本發(fā)明涉及可用uv輻射固化的水性聚氨酯分散體、其制備方法及其用途。

對于木質(zhì)材料的涂覆，如在家具業(yè)中，例如可輻射固化的聚氨酯被廣泛使用。除了諸如高硬度的要求外，還特別要求家具業(yè)中的涂料突出木結構的可見性——對于透明涂層而言，稱為“木紋增強”或“木紋突出”的效果?，F(xiàn)今，對用于木材應用的水性uv涂料的要求越來越多地集中于著色涂料。非常好的物理干燥特性是必需的，以便實現(xiàn)著色水性uv涂料的徹底硬化和完全固化。根據(jù)目前的市場趨勢，需要適于用于水性uv應用、1k(單階段)應用和/或2k(兩階段)應用的體系。

wo2009/147092公開了水性可uv固化的分散體和作為活性增鏈劑的多胺，例如以下類型的多胺：1,2-乙二胺、哌嗪、異佛爾酮二胺等。還提及了各種交聯(lián)劑，例如聚碳二亞胺和聚環(huán)氧化物。

本發(fā)明的目的是開發(fā)水性可uv固化的分散體，其在uv固化之前和之后具有改善的硬度，這是由涂料非常好的物理干燥特性所產(chǎn)生的。體系中不需要高雙鍵密度以獲得所需硬度。使用本發(fā)明的分散體使得在uv固化之前和之后的透明涂層和著色涂層均具有高的硬度、非常好的柔韌性和良好的耐化學性，并且與不同的基材均有非常好的粘附性。

本發(fā)明的目的通過結合包含芳族鏈段的、具有非常好的物理干燥特性的可uv固化的分散體來實現(xiàn)，所述分散體即使在uv固化之前也能使涂層的硬度得到改善。此外，使用至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二胺化合物的混合物獲得有效的鏈增長；與至少一種脂族三胺化合物的額外的內(nèi)部交聯(lián)產(chǎn)生了部分致密的凝膠網(wǎng)絡。目標是使用本發(fā)明的樹脂進行1k(單階段)、2k(兩階段)或uv應用。

現(xiàn)今，提供“環(huán)境友好”產(chǎn)品的需求變得越來越重要，并且提高了產(chǎn)品的吸引力。本發(fā)明分散體的組成及其制備方法有利于提供具有低揮發(fā)性有機物含量(voc)、高固含量和低粘度的分散體。根據(jù)全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度(globalharmonizedsystem(ghs))，本發(fā)明的分散體是無標簽的。皮膚和眼部刺激的減少使分散體的安全操作得到提高，并且對用戶產(chǎn)生了增值資產(chǎn)。

本發(fā)明涉及一種水性可輻射固化的涂料組合物，其包含

a)至少一種水分散性聚氨酯組分，其由以下成分組成：

a1)至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物，其量適于進行聚合；

a2)至少一種烯鍵式不飽和化合物，其包含至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的反應性基團；

a3)至少一種親水性羧酸，其包含至少一個能夠與異氰酸酯基團反應并使聚氨酯組分a)分散在水相中的反應性基團；

a4)至少一種高分子量聚酯多元醇化合物；

a5)至少一種低分子量醇，其具有至少兩個羥基官能團；

a6)至少一種多官能二胺化合物；和

a7)至少一種多官能多胺化合物，其具有至少三個氨基；以及

b)水。

本發(fā)明的涂料組合物的聚氨酯a)組分在uv固化之前顯示出良好的物理干燥特性(從而產(chǎn)生無粘性且硬的涂層)，其特別適于用于著色涂料，特別是難以固化的顏料。

上述聚氨酯a)及其混合物可特別有利地用作用于涂覆木材和含木材的基材的材料。

術語水性可輻射固化的涂料組合物在其范圍內(nèi)包括可通過暴露于uv輻射而固化的上述涂料組合物。在此情況下，用作光引發(fā)劑的反應性組分存在于組合物中。

術語水性可輻射固化的涂料組合物在其范圍內(nèi)還包括已進行uv固化的上述涂料組合物。在此情況下，反應性光引發(fā)劑組分的分解產(chǎn)物存在于組合物中，且已固化。

在一個優(yōu)選實施方案中，如上所定義的聚氨酯組分的雙鍵密度為至少1.2mol/kg，優(yōu)選至少1.4mol/kg且最優(yōu)選1.5mol/kg。

所述水分散性聚氨酯組分a)基于以下單體或低聚物成分：

成分a1)

成分a1)由至少一種(例如1至3種)、優(yōu)選1至2種且更優(yōu)選恰好一種脂族二異氰酸酯或多異氰酸酯組成。

根據(jù)一個替代的實施方案，成分a1)由至少一種(例如1至3種)、優(yōu)選1至2種且更優(yōu)選恰好一種芳族二異氰酸酯或多異氰酸酯組成。

優(yōu)選地，成分a1)的nco含量為10至18重量％，優(yōu)選為12至16重量％且更優(yōu)選為13至16重量％，平均分子量為200至1200g/mol，優(yōu)選為200至1000g/mol且更優(yōu)選為200至900g/mol。

脂族異氰酸酯為那些僅含有與為直鏈或支鏈的無環(huán)鏈的一部分的那些碳原子連接的異氰酸酯基團的異氰酸酯，優(yōu)選那些僅含有與直鏈或支鏈的無環(huán)鏈連接的異氰酸酯基團的異氰酸酯，且更優(yōu)選那些具有僅與直鏈或支鏈的無環(huán)烴鏈連接的異氰酸酯基團的異氰酸酯。

脂族二異氰酸酯或多異氰酸酯優(yōu)選為具有4至20個碳原子的異氰酸酯。常規(guī)二異氰酸酯的實例為四亞甲基-1,4-二異氰酸酯、五亞甲基-1,5-二異氰酸酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、2-甲基-1,5-二異氰酸根合戊烷、八亞甲基-1,8-二異氰酸酯、十亞甲基-1,10-二異氰酸酯、十二亞甲基-1,12-二異氰酸酯、十四亞甲基-1,14-二異氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二異氰酸酯和2,4,4-三甲基己烷二異氰酸酯、1,3-雙(1-異氰酸根合-1-甲基乙基)苯(m-tmxdi)和賴氨酸二異氰酸酯的衍生物。還可以存在所述二異氰酸酯的混合物。

所述多異氰酸酯可為具有多于兩個異氰酸酯基團的單體異氰酸酯或上述二異氰酸酯的低聚物。

具有多于兩個異氰酸酯基團的單體異氰酸酯的實例為三異氰酸根合壬烷(4-異氰酸根合甲基辛烷-1,8-二異氰酸酯)或(2,6-二異氰酸根合己酸)2'-異氰酸根合乙基酯。

二異氰酸酯的低聚物的實例為這樣的低聚物：其含有異氰脲酸酯、縮二脲、脲二酮、脲基甲酸酯、亞氨基噁二嗪三酮(iminooxadiazinetrione)和/或碳二亞胺基團，且其可通過使至少一種、優(yōu)選恰好一種上述二異氰酸酯低聚，更優(yōu)選通過六亞甲基-1,6-二異氰酸酯的反應而獲得。

上述成分a1)是已知的或可通過已知的方法制備，例如從wo00/39183a1已知的方法，特別是從實施例1.1和其中表1所列的產(chǎn)物1至7已知。

根據(jù)一個替代的實施方案，成分a1)由脂環(huán)族或芳族二異氰酸酯或多異氰酸酯組成。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方案，成分a1)中存在的多異氰酸酯不包括其中異氰酸酯基團已與封端劑反應的任何多異氰酸酯。

這種多異氰酸酯的nco官能度為2.0至4.5，更優(yōu)選為2.0至3.5。在另一個實施方案中，組分a1)基于這樣的化合物：除了兩個或更多個異氰酸酯基團之外，其還具有選自氨基甲酸酯、脲、縮二脲、脲基甲酸酯、碳二亞胺、脲酮亞胺(urethonimine)、脲二酮和異氰脲酸酯基團的基團。

環(huán)脂族異氰酸酯是那些具有至少一個與為完全飽和環(huán)系的一部分的碳原子連接的異氰酸酯基團的異氰酸酯，優(yōu)選那些具有至少一個與為非芳族碳環(huán)基團的一部分的碳原子鍵合的異氰酸酯基團的異氰酸酯。

芳族異氰酸酯是那些具有至少一個與為芳族基團的一部分的碳原子連接的異氰酸酯基團的異氰酸酯。

脂環(huán)族二異氰酸酯的實例為1,4-二異氰酸根合環(huán)己烷、1,3-二異氰酸根合環(huán)己烷或1,2-二異氰酸根合環(huán)己烷，4,4'-二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷或2,4'-二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷，異佛爾酮二異氰酸酯，1,3-雙(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷或1,4-雙(異氰酸根合甲基)環(huán)己烷，2,4-二異氰酸根合-1-甲基環(huán)己烷和2,6-二異氰酸根合-1-甲基環(huán)己烷。芳族二異氰酸酯的實例為2,4-甲苯二異氰酸酯或2,6-甲苯二異氰酸酯、間-苯二亞甲基二異氰酸酯或?qū)?苯二亞甲基二異氰酸酯、2,4'-二異氰酸根合二苯基甲烷或4,4'-二異氰酸根合二苯基甲烷、1,3-亞苯基二異氰酸酯或1,4-亞苯基二異氰酸酯、1-氯-2,4-亞苯基二異氰酸酯、1,5-亞萘基二異氰酸酯、二亞苯基-4,4'-二異氰酸酯、4,4'-二異氰酸根合-3,3'-二甲基二苯基二異氰酸酯、3-甲基二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯和二苯基醚-4,4'-二異氰酸酯?？梢源嬖谏鲜龆惽杷狨サ幕旌衔?。

作為成分a1)的優(yōu)選實例為異佛爾酮二異氰酸酯，4,4'-二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷或2,4'-二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷，它們的異氰脲酸酯、縮二脲，及其混合物。

異佛爾酮二異氰酸酯通常是混合物的形式，特別是順式和反式異構體的混合物，順式和反式異構體的比值通常為約60:40至80:20(重量/重量)，優(yōu)選為約70:30至75:25，且更優(yōu)選為約75:25。

基于脂環(huán)族或芳族二異氰酸酯或多異氰酸酯的成分a1)是已知的或可以通過已知的方法制備。

包含一些優(yōu)選的成分a1)的產(chǎn)品為市售可得的水性分散體，例如以商標名(basfse德國)銷售的產(chǎn)品，特別是產(chǎn)品laromerlr8949、ua9060、lr9005、lr8963和ua9059；例如以商標名(bayermaterialscienceag，germany)銷售的產(chǎn)品，特別是產(chǎn)品bayhydroluv2280、uv2282、uv2317和uv2689；例如以商標名(dsmcoatingresins，llc)銷售的產(chǎn)品，特別是產(chǎn)品neoradr-441、r-448、uv-14、uv-20和uv-65；例如由alberdingkboley以商品名lux銷售的產(chǎn)品，特別是產(chǎn)品lux399、255、250和260vp；或者以商標名(allnex)銷售的產(chǎn)品，特別是產(chǎn)品ucecoat7177、7699、7733、7710、7689和7788。

成分a2)

成分a2)由至少一種烯鍵式不飽和化合物組成，所述烯鍵式不飽和化合物包含至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的反應性基團。

這種化合物優(yōu)選是縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應產(chǎn)物。

在合適的化合物中，考慮的是例如脂族或芳族多元醇的縮水甘油醚。可商購獲得各種這種類型的產(chǎn)品。特別優(yōu)選的是雙酚a、f或b型的聚縮水甘油基化合物、它們的完全氫化的衍生物，以及多元醇的縮水甘油醚，例如1,4-丁二醇、1,4-環(huán)己烷二甲醇和新戊二醇、1,6-己二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷以及季戊四醇的縮水甘油醚。這些類型的聚環(huán)氧化物化合物的實例為購自resolutionperformanceproducts的812(環(huán)氧化物值：約0.67mol/100g)和828(環(huán)氧化物值：約0.53mol/100g)、1001、1007和162(環(huán)氧化物值：約0.61mol/100g)，0162(環(huán)氧化物值：約0.58mol/100g)，以及購自huntsmanswitzerland的dy0397(環(huán)氧化物值：約0.83mol/100g)。

優(yōu)選雙酚a二縮水甘油醚和1,4-丁二醇二縮水甘油醚，特別是雙酚a二縮水甘油醚。

合適的成分a2)特別是下式的環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯

其中r為氫或甲基，優(yōu)選為氫。

成分a3)

成分a3)被定義為具有親水性的羧酸，其包含至少一個能夠與異氰酸酯基團反應的反應性基團，并且使聚氨酯組分a)分散在水相中。

成分a3)的這種化合物為至少一種、優(yōu)選恰好一種這樣的化合物：其具有至少一個(例如1至3個)、優(yōu)選1或2個、更優(yōu)選恰好2個對異氰酸酯基團有反應性的官能團，并且具有至少一個、優(yōu)選恰好一個羧基。

具有至少一個異氰酸酯反應性基團以及至少一個羧基的合適的化合物特別包括脂族單羥基和單氨基及亞氨基羧酸，例如羥基乙酸(乙醇酸)、羥基丙酸(乳酸)、羥基琥珀酸、羥基新戊酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、羥基癸酸、羥基十二烷酸、12-羥基硬脂酸和n-(2'-氨基乙基)-3-氨基丙酸或亞氨基二乙酸。

優(yōu)選乙醇酸、二羥甲基丙酸和二羥甲基丁酸，特別優(yōu)選乙醇酸和二羥甲基丙酸。

成分a4)

成分a4)被定義為高分子量聚酯多元醇化合物。優(yōu)選這樣的聚酯多元醇：其重均摩爾質(zhì)量mw為700至4000g/mol，優(yōu)選為1000至3000g/mol，根據(jù)din53240的酸值優(yōu)選不超過20mgkoh/g。

優(yōu)選地，其是至少部分由脂族二醇和/或二羧酸結構單元合成的聚酯二醇。所述二羧酸結構單元可以是游離酸或其衍生物。

脂族結構單元僅具有開鏈，優(yōu)選亞烷基鏈，而脂環(huán)族結構單元除官能團之外還具有至少一個環(huán)系。芳族結構單元除官能團之外還具有至少一個芳環(huán)體系。

優(yōu)選使用的二醇是乙二醇、1,2-丙二醇或1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇和1,8-辛二醇。

脂環(huán)族二醇的實例是1,2-環(huán)戊二醇和1,3-環(huán)戊二醇，1,2-環(huán)己二醇、1,3-環(huán)己二醇和1,4-環(huán)己二醇，1,1-雙(羥甲基)環(huán)己烷、1,2-雙(羥甲基)環(huán)己烷、1,3-雙(羥甲基)環(huán)己烷和14-雙(羥甲基)環(huán)己烷，1,1-雙(羥乙基)環(huán)己烷、1,2-雙(羥乙基)環(huán)己烷、1,3-雙(羥乙基)環(huán)己烷和1,4-雙(羥乙基)環(huán)己烷，以及雙(4-羥基環(huán)己烷)異亞丙基。

脂族二羧酸的實例是草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷-α,ω-二羧酸、十二烷-α,ω-二羧酸及其衍生物。

環(huán)脂族二羧酸的實例是順式-環(huán)己烷-1,2-二羧酸和反式-環(huán)己烷-1,2-二羧酸(六氫鄰苯二甲酸)，順式-環(huán)己烷-1,3-二羧酸和反式-環(huán)己烷-1,3-二羧酸，順式-環(huán)己烷-1,4-二羧酸和反式-環(huán)己烷-1,4-二羧酸，1,2-環(huán)己-4-烯二羧酸、1,3-環(huán)己-4-烯二羧酸或1,4-環(huán)己-4-烯二羧酸(四氫鄰苯二甲酸)，順式-環(huán)戊烷-1,2-二羧酸和反式-環(huán)戊烷-1,2-二羧酸，順式-環(huán)戊烷-1,3-二羧酸和反式-環(huán)戊烷-1,3-二羧酸及其衍生物。

芳族二羧酸的實例是鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸和鄰苯二甲酸酐。優(yōu)選鄰苯二甲酸和間苯二甲酸。

優(yōu)選的聚酯二醇是這些聚酯二醇：其中用于制備聚酯二醇的二醇和/或二羧酸組分或其衍生物至少部分是脂族的；優(yōu)選地，所述二醇組分完全是脂族組分。

成分a5)

成分a5)被定義為具有至少兩個羥基官能團的低分子量醇。

合適的醇包含至少一種、優(yōu)選1至3種、更優(yōu)選1至2種且非常優(yōu)選恰好一種脂(環(huán))族、更具體而言脂族二醇，其摩爾質(zhì)量小于700g/mol，優(yōu)選小于600g/mol，更優(yōu)選小于500g/mol且非常優(yōu)選小于400g/mol。

脂環(huán)族二醇是指那些包含至少一個飽和碳環(huán)的二醇。

脂族二醇是那些僅包含直鏈或支鏈的二醇。

脂族二醇的實例為乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、丁烷-2,3-二醇、戊烷-1,2-二醇、戊烷-1,3-二醇、戊烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、戊烷-2,3-二醇、戊烷-2,4-二醇、己烷-1,2-二醇、己烷-1,3-二醇、己烷-1,4-二醇、己烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、己烷-2,5-二醇、庚烷-1,2-二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,2-辛二醇、1,9-壬二醇、1,2-癸二醇、1,10-癸二醇、1,2-十二烷二醇、1,12-十二烷二醇、1,5-己二烯-3,4-二醇、新戊二醇、(2)-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、頻哪醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇ho(ch2ch2o)n-h或聚丙二醇ho(ch[ch3]ch2o)n-h(其中n為整數(shù)且n≥4)、聚乙二醇-聚丙二醇(其中環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷單元的順序可以是嵌段或無規(guī)的)、聚四亞甲基二醇和聚-1,3-丙二醇。

脂環(huán)族二醇的實例為1,2-環(huán)戊二醇和1,3-環(huán)戊二醇，1,2-環(huán)己二醇、1,3-環(huán)己二醇和1,4-環(huán)己二醇，1,1-雙(羥甲基)環(huán)己烷、1,2-雙(羥甲基)環(huán)己烷、1,3-雙(羥甲基)環(huán)己烷和1,4-雙(羥甲基)環(huán)己烷，1,1-雙(羥乙基)環(huán)己烷、1,2-雙(羥乙基)環(huán)己烷、1,3-雙(羥乙基)環(huán)己烷和1,4-雙(羥乙基)環(huán)己烷以及雙(4-羥基環(huán)己烷)異亞丙基。

優(yōu)選的二醇a5)為乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,2-乙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇或二乙二醇。

特別優(yōu)選的化合物a5)為乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇或1,5-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇和二乙二醇。

尤其優(yōu)選的化合物a5)為乙二醇、新戊二醇和1,4-丁二醇。

成分a6)

成分a6)被定義為多官能二胺化合物，其優(yōu)選的分子量范圍為約32至500g/mol，特別為約60至300g/mol，并且具有至少兩個氨基、特別是伯氨基或仲氨基或兩者的組合。

實例為二胺，例如二氨基乙烷、二氨基丙烷、二氨基丁烷、二氨基己烷、哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、氨基-3-氨甲基-3,5,5-三甲基環(huán)己烷(異佛爾酮二胺，ipda)、4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷、1,4-二氨基環(huán)己烷、氨基乙基乙醇胺、肼或水合肼。

據(jù)認為多官能二胺化合物的存在影響由組分a1)-a5)形成的預聚物的鏈增長。

成分a7)

成分a7)被定義為具有至少三個氨基的多官能多胺化合物。合適的實例為三胺和多胺，例如二亞乙基三胺(deta)、1,8-二氨基-4-氨基甲基辛烷、三亞乙基四胺、二亞丙基三胺或n,n'-雙(3-氨基丙基)乙二胺。

據(jù)認為多官能三胺化合物的存在影響由將由組分a1)-a5)組成的預聚物分散而形成的顆粒的交聯(lián)。

多官能二胺化合物與多官能三胺化合物的存在影響由將由組分a1)-a5)組成的預聚物分散而形成的預聚物的鏈增長和交聯(lián)。

優(yōu)選使用二胺和三胺的混合物，特別是異佛爾酮二胺(ipda)和二亞乙基三胺(deta)的混合物。

本發(fā)明組合物的優(yōu)選實施方案

本發(fā)明特別涉及一種涂料組合物，其包含

a)至少一種水分散性聚氨酯組分，其由以下成分組成：

a1)至少一種脂環(huán)族二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物，其量適于進行聚合；

a2)至少一種縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸的反應產(chǎn)物；

a3)至少一種親水性羧酸，其包含至少兩個羥基；

a4)至少一種高分子量聚酯多元醇化合物，其可通過具有兩個羥基官能團的脂族醇與脂族二羧酸的縮合而獲得；

a5)至少一種脂族的直鏈或支鏈二醇化合物；

a6)至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二胺化合物；和

a7)至少一種脂族三胺化合物；以及

b)水。

本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案涉及一種涂料組合物，其包含

a)至少一種水分散性聚氨酯組分，其由以下成分組成：

a1)異佛爾酮二異氰酸酯，其量適于進行聚合；

a2)至少一種雙酚a二縮水甘油醚的二丙烯酸酯；

a3)至少一種包含至少兩個羥基的親水性羧酸，其選自乙醇酸和二羥甲基丙酸；

a4)至少一種高分子量聚酯二醇化合物；

a5)至少一種c2-c4鏈烷二醇；

a6)異佛爾酮二胺(ipda)；和

a7)二亞乙基三胺(deta)；以及

b)水。

任選的成分

本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案涉及一種涂料組合物，其包含另外的添加劑，所述添加劑選自用于實現(xiàn)中性或近似中性條件的試劑、反應性稀釋劑和其他常規(guī)涂料添加劑，例如分散添加劑、流平劑或增稠劑。

用于中性或近似中性條件的合適的試劑包括有機和無機堿，例如堿金屬和堿土金屬的氫氧化物(例如氫氧化鈉)、氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽，以及氨或伯胺、仲胺或叔胺。優(yōu)選用金屬氫氧化物(例如氫氧化鈉)和胺進行完全或部分中和，所述胺例如且特別是叔胺，例如三乙胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或二乙基乙醇胺。所引入的化學鍵合酸基的量和酸基的中和程度——通常為當量基準的40％至100％——應足以確保將聚氨酯組分a)分散在水性介質(zhì)中。

本發(fā)明的涂料組合物包含反應性稀釋劑或其混合物作為任選的組分。合適的反應性稀釋劑如記載在p.k.t.oldring(編輯)，chemistry&technologyofuv&ebformulationsforcoatings,inks&paints，第ii卷，第iii章:reactivediluentsforuv&ebcurableformulations，wileyandsitatechnology，london1997中。

合適的反應性稀釋劑的實例包括：

(甲基)丙烯酸與具有1至20個c原子的醇的酯，例如，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸4-羥丁酯，丙烯酸二氫二環(huán)戊二烯酯；

具有至少兩個可自由基聚合的c＝c雙鍵的化合物，例如α,β-烯鍵式不飽和單羧酸和/或二羧酸與二醇或多元醇的二酯和多元酯。

優(yōu)選己二醇二丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、辛二醇二丙烯酸酯、辛二醇二甲基丙烯酸酯、壬二醇二丙烯酸酯、壬二醇二甲基丙烯酸酯、癸二醇二丙烯酸酯、癸二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等。還優(yōu)選烷氧基化多元醇與α,β-烯鍵式不飽和單羧酸和/或二羧酸的酯，例如烷氧基化三羥甲基丙烷、甘油或季戊四醇的多丙烯酸酯或多甲基丙烯酸酯。另外適合的是脂環(huán)族二醇的酯，例如環(huán)己二醇二(甲基)丙烯酸酯和雙(羥甲基乙基)環(huán)己烷二(甲基)丙烯酸酯。其他合適的反應性稀釋劑為三羥甲基丙烷單縮甲醛丙烯酸酯、甘油縮甲醛丙烯酸酯、丙烯酸4-四氫吡喃酯、甲基丙烯酸2-四氫吡喃酯和丙烯酸四氫糠酯。

其他合適的反應性稀釋劑為例如聚醚(甲基)丙烯酸酯。

這種聚醚(甲基)丙烯酸酯優(yōu)選為乙氧基化、丙氧基化或混合乙氧基化和丙氧基化的新戊二醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷或季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯。

合適的多官能可聚合化合物為乙二醇二丙烯酸酯、1,2-丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、聚酯多元醇丙烯酸酯、聚醚醇丙烯酸酯和乙氧基化三羥甲基丙烷的三丙烯酸酯。

聚醚(甲基)丙烯酸酯也可以是摩爾重量為162-2000的聚thf、摩爾重量為134-2000的聚-1,3-丙二醇或摩爾重量為238-2000的聚乙二醇的(甲基)丙烯酸酯。

作為化合物的(甲基)丙烯酸羥烷基酯是例如具有至少一個、優(yōu)選僅一個羥基和至少一個(例如1至5個)、優(yōu)選1至4個、更優(yōu)選1至3個、非常優(yōu)選1或2個且更具體而言僅一個(甲基)丙烯酸酯基團的化合物，優(yōu)選(甲基)丙烯酸ω-羥烷基酯或(甲基)丙烯酸(ω-1)-羥烷基酯，優(yōu)選(甲基)丙烯酸ω-羥烷基酯。

代表性實例為丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸3-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸4-羥丁酯、季戊四醇三丙烯酸酯或三羥甲基丙烷二甲基丙烯酸酯，更優(yōu)選丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯或甲基丙烯酸2-羥乙酯，且非常優(yōu)選丙烯酸4-羥丁酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸2-羥丙酯或甲基丙烯酸2-羥乙酯。

n-乙烯基內(nèi)酰胺優(yōu)選為n-乙烯基化內(nèi)酰胺，其具有5元至12元環(huán)系，優(yōu)選5元至10元環(huán)系且更優(yōu)選5元至7元環(huán)系。

優(yōu)選的n-乙烯基內(nèi)酰胺為n-乙烯基吡咯烷酮或n-乙烯基己內(nèi)酰胺。

其他反應性稀釋劑與上述反應性稀釋劑不同。

合適的多官能(甲基)丙烯酸酯的官能度為至少2，例如2至10，優(yōu)選為2至6，更優(yōu)選為2至5且非常優(yōu)選為2至4。

這類反應性稀釋劑本身是本領域技術人員已知的。它們包括例如上述文獻中所記載的反應性稀釋劑。

合適的分散添加劑為基于以下物質(zhì)的表面活性劑：乙氧基化或丙氧基化長鏈或羰基合成醇(oxoalcohol)、環(huán)氧丙烷/環(huán)氧乙烷嵌段共聚物、乙氧基化油酸或丙烯酸嵌段共聚物或烷基酚、烷基酚醚硫酸酯、烷基多糖苷、膦酸烷基酯、膦酸烷基苯基酯、磷酸烷基酯、磷酸烷基苯基酯或聚醚硅氧烷共聚物，特別是烷氧基化2-(3-羥丙基)七甲基三硅氧烷，適當?shù)赜?至20個、特別是7至12個環(huán)氧乙烷單元的嵌段和2至20個、特別是2至10個環(huán)氧丙烷單元的嵌段組成。這些分散添加劑以0.05至1.00重量％的重量百分數(shù)的量適當?shù)卮嬖谟谕苛辖M合物中。

本領域中已知的增稠劑也是合適的，例如基于型聚醚的聚合物的水性分散體，例如rheovispe1330。

本發(fā)明的組合物可以包含另外的常規(guī)涂料佐劑，例如光引發(fā)劑、流動控制劑、消泡劑、uv吸收劑、染料、顏料和/或填料。合適的填料包括硅酸鹽，例如可通過四氯化硅的水解獲得的硅酸鹽，例如購自degussa的硅質(zhì)土、滑石、硅酸鋁、硅酸鎂和碳酸鈣等。

合適的光引發(fā)劑在暴露于uv輻射時能夠引發(fā)烯鍵式不飽和雙鍵的聚合，并且是本領域技術人員已知的，其實例是advancesinpolymerscience，第14卷，springerberlin1974或k.k.dietliker，chemistryandtechnologyofuvandebformulationforcoatings，inksandpaints，第3卷；photo-initiatorsforfreeradicalandcationicpolymerization，p.k.t.oldring(編輯)，sitatechnologyltd，london中所述的那些光引發(fā)劑。

對于著色體系，現(xiàn)有技術是使用兩種不同種類的光引發(fā)劑，一種用于實現(xiàn)表面硬化，一種用于深度硬化。

代表性實例為單?；趸⒒螂p酰基氧化膦，例如ep-a7508、ep-a57474、de-a19618720、ep-a495751或ep-a615980中所記載的，實例為2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?tpo(basfse))、2,4,6-三甲基苯甲?；交戊⑺嵋阴?tpol(basfse))、雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦(819(basfse))、二苯甲酮、羥基苯乙酮、苯基乙醛酸及其衍生物，或這些光引發(fā)劑的混合物，例如基于二苯甲酮和1-羥基-環(huán)己基-苯基酮的光引發(fā)劑(500)。

可以提及的實例包括二苯甲酮、苯乙酮、乙酰萘醌(acetonaphthoquinone)、戊酰苯、己酰苯、α-苯基丁酰苯、對嗎啉代苯丙酮、二苯并環(huán)庚酮、4-嗎啉代二苯甲酮、4-嗎啉代脫氧苯偶姻、對二乙?；健?-氨基二苯甲酮、4'-甲氧基苯乙酮、β-甲基蒽醌、叔丁基蒽醌、蒽醌羧酸酯、苯甲醛、α-四氫萘酮、9-乙?；?、2-乙酰基菲、10-噻噸酮、3-乙酰基菲、3-乙?；胚帷?-芴酮、1-茚滿酮、1,3,4-三乙?；?、噻噸-9-酮、呫噸-9-酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、苯偶姻、苯偶姻異丁基醚、氯呫噸酮、苯偶姻四氫吡喃基醚、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丁醚、苯偶姻異丙醚、7h-苯偶姻甲醚、苯并[de]蒽-7-酮、1-萘甲醛、4,4'-雙(二甲基氨基)二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、米希勒酮(michler’sketone)、1-萘乙酮、2-萘乙酮、1-苯甲?；h(huán)己-1-醇、2-羥基-2,2-二甲基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、1-羥基苯乙酮、苯乙酮二甲基縮酮、鄰甲氧基二苯甲酮、三苯基膦、三鄰甲苯基膦、苯并[a]蒽-7,12-二酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯偶?？s酮(例如苯偶酰二甲基縮酮)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、蒽醌(例如2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌和2-戊基蒽醌)和2,3-丁二酮。

還合適的是苯基乙醛酸酯類非黃變或低黃變光引發(fā)劑，如de-a19826712、de-a19913353或wo98/33761中所記載的。

典型的混合物包括，例如，2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-2-酮和1-羥基環(huán)己基苯基酮、雙(2,6-二甲氧基苯甲?；?-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、二苯甲酮和1-羥基環(huán)己基苯基酮、雙(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和1-羥基環(huán)己基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮或2,4,6-三甲基二苯甲酮，以及4-甲基二苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲?；交趸?。

在這些光引發(fā)劑中，優(yōu)選2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸乙酯、雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦、二苯甲酮、1-苯甲?；h(huán)己-1-醇、2-羥基-2,2-二甲基苯乙酮和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。

根據(jù)涂料的固體含量，本發(fā)明的著色涂料組合物包含的光引發(fā)劑的量優(yōu)選為0.05至5.0重量％，更優(yōu)選為0.5至3.0重量％，特別是0.2至1.5重量％，基于組合物中所存在的組分的總量計。對于水分散體，使用量為3.0-4.0，根據(jù)組合物的固體含量計算。

合適的穩(wěn)定劑包括典型的uv吸收劑，例如草酰替苯胺、三嗪和苯并三唑(后者可從cibaspecialtychemicals，現(xiàn)為basf作為等級獲得)，以及二苯甲酮。它們可以單獨使用或與合適的自由基清除劑一起使用，所述自由基清除劑的實例為空間位阻胺，例如2,2,6,6-四甲基哌啶、2,6-二叔丁基哌啶或其衍生物，例如雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。穩(wěn)定劑的使用量通常為0.1至5.0重量％，基于制劑中包含的“固體”組分計。

另一個實施方案涉及可通過以下物質(zhì)的聚合而獲得的水分散性聚氨酯a)：

a1)至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物，其量適于進行聚合；

a2)至少一種烯鍵式不飽和化合物，其包含至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的反應性基團；

a3)至少一種親水性羧酸，其包含至少一個能夠與異氰酸酯基團反應并使聚氨酯組分a)分散在水相中的反應性基團；

a4)至少一種高分子量聚酯多元醇化合物；

a5)至少一種低分子量醇，其具有至少兩個羥基官能團；

a6)至少一種多官能二胺化合物；和

a7)至少一種多官能多胺化合物，其具有至少三個氨基。

組分a1)-a7)對應于以上對于本發(fā)明的組合物所定義的那些

本發(fā)明的組合物通過常規(guī)的混合方法制備，并且特別適合作為涂料或適用于涂料，更優(yōu)選用于涂覆基材如木材、紙、紡織品、皮革、無紡布、塑料表面、玻璃、陶瓷、礦物建筑材料(例如水泥模制品和纖維-水泥板)，且特別是用于涂覆金屬或經(jīng)涂覆的金屬。

聚氨酯組分a)優(yōu)選由摩爾重量范圍為1000-100000g/mol(預聚物)的至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物a1)和以下摩爾重量百分數(shù)范圍(基于異氰酸酯組分a1)的量計)的組分a2)-a7)組成：

聚氨酯組分a)優(yōu)選由以下重量百分數(shù)范圍(基于異氰酸酯組分a1)的量計)的組分a2)-a7)組成：

110.0至145.0重量％、優(yōu)選120.0重量％至140.0重量％、最優(yōu)選120.0重量％至135.0重量％的至少一種烯鍵式不飽和化合物a2)，其包含至少兩個反應性基團；

11.0至16.0重量％、優(yōu)選11.0重量％至15.0重量％、最優(yōu)選13.0重量％至14.0重量％的至少一種親水性羧酸a3)，其包含至少一個反應性基團；

70.0至90.0重量％、優(yōu)選75.0重量％至83.0重量％、最優(yōu)選77.0重量％至81.0重量％的至少一種高分子量聚酯多元醇化合物a4)；

4.0至6.0重量％、優(yōu)選4.5重量％至5.5重量％、最優(yōu)選5.0重量％至5.45重量％的至少一種低分子量醇a5)，其具有至少兩個羥基官能團；以及

2.5至3.5重量％、優(yōu)選2.7重量％至3.2重量％、最優(yōu)選2.9重量％至3.0重量％的以下物質(zhì)的混合物(結合物)：

a6)至少一種多官能二胺化合物；和

a7)至少一種多官能多胺化合物，其具有至少三個氨基。

本發(fā)明的組合物可以特別有利地用于涂覆木材和木基材料以及含木材的基材，例如纖維板。還可以涂覆包含纖維素纖維的基材，例如紙、紙板或卡紙板。非常特別優(yōu)選地，所述分散體適用于涂覆橡木、云杉木、松木、山毛櫸木、楓木、胡桃木、麥哥利木(macoré)、栗木、懸鈴木(plane)、刺槐木、白蠟木(ash)、樺木、石松木和榆木，以及軟木。

本發(fā)明的另一個實施方案涉及用于制備鏈增長和交聯(lián)的水分散性聚氨酯a)的方法，其包括使組分a1)至a5)進行加成聚合，將所得預聚物分散在水中并將其用成分a6)、a7)進行交聯(lián)。在上述過程期間，可以任選加入上述添加劑和反應性稀釋劑。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案涉及一種用于制備鏈增長和交聯(lián)的水分散性聚氨酯a)的方法，其包括在溶液中，使以下成分進行聚合：

a1)至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物，其量適于進行聚合；

a2)至少一種烯鍵式不飽和化合物，其包含至少兩個能夠與異氰酸酯基團反應的反應性基團；

a3)至少一種親水性羧酸，其包含至少一個能夠與異氰酸酯基團反應并使聚氨酯組分a)分散在水相中的反應性基團；

a4)至少一種高分子量聚酯多元醇化合物；和

a5)至少一種低分子量醇，其具有至少兩個羥基官能團；并且

將所獲得的聚氨酯與以下物質(zhì)的混合物進行分散

a6)至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二胺化合物；和

a7)至少一種脂族三胺化合物；并且

加入適于實現(xiàn)中性或近似中性條件的另外的試劑。

一個優(yōu)選的實施方案涉及如上所定義的方法，其包括使成分a1)-a5)在溶劑中進行聚合，并且將所獲得的聚氨酯與以下物質(zhì)的混合物分散在水中

a6)至少一種芳族、脂環(huán)族或脂族二胺化合物；和

a7)至少一種脂族三胺化合物。

另外的添加劑選自用于實現(xiàn)中性或近似中性條件的試劑、反應性稀釋劑和其他常規(guī)涂料添加劑，例如分散添加劑、流平劑或增稠劑。

根據(jù)本發(fā)明的方法，當制備聚氨酯a)時，將組分a2)-a5)依次完全混合，并將異氰酸酯組分a1)加入到該所引入的組分的混合物中。

在攪拌或循環(huán)泵送的情況下，將反應混合物在25℃至100℃、優(yōu)選40℃至90℃的溫度下，在3至20小時、優(yōu)選5至12小時的時間內(nèi)進行處理。

在使用低沸點溶劑如丙酮的情況下，所述反應在高于室溫、特別是高于50℃的溫度下在加壓容器中進行。

在該過程中，溫度可以保持相同或可以連續(xù)地或逐步地增加。

當反應混合物的殘余nco值降至3.0％以下時，加入組分a6)和a7)的混合物，并且將樹脂中和并分散在水中。然后在40至80℃的溫度下使反應持續(xù)至少15分鐘，優(yōu)選至少30分鐘且更優(yōu)選至少45分鐘。

優(yōu)選通過加入合適的催化劑來加速反應。這類催化劑從文獻中已知，例如從g.oertel(編輯)，polyurethane，第3版，1993，carlhanserverlag,münchen-wien，第104至110頁，第3.4.1節(jié)“katalysatoren”；優(yōu)選有機胺，更具體而言叔脂族、脂環(huán)族或芳族胺，布朗斯臺德酸和/或路易斯酸性有機金屬化合物，特別優(yōu)選路易斯酸性有機金屬化合物。優(yōu)選地，其是路易斯酸性有機金屬化合物，例如錫化合物是合適的，例如有機羧酸的錫(ii)鹽，實例是二乙酸錫(ii)、二辛酸錫(ii)、雙(乙基己酸)錫(ii)和二月桂酸錫(ii)；以及有機羧酸的二烷基錫(iv)鹽，實例為二乙酸二甲基錫、二乙酸二丁基錫、二丁酸二丁基錫、雙(2-乙基己酸)二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫和二乙酸二辛基錫。此外，可以使用鋅(ii)鹽，例如二辛酸鋅(ii)。

金屬絡合物也是可以的，例如鐵、鈦、鋁、鋯、錳、鎳、鋅和鈷的乙酰丙酮化物。

其他金屬催化劑由blank等人記載于progressinorganiccoatings，1999，第35卷，第19-29頁中。

所使用的不含錫和不含鋅的替代物包括鋯、鉍、鈦和鋁的化合物。其為例如四乙酰丙酮酸鋯(例如，購自kingindustries的k-4205)、二酮酸鋯(例如，購自kingindustries的k-xc-9213、xc-a209和xc-6212)和二酮酸鋁(例如，購自kingindustries的k-5218)。

合適的鋅化合物和鉍化合物包括那些包含以下陰離子的化合物：f^-、cl^-、clo^-、clo3^-、clo4^-、br^-、i^-、io3^-、cn^-、ocn^-、no2^-、no3^-、hco3^-、co3^2-、s^2-、sh^-、hso3^-、so3^2-、hso4^-、so4^2-、s2o2^2-、s2o4^2-、s2o5^2-、s2o6^2-、s2o7^2-、s2o8^2-、h2po2^-、h2po4^-、hpo4^2-、po4^3-、p2o7^4-、(ocnh2n+1)^-、(cnh2n-1o2)^-、(cnh2n-3o2)^-和(cn+1h2n-2o4)^2-，其中n表示數(shù)字1至20。在本文中，優(yōu)選其中陰離子符合式(cnh2n-1o2)^-和(cn+1h2n-2o4)^2-(其中n為1至20)的羧酸鹽。特別優(yōu)選的鹽具有通式(cnh2n-1o2)^-的單羧酸鹽陰離子，其中n表示數(shù)字1至20。在本文中，特別值得注意的是甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、己酸鹽、新癸酸鹽和2-乙基己酸鹽。

在鋅催化劑中，優(yōu)選羧酸鋅，更優(yōu)選具有至少6個碳原子、非常優(yōu)選至少8個碳原子的羧酸鹽的那些，更具體而言是二乙酸鋅(ii)或二辛酸鋅(ii)或新癸酸鋅(ii)。市售可得的催化劑為例如購自omgborchersgmbh，langenfeld，germany的kat22。

在鉍催化劑中，優(yōu)選羧酸鉍，更優(yōu)選具有至少6個碳原子的羧酸鹽的那些，更具體而言是辛酸鉍、乙基己酸鉍、新癸酸鉍或新戊酸鉍；實例包括購自kingindustries的k-kat348、xc-b221、xc-c227、xc8203和xk-601，購自tibchemicals的tibkat716、716la、716xla、718、720、789，和購自shepherdlausanne的那些，以及例如購自omgborchersgmbh，langenfeld，germany的kat24、315和320。

不同金屬混合物，例如購自omgborchers的kat0245是合適的。

在鈦化合物中，優(yōu)選四烷氧基鈦ti(or)4，更優(yōu)選具有1至8個碳原子的醇roh的那些，所述醇的實例為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、正庚醇和正辛醇，優(yōu)選甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、正丁醇和叔丁醇，更優(yōu)選異丙醇和正丁醇。

這些催化劑適用于溶劑基、水基和/或封端體系。

wo2004/076519和wo2004/076520中記載了特別用于封端多異氰酸酯的反應的鉬、鎢和釩催化劑。

優(yōu)選的路易斯酸性有機金屬化合物是二乙酸二甲基錫、二丁酸二丁基錫、雙(2-乙基己酸)二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二辛酸鋅(ii)、乙酰丙酮酸鋯、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸鋯和2-乙基己酸鉍。

然而，特別優(yōu)選二月桂酸二丁基錫、新癸酸鉍和2-乙基己酸鉍；尤其優(yōu)選新癸酸鉍和2-乙基己酸鉍。

可以通過酸——例如通過如ep2316867a1中所述的pka<2.5的酸，或如wo04/029121a1中所述的pka為2.8-4.5的酸——的存在來額外地提高催化劑的活性。優(yōu)選使用pka不大于4.8、更優(yōu)選不大于2.5的酸。

為了防止反應期間(甲基)丙烯酸酯基團的不想要的聚合，可以加入聚合抑制劑。這類抑制劑記載于例如wo03/035596，第5頁，第35行至第10頁第4行中。

本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案可包括使用可結合的聚合抑制劑，即包含-oh或-nh2基團——即異氰酸酯反應性基團——的抑制劑。這種抑制劑的一個優(yōu)選實例為4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-n-氧基(tempo)或2,6-二叔丁基對甲酚。

當nco值已達到至少95.0重量％、優(yōu)選至少97.0重量％且更優(yōu)選至少98.0-99.0重量％的理論轉化值時，可認為反應結束。

在制備之后，將反應混合物分散或稀釋在水中。

在這種情況下，通常設定的固體含量為35.0重量％至45.0重量％，盡管其也可以最高達55.0重量％。

分散體中的平均粒徑通常為50至200nm，優(yōu)選為90至150nm，更優(yōu)選為90至120nm。

在通過高能輻射固化后，本發(fā)明的組合物有利地形成了具有良好性能，更具體而言良好的硬度與足夠的彈性、良好的物理干燥性和良好的附著力的膜。

另一個實施方案涉及用于涂覆基材的方法，其中將如上所定義的水性涂料組合物施用于基材，隨后干燥和/或輻射固化。

一個優(yōu)選的實施方案涉及所述方法，其中將水性涂料組合物施用于基材，隨后干燥和/或在暴露于uv光能輻射下固化。

根據(jù)本領域技術人員已知的常規(guī)方法涂覆基材，所述常規(guī)方法包括將至少一種本發(fā)明的分散體以所需的厚度施用于待涂覆的基材，并且將分散體的揮發(fā)性成分例如通過在環(huán)境溫度或最高達60℃的高溫下干燥和/或蒸發(fā)而除去。

因此，本發(fā)明涉及如上所定義的水分散性聚氨酯a)在涂料組合物中的用途，所述涂料組合物用于涂覆和浸漬含木質(zhì)素的基材和含塑料的基材。

特別地，本發(fā)明涉及如上所定義的水分散性聚氨酯a)在涂料組合物中的用途，所述涂料組合物用于涂覆金屬和金屬表面、聚合物和聚合物表面、木材、木基材料、含木材基材、纖維素纖維和紙原料。

如上所定義的水分散性聚氨酯a)在用于鑲木地板、家具的飾面、軟木和壓縮木基材料的粘合底涂(adhesionpriming)的涂料組合物中的用途是本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施方案。

如果需要，涂覆過程可重復一次或多次。對基材的施用可以已知的方式，例如通過噴涂、鏝涂、刮涂、刷涂、滾涂、輥涂或澆注進行。涂層厚度通常在約3至1000g/m²且優(yōu)選10至200g/m²的范圍內(nèi)。

任選地，如果一層疊一層的施加兩層或更多層涂料膜，則可以在每次涂覆操作之后進行輻射固化。

輻射固化通過暴露于高能輻射——即uv輻射或日光，優(yōu)選波長為250至600nm的光——或通過用高能電子(電子束；150至300kev)輻射來實現(xiàn)。所使用的輻射源的實例包括高壓汞蒸氣燈、激光、脈沖燈(閃光燈)、鹵燈或受激準分子發(fā)射器(excimeremitter)。在uv固化的情況下，通常足夠用于交聯(lián)的輻射劑量在80至3000mj/cm²的范圍內(nèi)。

任選地，輻射還可以在沒有氧氣的情況下進行，例如在惰性氣氛下進行。合適的惰性氣體優(yōu)選包括氮氣、稀有氣體、二氧化碳或燃燒氣體。輻射還可以在涂料被透明介質(zhì)覆蓋的情況下進行。透明介質(zhì)為例如聚合物薄膜、玻璃或液體，例如水。特別優(yōu)選以如de-a119957900中所記載的方式進行輻射。

在一個優(yōu)選的方法中，固化通過使經(jīng)本發(fā)明制劑處理的基材以恒定速度通過輻射源而連續(xù)地進行。為此，本發(fā)明制劑的固化速率必須足夠高。

特別地，當物品涂敷之后進行另一處理步驟——其中膜表面與另一物品直接接觸或進行機械加工時，可以利用該固化隨時間變化的過程。

本發(fā)明分散體的優(yōu)點在于，經(jīng)涂敷的物品可以在輻射固化之后立即進一步進行處理，因為表面不再發(fā)粘，并且在uv固化之前特別顯示出非常好的物理干燥和硬度。此外，干燥的膜仍然如此柔韌且可拉伸，使得該物品仍然可以變形，而沒有膜破裂。

以下的實施例說明了本發(fā)明：

1材料和方法

1.1制備可uv固化的分散體

1.1.1可uv固化的分散體a1

將25.54g二羥甲基丙酸、10.14g丁二醇、151.16g脂族聚酯多元醇6605/2[basfse，基于脂族醇(1,4-丁二醇)和脂族二羧酸(己二酸)的聚合物]、249.44g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物600[cytecindustriesinc.，雙酚a環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯]、192.40g異佛爾酮二異氰酸酯、0.63g2,6-二叔丁基對甲酚(tbk)和0.06g4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(4-羥基-tempo)加入到攪拌容器中。通過加入170g丙酮來稀釋混合物。加入0.06g新癸酸鉍(315，omgborchers)，并將混合物加熱至80℃。通過測量殘余nco來監(jiān)測反應的進程。在殘余nco的水平為0.6-0.8重量％時，通過加入300g丙酮來進一步稀釋反應混合物。依次加入45.74gnaoh溶液(10重量％的水溶液)、835g去離子水、1.64g二亞乙基三胺和4.08g異佛爾酮二胺。

在蒸餾出溶劑混合物并再加入150g去離子水后，獲得聚氨酯，其為固體含量為39.5重量％的水分散體。該分散體的動態(tài)粘度為26mpas(用測定)。

1.1.2可uv固化的分散體a2

將30.93g二羥甲基丙酸、13.22g丁二醇、124.73glupraphen6605/2和81.07glupraphenvp9186(lupraphenvp9186：摩爾重量為2450g/mol)、302.07g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物ebecryl600、256.29g異佛爾酮二異氰酸酯、0.81g2,6-二叔丁基對甲酚(kerobittbk)和0.08g4-羥基-tempo加入到攪拌容器中。通過加入90.00g丙酮來稀釋混合物。加入0.81g催化劑(borchikat315)，并將混合物加熱至60℃。通過測量殘余nco來監(jiān)測反應的進程。在殘余nco的水平為0.6-0.9重量％時，通過加入400g丙酮來進一步稀釋反應混合物。依次加入24.03gn-甲基二乙醇胺、1150g去離子水、2.12g二亞乙基三胺和5.27g異佛爾酮二胺。

在蒸餾出溶劑混合物并再加入150g去離子水后，獲得聚氨酯，其為固體含量為40.4重量％的水分散體。該分散體的動態(tài)粘度為120mpas(用測定)。

1.1.3可uv固化的分散體a3

將22.98g二羥甲基丙酸、9.12g丁二醇、136.02glupraphen6605/2、224.45g雙酚a環(huán)氧丙烯酸酯低聚物pe210(miwonspecialitychem.co.ltd)、173.12g異佛爾酮二異氰酸酯、0.57g2,6-二叔丁基對甲酚(kerobittbk)和0.06g4-羥基-tempo加入到攪拌容器中。通過加入153.00g丙酮來稀釋混合物。加入0.68g催化劑borchikat315，并將混合物加熱至60℃。通過測量殘余nco來監(jiān)測反應的進程。在殘余nco的水平為0.6-1.0重量％時，通過加入198g丙酮來進一步稀釋反應混合物。加入5.18glr8967。通過加入41.16g10％的naoh來中和混合物。依次加入632.25g去離子水以及于45g去離子水中的1.48g二亞乙基三胺和3.67g異佛爾酮二胺。

在蒸餾出溶劑混合物并再加入210.38g去離子水后，獲得聚氨酯，其為固體含量為41.3重量％的水分散體。該分散體的動態(tài)粘度為51mpas(用測定)。

1.1.4可uv固化的分散體a4

將21.74g二羥甲基丙酸、8.63g丁二醇、128.69glupraphen6605/2、212.36g環(huán)氧丙烯酸酯低聚物pe210、194.28gw、0.57gkerobittbk和0.06g4-羥基-tempo加入到攪拌容器中。通過加入153.00g丙酮來稀釋混合物。加入0.68g催化劑borchikat315，并將混合物加熱至60℃。通過測量殘余nco來監(jiān)測反應的進程。在殘余nco的水平為0.6-1.0重量％時，通過加入198g丙酮來進一步稀釋反應混合物。加入5.18g反應性稀釋劑laromerlr8967。通過加入38.93g10％的naoh來中和混合物。依次加入632.25g去離子水以及于45.0g去離子水中的1.48g二亞乙基三胺和3.67g異佛爾酮二胺。

在蒸餾出溶劑混合物并再加入210.38g去離子水后，獲得聚氨酯，其為固體含量為39.2重量％的水分散體。該分散體的動態(tài)粘度為22.0mpas(用測定)。

1.1.5可uv固化的分散體a5

通過使用相同量的組分，以類似于實施例1.1.3的方式制備可uv固化的分散體a5，不同之處在于不加入增長鏈的二亞乙基三胺。

1.1.6可uv固化的分散體a6

通過使用相同量的組分，以類似于實施例1.1.4的方式制備可uv固化的分散體a5，不同之處在于不加入反應性稀釋劑lr8967。

1.2制備透明涂料制劑和uv固化的膜

1.2.1透明涂料制劑

可uv固化的分散體(1.1.1)和(1.1.2)，固體含量為38.0-40.0％，

4.0％500(basfse)，

0.2％pe1330(basfse)

通過加入水而將可uv固化的分散體(1.1.1)和(1.1.2)調(diào)節(jié)至固體含量為38.0-40.0％。在用實驗室攪拌器以1200rpm進行攪拌下，在15分鐘內(nèi)將相當于4.0％irgacure500(固體對固體)和0.2％rheovispe1330的量逐滴地加入到50.0g分散體中。用200μm的拉伸棒將所得的透明涂料制劑施用到基材上，并在室溫下干燥10分鐘，隨后在干燥箱中在60℃下干燥20分鐘。將涂膜以1×5m暴露于劑量為1173mj/cm²的hg-燈下。

1.2.2透明涂料制劑(維氏)

按照1.2.1進行。用300μm的拉伸棒將所得的透明涂料制劑施用到玻璃基材上，并在室溫下干燥15分鐘，隨后在干燥箱中在60℃下干燥30分鐘。將涂膜以1×5m/min暴露于劑量為1173mj/cm²的hg-燈下。

1.3.制備著色涂料制劑和uv固化的膜

50.0g可uv固化的分散體(1.1.1)和(1.1.2)，固體含量為38.0-40.0％，

20.2gngwhite022(basfse，交付形式：63％顏料濃度)，

2.4gluconylngyellow1256(basfse，交付形式：50％顏料濃度)，

0.6girgacure500(basfse，交付形式100％)，

0.6girgacure819dw(basfse：交付形式50％)，

0.2grheovispe1330。

通過加入水而將可uv固化的分散體(1.1.1)和(1.1.2)調(diào)節(jié)至固體含量為38.0-40.0％。在用實驗室攪拌器(dispermat)以1200rpm進行攪拌下，在15分鐘內(nèi)將顏料luconylngwhite022和luconylngyellow1256、光引發(fā)劑irgacure819dw和rheovispe1330逐滴地加入到50.0g分散體中。將分散體在1200rpm下攪拌15分鐘，并逐滴加入irgacure500。

用200μm的拉伸棒將所得的著色涂料制劑施用到基材上，并在室溫下干燥10分鐘，隨后在干燥箱中在60℃下干燥20分鐘。將涂膜以1×5m暴露于劑量為1890mj/cm²的hg-燈和ga-燈下。

1.4.制備著色涂料制劑和uv固化的膜(維氏)

按照1.3進行。用300μm的拉伸棒將所得的著色涂料制劑施用到玻璃基材上，并在室溫下干燥15分鐘，隨后在干燥箱中在60℃下干燥20分鐘。將涂膜以1×5m/min暴露于劑量為1890mj/cm²的hg-燈和ga-燈下。

1.5由現(xiàn)有技術的可uv固化的分散體制備透明涂料制劑、著色涂料制劑和基于其的uv固化的膜

為了進行比較，通過類似于上述方法的方法由市售可得的可uv固化的分散體制備了透明涂料制劑和uv固化的膜以及著色涂料制劑和uv固化的膜：

laromerua906(b1，基于丙烯酸酯的聚合物水分散體，聚氨酯)，

laromerua9005(b2，市售可得的分散體，可uv固化的芳族聚氨酯分散體)，

laromerua8949(b3，市售可得的分散體，基于丙烯酸酯的水性聚合物分散體，聚氨酯)，

laromerua9095(b4，市售可得的分散體，基于丙烯酸酯的水性聚合物分散體，聚氨酯)

2結果