[發(fā)明專利]水性輻射可固化聚氨酯組合物

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310051519.8
• 申請日: 2009-05-29
• 公開（公告）號: CN103131163A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·蒂耶勒曼
• 申請（專利權(quán)）人: 氰特表面技術(shù)有限公司
• 主分類號: C08L75/14
• 分類號: C08L75/14;C08G18/67;C09D175/14
• 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 11038
• 代理人: 寧家成

本申請是申請日為2009年5月29日、申請?zhí)枮?00980120413.0、發(fā)明名稱為“水性輻射可固化聚氨酯組合物”的中國專利申請（PCT/EP2009/056615）的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合于制造涂層，特別是具有良好機(jī)械性能和耐化學(xué)品性的顏色著色涂層(color?pigmented?coating)的水性輻射可固化聚氨酯組合物(aqueous?radiation-curable?polyurethane?composition)。

背景技術(shù)

水性輻射可固化聚氨酯分散體是已知的，因為其被長期提供用于不同基材例如木材、塑料和金屬的涂層，其表現(xiàn)出良好的機(jī)械性能和耐化學(xué)品性以及撓性。

輻射可固化聚氨酯已經(jīng)由異氰酸酯封端的烯屬不飽和聚氨酯預(yù)聚物被多元胺擴(kuò)鏈制成。所得的聚合物呈現(xiàn)高分子量并含有硬的脲鏈段，所述鏈段經(jīng)常導(dǎo)致具有高的最小成膜溫度的分散體。最小成膜溫度(MFFT)對應(yīng)于顆粒的聚結(jié)和均勻無缺陷薄膜的形成，該薄膜一般是物理干燥的。這些高分子量聚合物在固化之前或在輻射無效的情況下，例如在陰影固化區(qū)域中或在輻射不能容易穿入的高度著色體系中是略微耐受機(jī)械和化學(xué)應(yīng)力的；它們還適合于在附加的熱交聯(lián)后傳遞有效的化學(xué)網(wǎng)絡(luò)。這些聚合物的第一個缺點是它們的較低反應(yīng)性和它們對獲得具有良好耐化學(xué)品性，例如耐染污性的固化涂層的限制。這種技術(shù)的另一個限制是使用為成膜所要求的聚結(jié)助劑。這些聚結(jié)溶劑(它們一般是具有高沸點的含氧化合物)在施用時至少部分地消除，這可能引起嚴(yán)重的安全和環(huán)境問題。在沒有擴(kuò)鏈的情況下獲得的輻射可固化聚氨酯分散體一般提供具有低分子量和高丙烯酸酯鍵濃度的聚合物，它們一般導(dǎo)致具有低MFFT的分散體并因此不要求使用聚結(jié)劑。它們一般提供較高的反應(yīng)性和較好的耐化學(xué)品性。然而，當(dāng)與下述有色的有機(jī)或無機(jī)顏料一起配制時它們對在材料本體中提供有效的深固化更敏感：所述有色的有機(jī)或無機(jī)顏料與UV光或電子束相互作用并阻止輻射有效穿入涂層。這些組合物一般不允許獲得呈現(xiàn)高的端面硬度(end?hardness)和耐刮擦性的著色涂層。

申請人現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)克服這些問題的輻射可固化聚氨酯分散體。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明涉及水性輻射可固化組合物，其包含：

-由以下物質(zhì)的反應(yīng)獲得的至少一種高分子量烯屬不飽和聚氨酯(A)：至少一種多異氰酸酯化合物(Ai)、至少一種含至少兩個能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)的烯屬不飽和化合物(Aii)、至少一種含至少一個能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)并且能夠直接地或在與中和劑反應(yīng)以提供鹽之后使聚氨酯預(yù)聚物可分散在水性介質(zhì)中的親水性化合物(Aiii)、至少一種能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)并提供擴(kuò)鏈的含活性氫的擴(kuò)鏈劑(Avi?i)和任選地，一種或多種多元醇(Avi)；

-至少一種不同于聚氨酯(A)的由以下物質(zhì)的反應(yīng)獲得的低分子量烯屬不飽和聚氨酯(B)：至少一種多異氰酸酯化合物(Bi)、至少一種含至少兩個能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)的烯屬不飽和化合物(Bi?i)、至少一種含至少一個能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)并且能夠直接地或在與中和劑反應(yīng)以提供鹽之后使聚氨酯預(yù)聚物可分散在水性介質(zhì)中的親水性化合物(Biii)、至少一種基本上含一個能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)的烯屬不飽和化合物(Biv)和任選地，一種或多種多元醇(Bvi)和/或一種或多種含活性氫的擴(kuò)鏈劑(Bvii)。

所謂的烯屬不飽和基團(tuán)在本發(fā)明中旨在表示在輻射和/或(光)引發(fā)劑的影響下能經(jīng)歷自由基聚合的碳-碳雙鍵。該可聚合的烯屬不飽和基團(tuán)通常選自(甲基)丙烯酸類基團(tuán)，優(yōu)選丙烯酸類基團(tuán)。在本發(fā)明中，術(shù)語(甲基)丙烯?；鶓?yīng)理解為包含丙烯?；衔锖图谆；衔锒呋蛘咂溲苌镆约盎旌衔?。烯屬不飽和聚氨酯(A)，(B)，各自地，優(yōu)選是(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯，更優(yōu)選丙烯酸酯化聚氨酯。

聚氨酯的分子量一般通過凝膠滲透色譜(GPC)測量。將少部分聚氨酯樣品溶解在適合的溶劑例如四氫呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)或二甲亞砜(DMSO)中并在預(yù)先過濾后注入柱中。使用移動相溶劑在特定流量(ml/min)和溫度下經(jīng)過柱的組合洗脫樣品的組分。為了校準(zhǔn)目的，使用具有已知分子量的窄的多分散性聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)樣品。