[发明专利]可辐射固化组合物

说明书

本发明涉及烯属不饱和羟基官能化聚氨酯，包含它的可辐射固化物组合物以及涉及它们的制备。本发明的组合物特别适于涂覆木材、塑料和混凝土。

长期以来已知可辐射固化聚氨酯分散体为不同的基材例如木材，塑料和金属提供涂料，其显示出良好的耐机械和化学性以及柔性。烯属不饱和聚氨酯已由端异氰酸酯聚氨酯预聚合物与烯属不饱和单体的封端，或由端异氰酸酯烯属不饱和聚氨酯预聚合物与多胺或与水的链延伸而制备。此类预聚合物在水中分散之前，用有机溶剂稀释，以便减少它们的粘性。需从水基分散体中去除这些溶剂是这些已知组合物的主要缺点之一。

EP213846公开了可辐射固化组合物，其包含高分子量烯属不饱和聚氨酯(A)和低分子量烯属不饱和聚氨酯(B)。二者都是异氰酸酯封端的，并且对所述高分子量聚氨酯进行链延伸。

US5556912公开了适合用于汽车修理漆的普通和金属着色底涂层的物理干燥水性粘结剂体系。实施例1中公开的预聚合物不是根据本发明的聚氨酯。

US20100210757公开了基于不饱和聚氨酯丙烯酸酯的水性可辐射固化分散体。实施例5-10中示例的预聚合物都是端异氰酸酯聚氨酯。

在上述的每一情况下，所述预聚物在溶剂(通常为丙酮)存在下制备。

合成可辐射固化聚氨酯分散体的无溶剂法也有描述。在US5596065和EP2143748中例如，使低分子量烯属不饱和端异氰酸酯聚氨酯的最后的自由的异氰酸酯基反应产生脲基甲酸酯基。

在WO03046095中，由四甲基二甲苯二异氰酸酯（TMXDI）作为端NCO预聚合物中间体的主要组分而制备不饱和聚氨酯聚合物。

从低分子量端羟基不饱和聚氨酯预聚合物开始而不是从端异氰酸酯基聚氨酯预聚合物开始是获得无溶剂可辐射固化聚氨酯的另一方法，参见例如US5990192。

本文所描述的方法具有这样的优点，该预聚合物对湿度不那么敏感并且具有更好的贮存稳定性，因为它不含有任何自由异氰酸酯基。

然而令人惊奇地，包含根据无溶剂法制备的这样的端羟基聚氨酯预聚合物的可辐射固化聚氨酯分散体导致膜具有非常差的释水性能。

在这样的背景下，我们现在提供烯属不饱和的端羟基聚氨酯(I)，其通过使以下物质反应而获得：(i)至少一种烯属不饱和化合物(A)，其含有至少两个能与异氰酸酯基反应的反应性基团和至少一个烯属不饱和基团；和(ii)至少一种饱和醇组分(B)，其包括以下物质，更特别地由以下物质组成：(iia)至少一种饱和的羟基化化合物(B1)，所述至少一种饱和的羟基化化合物(B1)含有能使聚氨酯直接地或与中和剂反应生成盐之后分散在水性介质中的亲水基，和至少一种化合物(B2)，其选自饱和聚酯多元醇(B21)和/或选自饱和聚碳酸酯多元醇(B22)；和/或(iib)至少一种化合物(B3)，其选自含有化合物(B1)部分的饱和聚酯多元醇(B31)和/或选自含有化合物(B1)部分的饱和聚碳酸酯多元醇(B32)；和，任选地，一种或多种化合物(B1)和/或(B2)；(iii)任选地，至少一种烯属不饱和化合物(C)，其基本地含有一个(或一种)能与异氰酸酯基反应的反应性基团；和(iv)至少一种多异氰酸酯(D)。优选地，能与异氰酸酯基反应的反应性基团是羟基。优选地，本发明的聚氨酯(I)按照基本上不含溶剂，更特别地完全不含溶剂的方法制备。

“获得”的意思是特别指本发明的聚氨酯(I)是通过基本上由使化合物(A)，(B)，(D)，和任选的化合物(C)反应组成的方法获得。换句话说，有利地，用于制备本发明的聚氨酯(I)的化合物(A)、(B)、(D)和任选的化合物(C)的量（典型地以重量%表示）的和为100％。

“聚氨酯”的意思是具有至少两个氨基甲酸酯基的氨基甲酸酯。

“端羟基”的意思是指本发明的聚氨酯(I)具有自由的羟基和这些自由的羟基的量高于自由异氰酸酯基的量。

“烯属不饱和基”的意思是指在本发明中具有一个或多个碳-碳双键的基团，其在辐射和/或(光)引发剂的影响下可以进行自由基聚合。可聚合的烯属不饱和基通常选自(甲基)丙烯酸基。在本发明中，术语“(甲基)丙烯酰(酸)基（(meth)acryl）”可理解为同时包含丙烯酰(酸)基(acryl)和甲基丙烯酰(酸)基化合物或衍生物以及它们的混合物。通常优选丙烯酸基。

“多元醇”的意思是在本发明中每个分子平均含有多于1个羟基的化合物。通常地，在本发明中使用的多元醇平均含有至少1.5个羟基，优选至少1.8个羟基。通常该多元醇含有至少2个羟基。