复合基材。本专利技术的组合物是非水性组合物，其不含烯属不饱和单体，并包括A)约1到约99重量％，优选约10到约90重量％，以及最优选约25到约75重量％的不饱和(甲基)丙烯酸酯聚合物或低聚物，其选自a)不饱和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯聚合物或低聚物，其具有1重量％或更少的异氰酸酯基团含量，并通过使以下组分反应制备ai)一种或多种有机多异氰酸酯，和aii)不饱和(甲基)丙烯酸酯，选自1)0到100重量％的不饱和聚醚(甲基)丙烯酸酯多元醇，其OH数为约30到约500(优选为约100到约400以及最优选为约200到约300)，并通过使聚醚二或多元醇与丙烯酸和/或甲基丙烯酸反应制备，和 2)0到约100重量％的单、二、三或多羟基一C1-C10-烷基或C6-C10-芳基(甲基)丙烯酸酯，其中组分aii)1)以及aii)2)的重量百分数基于组分aii)1)和aii)2)的总重量并且总计为100％，异氰酸酯与羟基的当量比为约0.95∶1到约1∶0.95(优选为约1∶1)，b)不饱和聚醚(甲基)丙烯酸酯多元醇，其OH数为约30到约100(优选为约30到约70以及最优选为约35到约65)，并通过使聚醚二或多元醇与丙烯酸和/或甲基丙烯酸反应制备，和c)它们的混合物，B)约1到约99重量％，优选约10到约90重量％，以及最优选约25到约75重量％的不饱和环氧(甲基)丙烯酸酯，其基本没有环氧基团并通过使以下组分反应制备bi)一种或多种含有至少一个环氧基团并且数均分子量为约130到约1000的有机化合物，bii)1.3到3.0羧基当量的数均分子量为约98到约166的有机二羧酸或酸酐，biii)1羟基当量的含羟基反应产物，其以羧基与羟基当量比为0.6∶1到0.95∶1的下列组分制备1)(甲基)丙烯酸和2)数均分子量为约180到约1000并且含有至少两个环氧乙烷和/或环氧丙烷单元作为醚结构部分的三-或四羟基醚醇，组分bii)至biii)的反应当量与组分bi)的环氧当量的比至少为约1∶1，C)约0.1到约10重量％，优选约0.5到约6重量％，以及最优选约1到约4重量％的一种或多种光引发剂，其中组分C)的重量％基于组分A)和B)的总重量，并且其中组分A)和B)的百分比总计为100％，和D)0到约90重量％的溶剂或溶剂混合物，其中组分D)的重量％基于组分A)和B)的总混合量。组分A是不饱和(甲基)丙烯酸酯聚合物或低聚物，其广泛选自聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯和它们的混合物。有用的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯记述于美国专利4,380,604和6,753,394，在此引入其公开内容作为参考。有用的环氧丙烯酸酯记述于美国专利5,726,255和Re 37,448，在此引入其公开内容作为参考。在此使用的短语“烯属不饱和单体”表示数均分子量小于约250的相对低分子量化合物。组分A)组分A)是不饱和(甲基)丙烯酸酯聚合物或低聚物，其选自a)不饱和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯聚合物或低聚物，其具有1重量％或更少的异氰酸酯基团含量，并通过使以下组分反应制备ai)一种或多种有机多异氰酸酯，和aii)不饱和(甲基)丙烯酸酯，选自1)0到100重量％的不饱和聚醚(甲基)丙烯酸酯多元醇，其OH数为约30到约500(优选为约100到约400以及最优选为约200到约300)，并且通过使聚醚二或多元醇与丙烯酸和/或甲基丙烯酸反应制备，和2)0到约100重量％的单、二、三或多羟基-C1-C10-烷基或C6-C10-芳基(甲基)丙烯酸酯，其中组分aii)1)以及aii)2)的重量百分数基于组分aii)1)和aii)2)的总重量并且总计为100％，异氰酸酯与羟基的当量比为约0.95∶1到约1∶0.95，b)不饱和聚醚(甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无水组合物，其不含烯属不饱和单体，并包括Ａ）约１到约９９重量％的不饱和（甲基）丙烯酸酯聚合物或低聚物，其选自：ａ）不饱和聚氨酯（甲基）丙烯酸酯聚合物或低聚物，其具有１重量％或更少的异氰酸酯基团含量，并通过使以下组分反应制备：ａｉ）一种或多种有机多异氰酸酯，和ａｉｉ）不饱和（甲基）丙烯酸酯，选自１）０到１００重量％的不饱和聚醚（甲基）丙烯酸酯多元醇，其ＯＨ数为约３０到约５００，并且通过使聚醚二或多元醇与丙烯酸和／或甲基丙烯酸反应制备，和２）０到约１００重量％的单、二、三或多羟基－Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１０］－烷基或Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１０］－芳基（甲基）丙烯酸酯，其中组分ａｉｉ）１）以及ａｉｉ）２）的重量百分数基于组分ａｉｉ）１）和ａｉｉ）２）的总重量并且总计为１００％，异氰酸酯与羟基的当量比为约０．９５∶１到约１∶０．９５，ｂ）不饱和聚醚（甲基）丙烯酸酯多元醇，其ＯＨ数为约３０到约１００，并通过使聚醚二或多元醇与丙烯酸和／或甲基丙烯酸反应制备，和ｃ）它们的混合物，Ｂ）约１到约９９重量％的不饱和环氧（甲基）丙烯酸酯，其基本没有环氧基团并且通过使以下组分反应制备：ｂｉ）一种或多种含有至少一个环氧基团并且数均分子量为约１３０到约１０００的有机化合物，ｂｉｉ）１．３到３．０羧基当量的数均分子量为约９８到约１６６的有机二羧酸或酸酐，ｂｉｉｉ）１羟基当量的含羟基反应产物，其以羧基与羟基当量比为０．６∶１到０．９５∶１的下列组分制备：１）（甲基）丙烯酸和２）数均分子量为约１８０到约１０００并且含有至少两个环氧乙烷和／或环氧丙烷单元作为醚结构部分的三－或四羟基醚醇，组分ｂｉｉ）至ｂｉｉｉ）的反应当量与组分ｂｉ）的环氧当量的比至少为约１∶１，Ｃ）约０．１到约１０重量％的一种或多种光引发剂，其中组分Ｃ）的重量％基于组分Ａ）和Ｂ）的总重量并且其中组分Ａ）和Ｂ）的百分比总计为１００％，和Ｄ）０到约９０重量％的溶剂或溶剂混合物，其中组分Ｄ）的重量％基于组分Ａ）和Ｂ）的全部总重量。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H巴赫，RB克莱门斯，L加勒扎，CA加姆比诺，SA格蕾西，M德沃尔查克，R苏布拉马尼安，
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]