[发明专利]用于低光泽涂层的可辐射固化水性组合物

说明书

本发明涉及一种经干燥时85°光泽度≤60的水性可辐射固化涂料组合 物，制备这种组合物的方法以及由这种组合物获得的涂层。

涂料组合物长期以来用于制造具有所期望涂层特性的涂层。例如，涂 料组合物用于保护表面免受环境的影响，隐藏表面的不规则性，提供更容 易接受进一步处理的表面，或者提高表面外观，例如提供高光泽或者低光 泽。

光泽与表面在某些方向上比在其他方向上反射更多光的能力有关。高 光泽表面将射向它们的光的大部分反射，而低光泽表面将射向它们的光的 小部分反射。与反射镜(或镜面)反射相关的方向通常具有最高的反射 率。通过这种测试方法(如例如在ASTM D523-89中所描述的)的测量结 果与在大致相应的角度上所进行的表面闪亮视觉观察相关联。产生更少图 像缺陷的低光泽涂层常常在美学上更赏心愉悦。

传统的低光泽涂料组合物是通过添加诸如二氧化硅之类的平光剂来获 得。平光剂在本领域是公知的，其通常包括被研磨成不规则形状的细微粒 子的材料，这些细微粒子用于诸如油漆和清漆之类的组合物中来分散入射 光线，于是获得低光泽效果。标准平光剂包括但不限于硅石(例如无定形 二氧化硅)、硅藻土、重金属皂、滑石和白垩。为了例如在透明涂层中得 到低光泽，通常必须添加基于涂料组合物的重量大于6wt％的平光剂。这 种组合物例如公开在US 6,284,836 B1和EP 1186641 A1中。

添加平光剂来减小光泽所带来的缺点包括：组合物凝结导致籽粒状外 观；所得涂层的脆性增大；平光剂的沉淀常常导致在涂施之前不均一的混 合，从而整个涂层的光泽有差异；耐抛光性下降以及涂层总的抗蚀性和性 能特性下降。作为用不同材料摩擦涂层的结果，抛光是涂层外观的变化。 外观变化可以测量作为涂层光泽水平的变化。

低光泽涂料组合物例如在US 6,331,582 B1中已经有描述，US 6,331,582 B1公开了一种热活化涂料组合物，其包含丙烯酸或者聚酯溶剂 基粘结剂树脂、着色剂和聚乙烯醇缩醛消光剂。EP 0841992 A2公开了一 种低光泽涂料组合物，其包含含有至少一个孔的丙烯酸聚合物粒子和颜 料。US 6,410,147公开了一种低光泽溶剂基可交联涂料组合物，其包含极 性聚合物、非极性聚合物和交联剂的组合。US 5,744,522公开了一种低光 泽涂料粉末组合物，其包含丙烯酸共聚物、芳香聚酯以及特定的异氰脲酸 酯固化剂。

所有这些描述了避免使用二氧化硅平光剂的方法，但是它们似乎正提 供复杂并且昂贵的解决方案，包括优选使用溶剂和粉末。

WO 04/60949描述了一种低光泽组合物，其包含可例如通过自氧化、 Schiff碱交联和硅烷缩合进行交联的聚氨酯。这种组合物导致分子量快速 增长，并且可导致较高交联密度。通过自氧化交联意指，在空气的存在下 发生氧化从而导致交联。与此相反，可辐射固化意指，需要辐射来引发交 联。例如UV固化时需要光引发剂和UV辐射，其中光引发剂必须吸收 UV辐射进行化学反应，从而产生接着引发交联的产物。而且，对于UV 固化而言，空气的存在是有害的。

Lockhart(International Waterborne，High-Solids and Powder Coatings Symposium，2004年2月18-20日)公开了一般性的可UV固化水性聚氨酯 分散体。

本发明的水性涂料组合物提供一种具有良好的耐化学品性、优选不使 用平光剂的低光泽涂层，这种水性涂料组合物可以通过暴露于辐射下按要 求进行固化。此外，当与传统使用平光剂的氨基甲酸酯涂层相比较时，由 本发明的水性涂料组合物得到的涂层具有更暖的外观。外观是非常主观 的，并且似乎不是任何可得到的具体仪器测量结果，但是，温暖感可以通 过色调来测量，较冷的外观可能看起来更蓝，而较暖的外观可能看起来更 白。

根据本发明，提供了一种固化后具有≤60的85°光泽度的可辐射固化 水性涂料组合物，其包含：

(A)10至99wt％的通过如下组分的反应得到的聚氨酯，所述组分包 含：

(i)5至65wt％的至少一种有机多异氰酸酯；

(ii)0.1至6wt％的至少一种含有离子性或潜在离子性水分散基团的 异氰酸酯反应性组分，其具有在100至500g/mol范围内的分子量；