CN1690146A - 可uv固化的涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可通过具有300nm或更高波长的辐射固化的组合物，使用这种组合物生产涂覆的基材的方法以及如此生产的涂覆产品。更特别是，本发明的组合物包含：A)约1－99重量％的特定聚氨酯水分散体，该聚氨酯水分散体的固含量是约20－50％重量％；B)约1－99重量％的聚酯丙烯酸酯/聚氨酯含水分散体，其固含量是约20－60重量％；C)一种或多种光引发剂；和D)水或者水和溶剂的混合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种可以通过具有300nm或更高波长的辐射、优选具有320-450nm波长的辐射固化的组合物。
背景技术
可UV固化的涂料是涂料工业中发展迅速的一个分支。近年来，UV技术已经进入许多市场领域，例如光纤、光敏性和压敏性粘合剂、汽车应用例如UV固化的面漆，和可UV固化的粉末涂料。这种发展的驱动力大部分是对于涂料生产率和固化工艺的增长的需求。在汽车装饰应用中，一些小的修整需要快速地在环境温度下进行，UV技术能显著提高车间中汽车的产量。装饰应用的发展开启了UV技术的新领域。与车间中使用UV灯相关的安全问题以及经济限制将会妨碍使用高强度光源。仅仅在电磁谱的UV-A区域发射的较便宜的低强度灯正在代替高强度光源的位置，从而向树脂开发者和生产者提出了新的挑战。
可UV固化的涂料组合物是本领域公知的。美国专利5,684,081描述了可辐射固化的水分散体，但是该文献没有描述要使用的辐射的波长。也知道了可以使用具有非常低的UV-B含量和基本不含UV-C含量的UV辐射固化的组合物(参见美国专利申请2003/0059555和美国专利6,538,044)。在美国专利6,538,044中描述的组合物是添加香料的清漆涂料，它是不含水的，也不是基于聚氨酯化学。美国专利申请2003/0059555描述了用作底漆的溶剂基组合物。该组合物是不含水的，需要在暴露于UV辐射之后和在对涂覆的部件进行砂磨之前用有机溶剂擦拭涂层。
美国专利6,559,225描述了用于清漆和涂料的聚氨酯水分散体。该专利没有描述UV固化，但暗示了其中描述的分散体可以与可辐射固化的粘合剂组合(第5栏，17-20行)。最后，美国专利6,579,932描述了含水涂料组合物，它是聚氨酯/丙烯酸酯混合分散体和具有氧化性干燥基团的聚氨酯树脂的混合物。该专利没有描述UV固化。
现在发现在美国专利6,559,225和5,684,081中描述的水分散体的混合物可以用具有至少300nm和优选320-450nm波长的辐射进行固化。
发明内容
更具体地说，本发明涉及一种可以通过具有300nm或更高波长的辐射、优选具有约320-450nm波长的辐射固化的组合物。本发明的组合物不需要溶剂擦拭，可以在暴露于辐射之后立即砂磨。此外，本发明的组合物可以用作在不同基材上的底漆和面漆，这些基材例如是金属、木材、软木、塑料、皮革、织物、毡、玻璃、纸、矿物或复合基材。
本发明的组合物包含：
A)约1-99重量％、优选约10-90重量％、最优选约25-75重量％的聚氨酯含水分散体，该聚氨酯含水分散体的固含量是约20-50％重量％，是从以下组分制备的：
a)约5-50重量％的由以下组分制备的聚酯：
ai)约30-85重量％的蓖麻油脂肪酸，
aii)约10-60重量％的一种或多种具有8-30个碳原子和0-4个C＝C双键的羧酸，和
aiii)约3-20重量％的一种或多种具有约2.5-3.5平均官能度的醇，
其中组分A)ai)至A)aiii)的百分比总和是100％，
b)约5-60％的一种或多种多异氰酸酯，
c)约0.5-40重量％的一种或多种数均分子量为约500-6000的非亲水性聚合多元醇，
d)0至约10重量％的一元醇和/或一元胺，
e)约0.5-15重量％的数均分子量低于500的材料，该材料选自多元醇、氨基多元醇和多元胺，和
f)0至约10重量％的OH-和/或NH-官能的、非离子性的、亲水性的聚氧亚烷基醚，其数均分子量为约250-3000，
其中组分A)a)至A)f)的百分比总和是100％，
B)约1-99重量％、优选约10-90重量％和最优选约25-75重量％的聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯含水分散体，其固含量是约20-60重量％，是通过以下组分的反应制备的：
a)约40-90重量％(优选约50-80重量％)的一种或多种含有羟基且OH值为约40-120的丙烯酸酯聚合物，
b)约0.1-20重量％(优选约2-15重量％)的一种或多种含有以下基团的化合物：i)一个和/或两个能与异氰酸酯基反应的官能团和ii)阳离子性和/或阴离子性和/或由于醚基含量而具有分散剂作用的基团，
c)约10-50重量％(优选约15-40重量％)的一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，
d)0-约30重量％的(优选0-约20重量％)的二元醇和/或多元醇，其数均分子量最多为约5000，OH官能度为1.8-2.2，不含有阳离子性或阴离子性的基团，含有不足以具有分散剂作用的量的醚基，和不含有烯属不饱和基团，和
e)约0.1-10重量％(优选约0.5-7重量％)的一种或多种二元胺和/或多元胺，其数均分子量为约31-700，
其中基于组分B)a)至B)e)的总量计，重量百分比总和是100％，
C)约0.1-10重量％、优选约0.5-6重量％和最优选约1-4重量％的一种或多种光引发剂，其中组分C)的重量％是基于组分A)和B)的总重量，和其中组分A)和B)的百分比是100％，和
D)约20-60重量％的水或者水和溶剂的混合物，其中组分D)的重量％是基于组分A)和B)的总组合的固含量。
聚氨酯含水分散体A)及其制备方法描述在美国专利6,559,225中，将其公开内容引入本文供参考。在该专利中描述的一种可从商业获得的分散体是Bayhydrol TP LS 2342，可以从Bayer Polymers LLC获得。含水分散体B)及其制备方法描述在美国专利5,684,081中，将其公开内容引入本文供参考。在该专利中描述的一种可从商业获得的分散体是Bayhydrol UV VP 2282，可以从Bayer Polymers LLC获得。
组分A)
本发明的组合物包含约1-99重量％、优选约10-90重量％、最优选约25-75重量％的聚氨酯含水分散体A)，该聚氨酯含水分散体是从以下组分制备的：
a)约5-50重量％的特定聚酯，
b)约5-60％的一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，
c)约0.5-40重量％的一种或多种数均分子量为约500-6000的非亲水性聚合多元醇，
d)0至约10重量％的一元醇和/或一元胺，
e)约0.5-15重量％的数均分子量低于500的材料，该材料选自多元醇、氨基多元醇和多元胺，和
f)0至约10重量％的OH-和/或NH-官能的、非离子性的、亲水性的聚氧亚烷基醚，其数均分子量为约250-3000，
其中组分A)a)至A)f)的百分比总和是100％。
聚酯A)a)是通过以下组分的反应制备的：A)ai)约30-85重量％(优选约50-70重量％)的蓖麻油脂肪酸，A)aii)约10-60重量％(优选约25-35重量％)的一种或多种具有8-30个碳原子和0-4个C＝C双键的羧酸，和A)aiii)约3-20重量％(优选约5-15重量％)的一种或多种具有约2.5-3.5平均官能度的醇，其中百分比是基于组分A)ai)至A)aiii)总量，百分比的总和是100％。
羧酸(A)aii)优选是脂族和脂环族一元羧酸，例如2-乙基己酸、月桂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸或亚麻酸。特别优选的是脂肪酸混合物，可以从天然的植物油或动物油获得，例如大豆油、花生油、妥尔油、亚麻子油、木油、葵花油或蓖麻油(任选进一步化学和/或物理改性)。
醇(A)aiii)通常具有约62-1000的数均分子量。特别有用的醇包括双官能醇，例如乙二醇、二甘醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇和2-乙基己二醇；三官能醇，例如甘油和三羟甲基丙烷；以及高级官能醇，例如季戊四醇。目前优选的醇(A)aiii)是甘油。平均官能度(即，基于醇(A)aiii)的摩尔浓度计的数学平均值)是约2.5-3.5，优选约3.0。
组分(A)b)可以包括基本上任何有机二异氰酸酯和/多异氰酸酯。可以使用芳族、芳脂族(araliphatic)、脂族或脂环族的二异氰酸酯和/多异氰酸酯，以及这些异氰酸酯的混合物。优选的是式R1(NCO)2的二异氰酸酯，其中R1表示具有4-12个碳原子的脂族烃基，具有6-15个碳原子的脂环族烃基，具有6-15个碳原子的芳族烃基，或具有7-15个碳原子的芳脂族烃基。合适的异氰酸酯的具体例子包括四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2，3，3-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1，4-亚环己基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、4，4’-二环己基二异氰酸酯、1-二异氰酸根合-3，3，5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯)、1，4-亚苯基二异氰酸酯、2，6-亚苄基二异氰酸酯、2，4-亚苄基二异氰酸酯、1，5-亚萘基二异氰酸酯、2，4-或4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、α，α，α’，α’-四甲基-间-或-对-亚二甲苯基二异氰酸酯，三苯基甲烷4，4’，4”-三异氰酸酯，以及它们的混合物。
具有异氰脲酸脂、缩二脲、脲基甲酸酯、脲二酮(uretidione)或碳二亚胺基团的多异氰酸酯也用作异氰酸酯组分。这些多异氰酸酯可以具有3或更大的异氰酸酯官能度。这些异氰酸酯是通过二异氰酸酯的三聚或低聚反应或通过二异氰酸酯与含有羟基或胺基的多官能化合物反应制备的。优选的是六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸脂，例如1，3，5-三-[6-(1-甲基亚丙基胺氧基羰基氨基)己基]-2，4，6-三氧杂-六氢-1，3，5-三嗪。
六亚甲基二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯以及它们的混合物是目前优选的多异氰酸酯。
非亲水性的聚合多元醇(A)c))是通常公知用于制备聚氨酯。它们具有至少1.8到约4的OH官能度。它们包括例如聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚缩醛、聚烯烃、聚丙烯酸酯和聚硅氧烷。多元醇优选具有约800-2500的数均分子量和1.9至约3的OH官能度。聚醚是特别优选使用的。
除了使用非亲水性的多元醇组分之外，也可以使用一元醇或一元胺(A)d))。这些单官能化合物通常具有约31-1000的数均分子量。优选的化合物(A)d))是具有1-18个碳原子的脂族一元醇或一元胺，例如乙醇、正丁醇、乙二醇单丁醚、2-乙基-己醇、1-辛醇、1-十二醇或1-十六醇。也有用的是二-N-烷基胺(其中烷基可以是脂族或脂环族的)和二-N-芳基胺。
数均分子量低于500的多元醇、氨基多元醇或多元胺(A)e))也是聚氨酯领域公知的。例子包括乙二醇、1，4-丁二醇、环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、甘油、肼、乙二胺、1，4-二氨基丁烷、异佛尔酮二胺、4，4-二氨基二环己基甲烷和N-烷基或芳基链烷醇胺。含有阴离子基团或能形成阴离子基团的低分子量化合物也是有用的。例子包括二羟甲基丙酸；羟基新戊酸；(甲基)丙烯酸和多元胺的反应产物(参见例如德国专利19,750,186)；或含有磺酸盐基团的多元醇组分，例如亚硫酸氢钠和2-丁烯二醇或从磺基间苯二甲酸的盐合成的聚酯形成的丙氧基化加成产物，如WO98/06768所述。含有阳离子基团或能转化成阳离子基团的单元的OH官能化合物也是合适的，例如N-甲基二乙醇胺。
OH-和/或NH-官能的、非离子性、亲水性聚氧亚烷基醚(A)f))也可以在组分(A)的制备中使用。通常，这些聚醚将具有约250-3000的数均分子量，和含有至少一个羟基或氨基，和含有环氧乙烷单元。这些聚醚是聚氨酯领域公知的，通常通过起始化合物与环氧乙烷或环氧乙烷和环氧丙烷嵌段的混合物反应来制备。起始化合物通常是OH官能的低分子量醇，包括材料例如丙二醇、丁醇或单乙醇胺，或低分子量的一元胺或二元胺，例如乙二胺或丙二胺。
在优选的实施方案中，聚酯(A)a)先通过蓖麻油、一种或多种醇和不饱和脂肪酸或者从蓖麻油和一种或多种三甘油酯的酯化反应和/或酯交换反应制备，其优选具有大于50的碘值。原料被加热到高温，例如200-250℃，优选在催化剂存在下进行。酯化反应或酯交换反应的过程可以例如通过凝胶色谱监控。可以考虑的催化剂包括文献中描述的碱性或酸性催化剂(H.Zimmermann，Faserforsch，Textiltech.13，p481(1962))，例如氢氧化钠、氢氧化锂、氧化铅、乙酸锂、有机钛、有机锆、有机锌和有机锡化合物。碱性催化剂例如碱金属氢氧化物是优选使用的。
聚酯(A)a)优选通过蓖麻油和碘值大于50的干燥油、特别优选豆油之间的酯交换反应制备。
PU含水分散体(A)是按照常规方式制备。可以使用溶剂，然后除去溶剂。合适的溶剂包括常规的清漆溶剂，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单甲基或单乙基醚乙酸酯，1-甲氧基-2-丙基乙酸酯，3-甲氧基-正丁基乙酸酯，丙酮，2-丁酮，4-甲基-2-戊酮，环己酮，甲苯，二甲苯，氯苯，矿物油(mineral spirits)，主要含有较高取代芳族化合物的混合物，例如可以以商品名Solvent Naphtha，Solvesso(Exxon)、Cypar(Shell)、Cyclo Sol(Shell)、Tolu Sol(Shell)、Shellsol(Shell)从商业获得；碳酸酯，例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、1，2-亚乙基碳酸酯和1，2-亚丙基碳酸酯；内酯，例如β-丙内酯、γ-丁内酯、ε-己内酯和ε-甲基-己内酯，以及溶剂例如丙二醇二乙酸酯、二甘醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、二甘醇乙基和丁基醚乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮和N-甲基己内酰胺，或这些溶剂的任何混合物。
任何能中和的基团通过中和反应被转化成盐形式，制成的分散体含有水。根据中和的程度，分散体可以调节到非常细分散的状态，使得其实际上具有溶液的外观，但是非常粗分散的状态也是可能的，也同样是足够稳定的。固含量也可以在宽范围内变化，例如约20-50％。
过量的异氰酸酯基团然后与异氰酸酯活性化合物反应(扩链)。为此，水或多元胺是优选使用的，特别优选二元胺和三元胺和肼。用一元胺例如二乙基胺、二丁基胺、乙醇胺、N-甲基乙醇胺或N，N-二乙醇胺进行封端也是可能的。
组分B)
除了组分A)以外，本发明的组合物还含有约1-99重量％、优选约10-90重量％和最优选约25-75重量％的聚氨酯水分散体(B)，它是通过以下组分制备的：
a)约40-90重量％(优选约50-80重量％)的一种或多种含有羟基且0H值为约40-120的丙烯酸酯聚合物，
b)约0.1-20重量％(优选约2-15重量％)的一种或多种含有以下基团的化合物：i)一个和/或两个能与异氰酸酯基反应的官能团和ii)阳离子性和/或阴离子性和/或由于醚基含量而具有分散剂作用的基团，
c)约10-50重量％(优选约15-40重量％)的一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，
d)0-约30重量％(优选0-约20重量％)的二元醇和/或多元醇，其数均分子量最多为约5000，OH官能度为1.2-2.2，不含有阳离子性或阴离子性的基团，含有不足以具有分散剂作用的量的醚基，和不含有烯属不饱和基团，和
e)约0.1-10重量％(优选约0.5-7重量％)的一种或多种二元胺和/或多元胺，其数均分子量为约31-1000，
其中重量百分比是基于组分B)a)至B)e)的总量计，重量百分比总和是100％。
丙烯酸酯聚合物(B)a))是从多羧酸或其酸酐(例如己二酸、癸二酸、马来酸酐、富马酸和邻苯二甲酸)、二-和/或更高官能度的多元醇(例如乙二醇、丙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、烷氧基化二-或多元醇等)和丙烯酸和/或甲基丙烯酸得到的缩聚产物。在缩聚之后，过量的羧基可以与环氧化物反应。含有羟基的丙烯酸酯聚合物(B)a))的制备描述在美国专利4,206,205、德国专利4,040,290、3,316,592和3,704,098，和描述在UV and EB Curing Formulationsfor Printing Inks，Coatings and Paints，编辑R.Holman和P.Oldring，SITA Technology(伦敦，英国)出版，1988，36页起。这些反应应该在OH值达到约40-120后立即终止。也可以使用含有羟基的聚环氧基丙烯酸酯聚合物或含有羟基的聚氨酯丙烯酸酯聚合物。C＝C双键的百分比可以通常在0.1-10摩尔/kg的范围内，基于组分B)a)的重量计。
可以以阳离子、阴离子方式和/或通过醚基团起分散剂作用的组分B)b)是含有例如锍、铵、羧酸根、磺酸根和/或聚醚基团并含有异氰酸酯活性基团的那些。优选的合适的异氰酸酯活性基团是羟基和胺基。组分B)b)的代表性例子是双(羟基甲基)丙酸、马来酸、乙二醇酸、乳酸、甘氨酸、丙胺酸、牛磺酸、2-氨基乙基氨基乙磺酸、基于醇的聚氧亚乙基二醇和聚氧亚丙基/氧亚乙基二醇。双(羟基甲基)丙酸和聚乙二醇单甲醚是特别优选的。
组分B)c)可以是任何在制备分散体A)中所描述的异氰酸酯，可以与分散体A)中的异氰酸酯组分相同或不同。
作为二-和/或多元醇B)d)，可以使用分子量最多为5000的物质。合适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熟知的聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇，它们应该具有约1.8-2.2的平均OH官能度。如果合适的话，也可以使用单官能醇例如乙醇和丁醇。
二-和/或多元胺B)e))用于提高分子量。因为该反应在含水介质中进行，所以二-和/或多元胺必须对异氰酸酯基团的活性比对水的的活性更高。可以引用的化合物例如是乙二胺、1，6-六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺，1，3-和1，4-苯二胺，4，4’-二苯基甲烷二胺，氨基官能聚环氧乙烷和聚环氧丙烷(以Jeffamine商品名销售)，三亚乙基四胺和肼。乙二胺是特别优选的。也可以加入特定比例的单胺，例如丁胺和乙胺。
根据本发明的聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯分散体(组分B))可以使用任何本领域熟知的方法生产，例如乳化剂/剪切力法，丙酮法，预聚物混合法，熔体/乳化法，酮亚胺法和固体自发分散法或其衍生方法(参见Methoden der Organischen Chemie，Houben-Weyl，第4版，E20卷/部分2，1682页，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，1987)。经验显示丙酮法是最合适的。
组分B)a)、B)b)和B)d)被先加入反应器中以生产中间体(聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯溶液)，用能与水混溶但是对异氰酸酯基团呈惰性的溶剂稀释，并加热到较高的温度，特别是50-120℃。合适的溶剂是丙酮、丁酮、四氢呋喃、二噁烷、乙腈和1-甲基-2-吡咯烷酮。已知能加速异氰酸酯加成反应的催化剂也可以在开始加入，例如三乙胺、1，4-二氮杂双环[2，2，2]-辛烷、二辛酸锡或二月桂酸二丁锡。一种和/或多种多异氰酸酯被加入这些混合物中。所有羟基的摩尔数与所有异氰酸酯基的摩尔数之比通常是0.3-0.95，特别是0.4-0.9。
在已经从组分B)a)、B)b)、B)c)和B)d)生产聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯溶液之后，具有阴离子性或阳离子性分散剂作用的组分B)b)进行成盐反应，除非这已经在原料分子中出现。在具有阴离子性的组分的情况下，可以有利地使用碱例如氨、三乙胺、三乙醇胺、氢氧化钾或碳酸钠，而在含有阳离子性的组分的情况下，可以有利地使用硫酸二甲酯或琥珀酸。如果组分B)b)含有足量的醚基团，则中和步骤可以省略。
在最后的反应阶段，其中在含水介质中出现分子量的增加和形成聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯分散体，从组分B)a)、B)b)、B)c)和B)d)生产的聚酯氨基甲酸酯溶液被剧烈搅拌加入含有组分B)e)的分散水中，或者相反地将水/B)e)的混合物搅拌加入聚酯聚氨酯溶液中。分子量然后通过仍然存在的异氰酸酯基与胺氢原子的反应来提高，也形成了分散体(B)。组分B)e)的用量取决于仍然存在的未反应的异氰酸酯基。
如果需要，溶剂可以通过蒸馏除去。分散体(B)然后具有约20-60重量％的固含量，优选约30-55重量％。
组分C
组分C)光引发剂可以基本上是任何光引发剂。各种光引发剂可以用于本发明的辐射固化组合物中。常用的光引发剂是当暴露于辐射能量时能产生自由基的类型。合适的光引发剂包括例如芳族酮化合物，例如二苯酮、烷基二苯酮、米蚩酮、蒽酮和卤代二苯酮。其它合适的化合物包括例如2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，苯基二羟乙酸酯，蒽醌及其衍生物，偶苯酰缩酮和羟基烷基酚。其它合适的光引发剂例如包括2，2-二乙氧基苯乙酮；2-或3-或4-溴苯乙酮；3-或4-烯丙基苯乙酮；2-乙酰基萘；苯甲醛；苯偶姻；烷基苯偶姻醚；苯甲酮；苯醌；1-氯蒽醌；对二乙酰基苯；9，10-二溴蒽；9，10-二氯蒽；4，4-二氯苯甲酮；噻吨酮；异丙基噻吨酮、甲基噻吨酮；α，α，α-三氯-对-叔丁基苯乙酮；4-甲氧基苯酮；3-氯-8-壬基呫吨酮；3-碘-7-甲氧基呫吨酮；咔唑；4-氯-4’-苄基苯酮；fluoroene；fluoroenone；1，4-萘基苯基酮；1，3-戊二酮；2，2-二-仲丁氧基苯乙酮；二甲氧基苯基苯乙酮；苯丙酮；异丙基噻吨酮；氯代噻吨酮；呫吨酮；马来酰亚胺及其衍生物；以及它们的混合物。一些合适的光引发剂可以从Ciba获得，包括Irgacure 184(1-羟基-环己基-苯基酮)、Irgacure 819(二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦)、Irgacure 1850(二(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基氧化膦和1-羟基-环己基-苯基-酮的50/50混合物)，Irgacure 1700(二(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的25/75混合物)，Irgacure 907(2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮)，Darocur MBF(苯基羟基乙酸甲酯)和Darocur4265(二(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的50/50混合物)。上述只是举例，并不排除其它任何合适的光引发剂。本领域技术人员将知道光引发剂的有效使用量，通常该浓度不超过可辐射固化涂料组合物的约10重量％。
光化学领域的技术人员十分清楚光活化剂可以与上述光引发剂结合使用，和当使用这种组合时有时能达到协同作用。光活化剂是本领域熟知的，不需要再详细描述它们的种类和有效浓度。但是，合适的光活化剂例如是甲胺、三丁胺、甲基二乙醇胺、2-氨基乙基乙醇胺、烯丙胺、环己胺、环戊二烯基胺、二苯基胺、二甲苯基胺、三甲苄基胺、三苄基胺、正环己基乙烯亚胺、哌啶、N-甲基哌嗪、2，2-二甲基-1，3-二(3-N-吗啉基)-丙酰氧基-丙烷，以及它们的混合物。
其它添加剂
如本领域已知的和根据涂料的应用，可以使用额外的添加剂。这些添加剂包括乳化剂、分散剂、流动助剂、增稠剂、消泡剂、脱气剂、颜料、填料、流平剂和润湿剂。另外，当制品以使得涂料的一部分可能不暴露于辐射的形状的方式涂覆时，可以加入能通过羧基、羟基、氨基或水分交联的物质。这些物质是本领域熟知的，包括碳二亚胺、氮丙啶、多价阳离子、蜜胺/甲醛、环氧化物和异氰酸酯。合适的碳二亚胺是本领域公知的，描述在例如美国专利5,104,928、5,574,083、5,936,043、6,194,522、6,300,409和6,566,437中，将其公开内容引入本文供参考。合适的亲水性异氰酸酯也是本领域公知的，可以从商业获得。可以从商业获得的异氰酸酯是Bayhydul 2336，是一种用六亚甲基二异氰酸酯三聚体改性的亲水性聚醚，可以从Bayer Polymers LLC获得。在使用时，这些交联剂的用量可以是基于组分A)和B)总重量计的0.1-35％。
涂覆和固化
通常，组分A)和B)首先一起混合(组分D)存在于组分A)和B)两者中)，然后向其中加入组分C)和任何其它添加剂。本发明的组合物可以通过喷涂、辊涂、风刀涂覆、倾倒、刷涂或浸涂涂覆到许多变化的基材上。存在的水然后通过在常规烘箱中在约20-100℃、优选约35-60℃的温度下烘烤约1-10分钟、优选约4-8分钟来闪蒸。水也可以利用辐射源例如红外或微波闪蒸。
在烘出水之后，涂覆的基材进行具有至少300nm波长和优选约320-450nm波长的辐射。表面与辐射源之间的距离将取决于光源的强度，应该通常不超过三英尺。涂覆的基材进行辐射的时间将取决于辐射的强度和波长、与辐射源之间的距离、配料中的水含量、固化环境的温度和湿度，但通常小于10分钟，可以短至0.1秒。
固化的涂层是通过其可砂磨性区分。
如上所述，这些组合物使用具有至少300nm波长和优选约320-450nm波长的辐射源固化。辐射可以通过任何合适的来源提供，例如具有减低红外发射的UV灯或配备有滤色器的UV灯以消除烘外发射或所谓的LED(发光设备)在所述波长内发射辐射。特别有用的可从商业获得的设备包括：Panacol UV H-254灯(从Panacol-Elosol GmbH获得)，250W，不含臭氧，铁掺杂的金属卤化物灯，具有320-450nm的光谱波长；Panacol-UVF-450(320-450nm，根据使用的黑色、蓝色或透明滤色器)；Honle UVA HAND 250CUL(可从Honle UV Americal Inc获得)，发出约320-390nm的最大强度UVA范围；PMP 250瓦特金属卤化物灯(可从Pro Motor Car Products Inc获得)；Cure-Tek UVA-400(可从H andS Autoshot获得)，具有400瓦特金属卤化物灯泡，灯组件可以配备不同的滤色器，例如蓝色、浅蓝色或透明对比/消除灯源的红外辐射)；Con-Trol-Cure Scarab-250 UV-A shop灯体系(可从UV ProcessSupply Inc获得，具有250W铁掺杂的金属卤化物灯，具有特定波长输出320-450nm)；Con-Trol-Cure UV-LED Cure-A11 415(可从UV ProcessSupply Inc获得，具有特定波长415nm，2.5-7.95瓦特操作范围)，Con-Trol-Cure UV-LED Cure-A11 390(可从UV Process Supply Inc获得，具有特定波长390nm，2.76-9.28瓦特操作范围)；和UV H253 UV灯(可从UV Light Technologies获得，该装置含有250W铁掺杂的金属卤化物灯，配备有黑色玻璃滤色器，产生300-400nm的光谱波长)。
以下实施例用于说明本发明，但是不限制本发明的范围。除非另有说明，所有百分比和份数都以重量计。
具体实施方式
实施例
在实施例中，使用以下材料：
V35A：2-乙基己酸磷酸的钠盐，Victawet35A，一种分散剂，可以从Akzo Nobel Chemicals，Inc获得。
B348：Byk 348，一种聚醚硅氧烷流动助剂添加剂，可以从BYK-Chemie USA获得。
LW44：Borchers LW44，一种基于非离子性聚氨酯的增稠剂，可以从Borchers获得。
D1293：Dehydran 1293，一种聚硅氧烷消泡剂和脱气剂，可以从Cognis Corporation获得。
TIO2：TiO2 R-960，可以从DuPont获得。
CC：碳酸钙，Vicron 15-15，可以从Whittaker，Clark and DanielsInc获得。
T399：Talc 399，可以从Whittaker，Clark and Daniels Inc获得。
B318：一种氧化铁颜料，可以作为Bayferrox 318M从BayerChemicals Corporation获得。
IRG 819：Irgacure 819DW光引发剂，可以从Ciba SpecialtyChemicals获得。
IRG2959：Irgacure 2959光引发剂，可以从Ciba SpecialtyChemicals获得[4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮]。
IRG500：Irgacure 500光引发剂，可以从Ciba SpecialtyChemicals获得(苯酮和1-羟基环己基苯基酮的50/50共混物)。
TS100：Acematt TS100，流平剂，可以从DeGussa-HuelsCorporation获得(无定形热解法二氧化硅)。
XL-1422：实验XL-1422交联剂，从Rohm and Haas获得(芳族聚碳二亚胺，在聚丙二醇甲基醚乙酸酯中)。
GXP7008：Rucote GXP 7008，从Bayer Polymers LLC获得(烯丙基官能的不饱和聚酯粉末树脂)。
GXP7009：Rucote GXP 7009，从Bayer Polymers LLC获得(基于富马酸的不饱和聚酯粉末树脂)。
FAC314：从Bayer Polymers LLC获得(基于Des-W的固体聚氨酯丙烯酸酯树脂)。
A25P：Modarez MFP-A 25P，从Synthron Chemicals获得(流动改性剂，用于粉末涂料，通常是低分子量丙烯酸酯)。
OA4：Oxymelt A4，从Estron Chemicals获得，一种用于粉末涂料的脱气剂。
R921：Rucote 921，羧基官能的聚酯树脂(酸值是35-40)，从BayerPolymers LLC获得，用于TGIC固化粉末涂料中。
TGIC：三缩水甘油异氰脲酸酯，从Ciba Specialty Chemicals Inc作为Araldite PT810获得。
GXP5008：Rucote 5008，羧基官能的聚酯树脂(酸值是75-85)，从Bayer Polymers LLC获得。
E2002：Epon 2002，一种固体双酚A/表氯醇环氧树脂，可以从Resolution Performance Products获得(环氧当量重量是675-760)。
BENZ：苯偶姻脱气剂(2-羟基-2-苯基苯乙酮)
RP67：Resiflow P-67低分子量丙烯酸酯流动改性剂，可以从Estron Chemicals获得。
聚酯低聚物：3200份蓖麻油和1600份大豆油与2.4份氢氧化锂一起称量加入配备有回流冷凝器的5L反应器中。氮气流(5L/h)通过反应物。温度在140分钟内升高到240℃。在240℃保持2小时后，降低温度。所得的低聚物的羟值是110，酸值是3。
PU分散体A：95.06份的分子量2000的聚四亚甲基氧二醇、69.53份的聚酯低聚物、19.54份的二羟甲基丙酸、9.61份的1，6-己二醇和50.1份的N-甲基吡咯烷酮加热到70℃，搅拌直到获得透明溶液。然后加入144.69份的4，4’-二异氰酸酯基二环己基甲烷，将混合物加热到100℃。在该温度下继续搅拌直到NCO含量是约4.6％。然后将温度降低到70℃，加入10.06份的三乙胺。所得的溶液在剧烈搅拌下分散在531.06份水中，水在开始时是在30℃加入的。分散之后，搅拌继续5分钟，然后在5分钟内加入4.39份肼水合物和7.02份乙二胺在58.95份水中的溶液。所得的溶液在剧烈搅拌下分散在在30℃加入的531.06份水中。异氰酸酯基被该在45℃下搅拌进行的该反应完全消耗，直到通过IR光谱检测不到NCO。所得的分散体的酸值是约24，粘度是约70mPas(D＝100s-1)，固含量是约35重量％。
PU分散体B：31.81份IPDI和15.9份HDI的混合物加入133.12份聚酯丙烯酸酯(Laromer LR 8799，从BASF获得，OH值是82)、3.24份新戊二醇、8.34份二羟甲基丙酸、0.19份二月桂酸二丁锡和48.16份丙酮的回流混合物中。该溶液在搅拌下回流5小时。在冷却该混合物之后，于40℃加入5.04份的三乙胺。在冷却到室温之后，该溶液在含有2.99份乙二胺的299.32份水中剧烈搅拌。然后自发形成了分散体。在异氰酸酯基已经完全反应之后，通过真空蒸馏除去溶剂。所得的分散体的固含量室39.13重量％。
实施例1
将60重量份的聚氨酯分散体A和60重量份的聚氨酯分散体B一起混合。在连续搅拌下向该分散体混合物中缓慢加入0.53重量份的V35A、0.5重量份的B348、0.9重量份的LW44、0.8重量份的D1293、1.19重量份的TIO2、14.2重量份的CC、20.4重量份的T399、0.2重量份的B318、1.88重量份的IRG819和36.8重量份的水。制得的水基配料保持过夜以脱气。该配料然后通过用Binks Model#2001空气型虹吸喷枪喷涂在冷轧钢基材上(空气压力38-40psi)，达到4密耳的湿膜厚度。
该配料在低强度UV-A光源(P anacol UV H-254灯，250W，不含臭氧的铁掺杂的金属卤化物灯，光谱波长是320-450nm)下在6英寸的距离固化8分钟，达到干膜厚度1.0-1.2密耳，得到不发粘的表面。其具有优异的与冷轧钢的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P Tape Adhesion Tests)。该涂料可以在固化后立即用#320砂纸进行砂磨和进行基本涂覆。该涂料具有优异的遮盖力。
实施例2
将与实施例1所用相同的配料按照相同的方式涂在冷轧钢基材上。在该实施例中，涂料在50℃预先烘烤8分钟以闪蒸出水，然后在1/4英寸距离下暴露于来自LED源的辐射下，使用Con-Trol-Cure-UV LEDCure-A11 415设备或Con-Trol-Cure-UV LED Cure-A11 390设备。获得了具有良好耐溶剂性的不发粘的表面。细节列在表1中。“仅仅预先烘烤”一列表示其中涂料不进行辐射得到的结果。底漆具有优异的与冷轧钢的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General MotorsGM 9071P Tape Adhesion Tests)。该涂料可以在固化后立即用#320砂纸进行砂磨和进行基本涂覆。该涂料具有优异的遮盖力。
表1 LED辐射可固化着色底漆
| 实验结果 | MEK两次摩擦 | MEK两次摩擦 | ||
| 预先烘烤 | 辐射源 | 时间/距离 | 仅仅预先烘烤-对比 | 预先烘烤和辐射 |
| 50℃/8分钟 | 415C-T-C | 2分钟/1/4英寸 | 10 | 大于100 |
| 同上 | 415C-T-C | 3分钟/1/2英寸 | 17 | 大于100 |
| 同上 | 390C-T-C | 2分钟/1/4英寸 | 8 | 50 |
实施例3
将60重量份的聚氨酯分散体A和60重量份的聚氨酯分散体B一起混合。在连续搅拌下向该分散体混合物中缓慢加入0.5重量份的TS100、0.5重量份的B348、0.9重量份的LW44、0.8重量份的D1293、1.88重量份的IRG819和36.8重量份的水。制得的水基配料保持过夜以脱气。该配料然后通过用与实施例1相同的设备涂在木材基材上。
湿的透明涂覆的板在38℃烘烤7分钟以闪蒸出水，得到不发粘的表面。该涂料在低强度P anacol UV H-254灯下在10英寸的距离在湿膜厚度4-5密耳下固化8分钟，得到具有高摆测硬度的涂层(干膜厚度1.0-1.5密耳)。其具有优异的与木材基材的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P Tape AdhesionTests)。该涂料可以在固化后立即用#320砂纸进行砂磨和进行基本涂覆。该涂料具有优异的耐溶剂性和优异的抗粘连性。
抗粘连性实验如下进行：该实验在固化涂料之后1小时进行。将奶酪布的1”×1”方决置于涂层表面上。然后通过放置砝码将2lbs/平方英寸的力施加到奶酪布上。24小时之后，除去砝码和奶酪布，观察涂层表面的任何缺陷/变化。
实施例4
将与实施例3所用相同的配料按照相同的方式涂在冷轧钢基材上。在该实施例中，涂料在50℃预先烘烤10分钟以闪蒸出水，然后在1/4英寸距离下暴露于来自LED源的辐射下，使用Con-Trol-Cure-UV LEDCure-A11 415设备。第二种涂料在50℃预先烘烤10分钟以闪蒸出水，然后在1/2英寸距离下暴露于来自LED源的辐射下，使用Con-Trol-Cure-UV LED Cure-A11 415设备。获得了具有良好耐溶剂性的不发粘的表面。细节列在表2中。“仅仅预先烘烤”一列表示其中涂料不进行辐射得到的结果。该涂料可以在固化后立即用#320砂纸进行砂磨和进行基本涂覆。
表2 LED辐射可固化透明封闭剂
| 实验结果 | MEK两次摩擦 | MEK两次摩擦 | ||
| 预先烘烤 | 辐射源 | 时间/距离 | 仅仅预先烘烤-对比 | 预先烘烤和辐射 |
| 50℃/10分钟 | 415C-T-C | 2分钟/1/4英寸 | 10 | 55 |
| 同上 | 415C-T-C | 3分钟/1/2英寸 | 10 | 75 |
实施例5：
将300.2重量份的聚氨酯分散体A和300.2重量份的聚氨酯分散体B一起混合。在连续搅拌下向该分散体混合物中缓慢加入39.37重量份的XL-1422、2.22重量份的TS100、2.44重量份的B348、4.56重量份的LW44、4.00重量份的D1293、1.18重量份的IRG819、15.79重量份的IRG500和184.12重量份的水。该配料的储存期或操作时间是6小时。该配料然后通过用与上述实施例相同的设备喷涂在木材基材上，达到1.0-1.5密耳的干膜厚度。
上述配料包含可UV固化的PUT、自交联PUD和碳二亚胺交联剂。固化机理是通过UV辐射的自由基固化和用碳二亚胺交联剂进行的羧基交联。由碳二亚胺交联剂提供的额外固化机理改进了没有暴露于UV辐射的区域的涂料性能。该配料可以用于家具涂料领域。该配料能帮助固化难以仅仅用UV辐射固化的物品(例如三维物品)。该涂料通过喷涂到木材基材上来涂覆，使用Cure-Tek UVA-400设备(“UVA”)或Fusion UV固化微波灯(“FUV”)(中压微波能量水银蒸气灯，最大输出600瓦特/英寸；低强度＝25mJ辐射暴露；高强度＝800mJ辐射暴露)进行固化。涂料实验结果列在表3中。实施例3的配料与实施例5的配料进行比较，显示添加碳二亚胺的作用。在下表中：以下实验步骤如下进行：a)用滴管将试剂施加到涂层上；b)实验区域用透明玻璃陪替氏皿覆盖并静置16小时不受干扰，或者在没有被覆盖的情况下静置16小时不受干扰；c)如果使用的话，除去陪替氏皿；d)用纸巾擦掉试剂；和e)观察涂层，记录外观。柔软度使用木质涂棒检测。在表中，使用以下标记：i)“软”-视觉改变；ii)“软-*”-该膜不受影响(没有损害)直到用木棒刮擦(膜返回到原始硬度)和iii)“软-ST”-涂层变软，试剂污染表面。
表3
| 涂料体系 | 烘烤程序 | UV辐射源 | 乙醇/水1/1重量比 | 丙酮 | 丙酮 | Murphy油皂*a | ||
| 16小时暴露 | 覆盖的b | 未覆盖的 | 覆盖的 | 未覆盖的 | 覆盖的 | 未覆盖的 | ||
| 实施例3 | 150°F/15分钟 | 无UV | 软 | 软 | 软 | 软 | 软 | 软 |
| 实施例5 | 150°F/15分钟 | 无UV | 无影响 | 无影响 | 软-* | 无影响 | 软-* | 无影响 |
| 实施例3 | 150°F/15分钟 | 6分钟UVA | 无影响 | 无影响 | 软-ST | 无影响 | 软 | 软 |
| 实施例5 | 150°F/15分钟 | 6分钟UVA | 无影响 | 无影响 | 软-ST | 无影响 | 无影响 | 无影响 |
| 实施例3 | 150°F/15分钟 | FUV-低强度 | 软 | 无影响 | 软 | 软 | 软 | 无影响 |
| 实施例5 | 150°F/15分钟 | FUV-低强度 | 无影响 | 无影响 | 软-* | 无影响 | 软-* | 无影响 |
| 实施例3 | 150°F/15分钟 | FUV-高强度 | 软-* | 无影响 | 软 | 软 | 无影响 | 无影响 |
| 实施例5 | 150°F/15分钟 | FUV-高强度 | 软-* | 无影响 | 软-* | 无影响 | 无影响 | 无影响 |
实施例6：
将60重量份的聚氨酯分散体A和60重量份的聚氨酯分散体B一起混合。在连续搅拌下向该分散体混合物中缓慢加入12重量份的Bayhydur 2336(异氰酸酯封端的亲水性聚醚改性六亚甲基二异氰酸酯三聚体，从Bayer Polymers LLC获得)、0.5重量份的TS100、0.5重量份的B348、0.9重量份的LW44、0.8重量份的D1293、1.88重量份的IRG819和36.8重量份的水。该配料的储存期或操作时间是4小时。该配料然后通过用与上述实施例相同的设备喷涂在木材基材上，达到0.8-1.0密耳的干膜厚度。
上述配料包含可UV固化的PUT、自交联PUD和可水分散的多异氰酸酯。固化机理包括通过UV辐射的自由基固化和用NCO基团进行的交联。由NCO基团提供的额外固化机理改进了没有暴露于UV辐射的区域的涂料性能。该涂料通过喷涂到木材基材上来涂覆，使用Cure-TekUVA-400设备进行固化。涂料实验结果列在表4中。实施例3的配料与实施例6的配料进行比较，显示添加异氰酸酯的作用。实施例6的配料能固化难以仅仅用UV固化的物品(例如三维物品)。涂料实验结果也列在表4中。
表4
| 配料 | 预先烘烤 | 辐射时间/距离 | 初始摆测硬度 | 7天后的摆测硬度 | 14天后的摆测硬度 |
| 实施例3 | 100°F下7分钟 | 无UV | 23秒 | 34秒 | 34秒 |
| 实施例3 | 100°F下7分钟 | 6分钟/10英寸 | 98秒 | 106秒 | 115秒 |
| 实施例6 | 100°F下7分钟 | 无UV | 64秒 | 123秒 | 119秒 |
| 实施例6 | 100°F下7分钟 | 6分钟/10英寸 | 63秒 | 137秒 | 140秒 |
摆测硬度(Konid类型)是使用BYK-Gardner Model Instrument利用DIN 53157方法检测。添加异氰酸酯基团还改进了耐化学品性和耐Murphy油皂性。
实施例7：
该实施例显示完全可UV固化的体系的开发，该体系包含：可UV固化的水基底漆和可UV固化的粉末面漆。该体系是完全可UV固化的体系，具有不含丙烯酸酯单体的可UV固化的水基底漆和具有优异镍刮擦硬度的可UV固化的粉末面漆。
步骤1：先将实施例1的配料涂到热敏性基材上(即中密度纤维板)，并在低强度光下固化。
步骤2：然后该基材用实施例7A、7B、7C、7D中的可UV固化的粉末面漆配料涂覆。该基材进行加热以使粉末涂料流动，然后用低强度UV辐射固化流平。
实施例7A：
将114.38重量份的GXP7008、114.38重量份的GXP7009和57.19重量份的FAC314一起混合。将2.86重量份的A25P、1.43重量份的OA4、5.719重量份的IRG819和7.5重量份的TIO2与该树脂良好混合。该粉末混合物然后用Prism 24PC双螺杆挤出机挤出两次，保持1区温度为50℃，2区温度为75℃，保持力矩值为40-60，螺杆RPM是250。挤出的材料使用Strand高速研磨机进行研磨，使用#200目筛分。
实施例7B：
将571.9重量份的FAC314与5.719重量份的A25P一起混合。将2.86重量份的OA4、11.438重量份的IRG819和5.719重量份的IRG2959与该树脂良好混合。该粉末混合物然后用Prism 24PC双螺杆挤出机挤出两次，保持1区温度为50℃，2区温度为75℃，保持力矩值为40-60，螺杆RPM是250。挤出的材料使用Strand高速研磨机进行研磨，使用#200目筛分。
实施例7C：
将609.15重量份的R921与45.85重量份的TGIC、10重量份的RP67、5重量份的BENZ和330重量份的TIO2一起混合。该粉末混合物然后用Prism 24PC双螺杆挤出机挤出两次，保持1区温度为30℃，2区温度为90℃，保持力矩值为60-80，螺杆RPM是400。挤出的材料使用Strand高速研磨机进行研磨，使用#200目筛分。
实施例7D：
将327.5重量份的R5008与327.5重量份的E2002、10重量份的RP67、5重量份的BENZ和330重量份的TIO2一起混合。该粉末混合物然后用Prism 24PC双螺杆挤出机挤出两次，保持1区温度为30℃，2区温度为90℃，保持力矩值为60-80，螺杆RPM是400。挤出的材料使用Strand高速研磨机进行研磨，使用#200目筛分。
实施例7E：
将与实施例1所用相同的配料按照相同的方式涂到中密度纤维板(“MDF”)基材上。该配料在低强度UV-A光源(H and S AutoshotCure-Tek UVA-400)下在6英寸的距离固化8分钟，得到1.8-2.0密耳的干膜厚度。涂过底漆的MDF然后用#320砂纸打磨，形成光滑的表面。
涂过底漆并且打磨过的MDF基材然后在常规热烘箱中于130℃预热7分钟，然后使用Nordson Versa Spray II喷枪静电喷涂实施例7A的粉末涂料。该基材然后在130℃的烘箱中放置10分钟，然后在低强度UV-A光源(H and S Autoshot Cure-Tek UVA-400)下在6英寸的距离暴露8分钟。所得的涂层具有优异的与底漆的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P TapeAdhesion Tests)。其具有优异的镍刮擦硬度，列在表5中。
表5：可UV-A辐射固化的粉末面漆
| 基材 | 在未涂过底漆的MDF上的粉末面漆 | 在涂过底漆的MDF上的粉末面漆 |
| 粘合性 | 3B | 5B |
| 镍刮擦硬度 | 通过2kg重量刮擦 | 通过7kg重量刮擦 |
镍刮擦硬度是使用简单的设备检测，具有安装在与接触涂料成45度角的倾斜容器上的镍(US 5级)。增加量的砝码被加到镍容器的顶部以使施加到涂层上的力增加。镍然后从涂层上移动过去，目测外观的变化。如果增加的砝码不影响涂层，则通过了该实验。如果增加的砝码显著凿出了或者刮擦了涂层，则没有通过该实验。该方法提供了良好的定量检测。
实施例7F：
将与实施例1所用相同的配料按照相同的方式涂到中密度纤维板基材上。该配料在低强度UV-A光源(H and S Autoshot Cure-TekUVA-400)下在6英寸的距离固化8分钟，得到1.8-2.0密耳的干膜厚度。涂过底漆的MDF然后用#320砂纸打磨，形成光滑的表面。
涂过底漆并且打磨过的MDF基材然后在常规热烘箱中于130℃预热7分钟，然后使用Nordson Versa Spray II喷枪静电喷涂实施例7A的粉末涂料。该基材然后在130℃的烘箱中放置10分钟，然后使用Con-Trol-Cure-UV LED Cure-A11 415设备在1/4英寸的距离从LED源暴露各种时间间隔。所得的涂层具有优异耐溶剂性和硬度。其具有优异的与底漆的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P Tape Adhesion Tests)。结果列在表6中。
表6：可UV-A辐射固化的着色粉末面漆
| 辐射暴露时间/距离 | 在未涂过底漆的MDF上的粉末面漆的粘合性 | 在涂过底漆的MDF上的面漆的粘合性 |
| 2分钟/1/4英寸 | 3B | 5B |
| 1分钟/1/4英寸 | 2B | 5B |
| 45秒/1/4英寸 | 1B | 5B |
实施例7G：
将与实施例1所用相同的配料按照相同的方式涂到中密度纤维板基材上。该配料在低强度UV-A光源(H and S Autoshot Cure-TekUVA-400)下在6英寸的距离固化8分钟，得到1.8-2.0密耳的干膜厚度。涂过底漆的MDF然后用#320砂纸打磨，形成光滑的表面。
涂过底漆并且打磨过的MDF基材然后在常规热烘箱中于130℃预热5分钟，然后使用Nordson Versa Spray II喷枪静电喷涂实施例7B的粉末涂料。该基材然后在130℃的烘箱中放置10分钟，然后在低强度UV-A光源(H and S Autoshot Cure-Tek UVA-400)下在6英寸的距离暴露8分钟。所得的涂层具有优异的与底漆的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P TapeAdhesion Tests)。其具有优异的镍刮擦硬度，列在表7中。
表7：可UV-A辐射固化的粉末透明面漆
| 基材 | 在未涂过底漆的MDF上的粉末透明面漆 | 在涂过底漆的MDF上的粉末透明面漆 |
| 粘合性 | 4B | 5B |
| 镍刮擦硬度 | 通过5kg重量刮擦 | 通过10kg重量刮擦 |
实施例7H：
该实施例显示TGIC(聚酯-TGIC)粉末面漆也可以进行热固化，和获得优异的镍刮擦硬度。
将与实施例1所用相同的配料按照相同的方式涂到中密度纤维板基材上。该配料在低强度UV-A光源(H and S Autoshot Cure-TekUVA-400)下在6英寸的距离固化8分钟，得到1.8-2.0密耳的干膜厚度。涂过底漆的MDF然后用#320砂纸打磨，形成光滑的表面。
涂过底漆并且打磨过的MDF基材然后在常规热烘箱中于130℃预热5分钟，然后使用Nordson Versa Spray II喷枪静电喷涂实施例7C的粉末涂料。该基材然后在140℃的烘箱中放置20分钟。所得的涂层具有优异的与底漆的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P Tape Adhesion Tests)。其具有优异的镍刮擦硬度，列在表8中。
表8：可热固化的在UV固化底漆上的TGIC粉末面漆
| 基材 | 在未涂过底漆的MDF上的粉末面漆 | 在涂过底漆的MDF上的粉末面漆 |
| 粘合性 | 3B | 5B |
| 镍刮擦硬度 | 通过3kg重量刮擦 | 通过7kg重量刮擦 |
实施例7I：
该实施例显示混合(聚酯-环氧)粉末面漆也可以进行热固化，和获得优异的镍刮擦硬度。
将与实施例1所用相同的配料按照相同的方式涂到中密度纤维板基材上。该配料在低强度UV-A光源(H and S Autoshot Cure-TekUVA-400)下在6英寸的距离固化8分钟，得到1.8-2.0密耳的干膜厚度。涂过底漆的MDF然后用#320砂纸打磨，形成光滑的表面。
涂过底漆并且打磨过的MDF基材然后在常规热烘箱中于130℃预热5分钟，然后使用Nordson Versa Spray II喷枪静电喷涂实施例7D的粉末涂料。该基材然后在140℃的烘箱中放置20分钟。所得的涂层具有优异的与底漆的粘合性，通过划格法实验检测(ASTM D3359-95和General Motors GM 9071P Tape Adhesion Tests)。其具有优异的镍刮擦硬度，列在表9中。
表9：可热固化的在UV-A固化底漆上的混合粉末面漆
| 基材 | 在未涂过底漆的MDF上的粉末面漆 | 在涂过底漆的MDF上的粉末面漆 |
| 粘合性 | 3B | 5B |
| 镍刮擦硬度 | 通过3kg重量刮擦 | 通过6kg重量刮擦 |
虽然已经在上面详细描述了本发明，但是这些细节仅仅用于说明目的，本领域技术人员在不偏离本发明权利要求限制的精神和范围下可以进行改变。
Claims (13)
1.一种可通过具有300nm或更高波长的辐射固化的组合物，该组合物包含：
A)约1-99重量％的聚氨酯含水分散体，该聚氨酯含水分散体的固含量是约20-50％重量％，是从以下组分制备的：
a)约5-50重量％的由以下组分制备的聚酯：
ai)约30-85重量％的蓖麻油脂肪酸，
aii)约10-60重量％的一种或多种具有8-30个碳原子和0-4个C＝C双键的羧酸，和
aiii)约3-20重量％的一种或多种具有约2.5-3.5平均官能度的醇，
其中组分A)ai)至A)aiii)的百分比总和是100％，
b)约5-60％的一种或多种多异氰酸酯，
c)约0.5-40重量％的一种或多种数均分子量为约500-6000的非亲水性聚合多元醇，
d)0至约10重量％的一元醇和/或一元胺，
e)约0.5-15重量％的数均分子量低于500的材料，该材料选自多元醇、氨基多元醇和多元胺，和
f)0至约10重量％的OH-和/或NH-官能的、非离子性的、亲水性的聚氧亚烷基醚，其数均分子量为约250-3000，
其中组分A)a)至A)f)的百分比总和是100％，
B)约1-99重量％的聚酯丙烯酸酯/氨基甲酸酯含水分散体，其固含量是约20-60重量％，是通过以下组分的反应制备的：
a)约40-90重量％的一种或多种含有羟基且OH值为约40-120的丙烯酸酯聚合物，
b)约0.1-20重量％的一种或多种含有以下基团的化合物：i)一个和/或两个能与异氰酸酯基反应的官能团和ii)阳离子性和/或阴离子性和/或由于醚基含量而具有分散剂作用的基团，
c)约10-50重量％的一种或多种二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，
d)0-约30重量％的二元醇和/或多元醇，其数均分子量最多为约5000，OH官能度为1.8-2.2，不含有阳离子性或阴离子性的基团，含有不足以具有分散剂作用的量的醚基，和不含有烯属不饱和基团，和
e)约0.1-10重量％的一种或多种二元胺和/或多元胺，其数均分子量为约31-700，
其中基于组分B)a)至B)e)的总量计，重量百分比总和是100％，
C)约0.1-10重量％的一种或多种光引发剂，其中组分C)的重量％是基于组分A)和B)的总重量，和其中组分A)和B)的总百分比是100％，和
D)约20-60重量％的水或者水和溶剂的混合物，其中组分D)的重量％是基于组分A)和B)的总固含量。
2.权利要求1的组合物，其中组分A)的存在量是约10-90重量％，组分B)的存在量是约10-90重量％，组分C)的存在量是约0.5-6重量％。
3.权利要求2的组合物，其中组分A)的存在量是约25-75重量％，组分B)的存在量是约25-75重量％，组分C)的存在量是约1-4重量％。
4.权利要求1的组合物，其中组分B)a)的用量是约50-80重量％，组分B)b)的用量是约2-15重量％，组分B)c)的用量是约15-40重量％，组分B)d)的用量是约0-20重量％，组分B)e)的用量是约0.5-7重量％。
5.权利要求1的组合物，其中组分A)a)是通过约50-70重量％的组分A)a)i)、约25-35重量％的组分A)a)ii)和约5-15重量％的组分A)a)iii)反应制备的。
6.权利要求1的组合物，其中组分A)c)具有约1.8-4的OH官能度和约800-2500的数均分子量。
7.权利要求1的组合物，其中组分A)d)具有约31-1000的数均分子量。
8.权利要求1的组合物，其中组分B)a)含有约0.1-10摩尔/kg的C＝C双键，基于组分B)a)的重量。
9.权利要求1的组合物，其中组分B)具有约30-55重量％的固含量。
10.权利要求1的组合物，还包含约0.1-35重量％的能通过羧基、羟基、氨基或水分交联的物质。
11.一种涂覆基材的方法，包括
i)将权利要求1的组合物涂覆到基材上，和
ii)将涂覆后的基材进行300nm或更高波长的辐射，辐射时间足以固化该组合物。
12.权利要求11的方法，其中所述辐射的波长是约320-450nm。
13.根据权利要求12的方法生产的产品。
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