制备低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的方法技术

本发明专利技术涉及制备高反应性、低粘度和水可稀释的多异氰酸酯反应产物的方法，该多异氰酸酯反应产物包含在光化辐射作用下通过聚合与烯键式不饱和化合物反应的活化基团。本发明专利技术还涉及制备这种产品的方法及其该产品的用途。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种制备高反应性，低粘度和水可稀释的多异氰酸酯反应产物的方法，该多异氰酸酯反应产物包含在光化辐射作用下通过聚合与烯键式不饱和化合物反应的活化基团。本专利技术还涉及由该方法制备的产品及其用途。带有活化双键的涂料体系通过光化辐射固化是已知的并立足于工业。光化辐射理解为表示电磁，电离福射，特别是电子束，UV射线和可见光(Roche Lexikon Medizin,第4版；Urban & Fischer Verlag,慕尼黑1999)。其是涂料技术中最快速的固化方法之一。基于这一原理的涂料组合物因此被称为辐射-或光化-固化或-可固化体系。由于对当前漆(lacquer)体系尽可能少的使用有机溶剂或甚至不使用有机溶剂来调节粘度的漆生态学和经济学需求，一方面希望使用已经是低粘度的漆原料，另一方面还希望能够用水作为溶剂进行必要的粘度调节。其粘度由水调节的聚氨酯分散体被广泛使用，并且本身也已经确定为漆工业中的辐射-固化原料。尽管如此，由于必要的分散步骤，这种分散体较难以制备，并且通常仅具有30至50 wt%的低固含量。在施加之后和固化之前必须再次去除这些分散体的高水含量。一方面，该材料可能的施加厚度因此降低，另一方面，需要在空气中干燥较长时间。可以用其获得超过80重量％的很高的固体含量的水可稀释的辐射可固化聚氨酯体系也已被公开。这些一般来说为基于聚氧化乙烯多元醇的聚氨酯，并且可以用少量的水稀释以给出透明溶液。这种辐射可固化，水可稀释的聚氨酯体系例如在WO-A 2009/095432中描述。公开的粘合剂的确可以用水稀释 ，但是在辐射固化之后，它们非常柔软，并且不耐化学品。用水稀释的溶液的存储稳定性需要改善。此外，这些粘合剂的UV反应性也需要改善。水相容的辐射可固化聚氨酯体系也在DE-A 102010001956中描述。公开的粘合剂同样可以用水稀释，但是在辐射固化之后，它们非常柔软，并且不耐化学。用水稀释的溶液的存储稳定性同样需要改善。这些产品也具有值得改善的UV反应性。因此，本专利技术的目的是提供制备辐射可固化聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的方法，该聚氨酯(甲基)丙烯酸酯作为固含量为100 wt%的未稀释体系具有特别低的粘度，即23°C下的剪切粘度彡100, 000 mPas，特别优选彡50, 000和特别优选彡30, 000，并且可以在宽的范围之内用水稀释。此外，UV反应性应得到提高。此外，水稀释的辐射可固化聚氨酯(甲基)丙烯酸酯应是存储稳定的。辐射固化的膜应具有提高的摆测硬度和充足的耐化学品性。粘度用锥-板旋转粘度计，MCR 51(购自 Anton Paar，DE)，根据 IS0/DIS 3219:1990，以 50 s_1的剪切速率测定。本专利技术的实施方式 本专利技术的实施方案为，其包括使组分(a)、(c)、(d)和(e)反应以形成所述低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯 (a)至少一种具有平均至少三个异氰酸酯基的低聚多异氰酸酯(oligomericpoIyisocyanate)；(c)至少一种聚氧化烯单醇(polyoxyalkylene mono-ol); (d)至少一种(甲基)丙烯酸羟烷醇酯； (e)至少一种基于一种起始分子的聚氧化烯多元醇，该起始分子具有至少三个羟基官能团并且通过与(甲基)丙烯酸的酯化而部分反应，使得仍保留平均O. 2至1. 5个羟基官能团； 其中所述低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯具有低于O. 5 #%的^0含量。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中另一种组分(b)与组分(a)、(c)、(d)和(e)反应，该组分(b)为至少一种具有至少两个异氰酸酯官能团的另外的异氰酸酯。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中另一种组分(f)与组分(a)、(C)、(d)和(e)反应，该组分(f)具有至少一种具有至少一个对异氰酸酯呈反应性的基团和至少一个离子和/或潜在离子官能团的化合物。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中(a)为至少一种基于1，6-六亚甲基-二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中(a)为至少一种具有异氰脲酸酯基团的低聚多异氰酸酯。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中聚氧化烯单醇(C)包含至少30 mol%的氧化乙烯单元。 本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中组分(C)为具有18至238 mg K0H/g的OH数的聚氧乙烯单醇。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中组分(e)包含平均0. 5至8. O个氧化乙烯单兀 / 起始分子的 OH 基团(per OH group of the starter molecule)。本专利技术的另一个实施方案为上述方法，其中该方法用20至50 wt%的组分(a)，0至20 wt%的组分(b), 10至30 wt%的组分(c), 4至20 wt%的组分(d), 25至60 wt%的组分(e)和O至10 wt%的组分(f)进行，其中组分(a)至(f)的wt%的总和为100。本专利技术的另一个实施方案为由上述方法获得的水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。本专利技术的另一个实施方案为包括上述水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的涂料。本专利技术的另一个实施方案为上述涂料，其中所述涂料为漆或粘合剂。本专利技术的另一个实施方案为包括上述水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的涂料组合物。本专利技术的另一个实施方案为涂料组合物，包括 A)至少一种上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth) acrylates)； B)化合物，该化合物不同于A)并且包含在光化辐射作用下通过聚合与烯键式不饱和化合物反应的基团； C)不可辐射固化的水性粘结剂； D)引发剂； E)任选的水和/或溶剂； F)任选的辅助材料和/或添加剂。本专利技术的另一个实施方案为涂覆以该涂料组合物的基材。本专利技术的另一个实施方案为上述基材，其中所述基材为木材、木质基材、软木，或包含纤维素纤维的基材。专利技术详述 意外地，已经发现，特征在于可通过使以下组分反应获得该低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯 (a)至少一种具有平均至少三个异氰酸酯基的低聚多异氰酸酯， (b)任选的至少一种具有至少两个异氰酸酯官能团的另外的异氰酸酯 (C)至少一种聚氧化烯单醇， (d)至少一种(甲基)丙烯酸羟烷醇酯， (e)至少一种基于一种起始分子的聚氧化烯多元醇，该起始分子具有至少三个羟基官能团并且通过与(甲基)丙烯酸的酯化而部分反应，使得仍保留平均O. 2至1. 5个，优选O. 3至1. 3个和特别优选O. 5至1. 5个羟基官能团， (f)任选的至少一种具有至少一个对异氰酸酯呈反应性的基团和至少一个离子和/或潜在离子官能团的化合物 特征在于该反应产物具有低于O. 5%的NCO含量。在本专利技术的上下文中，术语“水可稀释的”表示本专利技术的聚氨酯可与水混溶。这意味着当用水稀释时，本专利技术的聚氨酯的粘度不超过具有100 wt%的固含量的本专利技术的聚氨酯的粘度。100 wt%的固含量表示`聚氨酯体系没有用水稀释。本专利技术还提供可通过根据本专利技术的方法获得的水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。本专利技术还提供可通过根据本专利技术方法获得的根据本专利技术的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯用于制备涂料和漆以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的方法，该方法包括使组分(a)、(c)、(d)和(e)反应以形成所述低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯：(a)????至少一种具有平均至少三个异氰酸酯基的低聚多异氰酸酯；(c)????至少一种聚氧化烯单醇；(d)????至少一种(甲基)丙烯酸羟烷醇酯；(e)????至少一种基于起始分子的聚氧化烯多元醇，该起始分子具有至少三个羟基官能团并且通过与(甲基)丙烯酸的酯化而部分反应，使得仍保留平均0.2至1.5个羟基官能团；其中所述低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯具有低于0.5?wt%的NCO含量。

【技术特征摘要】
2011.10.14 EP 11185176.21.制备低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的方法，该方法包括使组分(a)、(C)、(d)和(e)反应以形成所述低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯 (a) 至少一种具有平均至少三个异氰酸酯基的低聚多异氰酸酯； (C) 至少一种聚氧化烯单醇； (d)至少一种(甲基)丙烯酸羟烷醇酯； (e)至少一种基于起始分子的聚氧化烯多元醇，该起始分子具有至少三个羟基官能团并且通过与(甲基)丙烯酸的酯化而部分反应，使得仍保留平均O. 2至1. 5个羟基官能团； 其中所述低粘度、水可稀释的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯具有低于O. 5 #%的^0含量。2.权利要求1的方法，其中另一种组分(b)与组分(a)、(C)、(d)和(e)反应，该组分(b)为至少一种具有至少两个异氰酸酯官能团的另外的异氰酸酯。3.权利要求1的方法，其中另一种组分(f)与组分(a)、(C)、(d)和(e)反应，该组分(f)具有至少一种化合物，该化合物具有至少一个对异氰酸酯呈反应性的基团和至少一个离子和/或潜在离子官能团。4.权利要求1的方法，其中(a)为至少一种基于1，6-六亚甲基-二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯。5.权利要求1的方法，其中(a)为至少一种具有异氰脲酸酯基团的低聚多异氰酸酯。6.权利要求1的方法，其中聚氧化烯单醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：M路德维希，S佐默，W菲舍尔，N尤瓦，
申请(专利权)人：拜耳知识产权有限责任公司，
类型：发明
国别省市：