專利名稱：基于可紫外固化的聚氨酯分散體的水性地板涂料的制作方法
基干可紫外Ii化^mmm^mt ^kmmmn
背景技術(shù)：
可紫外固化的涂料是涂料工業(yè)中發(fā)展最快的部分之一。近年來，紫外技術(shù)已經(jīng)進(jìn) 入許多市場(chǎng)行業(yè)，例如纖維光學(xué)，光敏和壓敏粘合劑，汽車應(yīng)用如紫外固化的頂涂層和紫外 固化的粉末涂料。該發(fā)展的動(dòng)力主要在于尋求提高涂料和固化工藝的生產(chǎn)率。與自助應(yīng)用 中使用紫外燈相關(guān)的安全問題以及經(jīng)濟(jì)方面的限制將可能阻礙高強(qiáng)度光源的使用。僅僅在 電磁波譜的UV-A區(qū)域中發(fā)射的較便宜的低強(qiáng)度燈成為替代品，由此對(duì)樹脂開發(fā)者和調(diào)配 者提出新的挑戰(zhàn)?？勺贤夤袒耐苛辖M合物在本領(lǐng)域中是已知的。美國(guó)專利5，684，081描述了一 種可輻射固化的水性分散體，但是該參考文獻(xiàn)中并沒有描述所使用的輻射的波長(zhǎng)。還已知 的是可使用具有極低UV-B含量且基本無UV-C含量的可紫外輻射固化的組合物(參見，例 如美國(guó)專利申請(qǐng)公開2003/0059555和美國(guó)專利6，538，044)。美國(guó)專利6，538，044中描 述的組合物是非水性的且不基于氨基甲酸酯化學(xué)的芳香味的漆涂料。美國(guó)專利申請(qǐng)公開 2003/0059555中描述了可用作底漆的溶劑型組合物。該文獻(xiàn)中描述的組合物是非水性的， 在受到紫外輻射之后但在用砂紙打磨涂布了的部件之前，需要用有機(jī)溶劑擦拭涂層。美國(guó)專利6，559，225號(hào)描述了一種用于漆和涂料的水性聚氨酯分散體。該專利 6，559，225中并沒有描述紫外固化，而是暗示所描述的分散體可與可輻射固化的粘合劑結(jié) 合(第5欄，第17-20行)。最后，美國(guó)專利第6，579，932號(hào)描述了一種水性涂料組合物，該 組合物是聚氨酯/丙烯酸酯混合分散體與帶有氧化干燥基團(tuán)的聚氨酯樹脂的混合物。該專 利6，579，932沒有描述紫外固化。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種涂布木基材、優(yōu)選木地板、最優(yōu)選預(yù)裝型木地板的 方法，其中涂料組合物可使用UV-A輻射安全且快速地固化。發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種涂布木基材的方法，該方法包括將水性涂料組合物施涂到基材 上，對(duì)涂布的基材進(jìn)行足夠時(shí)間的波長(zhǎng)在320-450納米的輻射，以使組合物固化，所述水性 涂料組合物包含A)聚氨酯分散體，其包含a)約25-89. 8重量％ (優(yōu)選約30_80重量％ )的一種或多種含羥基且OH值約為 40-240的丙烯酸酯聚合物，b)約0. 1-20重量％ (優(yōu)選約2-15重量％ )的一種或多種含有以下基團(tuán)的化合 物i) 一個(gè)和/或兩個(gè)對(duì)異氰酸酯基呈活性的官能團(tuán)和ii)陽離子型和/或陰離子型和/ 或由于醚基含量而具有分散劑作用的基團(tuán)，C)約10-50重量％ (優(yōu)選約15-40重量％ )的一種或多種二異氰酸酯和/或多異
氰酸酯，d)約0-30重量％ (優(yōu)選約0-20重量％ )的二元醇和/或多元醇，該二元醇和/ 或多元醇的數(shù)均分子量最高約5000，OH官能度為1. 2-2. 2，不含陽離子型或陰離子型基團(tuán)， 含有的醚基的量不足以產(chǎn)生分散劑作用，且不含烯鍵式不飽和基團(tuán)，
e)約0.1-10重量％ (優(yōu)選約0. 5_7重量％ )的一種或多種數(shù)均分子量約為 31-1000的二胺和/或多胺，其中，重量百分?jǐn)?shù)是以組分a)至e)的總量為基準(zhǔn)計(jì)，總和為100%，B)約0. 1-10重量％的一種或多種光引發(fā)劑，其中組分B)的重量百分?jǐn)?shù)是以組分 A)的重量為基準(zhǔn)計(jì)的，以及C)約20-60重量％的水或水和溶劑的混合物，其中組分C)的重量百分?jǐn)?shù)是以組分 A)的固體含量為基準(zhǔn)計(jì)的。發(fā)明詳述本發(fā)明的組合物包含由以下組分制備的水性聚氨酯分散體A)a)約25-89. 8重量％ (優(yōu)選約30_80重量％ )的一種或多種含羥基且OH值約為 40-240的丙烯酸酯聚合物，b)約0. 1-20重量％ (優(yōu)選約2-15重量％ )的一種或多種含有以下基團(tuán)的化合 物i) 一個(gè)和/或兩個(gè)對(duì)異氰酸酯基呈活性的官能團(tuán)和ii)陽離子型和/或陰離子型和/或由于醚基含量而具有分散劑作用的基團(tuán)，c)約10-50重量％ (優(yōu)選約15-40重量％ )的一種或多種二異氰酸酯和/或多異
氰酸酯，d)約0-30重量％ (優(yōu)選約0-20重量％ )的二元醇和/或多元醇，該二元醇和/ 或多元醇的數(shù)均分子量最高約5000，0H官能度為1. 2-2. 2，不含陽離子型或陰離子型基團(tuán)， 含有的醚基的量不足以產(chǎn)生分散劑作用，且不含烯鍵式不飽和基團(tuán)，e)約0.1-10重量％ (優(yōu)選約0. 5_7重量％ )的一種或多種數(shù)均分子量約為 31-1000的二胺和/或多胺，其中，重量百分?jǐn)?shù)是以組分a)至e)的總量為基準(zhǔn)計(jì)的，總和為100%。丙烯酸酯聚合物a)是由多元羧酸或其酸酐(例如己二酸、癸二酸、馬來酸酐、富馬 酸和鄰苯二甲酸)、二官能和/或更高官能的多元醇(例如乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羥 甲基丙烷、季戊四醇、烷氧基化的二元醇或多元醇，等等)和丙烯酸和/或甲基丙烯酸得到 的縮聚產(chǎn)物。在縮聚后，過量的羧基可與環(huán)氧化物反應(yīng)。含羥基的丙烯酸酯聚合物a)的生 產(chǎn)參見美國(guó)專利4，206205，德國(guó)公開文本4，040，290,3, 316，592和3，704，098，以及用于 打印油墨、涂料和漆的 UV&EB 固化制劑(UV&EB Curing Formulations forPrinting Inks, Coatings&Paints)，R. Holman 和 P. Oldring 編，由 SITA 技術(shù)(SITA Technology)出版，倫敦 (英國(guó))，1988，第36頁，等等。一旦OH值在約40-240的范圍內(nèi)，應(yīng)該立刻停止反應(yīng)。還可 以使用含羥基的多環(huán)氧丙烯酸酯聚合物或含羥基的聚氨酯丙烯酸酯聚合物。以組分a)的 重量為基準(zhǔn)計(jì)，C = 通常為0. 1-10摩爾/千克。具有陰離子、陽離子和/或醚基引起的分散劑作用的化合物b)是含有例如锍、銨、 羧酸根、磺酸根和/或聚醚基的那些化合物，并含有異氰酸酯_活性基團(tuán)。優(yōu)選的合適的異 氰酸酯-活性基團(tuán)是羥基和胺基。化合物b)的代表性例子是二(羥甲基)丙酸、馬來酸、 乙醇酸、乳酸、甘氨酸、丙氨酸、?；撬?、2-氨基乙基氨基乙磺酸、由醇開始的聚氧乙烯二醇 和聚氧丙烯/氧乙烯二醇。二(羥甲基)丙酸和聚乙二醇單甲醚是特別優(yōu)選的。組分c)可以是芳族、芳脂族、脂族或脂環(huán)族的二異氰酸酯和/或多異氰酸酯以及 這些異氰酸酯的混合物。優(yōu)選的是通式R1(NCO)2的二異氰酸酯，其中R1表示具有4-12個(gè)碳原子的脂族烴殘基，具有6-15個(gè)碳原子的脂環(huán)族烴殘基，具有6-15個(gè)碳原子的芳族烴殘 基或具有7-15個(gè)碳原子的芳脂族烴殘基。合適的異氰酸酯的具體例子包括1，4_ 丁二異 氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、2，3，3_三甲基-1，6-己二異氰酸酯、1，4-環(huán)己二異氰酸酯、4， 4' _ 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、4，4' -二環(huán)己基二異氰酸酯、1-二異氰酸基-3，3，5-三甲 基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯)、1，4-苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰 酸酯、2，4_甲苯二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯、2，4_或4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、 α , α , α ‘ , α ‘ _四甲基-間-或-對(duì)-二甲苯二異氰酸酯、三苯基甲烷4，4‘，4〃 -三 異氰酸酯以及它們的混合物。具有異氰脲酸酯、縮二脲、脲基甲酸酯、脲二酮(uretidione)或碳二亞胺基團(tuán)的 多異氰酸酯也可用作異氰酸酯組分。這類多異氰酸酯的異氰酸酯官能度等于或大于3。這 類異氰酸酯可通過二異氰酸酯三聚或低聚制備，或者通過二異氰酸酯與含羥基或胺基的多 官能化合物反應(yīng)制得。優(yōu)選的是1，6_己二異氰酸酯的異氰脲酸酯。也合適的化合物是封 端多異氰酸酯，例如1，3，5-三-[6- (1-甲基-亞丙基氨氧基羰基氨基)己基]_2，4，6-三 氧代-六氫-1，3，5-三嗪。在本發(fā)明中優(yōu)選的異氰酸酯是1，6_己二異氰酸酯、4，4' _ 二環(huán)己基甲烷二異氰 酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和它們的混合物。作為二元醇和/或多元醇d)，可以使用分子量最高為5000的物質(zhì)。合適的二醇包 括例如丙二醇、乙二醇、新戊二醇和1，6_己二醇。高分子量多元醇的例子是眾所周知的，例 如平均OH官能度應(yīng)該約為1. 8-2. 2的聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇。如果合 適，還可以使用單官能醇，例如乙醇和丁醇。二胺和/或多胺e)用于提高分子量。因?yàn)樵摲磻?yīng)在水性介質(zhì)中進(jìn)行，所以二胺和 /或多胺對(duì)異氰酸酯基的活性必須超過對(duì)水的活性。可例舉的化合物是乙二胺、1，6_己二 胺、異佛爾酮二胺、1，3_和1，4_苯二胺、4，4' -二苯基甲烷二胺、氨基官能的聚環(huán)氧乙烷和 聚環(huán)氧丙烷(以Jeffamine商標(biāo)出售)、三亞乙基四胺和胼。特別優(yōu)選的是乙二胺。還可以 加入一定比例的單胺，例如丁胺和乙胺。依據(jù)本發(fā)明的聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯分散體可使用任何已知的現(xiàn)有技術(shù)方 法制備，例如乳化劑/剪切力、丙酮、預(yù)聚物混合、熔化/乳化、酮亞胺和固體自發(fā)分散方法 或它們的延伸方法(參見 Methoden derOrganischen Chemie，Houben-Weyl，第 4 版，第 E20 卷/第2部分，第1682頁，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1987)。經(jīng)驗(yàn)顯示丙酮法是最 合適的。首先將組分a)、b)和d)依次引入反應(yīng)器中，產(chǎn)生中間體(聚酯丙烯酸酯/氨基 甲酸酯溶液)，用與水混溶但對(duì)異氰酸酯基呈惰性的溶劑稀釋，加熱到較高的溫度，特別 是加熱到50°C -120°C的范圍。合適的溶劑是丙酮、丁酮、四氫呋喃、二噁烷、乙腈和1-甲 基-2-吡咯烷酮。已知能加快異氰酸酯加成反應(yīng)的催化劑也可在最開始加入，例如三乙胺、 1，4_ 二氮雜二環(huán)[2，2，2]辛烷、二辛酸錫或二月桂酸二丁基錫。向這些混合物中加入一種 和/或多種多異氰酸酯。所有羥基與所有異氰酸酯基的摩爾比通常在0. 3-0. 95之間，尤其 是在0. 4-0. 9之間。在由a)、b)、c)和d)生產(chǎn)聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯溶液后，具有陰離子或陽離 子分散劑作用的組分b)立刻經(jīng)歷成鹽過程，除非該過程在起始分子中已經(jīng)發(fā)生。在含陰離子的組分的情況中，可使用氨、三乙胺、三乙醇胺、氫氧化鉀或碳酸鈉等堿，而在含陽離子的 組分的情況中，可有利地使用硫酸二甲酯或琥珀酸。如果組分b)含有足夠量的醚基，則可 省略該中和階段。在最后的反應(yīng)階段，分子量提高，在水性介質(zhì)中形成聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯 分散體，將由組分a)、b)、c)和d)制備的聚酯氨基甲酸酯溶液或劇烈攪拌到含組分e)的水 分散體中，或者相反地將水/組分e)混合物攪拌到聚酯氨基甲酸酯溶液中。然后，通過仍 然存在的異氰酸酯基與胺氫反應(yīng)來提高分子量，也形成分散體。組分(e)的用量取決于仍 然存在的未反應(yīng)的異氰酸酯基。如果需要，可以通過蒸餾除去溶劑。然后，分散體的固體含量約為20-60重量％， 優(yōu)選約為30-55重量％。光引發(fā)劑光引發(fā)劑基本上可以為任何光引發(fā)劑。各種光引發(fā)劑可用在本發(fā)明的輻射固化組 合物中?？捎玫墓庖l(fā)劑是在受到輻射能量時(shí)能產(chǎn)生自由基的類型。合適的光引發(fā)劑包括 例如芳族酮化合物，諸如二苯甲酮、烷基二苯甲酮、米蚩酮(Michler' s ketone)、蒽酮和鹵 代二苯甲酮。其它合適的化合物包括例如2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯酰甲酸 酯、蒽醌及其衍生物、苯偶?？s醇和羥烷基苯某酮。另一些合適的光引發(fā)劑的說明性例子 包括2，2- 二乙氧基乙酰苯；2-或3-或4-溴乙酰苯；3-或4-烯丙基-乙酰苯；2-乙酰 萘；苯甲醛；苯偶姻；烷基苯偶姻醚；二苯甲酮；苯醌；1-氯蒽醌；對(duì)-二乙酰基苯；9，10-二 溴蒽；9，10-二氯蒽；4，4_ 二氯二苯甲酮；噻噸酮；異丙基-噻噸酮；甲基噻噸酮；α，α， α -三氯-對(duì)-叔丁基乙酰苯；4-甲氧基二苯甲酮；3-氯-8-壬基咕噸酮；3-碘-7-甲氧基 咕噸酮；咔唑；4-氯-4'-芐基二苯甲酮；芴(fluoroene)；芴酮(fluoroenone) ；1，4_萘 基苯基酮；1，3_戊二酮；2，2_ 二仲丁氧基乙酰苯；二甲氧基苯基乙酰苯；苯基·乙基酮 ’異 丙基噻噸酮；氯噻噸酮；咕噸酮；馬來酰亞胺及其衍生物；以及它們的混合物。有一些合適 的光引發(fā)劑可從汽巴公司(Ciba)購(gòu)得，包括Irgacure 184(1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮)， Irgacure 819 ( 二(2，4，6-三甲基苯甲?；?-苯基氧化膦)，Irgacurel850 ( 二(2，6-二甲 氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基戊基-氧化膦和1-羥基_環(huán)己基-苯基-酮的50/50的混 合物)，Irgacure 1700( 二(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基-氧化膦和2-羥 基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮的25/75的混合物)，Irgacure 907(2-甲基_1_[4-(甲硫 基)苯基]-2-嗎啉代(morpholono)丙-1-酮)，Darocur MBF (苯酰甲酸甲酯)和Darocur 4265 (二(2，4，6-三甲基苯甲?；?-苯基氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮 的50/50的混合物)。前面列出的光引發(fā)劑只是用來說明，并不意味排除任何合適的光引發(fā) 劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)了解光引發(fā)劑的有效使用濃度，該濃度通常不會(huì)超過可輻射固 化涂料組合物的約10重量％。 光化學(xué)領(lǐng)域技術(shù)人員完全清楚光活化劑可以與上述光引發(fā)劑組合使用，采用這種 組合時(shí)，有時(shí)能達(dá)到協(xié)同效果。光活化劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知，無需進(jìn)一步說明使這些技 術(shù)人員知道什么是光活化劑和光活化劑的有效濃度。雖然如此，可提到的合適光活化劑的 說明性例子包括甲胺、三丁胺、甲基二乙醇胺、2-氨基乙基乙醇胺、烯丙胺、環(huán)己胺、環(huán)戊 二烯基胺、二苯胺、二甲苯胺、三(二甲苯基)胺、三芐胺、η-環(huán)己基吖丙啶、哌啶、N-甲基哌嗪、2，2- 二甲基-1，3- 二(3-N-嗎啉基)_丙酰氧基丙烷，以及它們的混合物。其它添加劑如本領(lǐng)域中已知的，根據(jù)涂料的應(yīng)用，可以使用另外的添加劑。這些添加劑包括乳 化齊 、分散齊 、流動(dòng)助劑、增稠劑、消泡齊 、脫氣齊 、顏料、填料、消光劑和潤(rùn)濕劑。此外，當(dāng)被 涂布的制品的形狀使部分涂層可能無法受到輻照時(shí)，可以加入能通過羧基、羥基、氨基或水 分進(jìn)行交聯(lián)的物質(zhì)。這種物質(zhì)是本領(lǐng)域已知的，包括碳二亞胺、氮丙啶、多價(jià)陽離子、三聚氰 胺/甲醛、環(huán)氧化物和異氰酸酯。合適的碳二亞胺是已知的，參見例如美國(guó)專利5，104，928、 5，574，083,5, 936，043,6, 194，522,6, 300，409 和 6，566，437，其內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。 合適的親水性異氰酸酯在本領(lǐng)域中也是已知的，并可以購(gòu)得。一種可商購(gòu)的異氰酸酯是 Bayhydur 2336，一種來自拜爾聚合物有限公司(Bayer Polymers LLC.)的親水性聚醚改性 的1，6_己二異氰酸酯三聚體。使用時(shí)，這些交聯(lián)劑的用量以組分A)的總重量為基準(zhǔn)計(jì)應(yīng) 為0. 1-35重量％。施涂和固化通常，制備組分A)，然后向其中加入組分C)和任何其它添加劑。本發(fā)明的組合物 可通過噴涂、輥涂、刮涂、澆注、刷涂、浸涂的方式施涂到各種基材上。然后，通過在常規(guī)烘箱 中在約20-110°C、優(yōu)選約35-60°C的溫度烘焙約1_10分鐘、優(yōu)選約4_8分鐘而將存在的水 閃蒸除去。還可以使用紅外或微波之類的輻射源閃蒸除去水。在烘焙除去水后，使涂布的基材接觸波長(zhǎng)至少300納米的紫外輻射，優(yōu)選波長(zhǎng)約 320-450納米的輻射。表面與輻射源之間的距離取決于光源的強(qiáng)度，一般應(yīng)該不超過三英 尺。經(jīng)過涂布的基材經(jīng)歷輻射的時(shí)間長(zhǎng)度取決于輻射的強(qiáng)度和波長(zhǎng)、與輻射源的距離、配 制物中的水含量、固化環(huán)境的溫度和濕度，但是該時(shí)間長(zhǎng)度通常小于10分鐘，可能短至0. 1秒。經(jīng)過固化的涂層具有非常突出的打磨性能(sandability)。如上所述，組合物也可以使用波長(zhǎng)至少300納米、優(yōu)選約320-450納米的輻射源進(jìn) 行固化。輻射可由任何合適的來源提供，例如減少紅外發(fā)射的紫外燈，或配備濾光器以消除 紅外發(fā)射的紫外燈，或發(fā)射在所示波長(zhǎng)范圍輻射的所謂LED (發(fā)光器件)。特別有用的能購(gòu) 得的器件包括Panacol UV H-254 燈(可購(gòu)自 PE 公司(Panacol-Elosol GmbH))-250 瓦無 臭氧的摻鐵金屬鹵化物燈，光譜波長(zhǎng)為320-450納米；Panacol UVF-450 (320-450納米，取 決于使用的黑色、藍(lán)色或透明的濾光器)；Honle UVA HAND 250⑶L(可購(gòu)自洪勒紫外美國(guó)公 司(HonleUV America Inc))-可發(fā)射最大強(qiáng)度UVA范圍約為320到390納米；PMP 250瓦金 屬鹵化物燈(可購(gòu)自皮洛馬達(dá)汽車產(chǎn)品公司(Pro Motor Car Products Inc)) ；Cure-Tek UVA-400 (可購(gòu)自H&S奧托肖特公司(H&S Autoshot))，它具有400瓦的金屬鹵化物燈泡，燈 組件可配置有不同的濾光器如藍(lán)色、淺藍(lán)色或透明的濾光器，以控制/消除來自燈源的紅 外輻射)；Cure-Tek UVA-1200 (可購(gòu)自H&S奧托肖特公司(H&S Autoshot))，它具有1200 瓦的金屬商化物燈泡，燈組件可配置有不同的濾光器如藍(lán)色、淺藍(lán)色或透明的濾光器，以控 制/消除來自燈源的紅外輻射)；Con-TroI-Cure Scarab-250UV_A商店燈系統(tǒng)(shop lamp system)(可購(gòu)自紫外處理供應(yīng)公司(UV Process Supply Inc)-具有250瓦摻鐵金屬鹵化 燈，光譜波長(zhǎng)輸出為320-450納米)；Con-Trol-Cure-UV LED Cure-All 415(可購(gòu)自紫外 處理供應(yīng)公司(UV Process Supply Inc.)-光譜波長(zhǎng)為415納米，2. 5-7. 95瓦的工作瓦特
7數(shù)范圍)；Con-TroI-Cure-UV LED Cure-All 390 (可購(gòu)自紫外處理供應(yīng)公司(UV Process Supply Inc.)-光譜波長(zhǎng)為390納米，2. 76-9. 28瓦的工作瓦特?cái)?shù)范圍)；UV H253紫外燈 (可購(gòu)自紫外光技術(shù)公司(UV Light Technologies)-該裝置具有250瓦摻鐵金屬鹵化物 燈，并配置有黑玻璃濾光器以產(chǎn)生在300-400納米之間的光譜波長(zhǎng))。由于本發(fā)明組合物的快速固化速率，還可以使用“手扶式(walk-behind) ”燈，操作 者可以將涂料組合物現(xiàn)場(chǎng)施加到木地板上，并且手扶著燈，隨著操作者在地板上移動(dòng)，使涂 料固化并立即在固化的表面上繼續(xù)向前移動(dòng)。以下實(shí)施例旨在舉例說明本發(fā)明，不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。除非另有說明，所 有百分?jǐn)?shù)和份數(shù)都是以重量計(jì)的。實(shí)施例在實(shí)施例中，使用以下材料B348~Byk 348，一種聚醚硅氧烷流動(dòng)助劑，可購(gòu)自美國(guó)BYK化學(xué)公司(BYK-Chemie USA)；LW44-Borchers LW44，一種非離子型聚氧酯基增稠劑，可購(gòu)自波馳爾公司 (Borchers)；D1293-Dehydran 1293，一種聚硅氫烷消泡和脫氣試劑，可購(gòu)自考尼斯公司 (Cognis Corporation)；IRG819~IrRacure 819DW光引發(fā)劑，可購(gòu)自汽巴專用化學(xué)品公司(CibaSpecialty Chemicals)；PU分散體A 將31. 81份IPDI和15. 9份HDI加入到133. 12份聚酯丙烯酸酯 (Laromer LR 8799，可購(gòu)自巴斯夫公司(BASF)，OH值為82)、3. 24份新戊二醇、8. 34份二 羥甲基丙酸、0. 19份二月桂酸二丁基錫和48. 16份丙酮的回流混合物中。該溶液在攪拌下 回流5小時(shí)。在混合物冷卻后，在40°C加入5. 04份三乙胺。在冷卻到室溫后，將溶液在含 2. 99份乙二胺的299. 32份水中劇烈攪拌。然后，自發(fā)形成分散體。在異氰酸酯基完全反應(yīng) 后，立即通過真空蒸餾除去溶劑。所得分散體的固體含量為39. 13重量％。實(shí)施例1 在250毫升燒杯中，使用Dispermat CV分散器在以IOOOrpm攪拌下將 60克PU分散體A與0. 50克Byk 348和0. 80克Dehydran 1293混合。向混合容器中(在 以1500rpm攪拌下)加入Borchigel Lff-44 (0. 09克)和自來水(36. 8克)的溶液，該溶液 在加入之前就已混合。將該溶液混合10分鐘。在以500rpm攪拌下向該混合容器中加入 Irgacure 819_DW(1. 2克)，將該溶液混合5分鐘，以確保均一性。將該制劑過濾到塑料罐 中，靜置過夜，使其消泡。用VM&P石腦油/異丙醇溶液(1 1)浸濕的紙巾擦拭清潔待涂布的木板。然后， 用漆刷將配制的可紫外固化的涂料以約4密耳的厚度(濕膜厚度)施涂到該木板上。在施加涂料后，將所述板在50°C閃蒸10分鐘以除去任何水。使用來自H&S奧托 肖特公司的1200瓦UV-A燈固化涂料。將該燈放在距離傳輸帶1.5英寸的位置。通過將傳 輸帶每分鐘移動(dòng)40和60英尺來測(cè)試固化裝置的效力。由此分別產(chǎn)生250毫焦/厘米2和 200毫焦/厘米2的總能量密度。比較上述制劑與現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)施涂木地板的雙組分水性涂料的擺錘硬度、耐化學(xué) 性(MEK 往返擦拭)、耐磨性(Taber CS-10)和耐黑鞋跟漬(black heel markresistance,BHMR)。結(jié)果示于下表
樹脂光速度 (英尺/分鐘)距離PI %硬度 (SEC)MEK往 返擦拭CS-IO TABER (MG.LOSS)BHMR (鞋跟)BHMR (409)2K PUD/ISO空氣-干燥無無無1 天-60 7 天-127301700WB UV PUDUVA-FL401.52.21401002400WB UV PUDUVA-FL601.52.2140752400在紫外固化后不久即達(dá)到本發(fā)明的體系的硬度，而現(xiàn)有的雙組分技術(shù)需要最長(zhǎng)1 周的時(shí)間才能產(chǎn)生大致可比的硬度。耐化學(xué)性提高了三倍，耐磨性和BHMR性能實(shí)際無變 化，該性能用“0”至“5”評(píng)分，“0”表示在用鞋跟或Formula 409 清潔劑除去鞋跟漬后表面 無磨損或光澤下降，“5”表示基材表面的涂層被破壞和/或脫層。雖然在前文中為了說明起見，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但應(yīng)理解，這些詳細(xì)描 寫僅僅是為了說明，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行 修改，本發(fā)明僅由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
本發(fā)明涉及一種涂布木基材的方法，該方法包括將水性涂料組合物施涂到基材上，對(duì)涂布的基材進(jìn)行足夠時(shí)間的波長(zhǎng)在320 450納米的輻射，以使組合物固化，所述水性涂料組合物包含A)聚氨酯分散體，其包含a)約25 89.8重量％(優(yōu)選約30 80重量％)的一種或多種含羥基且OH值約為40 240的丙烯酸酯聚合物，b)約0.1 20重量％(優(yōu)選約2 15重量％)的一種或多種含有以下基團(tuán)的化合物i)一個(gè)和/或兩個(gè)對(duì)異氰酸酯基呈活性的官能團(tuán)和ii)陽離子型和/或陰離子型和/或由于醚基含量而具有分散劑作用的基團(tuán)，c)約10 50重量％(優(yōu)選約15 40重量％)的一種或多種二異氰酸酯和/或多異氰酸酯，d)約0 30重量％(優(yōu)選約0 20重量％)的二元醇和/或多元醇，該二元醇和/或多元醇的數(shù)均分子量最高約5000，OH官能度為1.2 2.2，不含陽離子型或陰離子型基團(tuán)，含有的醚基的量不足以產(chǎn)生分散劑作用，且不含烯鍵式不飽和基團(tuán)，e)約0.1 10重量％(優(yōu)選約0.5 7重量％)的一種或多種數(shù)均分子量約為31 1000的二胺和/或多胺，其中，重量百分?jǐn)?shù)是以組分a)至e)的總量為基準(zhǔn)計(jì)的，總和為100％，B)約0.1 10重量％的一種或多種光引發(fā)劑，其中組分B)的重量百分?jǐn)?shù)是以組分A)的重量為基準(zhǔn)計(jì)的，以及C)約20 60重量％的水或水和溶劑的混合物，其中組分C)的重量百分?jǐn)?shù)是以組分A)的固體含量為基準(zhǔn)計(jì)的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，組分a)的用量約為30-80重量％，組分b) 的用量約為2-15重量％，組分c)的用量約為15-40重量％，組分d)的用量約為0-20重 量％，組分e)的用量約為0.5-7重量％。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以組分a)的重量為基準(zhǔn)計(jì)，組分a)含有約 0. 1-10摩爾/千克的C = C鍵。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，組分A)的固體含量約為30-55重量％。全文摘要
本發(fā)明涉及一種涂布木基材的方法，可通過波長(zhǎng)在320-450納米的輻射固化的涂料組合物，以及這樣生產(chǎn)的涂布產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C09D15/00GK101959981SQ200980107929
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者A·A·洛克哈特, C·M·布里奇斯, M·A·多弗恰克, R·A·韋德 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)有限公司