[发明专利]可辐射固化的涂料组合物

说明书

本发明涉及新的可辐射固化涂料组合物，该组合物产生具有高柔韧性和提高的拉伸强度的涂层。

可辐射固化的组合物已经在本领域获得了宽范围的应用，更具体而言是作为表面用高价值涂料。可辐射固化的组合物是包含烯属不饱和聚合物或预聚物且任选在物理干燥步骤之后通过曝光于高能辐射，例如通过用UV光辐照或用电子束辐照(电子辐射)而固化的制剂。

US 4,153,778描述了以共聚形式包含聚氧化四亚甲基二醇的尿烷丙烯酸酯低聚物及其作为涂料、基料和粘合剂的用途，后者例如可以包含其他组分，如烯属不饱和单体。

JP-A-01216837描述了具有良好抗划伤性、抗冲击性和抗磨性的薄膜涂料，其使用基于数均分子量为200-4000的二醇的尿烷丙烯酸酯低聚物生产。

US 4,129,667描述了可辐射固化的涂料，其包含尿烷丙烯酸酯低聚物和UV吸收剂。所用尿烷丙烯酸酯可以含有衍生于聚四氢呋喃的重复单元。此外，涂料可以额外含有可以与尿烷丙烯酸酯共聚的单体，如丙烯酸和甲基丙烯酸的单酯、二酯和高级酯。

US 4,135,007具有与US 4,129,667类似的公开内容。

JP 04-296315 A和JP 04-091116 A描述了尿烷(甲基)丙烯酸酯，其包含由二醇与己内酯或β-甲基-δ-戊内酯的加合物与二元酸形成的聚酯。

JP 61-108622 A描述了包含分子量为5000g/mol的高分子量聚酯的尿烷(甲基)丙烯酸酯。

JP 05-009247 A描述了包含由三醇和/或四醇与己内酯的加合物形成的聚酯的尿烷(甲基)丙烯酸酯。

在RadTech e|5，2004 Technical Proceedings中，J.Weikard，W.Fischer，E.Lühmann和D.Rappen描述了不同聚合物二醇对尿烷丙烯酸酯弹性的影响；即纯聚醚、具有短醚链段的聚酯、聚酯、聚酯聚碳酸酯和聚碳酸酯。没有描述这些单独单元的性质。

WO 2005/035460 A1描述了基于聚THF和带有杂环的反应性稀释剂的二官能脂族尿烷(甲基)丙烯酸酯的混合物。

尽管其中所述体系的表面性能已经良好，但仍然希望在所得涂层中具有更高程度的硬度和柔韧性。

WO 2008/155352 A描述了具有高柔韧性的可辐射固化涂料组合物。用其得到的涂层呈现良好性能，但要求更高拉伸强度。

WO 2010/121978(US 2012/040120)公开了可辐射固化的尿烷(甲基)丙烯酸酯，其包含聚四氢呋喃二醇和聚己内酯二醇作为合成组分。如此得到的涂层呈现良好的断裂伸长和韧性。

然而，要求具有更高程度的断裂伸长率和良好断裂拉伸强度的涂层。

本发明的目的是要开发组合了良好的硬度与良好的柔韧性和提高的拉伸强度以及良好的断裂拉伸强度的可辐射固化涂料组合物。

该目的借助包含如下组分的可辐射固化涂料组合物实现：

至少一种摩尔质量M_n为1000-5000g/mol且每分子具有两个烯属不饱和双键的尿烷(甲基)丙烯酸酯(A)，其包含如下组分作为合成组分：

(a1)至少一种二异氰酸酯，

(a2)至少一种由如下组分合成的聚酯二醇：

(a21)任选的分子量低于250g/mol的二醇，

(a22)至少一种低聚或聚合二醇，其为：

(a221)任选的摩尔质量Mn为至多1000g/mol的聚四氢呋喃二醇，和

(a222)至少一种由脂族二羧酸或其衍生物和摩尔质量Mn为至多1000g/mol的脂族二醇合成的聚酯二醇，

(a23)至少一种选自式(Ia)化合物和/或式(Ib)化合物的二羧酸：

其中R²为单键或含有1-3个碳原子的二价亚烷基；和

R³为氢或含有1-10个碳原子的烷基，

(a3)具有正好一个异氰酸酯反应性基团和正好一个可自由基聚合基团，以及

至少一种含有至少一个脂环族或杂环基团的单烯属不饱和反应性稀释剂B。

与由WO 2005/035460 A1、WO 2008/155352 A和WO 2010/121978已知的类似体系相比，本发明的这些涂料组合物呈现出改进的硬度和柔韧性，这尤其反映在提高的断裂伸长率和断裂拉伸强度。