[发明专利]可辐射固化含水分散体

说明书

技术领域

本发明涉及长波长可辐射固化含水分散体领域和涉及获得其的方法。

发明背景

长期以来已知的是可辐射固化聚合物分散体和特别是聚氨酯分散体能够提供用于不同基底例如木材、塑料和金属的涂层，其表现出良好的耐机械和化学品性以及一些柔性。

烯属不饱和聚氨酯已经由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚物与烯属不饱和单体、特别是(甲基)丙烯酸酯化单体进行封端反应来制造。烯属不饱和聚氨酯也可以由异氰酸酯封端的烯属不饱和聚氨酯预聚物与多胺进行扩链来制造。

已知的(甲基)丙烯酰官能的分散体的一个缺点是它们在用长波长(300nm或更高)UV光源例如UV-LED(发光二极管)或UV-A灯照射时，在提供良好的表面固化方面的局限性。

目前的可用长波长UV光源固化的UV配制物对于氧抑制是敏感的，导致表面固化反应性降低，这使得它们难以适于需要高速或低能量固化的应用。

氧抑制现象可以通过施加氮气层、原位氧阻挡物例如石蜡、氧清除剂或使用高强度灯来调节。这些现有的解决该问题的尝试的一个缺点是这些技术均提供了有限的针对所述氧抑制的保护和增加了涂覆成本。此外，它们工业应用有限，并且非常难以用于现场施涂应用例如家用的和小到中等规模的车间施涂。

现在发现了至少部分克服了这些问题的分散体。

EP0794204公开了含水聚氨酯分散体，其具有潜在交联性能，并且是基于2种不同的分散相的混合物。用作涂层和特别是用作粘合剂的该分散体是干燥固化的。所述文献没有公开可辐射固化组合物。

发明内容

本发明的一个目的是提供含水聚合物分散体，特别是可辐射固化的含水聚合物分散体，其具有良好的稳定性。本发明的另一目的是提供含水聚合物分散体，特别是可辐射固化的含水聚合物分散体，其允许低照射能量固化。

本发明的含水分散体具有下面的一种或多种优点：

·提供一种特别稳定的含水分散体，其具有对氧抑制的低敏感性。

·它们可以低成本固化，这是因为不需要氮气层、原位氧阻挡物或高强度辐射。

·它们允许高线速度和/或低照射能量固化。

·通过用波长高于300nm的UV光固化，它们表现出高聚合速率。

·它们可以用低能量光源例如UV-A灯和/或UV LED来固化。UVLED具有使用寿命长的优点，并且能够瞬间打开和关闭，而无需长等待时间。它们还不发射IR光，即热。

·它们无需大量加热涂层和无需过多冷却所述涂层即可固化。

·它们可以以低能耗来固化。

·它们无需操作者曝露于过多的危险中即可固化，因为它们不涉及使用汞灯、产生臭氧或使用危险的UV-B或UV-C。

·它们允许具有低挥发物含量、高固体含量、低粘度和/或低成膜温度。

·能够获得具有非常良好的表面固化、耐刮擦性、耐溶剂性和外观的涂层。

在第一方面，本发明涉及一种含水分散体，更特别是一种可辐射固化的含水分散体。该含水分散体包含第一分散体和第二分散体的混合物，该第一和第二分散体通常是含水分散体。本发明的含水分散体可以任选地包含其他组分。

第一分散体包含至少一种(甲基)丙烯酸酯化预聚物(A)，和

第二分散体包含至少一种化合物(B)，其选自巯基官能的化合物和/或氨基官能的化合物。优选巯基官能的化合物(B)，特别是包含至少两个巯基基团的那些。

作为此处使用的和除非另外指出，术语“含水”指的是包含至少50%wt的水的液体介质。这意味着在“含水分散体”的情况中，其包含分散在液体介质中的固体部分，该液体介质包含至少50%wt的水。优选地，“含水”指的是包含至少90%wt的水的液体介质。更优选地，“含水”指的是包含至少99%wt的水的液体介质，和最优选地，“含水”指的是基本由水组成的液体介质。

作为此处使用的和除非另外指出，术语“氨基甲酸酯”涉及氨基甲酸酯类和聚氨酯类二者，经常用术语(聚)氨酯来提及。优选聚氨酯类。聚氨酯用来表示这样的化合物，其在主链中包含多个(n个)多异氰酸酯单体单元，n典型地至少为2，更典型地至少为3。

作为此处使用的和除非另外指出，术语“预聚物”指的是包含可聚合官能团的化合物，优选聚合物。这些官能团的至少一些的目的典型地是允许“预聚物”与至少一种第二组分通过固化来反应，以形成固体材料。例如，术语“(甲基)丙烯酸酯化预聚物”指的是包含一个或多个(甲基)丙烯酰基团，优选至少两个(甲基)丙烯酰基团的化合物，优选聚合化合物。