[發(fā)明專利]輻射固化的熱熔組合物及其應(yīng)用方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00814565.2
• 申請日: 2000-10-17
• 公開（公告）號: CN1382168A
• 公開（公告）日: 2002-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·K·B·克杰爾奎斯特林德爾;K·J·H·克魯瑟夫;K·R·瑟倫森
• 申請（專利權(quán)）人: 阿克佐諾貝爾公司
• 主分類號: C08F290/04
• 分類號: C08F290/04;C09D167/00;C09D175/16;C09D4/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 任宗華

本發(fā)明涉及輻射固化的、特別適于在熱敏性基材(如含纖維素的基材或塑料基材)上使用的組合物。而且，這些組合物特別適宜在基材上進(jìn)行高速涂布施用。

一般來說，UV固化漆料已成為性能優(yōu)良的、熱敏性基材的涂料體系。但這類體系的一個(gè)缺點(diǎn)是在室溫下有較高的粘度。因此，必須采用溶劑或活性單體(也稱作活性稀釋劑)來降低涂料組合物的粘度，以在室溫下獲得適宜的流動(dòng)性和流平性，從而達(dá)到所需的光滑涂布表面。

如果采用溶劑來調(diào)整涂料組合物的粘度而達(dá)到所需的流動(dòng)性和流平性，則在涂層固化前必須從涂層中除去溶劑。過去，只是將溶劑從涂層中驅(qū)出后任其進(jìn)入大氣中，但大多數(shù)有機(jī)溶劑的排放會產(chǎn)生涂料組合物的VOC水平問題。現(xiàn)在，法規(guī)已對VOC水平作了限制?？梢灶A(yù)期這種限制在不久的將來還會更加嚴(yán)格。已經(jīng)提出了幾種溶劑回收系統(tǒng)，但這類系統(tǒng)及其運(yùn)行是屬資本密集型的。

活性稀釋劑的使用可阻止VOC的排出，因?yàn)樗鼈儽话菰谕磕ぶ?。然而，已知它們對皮膚有刺激性，還會引起過敏。而且，這些成分常有令人不快的氣味，同時(shí)還可能有毒性。

另一個(gè)問題是當(dāng)涂布多孔性基材(如木材)時(shí)，活性單體會滲入基材孔隙中。這一缺點(diǎn)在涂層經(jīng)輻射固化時(shí)尤為突出。因?yàn)檩椛溥_(dá)不到這些區(qū)域，因而不能使基材孔隙中的涂料固化。這就會產(chǎn)生健康、安全和環(huán)境問題，例如當(dāng)對基材進(jìn)行切割或用砂紙打磨時(shí)就會產(chǎn)生這類問題。大家知道，涂布漆料后，多孔性板材中的游離單體的釋放仍會持續(xù)許多年。

特別是低分子量物質(zhì)(即用作稀釋劑的單體和低聚物)會滲入多孔性基材而會引起更大的問題，眾所周知的丙烯酸稀釋劑(如二丙烯酸三丙二醇酯(TPGDA)、二丙烯酸己二醇酯(HDDA)、丙烯酸化的季戊四醇乙氧化物(PPTTA)和甲基丙烯酸羥乙基酯對皮膚有刺激性并會引起過敏，且如果不接受紫外光照射是絕不會起反應(yīng)的。

解決在這類涂料組合物中使用溶劑或活性稀釋劑而引起的問題的一種方法是采用可熱固化的粉末涂料。然而，這一技術(shù)也有一些缺點(diǎn)，特別是當(dāng)涂敷如木材或塑料這類基材時(shí)，由于這類基材是不良導(dǎo)電體，因而難以用有效的方法將涂料涂布成厚度均勻的涂膜。只有在厚度較厚的涂層中才可能獲得均勻厚度的涂膜。這就意味著要消耗較多的涂料，從而使該方法的成本較高。此外，粉末涂料涂布在這些基材上常常會因涂料性質(zhì)方面原因而產(chǎn)生粉塵問題。由于基材的熱敏性，涂料溫度不能上升到所需的程度(高于100℃，涂料在基材上順利地流平所需的溫度范圍)，因此難以得到流平性良好的涂層。使熱固化粉末涂料組合物固化需要高溫(高于140℃)是這類涂料的又一個(gè)缺點(diǎn)。對塑料基材來說，在這樣高的溫度下常可觀察到塑料基材發(fā)生變形。對木質(zhì)基材來說，在這樣高的溫度下，可觀察到基材中水分和/或其它揮發(fā)性化合物的逸出。以及天然木樹脂向基材表面遷移的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會使涂布在表面上的涂料或面飾的粘附性變差。

此外，對這些熱固化粉末涂料組合物來說，因?yàn)榈谝徊奖仨殞ν苛霞訜?，以使其在基材上有良好的流?dòng)性，第二步還需對涂料加熱以促使涂層固化，因此不可能對基材進(jìn)行高速涂布施用。

美國專利5824373公開了一種粉末涂料體系來克服熱固化粉末涂料組合物需要高的固化溫度所帶來的問題。該專利指出，通過采用UV固化粉末涂料，可使粉末涂料組合物在較低溫度下固化。此專利中報(bào)告的這些涂料組合物的優(yōu)良性能涉及用于這些粉末涂料配制物中的高分子量樹脂。因?yàn)橥苛系牧鲃?dòng)性是通過固態(tài)粉末涂料熔融來控制的，因而沒有采用活性單體或溶劑。然而，這種技術(shù)仍存在以上所述的、熱固化粉末涂料組合物存在的某些缺點(diǎn)，特別是與固化溫度無關(guān)的缺點(diǎn)，如與基材的不良導(dǎo)電特性有關(guān)的缺點(diǎn)。對于這類可UV固化的粉末涂料體系來說，也不可能達(dá)到高速涂布。此外，此技術(shù)也不適用于熱敏性基材(如木材或塑料)的涂布，因?yàn)樵撏苛闲枰訜嶂?0℃以上才能有足夠的流動(dòng)性。

從涂布的觀點(diǎn)來看，粉末涂布技術(shù)對涂布基材的制造商缺少吸引力，由于制造商習(xí)慣于采用輥涂法、噴涂法等進(jìn)行溶劑基涂料的涂布，因而他們必須在新的設(shè)備和技術(shù)上進(jìn)行投資才能處理、涂布及回收粉末涂料。