Окислительно высушиваемая композиция для покрытия, содержащая политиол
Композиция для покрытия, содержащая: (а) одно или более тиоловых соединений; b) один или более окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации одной или более жирных кислот и/или сложных эфиров, одного или более полиолов и необязательно одной или более поликарбоновых кислот и/или ангидридов поликарбоновых кислот и необязательно других структурных блоков; с) один или более фотоинициаторов. Соотношение между числом ненасыщенных групп и числом SH-функциональных групп составляет предпочтительно от 2:1 до 20:1. Предпочтительно фотоинициатор представляет собой моно-, бис- или трисацилфосфиноксид или их смеси. 8 з.п. ф-лы, 6 табл.
Изобретение относится к композиции для покрытия, содержащей полиненасыщенный полимер, тиоловое соединение и фотоинициатор.
Патент США 3729404 раскрывает композицию, содержащую политиол, полиен и фоточувствительный компонент. Фоточувствительный компонент используется в сочетании с фосфиновым и фосфитовым соединением. В этой известной композиции не происходит окислительного высушивания. Тиоловое соединение служит для перекрестной сшивки. Специфические полиены при использовании в примерах данной публикации имеют только две двойных связи на цепь, введенные с помощью аллильных групп. Такие группы вызывают образование акролеина, являющегося токсичным соединением. Так как имеются только два концевых ненасыщенных фрагмента на цепь, подобная композиция отвердевает медленно и образует мягкие покрывающие пленки. Похожая композиция раскрыта в патенте США 4078118.В заявке GB-A, 2189499 раскрывается композиция для покрытия, содержащая ненасыщенный полиорганосилоксан, тиофункцональный органосилоксан и фотоинициатор. Благодаря большому содержанию силоксановых групп способность к повторному покрытию и к диспергированию пигмента является очень слабой.Задачей изобретения является композиция для покрытия, которая свободна от вышеприведенных недостатков. Кроме того, композиция для покрытия должна, с одной стороны, показывать быстрое отвердевание при низких температурах и, с другой стороны, достаточно длительное сохранение своих свойств при хранении, особенно в одной емкости.Поставленная задача достигается композицией для покрытия, включающей:а) одно или более тиоловых соединений;b) один или более окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации одной или более жирных кислот и/или сложных эфиров, одного или более полиолов и необязательно одной или более поликарбоновых кислот и/или ангидридов поликарбоновых кислот и необязательно других структурных блоков;с) один или более фотоинициаторов.Неожиданно было показано, что добавление тиоловых соединений к окислительно высушиваемым полиненасыщенным продуктам конденсации приводит в присутствии фотоинициатора к более быстрому отвердеванию при низких температурах по сравнению с обычной композицией для покрытия, содержащей окислительно высушиваемые полиненасыщенные продукты конденсации и высушивающие агенты. Композиция в соответствии с изобретением демонстрирует быстрое высушивание, при этом достигается и хорошее сохранение свойств при хранении даже в одной емкости.Предпочтительно, окислительно высушиваемые полиненасыщенные продукты конденсации имеют более пяти двойных и/или тройных связей.Ненасыщенные группы в окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктах конденсации предпочтительно вводятся посредством жирных кислот, но могут, альтернативно или дополнительно, вводиться посредством одного или более используемых полиолов, карбоновых кислот или ангидридов либо других структурных блоков.Подходящими окислительно высушиваемыми полиненасыщенными продуктами конденсации являются алкидные смолы. По крайней мере часть алкидной смолы является окислительно высушиваемой в результате включения большого количества ненасыщенных алифатических соединений, по крайней мере часть которых является полиненасыщенными. Ненасыщенные алифатические соединения предпочтительно являются ненасыщенными жирными кислотами, более конкретно полиненасыщенными жирными кислотами. Примерами мононенасыщенных жирных кислот являются миристолеиновая кислота, пальмитолеиновая кислота, олеиновая кислота, гадолеиновая кислота, эруковая кислота и рицинолеиновая кислота и их смеси. Примеры полиненасыщенных жирных кислот включают линолевую кислоту, линоленовую кислоту, элеостеариновую кислоту, ликановую кислоту, арахидоновую кислоту, клупанодоновую кислоту, низиновую кислоту и их смеси. Также могут использоваться жирные кислоты, содержащие конъюгированные двойные связи, такие как жирная кислота дегидратированного касторового масла, жирная кислота древесного масла и/или жирная кислота масла календулы.Примерами подходящих двухвалентных полиоловых соединений являются этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,6-гександиол, 1,12-додекандиол, 3-метил-1,5-пентандиол, 2,2,4-триметил-1,6-гександиол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол и 2-метил-2-циклогексил-1,3-пропандиол. Примерами подходящих триолов являются глицерин, триметилолэтан и триметилолпропан. Подходящими полиолами, имеющими более трех гидроксильных групп, являются пентаэритритол, сорбит и продукты этерификации таких соединений, таких как дитриметилолпропан и ди-, три- и тетрапентаэритритол. Предпочтительно использование соединений, имеющих 3-12 атомов углерода, например глицерина, пентаэритритола и/или дипентаэритритола.Альтернативно или дополнительно в качестве структурных блоков для окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации могут использоваться поликарбоновые кислоты. Примеры подходящих поликарбоновых кислот включают фталевую кислоту, лимонную кислоту, фумаровую кислоту, мезаконовую кислоту, малеиновую кислоту, цитраконовую кислоту, изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, 5-трет-бутилизофталевую кислоту, тримеллитовую кислоту, пиромеллитовую кислоту, янтарную кислоту, адипиновую кислоту, 2,2,4-триметиладипиновую кислоту, азалаиновую кислоту, себациновую кислоту, димеризованные жирные кислоты, циклопентан-1,2-дикарбоновую кислоту, циклогексан-1,2-дикарбоновую кислоту, 4-метилциклогексан-1,2-дикарбоновую кислоту, тетрагидрофталевую кислоту, эндометилен-циклогексан-1,2-дикарбоновую кислоту, бутан-1,2,3,4-тетракарбоновую кислоту, эндоизопропилиден-циклогексан-1,2-дикарбоновую кислоту, циклогексан-1,2,4,5-тетракарбоновую кислоту и бутан-1,2,3,4,-тетракарбоновую кислоту. Если требуется, рассматриваемые карбоновые кислоты могут использоваться в виде ангидридов или в виде сложного эфира, например сложного эфира спирта, имеющего от 1 до 4 атомов углерода.В случае необходимости окислительно высушиваемые полиненасыщенные продукты конденсации могут включать другие структурные блоки, которые могут, например, быть производными монокарбоновых кислот, таких как пивалиновая кислота, 2-этилгексановая кислота, лауриновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, 4-трет-бутилбензойная кислота, циклопентанкарбоновая кислота, нафтеновая кислота, циклогексанкарбоновая кислота, 2,3-диметилбензойная кислота, 2-метилбензойная кислота, бензойная кислота, 2,2-диметилолпропионовая кислота, тетрагидробензойная кислота и гидрированная и не гидрированная абиетиновая кислота или их изомеры. Если необходимо, при получении алкидной смолы рассматриваемые монокарбоновые кислоты могут использоваться полностью или частично в виде триглицеридов, например растительного масла. Если необходимо, можно использовать смеси двух или более таких монокарбоновых кислот или триглицеридов.В случае необходимости в качестве структурных блоков окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации могут также использоваться изоцианаты. Подходящими изоцианатами являются, например, диизоцианаты, такие как 1,2-гександиизоцианат, изофорондиизоцианат, толуолдиизоцианат, дифенилдиизоцианат и дициклогексилметандиизоцианат. Также можно использовать триизоцианаты.Характерным примером подходящего алкида является продукт конденсации соевого масла, фталевого ангидрида и пентаэритритола.Алкидные смолы можно получить непосредственно этерификацией составляющих компонентов с заменой части этих компонентов, уже превращенных в простой эфир диолов или диолов превращенных в сложный полиэфир. Альтернативно, ненасыщенные жирные кислоты могут быть добавлены в виде высушенного масла, такого как подсолнечное, льняное, рыбий жир тунца, дегидрированное касторовое масло, кокосовое масло и дегидрированное кокосовое масло. В результате трансэтерификации с полиолами и необязательно другими структурными блоками получают целевую алкидную смолу. Эта трансэтерификация обычно происходит при температуре 115-250°С, необязательно в присутствии растворителя, такого как толуол и/или ксилол. Реакцию обычно проводят в присутствии каталитического для трансэтерификации количества катализатора. Примеры подходящего для использования при трансэтерификации катализатора включают кислоты, такие, как n-толуолсульфокислота, основное соединение, такое как амин, или такие соединения, как оксид кальция, оксид цинка, тетраизопропилортотитанат, оксид дибутилолова и трифенилбензилфосфоний хлорид.Предпочтительно, композиция для покрытия включает более 79 вес.% окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации относительно общего веса твердой смолы. Молекулярный вес окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации может, например, составлять от 50 до 80000, предпочтительно от 500 до 10000.Примеры подходящих тиоловых соединений включают, не ограничиваясь ими, сложные эфиры тиогликолевой кислоты, тиосалициловой кислоты, меркаптоянтарной кислоты, меркаптоуксусной кислоты, 2-меркаптопропионовой кислоты или 3-меркаптопропионовой кислоты и полиолов, таких как гликоли, пентаэритритол, дипентаэритритол и тритриметилолпропан, и необязательно жирные кислоты, такие как олеиновая кислота, стеариновая кислота, изононановая кислота или жирная кислота подсолнечника. Характерными примерами подходящих тиоловых соединений являются этиленгликольбис(тиогликолят), этиленгликольбис(2-меркаптопропионат), этиленгликольбис(3-меркаптопропионат), пентаэритритолтетракис(тиогликолят), пентаэритритолтетракис(2-меркаптоацетат), пентаэритритолтетракис(2-меркаптопропионат), пентаэритритолтетракис(3-меркаптопропионат), триметилолпропантрис(2-меркаптопропионат), триметилолпропантрис(3-меркаптопропионат) и продукт конденсации дитриметилолпрапана, 2,2-диметилолпропионовой кислоты, стеариновой кислоты и 3-меркаптопропионовой кислоты.Примеры подходящих тиоловых соединений включают также гиперразветвленное полиоловое ядро на основе исходного полиола, например, триметилолпропана и диметилолпропионовой кислоты. Этот полиол последовательно этерифицируют посредством 3-меркаптопропионовой кислоты и изононановой кислоты. Эти способы описаны в Европейской заявке ЕР-А 0448224 и Международной заявке WO 93/17060.Тиоловое соединение может иметь, например, структуру, соответствующую формуле R[(C6H6O)nCH2CHOHCH2SH]3, где R является триолом, таким как триметилолпропан или глицерин. Пример подобного соединения является коммерчески доступным от Henkel под торговой маркой Henkel Capcure® 3/800.Следующая схема синтеза включает взаимодействие арил- или алкилгалогенидов с NaHS для введения упомянутой группы меркаптана в алкильное или в арильное соединение соответственно. Еще одна альтернатива представляет собой взаимодействие реактива Гриньяра с серой для введения в структуру упомянутой группы меркаптана. Реакция присоединения полимеркаптана с полиолефином по Михаэлю представляет другой пример способа получения полифункционального меркаптана.Предпочтительно, композиция для покрытия содержит 1-30 вес.% тиоловых соединений, относительно общего веса твердой смолы, более предпочтительно 3-20 вес.% тиоловых соединений. Эти тиолы могут иметь, например, молекулярный вес от 50 до 20000.Альтернативно, окислительно высушиваемый полиненасыщенный продукт конденсации и тиоловое соединение могут быть включены, если требуется, в один сополимер.Соотношение между количеством ненасыщенных групп и количеством SH-функциональных групп в композиции для покрытия составляет предпочтительно, по крайней мере, 1,5:1. Лучшие результаты получены, если соотношение составляет от 2:1 до 20:1.Фотоинициаторы, необходимые для использования в соответствии с изобретением, обычно представляют собой соединения, активирующимися УФ-излучением и/или дневным светом. Примеры подходящих фотоинициаторов включают: например, кетоны, такие как метилэтилкетон, 2,3-бутандион, 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он, и ароматические кетоны, например, ацетофенон, бензофенон, 4-аминобензофенон, 4,4'-диаминобензофенон, 4,4'-бис(диметиламино)бензофенон, валерофенон, гексанофенон, о-метоксибензофенон,











Формула изобретения
1. Композиция для покрытия, содержащая а) одно или более тиоловых соединений; b) один или более окислительно высушиваемых полиненасыщенных продуктов конденсации одной или более жирных кислот и/или сложных эфиров, одного или более полиолов и необязательно одной или более поликарбоновых кислот и/или ангидридов поликарбоновых кислот и необязательно других структурных блоков и с) один или более фотоинициаторов.2. Композиция для покрытия по п.1, отличающаяся тем, что соотношение между количеством ненасыщенных групп и количеством SH-функциональных групп составляет по крайней мере 1,5:1, предпочтительно от 2:1 до 20:1.3. Композиция для покрытия по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что композиция содержит 1-30 вес.%, предпочтительно 3-20 вес.% тиоловых соединений относительно общего веса твердой смолы.4. Композиция для покрытия по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что один или более изоцианатов используется в качестве структурных блоков для окислительно высушиваемого полиненасыщенного продукта конденсации.5. Композиция для покрытия по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что композиция представляет собой композицию для покрытия с высоким содержанием твердого вещества, содержащую 0-40 вес.%, предпочтительно 0-30 вес.% растворителей.6. Композиция для покрытия по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что композиция представляет собой водную композицию для покрытия.7. Композиция для покрытия по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что фотоинициатор является активным при видимом свете.8. Композиция для покрытия по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что фотоинициатор представляет собой ацилфосфиноксидное соединение, предпочтительно моно-, бис- или трисацилфосфиноксид или их смеси.9. Композиция для покрытия по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что по крайней мере один окислительно высушиваемый полиненасыщенный продукт конденсации представляет собой тиоловое соединение или является одним из тиоловых соединений.