[发明专利]基于链增长和交联的聚氨酯的可辐射固化的涂料组合物

说明书

本发明涉及可用UV辐射固化的水性聚氨酯分散体。所述聚氨酯用芳族、脂环族或脂族二胺化合物进行链增长且用脂族三胺化合物进行交联。所述聚氨酯是用于涂覆各种基材的有用分散体。

本发明涉及可用UV辐射固化的水性聚氨酯分散体、其制备方法及其用途。

对于木质材料的涂覆，如在家具业中，例如可辐射固化的聚氨酯被广泛使用。除了诸如高硬度的要求外，还特别要求家具业中的涂料突出木结构的可见性——对于透明涂层而言，称为“木纹增强”或“木纹突出”的效果。现今，对用于木材应用的水性UV涂料的要求越来越多地集中于着色涂料。非常好的物理干燥特性是必需的，以便实现着色水性UV涂料的彻底硬化和完全固化。根据目前的市场趋势，需要适于用于水性UV应用、1K(单阶段)应用和/或2K(两阶段)应用的体系。

WO 2009/147092公开了水性可UV固化的分散体和作为活性增链剂的多胺，例如以下类型的多胺：1,2-乙二胺、哌嗪、异佛尔酮二胺等。还提及了各种交联剂，例如聚碳二亚胺和聚环氧化物。

本发明的目的是开发水性可UV固化的分散体，其在UV固化之前和之后具有改善的硬度，这是由涂料非常好的物理干燥特性所产生的。体系中不需要高双键密度以获得所需硬度。使用本发明的分散体使得在UV固化之前和之后的透明涂层和着色涂层均具有高的硬度、非常好的柔韧性和良好的耐化学性，并且与不同的基材均有非常好的粘附性。

本发明的目的通过结合包含芳族链段的、具有非常好的物理干燥特性的可UV固化的分散体来实现，所述分散体即使在UV固化之前也能使涂层的硬度得到改善。此外，使用至少一种芳族、脂环族或脂族二胺化合物的混合物获得有效的链增长；与至少一种脂族三胺化合物的额外的内部交联产生了部分致密的凝胶网络。目标是使用本发明的树脂进行1K(单阶段)、2K(两阶段)或UV应用。

现今，提供“环境友好”产品的需求变得越来越重要，并且提高了产品的吸引力。本发明分散体的组成及其制备方法有利于提供具有低挥发性有机物含量(VOC)、高固含量和低粘度的分散体。根据全球化学品统一分类和标签制度(global harmonized system(GHS))，本发明的分散体是无标签的。皮肤和眼部刺激的减少使分散体的安全操作得到提高，并且对用户产生了增值资产。

本发明涉及一种水性可辐射固化的涂料组合物，其包含

A)至少一种水分散性聚氨酯组分，其由以下成分制成：

A1)至少一种芳族、脂环族或脂族二异氰酸酯或多异氰酸酯化合物，其量适于进行聚合；

A2)至少一种烯键式不饱和化合物，其包含至少两个能够与异氰酸酯基团反应的反应性基团；

A3)至少一种亲水性羧酸，其包含至少一个能够与异氰酸酯基团反应并使聚氨酯组分A)分散在水相中的反应性基团；

A4)至少一种高分子量聚酯多元醇化合物；

A5)至少一种低分子量醇，其具有至少两个羟基官能团；

A6)至少一种多官能二胺化合物；和

A7)至少一种多官能多胺化合物，其具有至少三个氨基；以及

B)水。

本发明的涂料组合物的聚氨酯A)组分在UV固化之前显示出良好的物理干燥特性(从而产生无粘性且硬的涂层)，其特别适于用于着色涂料，特别是难以固化的颜料。

上述聚氨酯A)及其混合物可特别有利地用作用于涂覆木材和含木材的基材的材料。

术语水性可辐射固化的涂料组合物在其范围内包括可通过暴露于UV辐射而固化的上述涂料组合物。在此情况下，用作光引发剂的反应性组分存在于组合物中。