可辐射固化的涂料组合物制造技术

一种可辐射固化涂料组合物，含有： （Ａ）约７０％－９９％（重量）的至少一种多官能丙烯酸酯单体，该单体含有至少一个内柔性单元； （Ｂ）约１％－３０％（重量）的至少一种其他的反应性乙烯基或不饱和单体，条件是该反应性单体是不同于（Ａ）的单体；以及 （Ｃ）约０％－１０％（重量）的至少一种光引发剂，条件是该组合物不含有甲基丙烯酸系官能化胶体二氧化硅。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种涂料组合物。更具体地说，本专利技术涉及一种可辐射固化的涂料组合物，该组合物可沉积在如聚合物膜的基体上，以改善其可印刷性和其他表面特性。聚合物膜由于其固有的特性通常是平滑的并具有低的表面张力。由于表面浸润性差和油墨附着力差，在未经处理的薄膜上印刷经常产生不能令人满意的印刷质量。在薄膜表面还可能存在表面污物，这进一步降低了印刷质量。为了改进其印刷质量，已经将各种涂料涂覆于如聚合物膜的基体上。涂覆的薄膜的改进的性能可能是由于改进了表面张力、交替极性，显微粗糙度的差异程度、或者其他物理或化学因素。聚合物涂料可以以溶液、乳液、悬浮液、或100％固体体系，用多种方法如滚涂、照相凹版印刷术涂覆、棒涂、和其他本领域技术人员公知的其他方法涂覆。出于包括高效率、高产率和改进的环境接收性的多种原因的考虑，希望用紫外线或电子束固化100％固体体系。对于用紫外线或电子束固化的100％固体体系，无需溶剂，这减少了环境污染的可能性，以及由于无需溶剂蒸发和回收而降低了主要设备和工艺的成本。另外，在不用溶剂的情况下，也由于不受烤箱干燥容量的限制而提供了线性速度，并且在低温能快速固化，这降低了工艺对热敏基体的影响。由于不需要溶剂在固化过程中从涂层中扩散出来，该涂层本身通常具有较少的缺点，并具有改善的性能。由于上述原因，用辐射固化体系也可减少所需的空间、减少废料量以及能源消耗。可以使用紫外线和电子束固化辐射固化聚合物体系。聚合物体系紫外线固化需要存在至少一种光引发剂，而用电子束固化则不需要光引发剂。除了存在或不存在光引发剂外，用紫外线或电子束技术固化的配方可以相同。美国专利4,008,115(Fairbanks等人)公开了一种制造系列粘贴(laid-on)标签的方法，每个都具有溶剂和耐磨辐射固化的面层。该专利公开了可辐射固化的液体，该液体可以是环氧预聚物丙烯酸酯化的以提供端部可聚合的丙烯酸酯基团，或者是丙烯酸酯化的聚醚-聚异氰酸酯预聚物或低聚物，其可以溶于能与其共聚的丙烯酸酯单体中。合适的单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸1，6-己二醇酯，等。美国专利4,643,730(Chen等人)公开了用于聚乙烯膜增强的可辐射固化配方，该聚乙烯膜涉及一次性手巾。该专利公开了一种可固化的涂料组合物，它是一种主要含有(a)约30％-60％(重量)的至少一种选自尿烷丙烯酸酯丙烯酸低聚物、丙烯酸酯化的丙烯酸低聚物和环氧丙烯酸酯化的丙烯酸低聚物中的化合物；(b)约30％-50％(重量)的至少一种选自单官能丙烯酸酯单体、双官能丙烯酸酯单体和丙烯酸单体的化合物；以及(c)约0％-15％(重量)的三官能丙烯酸酯单体，条件是各组分的总和为100％重量。美国专利4,942,060(Grossal)涉及使用半限制厚度的可光致硬化组合物通过相分离的固体成像方法。该专利中的可光致硬化组合物含有至少一种可光致硬化单体或至少一种光引发剂。在第5栏42行至第6栏27行列出了合适的单体。所包括的合适的单体是二甲基丙烯酸三乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三丙烯酸季戊四醇酯、丙氧基化的二丙烯酸新戊二醇酯和甲基丙烯酸酯，以及它们的混合物。美国专利5,418,016(Cornforth等人)公开了一种可辐射固化组合物，含有N-乙烯基甲酰胺和低聚物，该低聚物包括环氧-丙烯酸酯树脂、聚酯-丙烯酸酯树脂、聚氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯树脂、丙烯酸丙烯酸酯、乙烯基-醚树脂等。报道该组合物可用于有颜料和无颜料的涂料、印刷油墨、粘合剂等。EP505 737 A1公开了可紫外线固化涂料，含有与甲基丙烯酸官能化的胶态二氧化硅结合的丙烯酸酯化的脂族尿烷和丙烯酸酯单体。该涂料可涂覆于热塑性基体。美国专利5,436,073(Williarms等人)公开了一种复合层状制品，包括(A)纸基片；(B)粘结在基片一面上的包括可辐射固化丙烯酸组合物的第一涂层；和(C)粘结在基片另一面上的聚烯烃膜的第二涂层，所述的可辐射固化丙烯酸组合物在固化前含有(i)丙烯酸酯化的或甲基丙烯酸酯化的有机聚氨基化合物和丙烯酸酯化的或甲基丙烯酸酯化的有机(ii)多羟基化合物。通常认为使用多官能单体和涂料会导致粘合力低，而使用单官能单体导致慢的固化速度并降低耐化学性和强度性能。例如US 5,418,016公开了高度官能化的单体得到了快速固化速度以及能使膜具有高硬度和拉伸强度的高的交联密度，并具有优异的耐化学性。但是，该薄膜的粘合力低。相反，单官能单体使固化速度慢以及交联密度低，从而使固化薄膜的硬度、拉伸强度和耐化学性均低。本专利技术公开了一种可辐射固化的涂料组合物，它含有(A)约70％-99％(重量)的至少一种多官能丙烯酸酯单体，该单体含有至少一个内柔性单元；(B)约1％-30％(重量)的至少一种其他的反应性乙烯基或不饱和单体，条件是反应性单体是不同于(A)的单体；以及(C)约0％-10％(重量)的至少一种光引发剂，进一步条件是该组合物不含有甲基丙烯酸系官能化胶体二氧化硅。在一优选的实施方案中，该反应性乙烯基单体(B)选自乙烯基醚、单官能或多官能丙烯酸酯单体或低聚物，以及它们的混合物。也公开了使用本专利技术的可辐射固化组合物涂覆基体的方法，以及按本专利技术方法涂覆的基体。在一优选的实施方案中，本专利技术是一种可辐射固化的涂料组合物，它含有(A)约70％-99％(重量)的至少一种多官能丙烯酸酯单体，该单体含有至少一个内柔性单元；(B)约1％-30％(重量)的至少一种其他的反应性乙烯基或不饱和单体，条件是乙烯基或不饱和单体(B)是不同于(A)的单体；以及(C)约0％-10％(重量)的至少一种光引发剂，进一步条件是该组合物不含有甲基丙烯酸系官能化胶体二氧化硅。在另一优选的实施方案中，该涂料组合物不含N-乙烯基甲酰胺。本专利技术涂料组合物的第一种基本组分是至少一种含有至少一个内柔性单元的多官能丙烯酸酯单体。在说明书和权利要求书中，除了另有说明之外，全文中所使用的术语“丙烯酸”和“丙烯酸酯”通常包括丙烯酸以及取代的丙烯酸如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸等的衍生物。术语内柔性单元包括其中该单元中所含的原子通常可以围绕连接该原子的键旋转的那些单元，并且这种单元位于链中而不是端部。用于本专利技术中的该柔性单元的特定例子包括醚基(或亚烃氧基)，特别是脂族醚基，含有至少约8个碳原子的亚烃基，等。内部酯单元认为不是柔性的。例如通过将多羟基化合物与脂族的氧化物(如环氧乙烷或环氧丙烷，或者环氧乙烷和环氧丙烷的混合物)反应形成烷氧基化的多羟基化合物，之后将烷氧基化的多羟基化合物与丙烯酸或丙烯酸酯反应，可以将醚基引入多官能丙烯酸酯单体中。也可通过将多羟基化合物(如乙二醇、丙二醇等)缩合形成衍生物(如二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、聚丙二醇等)，之后将含有多羟基化合物的醚与丙烯酸或丙烯酸酯反应，制得含有醚基的多羟基化合物。本专利技术涂料组合物使用的多官能丙烯酸酯单体中存在的内柔性单元使涂料组合物具有改进的与基体的粘合力以及优异的油墨粘合力。这些单体的多官能性质导致快速固化和高的交联密度。使用含有内柔性单元的多官能丙烯酸酯单体导致在交联之间具有柔性的三维网络，因而增强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：B·S·库拉托洛，
申请(专利权)人：艾弗里·丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：