[发明专利]涂料光助固化方法

说明书

本发明是关于涂料光助固化的方法。更具体地说，本发明是关于通过在涂料中引入足够数量的烯胺来提高涂料的固化速度，从而使经受紫外线照射(“UV”)或阳光照射的涂料的性能的出现速度提高的方法。

涂料迅速固化，特别是出现有利的表面性能如抗粘污性和抗粘连性以及良好的耐气候性，这是有益的。

对于涂料中包含乳液聚合所得的胶乳聚合物涂料粘合剂这一特殊情况，需要一种柔软的粘合剂聚合物，即具有低的玻璃化转变温度(Tg)的聚合物，使膜容易形成，同时，又需要它具有表面硬度、抗粘污性、室外耐久性等这些较硬的聚合物的特性。通过使用在形成膜后能迅速固化的涂料粘合剂，可以解诀这一问题，从而使涂料的性能达到有益的程度。

通过在涂料中加入足够数量的烯胺来提高涂料的固化速度，本发明方法使经受紫外线照射(“UV”)或阳光照射的涂料的性能的出现速度提高。

美国专利US 4908229中公开了含有辐照交联聚合物的制品的成形方法及由此所得的制品。将包括下面通式的侧链官能团的聚合物暴露于波长在约10^-3至400nm的辐照下，使其交联，其中R₁为二价基团，X为选自有机酰基和氰基的基团。在其中所述的一个实验中，在进行UV固化之前，先将胶乳的四个样品的PH调至2，4，6，8。

美国专利US 4855349中公开了含有上述美国专利US 4908229中的同样通式聚合物的厚浆涂料和填缝组合物。还公开了含官能单体的聚合物的制备方法，其中包括用氨将PH调至8.5。

美国专利US 4812541公开了含有甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯、N-乙烯基内酰胺单体和缩水甘油单体的高性能压敏粘合剂，并公开了用热、光化或电子束辐射进行聚合后交联。

日本公开特许JP 01-229242中公开了一种由原料聚合物组成的光敏树脂组合物，该组合物由含乙酰乙酰基的丙烯酸树脂、烯属不饱和化合物和光聚合引发剂组成。

日本公开特许JP 61-14173中公开了制备耐水的含有乙酰乙酸酯基的水溶性聚合物的方法，其特征在于用紫外光照射该聚合物。

以上文献没有一篇公开过通过在涂料中加入足够数量的烯胺提高涂料的固化速度，从而使经受紫外线照射(“UV”)或阳光照射的涂料的性能的出现速度提高的方面。

本发明的一个目的是提供使暴露于阳光下的涂料固化的方法，该涂料在被应用到表面上后，能迅速出现良好的表面性能。

本发明的另一个目的是提供固化涂料的方法，该涂料可以用于工业化的UV固化应用。

本发明通过在涂料中加入足够数量的烯胺来提高涂料的固化速度，提供了一种使经受紫外线照射(“UV”)或阳光照射的涂料的性能的出现速度提高的方法。本发明提供了一种由含有乙酰乙酰基的聚合物制得的迅速固化涂料，其中基本上所有的乙酰乙酰基都被转化为烯胺官能团，例如通过用氨或伯胺处理进行这种转化。如此制得的涂料比含有未被转化成烯胺的乙酰乙酰基的聚合物的涂料在阳光或紫外光下的固化速度快。

在一个方案中，本发明提供了一种用于暴露于阳光的表面的涂料。该涂料在暴露于阳光时迅速出现固化，提高了表面抵抗性的早期出现的速度，例如抗沾污性和室外耐久性，这一点可以由在室外暴露时保持光泽的时间延长来说明。太阳光谱中起作用的部分可能是波长为约295nm至约400nm的光波。

在另一个方案中，本发明提供了一种用于工业化照射固化工艺的改进的涂料。

在另一个方案中，本发明提供了一种由乙酰乙酰基官能聚合物制备液体涂料的方法，该涂料在阳光照射下比不按该方法制得的乙酰乙酰基聚合物涂料出现固化的速度快。

一方面，我们发现在用超过化学计量的氨或伯胺处理乙酰乙酰基官能聚合物，形成烯胺后，其在紫外光照射下的反应速度比未经处理的同样的乙酰乙酰基官能聚合物的样品要快。含有乙酰乙酰基官能团的烯胺形式的聚合物会更快地出现标志着固化的性能，如溶胀比迅速降低，可溶分数迅速减小。这表明，阳光引发的烯胺官能聚合物的固化比阳光引发的相应乙酰乙酰基官能聚合物的固化进展快。

正如前面所指出，本技术的主要用途是固化分散或溶解于含水溶剂的乙烯基聚合物。不幸的是，含有乙酰乙酸酯侧基的乙烯基聚合物在水中倾向于水解，特别是在热老化条件下更是如此。该水解几乎可以在任何PH条件下发生，形成乙酰乙酸，然后分解为丙酮和二氧化碳。