地板面漆组合物制造技术

一种对可辐照固化的可涂布组合物配方有用的单体，该单体包括（ａ）多官能异氰尿酸酯，它具有至少三个能与（ｂ）丙烯酸羟基烷基酯和（ｃ）叔胺醇反应的端基，ａ∶ｂ∶ｃ的摩尔比值约为１∶１—２．５∶０．５—２，其中ｂ＋ｃ至少为３并且不大于（ａ）的终端反应基团的总数。这种单体可包括在适合用作地板面漆的可辐照固化的可涂布组合物中和包括前述可涂布组合物和底漆的地板面漆系统中。还描述了使用该地板面漆和地板面漆系统处理基底的方法。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
地板面漆组合物本专利技术涉及适合用作地板面漆的辐射固化的可涂布组合物、使用该组合物的地板面漆系统、在基底上施用保护涂层的方法、涂布该组合物的基底、以及用于配制该辐射固化的可涂布组合物的多官能异氰尿酸酯单体。                          本专利技术的背景聚合物组合物可用于配制各种涂料组合物，如地板面漆。市场销售的典型的地板面漆组合物是基于水乳液的聚合物组合物，包括一种或多种有机溶剂、增塑剂、涂料助剂、消泡剂、聚合物乳液、蜡等。这些组合物通常包括含量相对较低的固体(如约15-35％)。在地板表面涂覆这种聚合物组合物，然后使其在空气中，通常在环境温度和湿度下干燥形成可作为保护屏蔽的膜，防止行人在地板上行走时沉积尘土。尽管许多市场上销售的地板面漆性能良好，并已经至少获得了一些商业上的成功，但是可购得的面漆由于各种原因仍不能完全令人满意。例如，在地板表面施用普通的地板面漆组合物时，通常需要几次涂布施用，才能达到合适的外观的面漆。在进行另一次涂布之前和/或允许行人在处理后的地板上行走之前，必须干燥每次施用的组合物。组合物一般在环境温度和湿度下干燥，因此干燥时间取决于地板上的空气流以及空气的相对湿度。普通的地板面漆在短时间处于水中时或在擦洗操作中处于强的化学清洁剂时会软化。而且，这样的面漆要求几乎每天保养(如抛光)，提供持久的合要求的外观。按照前面的观点，要求提供一种地板面漆组合物，它能一次施用并且立刻在空气中干燥和硬化，来提供持久的、可较少保养、耐水、耐化学品的面漆，而不需要劳力经常保养(如每天)来提供持久和要求的外观。还要求以一种能容易地从其施用的表面除去，例如从包括普通的乙烯基地板砖的地板材料上除去的形式。提供这样的持久、可较少保养、耐水、耐化学品的面漆。已知在光引发剂存在下辐照烯键不饱和化合物会引起光聚合反应。本文中，“光引发剂”指能与光相互作用产生能诱发自由基聚合反应的自由基的任何物质或这样的物质的组合。当由紫外线(“UV”)和/或可见光辐照自由基聚合反应体系产生自由基时，发生光化学或光引发的自由基聚合。该体系中的一种或多种化合物-->吸收能量导致形成受激物，随后受激物分解成自由基，或受激物与第二种化合物相互作用，形成源自最初的受激化合物和该第二种化合物的自由基。光引发的确切机理并非始终清楚，可能涉及上述一种或两种的途径。光化学聚合已经应用于形成用于金属、纸类、木材和塑料的装饰和/或保护性涂料和油墨，以及用于制造集成电路和印刷电路的照相平板印刷，和牙科材料的固化。许多已知的应用都涉及光聚合和交联的组合，通常可通过使用烯键聚不饱和单体达到交联。丙烯酸基体系为常用的，以及基于不饱和聚酯和苯乙烯的体系。另外，在片材的制造过程中，已经在乙烯基“无蜡”地板材料上施用可UV固化的保护面漆，提供光泽和耐磨性。这些保护性面漆一般不易用常规的剥漆方法(如通过用剥漆垫或刷施用化学剥漆组合物)从这些面漆所施用的地板材料上剥离。而且，一般采用高强度光来固化这些面漆。这些灯有高的电力要求和较大的电力供应，一般要求有导管排放除去臭氧。这些面漆常常在惰性气氛中固化，以克服固化过程中氧的劣化作用。由于上述电力要求等，在处理地板材料时使用可UV固化的聚合物体系局限于工业规模的方法，在此费用和其它与这些体系有关的负荷更为合理。在配制用于预先存在的地板(如预先安装在建筑物中)的可UV固化体系中还有其它问题。在已有的地板上施用任何类型的面漆时，一般希望硬化的地板面漆不改变地板的颜色。要达到这一目的，面漆应该是透明的，基本上没有可观察到的颜色。在保养由白色地板砖铺成的地板中尤其有上述要求，在此硬化后面漆中的可观察到的颜色会在地板上产生更引人注意的可观察到的地板变色。另外，要使地板面漆组合物适合于本领域的应用，施用后的地板面漆在固化之前其气味应该较少。已知，一些含可聚合官能度的乙烯基团的树脂，例如丙烯酸酯或乙烯基醚/含胺或硫醇类的马来酸酯，在光引发剂存在下经UV或可见光辐照时，通过自由基聚合可以在空气中聚合。尽管用这样的树脂可提供硬的耐摩擦涂层，但是制得的涂层通常有颜色，颜色有从黄色到深橙色，或在固化前有讨厌的气味。因此，认为这些树脂不适合用作地板面漆。如上所述，已知空气中的氧会抑制光引发的聚合反应，导致涂层表面很少或不固化，或提供的涂层表面性能差。已经提出了许多处理技术，来消除氧对反应树脂的作用。一种方法是在一个室内隔离涂层并在该室内充以惰性气体(如氮气)，使聚合反应在基本上没有氧的-->环境中进行。另一种方法是使用强的UV辐照并结合未固化树脂的高水平的光引发剂来引发聚合反应。提出的这两种方法都不能实际用于提供在预先安装的地板使用的地板面漆系统。尽管可选择能在电池上操作或在110volt、15amp的电路上操作的较小的、重量轻、便宜、低强度的光源，但是在使用低强度光时已知的可UV固化的聚合物系统在实际操作中固化速度较慢，固化的抑制较高。对适合用作能方便地在基底，如预先安装的地板上施用，经低强度(如紫外光)辐照在空气中固化的地板面漆的可涂布组合物的需求长期未能解决。要求提供这样一种可涂布组合物，它最好没有讨厌的气味，能方便地在地板上施用并随后固化，提供基本上没有可观察到的颜色的保护涂层。还要求提供的上述保护涂层按照需要能从地板上除去(如通过合适的化学剥漆剂)。                         本专利技术的概述本专利技术提供了经低强度紫外光辐照能在空气中快速固化的可涂布组合物，该组合物可为合适的基底，如乙烯基地板砖提供持久的保护涂层。制得的涂层几乎不需要保养，并且通过施用合适的剥漆组合物能快速容易地从基底上剥离，正如下面所述。本专利技术一方面提供了可用于配制可辐照固化的涂布组合物的单体，包括(a)多官能的异氰尿酸酯，它具有至少三个能与(b)丙烯酸羟基烷基酯和(c)叔胺醇反应的端基，a∶b∶c的摩尔比值约为1∶1-2.5∶0.5-2，其中b+c至少为3并且不大于(a)的终端反应基团的总数。优选的单体包括具有下面通式的化合物：其中：R1和R2为H或CH3；R3和R4各自是有1-12个碳原子的烷基(直链、支链或环)，或R3和R4一起形成一个有2-12个碳原子的二价环烷二基(cycloalkanediyl)、氧杂环烷二基或氮杂环-->烷二基的桥基；和Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6各自代表有1-18个碳原子的二价基团，优选有1-18个碳原子的烷二基(直链、支链或环)，最好是有1-4个碳原子的直链烷二基。前述的单体作为第一单体与第二单体和光引发剂混合，配制到可辐照固化的可涂布组合物中。较好的第一单体包括己烷二异氰酸酯的三聚物(任选与己烷二异氰酸酯的脲基甲酸酯混合)、丙烯酸羟基烷基酯和叔胺醇的反应产物。组合物中第一单体存在的量一般约为10-80％(重量)。第二单体选自任何可聚合的单体。较好的第二单体是丙烯酸酯，如本文进一步描述的。组合物中第二单体存在的量一般约为5-90％(重量)。除了第二单体外，组合物还可以包括其它可聚合单体，可包含两种或多种这样的单体。组合物中包括合适的光引发剂以有利于UV辐照固化。较好的光引发剂是适合形成可见颜色较少的透明涂层的那些光引发剂。组合物中光引发剂的浓度随组合物的其它组分的性质和光引发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对可辐照固化的可涂布组合物配方有用的单体，该单体包括（ａ）多官能异氰尿酸酯，它具有至少三个能与（ｂ）丙烯酸羟基烷基酯和（ｃ）叔胺醇反应的端基，ａ∶ｂ∶ｃ的摩尔比值约为１∶１－２．５∶０．５－２，其中ｂ＋ｃ至少为３并且不大于（ａ）的终端反应基团的总数。

【技术特征摘要】
1.一种对可辐照固化的可涂布组合物配方有用的单体，该单体包括(a)多官能异氰尿酸酯，它具有至少三个能与(b)丙烯酸羟基烷基酯和(c)叔胺醇反应的端基，a∶b∶c的摩尔比值约为1∶1-2.5∶0.5-2，其中b+c至少为3并且不大于(a)的终端反应基团的总数。2.如权利要求1所述的单体，其特征在于所述的单体包括具有以下通式的化合物：其中：R1和R2为H或CH3；R3和R4各自是有1-12个碳原子的烷基(直链、支链或环)，或R3和R4一起形成一个有2-12个碳原子的二价环烷二基、氧杂环烷二基或氮杂环烷二基的桥基；和Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6各自代表有1-18个碳原子的二价基团。3.如权利要求2所述的化合物，其特征在于二价基团Z1、Z2、Z3、Z4、Z5和Z6包括有1-18个碳原子的烷二基(直链、支链或环)。4.如权利要求3所述的化合物，其特征在于所述的烷二基是有1-4个碳原子的直链烷二基。5.一种可辐照固化的可涂布组合物，该组合物包括：(a)包括权利要求1所述的单体的第一单体；(b)第二单体；和(c)光引发剂。6.如权利要求5所述的可涂布组合物，其特征在于所述组合物中该第一单体的存在量在约10-90％重量范围。7.如权利要求5所述的可涂布组合物，其特征在于该第二单体包括丙烯酸酯材料。8.如权利要求7所述的可涂布组合物，其特征在于所述的丙烯酸酯材料选自单官能丙烯酸酯、二官能丙烯酸酯、三官能丙烯酸酯、高官能丙烯酸酯及其组合。9.如权利要求8所述的可涂布组合物，其特征在于所述单官能丙烯酸酯选自丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸己内酯、乙氧基化丙烯酸壬基苯酚酯、丙烯酸聚丙二醇酯，及上述的组合。10.如权利要求8所述的可涂布组合物，其特征在于所述的二官能丙烯酸酯选自二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸聚乙二醇酯、二丙烯酸1，3-丁二醇酯、二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、丙氧基化二丙烯酸新戊二醇酯，及上述的组合。11.如权利要求8所述的可涂布组合物，其特征在于所述的三官能丙烯酸酯选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸三(2-羟基乙基)异氰尿酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三丙烯酸甘油酯等，及上述的组合。12.如权利要求8所述的可涂布组合物，其特征在于较高的丙烯酸酯选自四丙烯酸季戊四醇酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化四丙烯酸季戊四醇酯等；金属丙烯酸盐，如二丙烯酸锌、二丙烯酸钙等，及上述的组合。13.如权利要求7所述的可涂布组合物，其特征在于所述的丙烯酸酯材料选自丙烯酸化低聚物、丙烯酸化聚合物、丙烯酸化硅氧烷，及上述的组合。14.如权利要求13所述的可涂布组合物，其特征在于所述的丙烯酸化聚合物选自聚氨基甲酸乙酯单丙烯酸酯、聚氨基甲酸乙酯多丙烯酸酯、聚酯单丙烯酸酯、聚酯多丙烯酸酯、聚酰胺单丙烯酸酯、聚酰胺多丙烯酸酯、聚丁二烯单丙烯酸酯、聚丁二烯多丙烯酸酯，及上述的组合。15.如权利要求5所述的可涂布组合物，其特征在于所述组合物中的第二单体的存在量约为5-90％重量。16.如权利要求5所述的可涂布组合物，其特征在于所述的光引发剂包括约2-10％重量的二苯酮。17.如权利要求5所述的可涂布组合物，其特征在于所述的组合物还包括用3-巯基丙基三甲氧基甲硅烷改性的二氧化硅颗粒。18.一种源自权利要求5所述的可涂布组合物的涂料。19.一种地板面漆系统，它包括：权利要求5所述的可涂布组合物；和底漆组合物。20.如权利要求19所述的地板面漆系统，其特征在于所述的底漆包括丙烯酸化胶乳，其固体含量约为2-40％重量。21.一种在基底上施用保护性涂料的方法，该方法包括：(A)在基底上施用可辐照固化的可涂布组合物，该组合物包括：(i)第一单体，它包括(a)多官能的异氰尿酸酯，它具有至少三个能与(b)丙烯酸羟基烷基酯和(c)叔胺醇反应的端基，a∶b∶c的摩尔比值约为1∶1-2.5∶0.5-2，其中b+c至少为3并且不大于(a)的终端反应基团的总数，(ii)第二单体，包括可辐照固化的物质，和(iii)光引发剂；和(B)通过使所述可涂布组合物经紫外线辐照，硬化该组合物，在基底上形成保护性涂层。22.如权利要求21所述的方法，其特征在于所述的第一单体包括具有下面通式的化合物，R1和R2为H或CH3；R3和R4各自是有1-12个碳原子的烷基(直链、支链或环...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ哈姆罗克，FC奥伍梅雷，BB赖特，MA扬德拉西特斯，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]