[发明专利]基于高分子量水性聚氨酯分散体的抗粘连性、可辐射固化的涂料体系

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C.§119(a-d)要求于2008年4月28日提交的德国专 利申请第10 2008 021151号的优先权。

发明背景

本发明描述基于高分子量水性聚氨酯分散体的抗粘连性且可辐射固化 的涂料体系及其制备方法，以及该涂料体系作为油漆和/或粘合剂的应用， 本发明还涉及具有这些油漆和/或粘合剂的制品和基材。

基于聚氨酯聚合物的可辐射固化的水性涂料体系已经用于包括木材、 塑料和皮革在内的基材的涂布，它们的显著特征在于具有多种有益的性质， 例如良好的耐化学性和机械稳定性。特别有利的是在高能辐射辅助下，通 过聚合物中存在的烯键式双键的交联，聚氨酯外涂层具有超快的固化速率。

对于许多应用，例如在木材/家具涂层或塑料涂层的情况中，在水蒸发 之后但辐射固化发生之前，初始物理干燥起着重要作用。在辐射固化之前， 基材具有仍然发粘不能堆叠的膜涂层，即使像传输过程中涂装车间内发生 的那种最轻微的机械应力也会在涂层上留下划痕，损坏涂层。因此，为了 传输和储存已经进行了涂布但还没有辐射固化的基材，涂布机可能需要在 高成本和复杂工艺条件下运行，以接受规格以外的产品。

在辐射固化之前，至今为止知道的具有良好物理干燥性能的体系仍然 是非常敏感的。原因在于处理水性粘合剂的涂装车间内的大气湿度通常较 高，导致还没有辐射固化的膜开始溶胀，变软。因而导致抗粘连性涂层不 再具有容易操作和堆叠储存之类的优点。

希望获得在物理干燥后具有抗粘连性的涂层，该涂层的耐水性足以在 高大气湿度下也能保持防粘连性，或者在不完全辐射固化的情况下具有一 定程度的防粘连性，这种不完全辐射固化的情况是例如复杂形状的物品， 例如椅子。使用这类涂料体系将提高涂布操作的效率，因而降低涂布成本。

目前对涂料体系的要求是多方面的。因此，如果可辐射固化的涂料体 系仅仅在物理干燥后具有防粘连性是不够的，还要求得到的膜在辐射固化 后具有高化学稳定性和良好的机械强度。

EP-A 753 531描述了基于含羟基聚酯丙烯酸酯和聚环氧丙烯酸酯的聚 氨酯丙烯酸酯分散体。尽管该文献中描述的膜可以物理干燥，但是在辐射 固化之前它们的耐水性不佳，而且它们在辐射固化后对溶剂的耐受性也较 差。在该申请中，特意不使用官能度大于或等于3的醇或胺形成高分子量 聚氨酯丙烯酸酯，以提高防粘连性。

EP-A 942022描述了基于含羟基聚酯、聚醚或聚氨酯丙烯酸酯以及聚环 氧丙烯酸酯的聚氨酯丙烯酸酯分散体。根据文中所述，该涂料体系形成物 理干燥的透明涂料，但是在辐射固化之前的耐水性不够。而且，由于芳族 组分，使用聚环氧丙烯酸酯会导致较差的耐侯稳定性。使用聚环氧丙烯酸 酯同样会导致在辐射固化后形成易碎的膜，因此对塑料基材的粘附性较差。

EP-A 872 502描述了基于含羟基聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯的可辐 射固化的水性聚氨酯分散体。该涂料体系形成可物理干燥但防粘连性差的 膜。溶剂耐受性同样不够。该文献中没有描述特意使用官能度大于或等于3 的醇或胺来提高防粘连性。

本发明的目的是提供基于可辐射固化的水性聚氨酯分散体的涂料体 系，该涂料体系在物理干燥之后、辐射固化之前提供具有良好防粘连性的 涂层。这些涂层即使不进行辐射固化也具有足够的耐水性，因此即使在高 大气湿度下仍然保持防粘连性。而且，在辐射固化后，膜涂层具有机械强 度和高耐化学性。

通过使用官能度大于或等于3的胺和醇制备分散体中存在的聚氨酯来 实现该目的。

发明概述

因此，本发明提供基于可辐射固化的水性聚氨酯分散体的涂料体系， 该体系包含：

I)由A)、B)、C)、D)、E)和F)得到的聚氨酯：

A)40-80重量％的含羟基组分，其包含：

A1)以组分(A)-(F)和(II)的总重量为基准计，10-80重量％的一种或多 种选自聚酯(甲基)丙烯酸酯或聚醚(甲基)丙烯酸酯的含羟基预聚物，其OH 值为5-300毫克KOH/克固体，包含在暴露于高能辐射后会与烯键式不饱和 双键发生聚合反应的基团，