基于物理干燥性氨基甲酸酯丙烯酸酯的水性涂料体系制造技术

本发明专利技术涉及基于物理干燥性氨基甲酸酯丙烯酸酯的水性涂料体系，具体地涉及基于水性聚氨酯分散体的可辐射固化涂料体系、它们的生产方法、该涂料体系作为漆和／或粘接剂的用途，以及还涉及具有这些漆和／或粘接剂的制品和基底。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于水性聚氨酯分散体的可辐射固化涂料体系、它们的生产方法、该 涂料体系作为漆和/或粘接剂的用途，以及还涉及具有这些漆和/或粘接剂的制品和基底。
技术介绍
本专利技术描述了基于水性聚氨酯分散体的可辐射固化的涂料体系、它们的生产方 法、该涂料体系作为漆和/或粘接剂的用途，以及还涉及具有这些漆和/或粘接剂的制品和基底。基于聚氨酯聚合物的可辐射固化的水性涂料体系与其他物质一起被用于木材、塑 料和皮革的涂层中，并且具有大量有利的性能，例如良好的耐化学品性和机械稳定性。一种 具体的优点是聚氨酯顶层依靠光能辐射，通过包含在该聚合物中的烯键式双键的交联而在 数秒钟内发生固化。对于许多应用例如在木材/家具或者塑料的涂层中的应用来说，在水已经被蒸发 之后和辐射固化之前，相当大的初始物理干燥起着格外重要的作用。涂层在水已经被蒸发 后是触干的和抗粘连(blocking)的，并且还没有进行辐射固化，这样的涂层因此已经能够 研磨、层叠和经历许多不同的机械载荷。对于色漆来说，如果甚至在处于非辐射固化状态时涂层是触干的和抗粘连的，则 就会具有另外重要的优点。颜料例如二氧化钛散射和吸收了 UV辐射，并且在高颜料含量的 情况中，颜料会具有这样的效果，即，在更深的漆层中发生不完全的辐射诱导聚合。在辐射 固化之前仍然发粘的体系中，这意味着在辐射固化之后，这里仍然存在着位于固化上层下 面的柔软的，或者仍然粘稠的层。结果是产生了与基底差的附着力和差的耐化学品和着色 剂性能。如果色漆的底层本身是硬的和不粘的，则不管辐射固化是否令人满意，所述的附着 力和抗化学品和着色剂性能都会提高。对现代涂料体系的要求是多样的和变化的。例如，对于可辐射固化的涂料体系来 说，有利的是在物理干燥之后不仅是抗粘连和触干的；而且辐射固化应当产生具有高耐化 学品性和良好的机械强度的涂膜。EP-A753531描述了基于含有羟基基团的聚酯和聚环氧丙烯酸酯的氨基甲酸酯丙 烯酸酯分散体。虽然其中所述的膜是物理干燥性的，但是对许多应用而言，初始物理干燥应 当甚至更大。另外，在辐射固化后该涂膜表现出差的耐溶剂性。 EP-A872502公开了水性的可辐射固化的聚氨酯分散体，其基于含有羟基基团的聚 酯和聚醚丙烯酸酯。该涂料体系产生了物理干燥性涂膜，其在辐射固化之后表现出不令人 满意的摆撞硬度。耐溶剂性同样不令人满意。EP-A942022描述氨基甲酸酯丙烯酸酯分散体，其基于含有羟基基团的聚酯，聚醚 或者聚氨酯丙烯酸酯以及一起使用的聚环氧丙烯酸酯。所述的涂料体系产生了物理干燥的 清漆。特别是在具有高颜料含量的配方中，耐着色剂性能和耐溶剂性是不足的。在全部所述的专利中，使用了聚酯多元醇及其他。它们优选用作柔性化构造成分 (structural component)，这是通过将该聚酯由长链的和脂肪族多元醇和/或二酸来制备 而实现的。这样的柔性化聚酯多元醇作为可辐射固化的聚氨酯分散体的构成单元导致了差 的物理干燥和不令人满意的抗着色剂和溶剂性能，特别是在着色配方中更是如此。目标是提供能够快速物理干燥的可辐射固化的涂料体系，其在干燥后具有高的抗 粘连性，和在辐射固化后产生具有高耐化学品性能的非常硬的膜。但是，该膜不应当是脆 的，并且应当仍然是足够的柔性的。这适于清漆和色漆二者。令人惊讶的已经发现对聚氨酯丙烯酸酯的可辐射固化的水性分散体来说，如果它 们包含基于芳香族二 -和/或三-羧酸和脂肪族二醇(该二醇具有2-4个碳原子)或者脂 肪族三醇的聚酯多元醇，则它们在短的干燥时间之后产生了抗粘连性涂层。另外，这些分散 体膜，包括清漆和色漆二者的膜，在辐射固化之后实现了高的摆撞硬度，并且是高耐化学品 和着色剂的。
技术实现思路
本专利技术的一种实施方案是一种基于聚氨酯丙烯酸酯(i)的可辐射固化的水性分 散体，该聚氨酯丙烯酸酯(i)包含下面的构造成分A)含有异氰酸酯反应性基团和可自由基共聚基团的低聚物化合物或者聚合物化 合物；B)任选的不同于A的含有羟基官能团和(甲基)丙烯酸酯基团的单体化合物；C)聚酯多元醇，该多元醇获自Cl)脂肪族二醇和/或脂肪族三醇，其中所述的脂肪族二醇在该脂肪族二醇的两 个OH官能团之间含有2-4个碳原子，和C2)芳香族二 -和/或三-羧酸；D)任选的不同于A、B和C的多元醇；E)含有异氰酸酯反应性基团和非离子基团、离子基团或者能够形成离子基团的基 团的化合物，其中所述的化合物具有分散作用；F)有机多异氰酸酯；G)任选的不同于A、B、C、D和E的含有异氰酸酯反应性基团的化合物。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其进一步包含反 应性稀释剂(ii)，该稀释剂含有可自由基聚合的基团。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中构造成分C 的用量是5-75重量％，其中成分A，B, C，D，E，F和G的总和量等于100重量％。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中构造成分C 的OH值范围是20-500mg KOH/g物质。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中构造成分A 选自含有羟基基团的聚酯(甲基)丙烯酸酯，含有羟基基团的聚醚(甲基)丙烯酸酯，含有羟基基团的聚醚酯(甲基)丙烯酸酯，和含有羟基基团的聚环氧(甲基)丙烯酸酯。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中成分Cl选 自1，2_乙二醇，1，2-丙二醇，1，3-丙二醇，新戊二醇，2-乙基-2-丁基丙二醇，1，3-丁二 醇，1，2-环己二醇，1，4_环己二醇，1，4_ 丁二醇，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷，三羟甲基丁 烷，甘油，蓖麻油及其混合物；成分C2选自邻苯二甲酸，邻苯二甲酸酐，间苯二甲酸，间苯二 甲酸酐，对苯二甲酸，对苯二甲酸酐，偏苯三酸，偏苯三酸酐及其混合物。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中成分Cl选 自1，2_乙二醇，1，2_丙二醇，新戊二醇，三羟甲基丙烷及其混合物，和成分C2选自间苯二甲 酸，对苯二甲酸及其混合物。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中构造成分 E选自2-(2_氨基-乙基氨基)乙烷磺酸，3-(环己基氨基)丙烷-1-磺酸，异佛尔酮二 胺和丙烯酸的加成产物，羟基新戊酸，二羟甲基丙酸，三乙醇胺，三丙醇胺，N-甲基二乙醇 胺，N，N-二甲基乙醇胺，含有至少40mol%的环氧乙烷单元(ethylene oxide unit)和 不大于60mol%的环氧丙烷单元(propylene oxide unit)的单官能混合聚环氧烷聚醚 (monofunctionalmixed polyalkylene oxide polyether)，及其t昆合物。本专利技术的另外一种实施方案是上述的可辐射固化的水性分散体，其中构造成分F 选自多异氰酸酯1，6-六亚甲基二异氰酸酯，1-异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合 甲基环己烷，4，4' -二异氰酸根合-二环己基甲烷，及其混合物；1-异氰酸根合-3，3，5-三 甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷与缩二脲，碳二亚胺，异氰脲酸酯，脲基甲酸酯，亚氨基噁 二嗪二酮和/或脲二酮基团的同系物(homologue)，1-异氰酸根合_3，3，5-三甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于聚氨酯丙烯酸酯（ｉ）的可辐射固化的水性分散体，该聚氨酯丙烯酸酯（ｉ）包含下面的构造成分：　　Ａ）含有异氰酸酯反应性基团和可自由基共聚基团的低聚物化合物或者聚合物化合物；　　Ｂ）任选的不同于Ａ的含有羟基官能团和（甲基）丙烯酸酯基团的单体化合物；　　Ｃ）聚酯多元醇，该多元醇获自：　　Ｃ１）脂肪族二醇和／或脂肪族三醇，其中所述的脂肪族二醇在该脂肪族二醇的两个ＯＨ官能团之间含有２－４个碳原子，和　　Ｃ２）芳香族二－和／或三－羧酸；　　Ｄ）任选的不同于Ａ、Ｂ和Ｃ的多元醇；　　Ｅ）含有异氰酸酯反应性基团和非离子基团、离子基团或者能够形成离子基团的基团的化合物，其中所述的化合物具有分散作用；　　Ｆ）有机多异氰酸酯；　　Ｇ）任选的不同于Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ和Ｅ的含有异氰酸酯反应性基团的化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S索默，H布卢姆，J利普迈耶，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]