可輻射固化的涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及新的可輻射固化涂料組合物，該組合物產(chǎn)生高柔韌性和提高的拉伸強度的涂層。
【專利說明】可輻射固化的涂料組合物
[0001] 本發(fā)明涉及新的可輻射固化涂料組合物，該組合物產(chǎn)生具有高柔韌性和提高的拉 伸強度的涂層。
[0002] 可輻射固化的組合物已經(jīng)在本領(lǐng)域獲得了寬范圍的應(yīng)用，更具體而言是作為表面 用高價值涂料?？奢椛涔袒慕M合物是包含烯屬不飽和聚合物或預(yù)聚物且任選在物理干燥 步驟之后通過曝光于高能輻射，例如通過用UV光輻照或用電子束輻照（電子輻射）而固化 的制劑。
[0003] US 4, 153, 778描述了以共聚形式包含聚氧化四亞甲基二醇的尿烷丙烯酸酯低聚 物及其作為涂料、基料和粘合劑的用途，后者例如可以包含其他組分，如烯屬不飽和單體。
[0004] JP-A-01216837描述了具有良好抗劃傷性、抗沖擊性和抗磨性的薄膜涂料，其使用 基于數(shù)均分子量為200-4000的二醇的尿烷丙烯酸酯低聚物生產(chǎn)。
[0005] US 4, 129, 667描述了可輻射固化的涂料，其包含尿烷丙烯酸酯低聚物和UV吸收 齊U。所用尿烷丙烯酸酯可以含有衍生于聚四氫呋喃的重復(fù)單元。此外，涂料可以額外含有 可以與尿烷丙烯酸酯共聚的單體，如丙烯酸和甲基丙烯酸的單酯、二酯和高級酯。
[0006] US 4, 135, 007具有與US 4, 129, 667類似的公開內(nèi)容。
[0007] JP 04-296315 A和JP 04-091116 A描述了尿烷（甲基）丙烯酸酯，其包含由二醇 與己內(nèi)酯或β -甲基-δ -戊內(nèi)酯的加合物與二元酸形成的聚酯。
[0008] JP 61-108622 Α描述了包含分子量為5000g/mol的高分子量聚酯的尿烷（甲基） 丙烯酸酯。
[0009] JP 05-009247 A描述了包含由三醇和/或四醇與己內(nèi)酯的加合物形成的聚酯的 尿烷（甲基）丙烯酸酯。
[0010] 在 RadTech e | 5,2004 Technical Proceedings 中，J. Weikard，W. Fischer， E. Liihmann和D. Rappen描述了不同聚合物二醇對尿燒丙烯酸酯彈性的影響；即純聚醚、具 有短醚鏈段的聚酯、聚酯、聚酯聚碳酸酯和聚碳酸酯。沒有描述這些單獨單元的性質(zhì)。
[0011] W0 2005/035460 A1描述了基于聚THF和帶有雜環(huán)的反應(yīng)性稀釋劑的二官能脂族 尿烷（甲基）丙烯酸酯的混合物。
[0012] 盡管其中所述體系的表面性能已經(jīng)良好，但仍然希望在所得涂層中具有更高程度 的硬度和柔韌性。
[0013] W0 2008/155352 A描述了具有高柔韌性的可輻射固化涂料組合物。用其得到的涂 層呈現(xiàn)良好性能，但要求更高拉伸強度。
[0014] TO 2010/121978 (US 2012/040120)公開了可輻射固化的尿烷（甲基）丙烯酸酯， 其包含聚四氫呋喃二醇和聚己內(nèi)酯二醇作為合成組分。如此得到的涂層呈現(xiàn)良好的斷裂伸 長和韌性。
[0015] 然而，要求具有更高程度的斷裂伸長率和良好斷裂拉伸強度的涂層。
[0016] 本發(fā)明的目的是要開發(fā)組合了良好的硬度與良好的柔韌性和提高的拉伸強度以 及良好的斷裂拉伸強度的可輻射固化涂料組合物。
[0017] 該目的借助包含如下組分的可輻射固化涂料組合物實現(xiàn)：
[0018] 至少一種摩爾質(zhì)量Mn為1000-5000g/mol且每分子具有兩個烯屬不飽和雙鍵的尿 烷（甲基）丙烯酸酯（A)，其包含如下組分作為合成組分：
[0019] (al)至少一種二異氰酸酯，
[0020] (a2)至少一種由如下組分合成的聚酯二醇：
[0021] (a21)任選的分子量低于250g/mol的二醇，
[0022] (a22)至少一種低聚或聚合二醇，其為：
[0023] (a221)任選的摩爾質(zhì)量Μη為至多1000g/mol的聚四氫呋喃二醇，和
[0024] (a222)至少一種由脂族二羧酸或其衍生物和摩爾質(zhì)量Μη為至多1000g/mol的脂 族二醇合成的聚酯二醇，
[0025] (a23)至少一種選自式（la)化合物和/或式（lb)化合物的二羧酸：
【權(quán)利要求】
1. 一種可輻射固化涂料組合物，包含： 至少一種摩爾質(zhì)量仏為1000-5000g/mol且每分子具有兩個烯屬不飽和雙鍵的尿烷 (甲基）丙烯酸酯（A)，其包含如下組分作為合成組分： (al)至少一種二異氰酸酯， (a2)至少一種由如下組分合成的聚酯二醇： (a21)任選的分子量低于250g/mol的二醇， (a22)至少一種低聚或聚合二醇，其為： (a221)任選的摩爾質(zhì)量Μη為至多1000g/m〇l的聚四氫呋喃二醇，和 (a222)至少一種由脂族二羧酸或其衍生物和摩爾質(zhì)量Μη為至多1000g/mol的脂族二 醇合成的聚酯二醇， (a23)至少一種選自式（la)化合物和/或式（lb)化合物的二羧酸：
其中R2為單鍵或含有1-3個碳原子的二價亞烷基；和 R3為氫或含有1-10個碳原子的燒基， (a3)具有正好一個異氰酸酯反應(yīng)性基團和正好一個可自由基聚合基團，以及 至少一種含有至少一個脂環(huán)族或雜環(huán)基團的單烯屬不飽和反應(yīng)性稀釋劑B。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的可輻射固化涂料組合物，其中聚酯二醇（a222)具有下式： H0-R-0- [- (CO) -Ra- (CO) -0-R-0-] n-H 其中 η為正整數(shù)，其中η = 1-10,以及 R和Ra各自獨立地為具有至少一個碳原子，優(yōu)選2-20個，更優(yōu)選2-10個，非常優(yōu)選3-6 個碳原子的二價脂族基團。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的可輻射固化涂料組合物，其中R和Ra各自獨立地選自亞甲基， 1，2_亞乙基，1，2_或1，3_亞丙基，1，2_、1，3_或1，4_亞丁基，1，1_二甲基-1,2-亞乙基或 1，2-二甲基-1，2-亞乙基，1，5-亞戊基，1，6-亞己基，1，8-亞辛基，1，10-亞癸基和1，12-亞 十-燒基。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的可輻射固化涂料組合物，其中組分（a23)選自間苯二 甲酸、1，3-環(huán)己烷二甲酸、4-甲基-1，3-環(huán)己烷二甲酸和1，3-亞苯基二乙酸。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的可輻射固化涂料組合物，其中組分（a3)選自（甲基） 丙烯酸2-羥基乙基酯、（甲基）丙烯酸2-羥基丙基酯、（甲基）丙烯酸3-羥基丙基酯、 1，4-丁二醇單（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇單（甲基）丙烯酸酯、1，5-戊二醇單（甲基） 丙烯酸酯、1，6-己二醇單（甲基）丙烯酸酯和4-羥基丁基乙烯基醚。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的可輻射固化涂料組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑（B)為 (甲基）丙烯酸與環(huán)烷醇或雙環(huán)烷醇的酯，其中環(huán)烷醇或雙環(huán)烷醇具有3-20個碳原子且任 選可以被(^-(；烷基取代。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的可輻射固化涂料組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑（B)為 α，β-烯屬不飽和羧酸與具有至少一個在環(huán)中具有一個或兩個氧原子的飽和5或6員雜環(huán) 作為結(jié)構(gòu)單元的單官能鏈烷醇的酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項的可輻射固化涂料組合物，其中反應(yīng)性稀釋劑（Β)選自 環(huán)戊醇、環(huán)己醇、環(huán)辛醇、環(huán)十二烷醇、4-甲基環(huán)己醇、4-異丙基環(huán)己醇、4-叔丁基環(huán)己醇、 二氫二環(huán)戊二烯醇和降冰片醇的（甲基）丙烯酸酯，以及還有三羥甲基丙烷單縮甲醛丙烯 酸酯、甘油單縮甲醛丙烯酸酯、丙烯酸4-四氫吡喃基酯、甲基丙烯酸2-四氫吡喃基酯和丙 烯酸四氫糠基酯。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的可輻射固化涂料組合物，進一步包含至少一種為重均 分子量Mw小于1000g/mol的尿燒（甲基）丙烯酸酯的化合物（C)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的可輻射固化涂料組合物，其中化合物（C)為脂（環(huán)）族二異氰酸 酯與至少一種具有正好一個異氰酸酯反應(yīng)性基團和正好一個可自由基聚合基團的化合物 的反應(yīng)產(chǎn)物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的涂料組合物在涂敷木材、紙張、紡織品、皮革、無紡 織物、塑料表面、玻璃、陶瓷、礦物建筑材料或涂敷或未涂敷的金屬中的用途。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項的涂料組合物在任選可以用纖維增強的薄膜或管中 作為模塑配混物的用途。
【文檔編號】C09D175/16GK104204118SQ201380015446
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月19日
【發(fā)明者】R·施瓦姆, L·格林格, K·門策爾, P·埃嫩克爾 申請人:巴斯夫歐洲公司