專利名稱：紫外光固化皮革或人造革水性涂料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工領域中的水性光固化涂料，特別涉及應用于皮革或人造革加工等行業(yè)的紫外光固化皮革或人造革水性涂料。
背景技術：
傳統(tǒng)的皮革、人造革表面處理包括溶劑型單組份聚氨酯、雙組份聚氨酯，固含量一般為30～40％，對環(huán)境污染較大。經(jīng)單組份聚氨酯處理的皮革施工簡單、干燥速度快，但涂膜耐溶劑性、耐腐蝕性、耐磨性較差；雙組份聚氨酯綜合性能較好，但干燥時間慢、生產(chǎn)效率較低，應用水性聚氨酯體系處理皮革、人造革表面，是目前制革領域的一種新趨勢，光固化水性體系兼顧了水性體系和光固化體系的優(yōu)點。美國專利4268580報道了用丙烯酸酯共聚物，苯乙烯，丙烯酸環(huán)氧樹脂，醋酸丁酯為原料的光固化溶劑型皮革涂料。美國專利6599955還報道了可用于金屬，塑料，皮革等表面處理的光固化丙烯酸聚氨酯油性體系。水性光固化體系在皮革，人造革上的應用目前未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種紫外光固化皮革或人造革水性涂料，并將其應用于皮革、人造革等物質(zhì)的表面罩光及保護，用以改善這些物質(zhì)的表觀質(zhì)量，提高其耐磨、耐水、耐老化、耐擦、抗化學藥品等性能。
本發(fā)明的技術解決方案是涂料采用低溫柔韌性好、水分散性穩(wěn)定、固化速度快的水性脂肪族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯樹脂作為光活性預聚體，根據(jù)需要加入適量水性丙烯酸酯單體，再加入光引發(fā)劑。
本發(fā)明的紫外光固化皮革或人造革水性涂料組份及含量如下，以重量百分比計水性脂肪族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯 30～80％
水性丙烯酸酯單體0～30％去離子水18～65％光引發(fā)劑1～10％所述的水性脂肪族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯可用脂肪族或芳香族多異氰酸酯、2，2-二羥甲基丙酸、聚四甲撐二醇、含羥基的丙烯酸酯單體、去離子水和溶劑DMF為原料合成。
其中R1＝H或CH3X是 或 Y是 Z是聚四甲撐二醇。
Z是聚四甲撐二醇(Mn＝2000)或聚四甲撐二醇(Mn＝1000)或它們之間的任意混合物。合成水性聚氨酯丙烯酸酯所用聚四甲撐二醇能提供涂層十分優(yōu)良的耐水性、耐繞曲疲勞性、低溫柔韌性，從而滿足經(jīng)處理后的皮革或人造革的使用條件。
可以使用的多異氰酸酯有六次甲基二異氰酸脂(HDI)、甲苯二異氰酸脂，其中使用HDI合成的水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯樹脂具有優(yōu)良的耐候性。
可以使用的帶羥基的丙烯酸酯單體有丙烯酸羥乙酯。
使用2，2-二羥甲基丙酸(DMPA)，在聚氨酯丙烯酸酯樹脂主鏈上引入羧基，最終獲得水性聚氨酯丙烯酸酯樹脂。N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的使用是為了DMPA更好的溶于反應體系，促進反應順利進行。
合成反應所用催化劑為二月桂酸二丁基錫(樹脂用量的0.005～0.01Wt％)，阻聚劑為對羥基苯甲醚(0.05～0.1Wt％)。
所述的水性丙烯酸酯單體包括烷氧化的單官能度或多官能度丙烯酸酯，如2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇單羥基丙烯酸酯或它們的任意混合物。
所述的光引發(fā)劑包括4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮、1-羥基-1-環(huán)己基苯甲酮、低聚-羥基酮或它們之間的任意混合物。
本發(fā)明的紫外光固化皮革或人造革水性涂料的制備方法是將上述各組份按比例混合后，在40～50℃下攪拌約0.5小時左右，用200目濾布過濾后包裝，即得本發(fā)明所述紫外光固化皮革或人造革水性涂料。
本發(fā)明涂料為皮革、人造革等的表面處理提供了一種性能優(yōu)良的專用光固化水性涂料，所得涂膜平整、光滑、耐溫、耐油等，同時具有極佳的低溫耐韌性。
本發(fā)明涂料涂飾后的皮革，具有光澤高、手感好、耐磨耗、不易斷裂、彈性好、耐低溫性和耐繞曲性能優(yōu)良等特點；此外，本發(fā)明乳液對織物的成膜性好、粘接強度高，能賦予織物柔軟、豐滿的手感，改善織物耐磨性、抗皺性、回彈性、通透性、耐水性和耐熱性等。
本發(fā)明的提出的水性光固化涂料的應用不僅具有高效節(jié)能、產(chǎn)品無毒、無污染，具有用水易清洗性，涂層可薄涂性，而且涂料所形成的膜光澤度高，手感好，具有十分優(yōu)良的耐水性、耐繞曲疲勞性、低溫柔韌性和抗菌性，能顯著提高所涂物體的表觀質(zhì)量。作為頂層光亮劑在裝飾方面達到了溶劑性涂飾的效果。能制備成固體含量范圍為10～80Wt％的穩(wěn)定乳夜，最高固體含量可達到80Wt％。
具體實施方案下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述。
合成實施例1.
水性芳香族聚氨酯丙烯酸酯(A-1)的制備在裝有回流冷凝管(帶干燥管)、攪拌器和滴液漏斗的三口燒瓶中加入2，2-羥甲基丙酸28克，加入50毫升干燥后的DMF使其完全溶解后，再加入聚四甲撐二醇(Mn＝2000)240克，開動攪拌，在40～50℃下加入甲苯二異氰酸脂80克，在55～65℃下恒溫反應24小時，然后在此溫度下滴加36克丙烯酸羥乙酯和0.2克催化劑二月桂酸二丁基錫和0.1克阻聚劑對羥基苯甲醚，反應2小時后，升溫至85℃繼續(xù)反應0.5小時，然后加入一定量的去離子水，攪拌均勻，即得產(chǎn)物A-1。
合成實施例2.
水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(A-2)的制備在裝有回流冷凝管(帶干燥管)、攪拌器和滴液漏斗的三口燒瓶中加入2，2-羥甲基丙酸28克，加入50毫升干燥后的DMF使其完全溶解后，再加入聚四甲撐二醇(Mn＝2000)240克，開動攪拌，在40～50℃下加入六次甲基二異氰酸脂75克，在55～65℃下恒溫反應24小時，然后在此溫度下滴加36克丙烯酸羥乙酯和0.2克催化劑二月桂酸二丁基錫和0.1克阻聚劑對羥基苯甲醚，反應2小時后，升溫至85℃繼續(xù)反應0.5小時，然后加入一定量的去離子水，攪拌均勻，即得產(chǎn)物A-2。
實施例1.
水性芳香族聚氨酯丙烯酸酯(A-1) 35％乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯6％去離子水55％4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮4％將上述各組份按比例混合后，在40～50℃下攪拌約0.5小時左右，用200目濾布過濾后包裝，即得本發(fā)明所述紫外光固化皮革或人造革水性涂料。將此涂料噴涂于人造PU革上，50℃下流平3分鐘，經(jīng)紫外光照射固化后測其性能，所得結(jié)果見表1。
實施例2水性芳香族聚氨酯丙烯酸酯(A-1)40％聚乙二醇丙烯酸酯 5％去離子水 50％4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮 5％樣品制作方法同實施例1，涂膜性能如表1。
實施例3水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(A-2)48％去離子水 45％4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮 5％1-羥基-1-環(huán)己基苯甲酮2％樣品制作方法同實施例1，涂膜性能如表1。
實施例4水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(A-2)75％去離子水 22％4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮 3％樣品制作方法同實施例1，涂膜性同樣可達到實施利1的性能。
實施例5.
水性芳香族聚氨酯丙烯酸酯(A-1)35％聚乙二醇二丙烯酸酯和聚丙二醇單羥基丙烯酸酯的混合物 30％去離子水 27％4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮 8％樣品制作方法同實施例1，涂膜性同樣可達到實施利1的性能。
表1 涂膜性能比較

權利要求
1.一種紫外光固化皮革或人造革水性涂料，其特征是以重量百分比計，所述的涂料的組份及含量為水性脂肪族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯 30～80％水性丙烯酸酯單體 0～30％去離子水 18～65％光引發(fā)劑 1～10％。
2.如權利要求1所述的涂料，其特征是所述的水性脂肪族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯的結(jié)構通式為 其中R1＝H或CH3；X是 或 Y是 Z是聚四甲撐二醇。
3.如權利要求1所述的涂料，其特征是所述的水性丙烯酸酯單體包括2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇單羥基丙烯酸酯或它們的任意混合物。
4.如權利要求1所述的涂料，其特征是所述的光引發(fā)劑包括4’-(2-羥乙氧基)-2-羥基-2-甲基苯丙酮、1-羥基-1-環(huán)己基苯甲酮、低聚-羥基酮或它們之間的任意混合物。
5.如權利要求2所述的樹脂，其特征是所述的聚四甲撐二醇是分子量為1000、分子量為2000或分子量為1000和2000的聚四甲撐二醇混合物。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工領域中的水性光固化涂料，特別涉及應用于皮革或人造革加工等行業(yè)的紫外光固化皮革或人造革水性涂料。以重量百分比計，所述的涂料的組份及含量為水性脂肪族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯30～80％，水性丙烯酸酯單體0～30％，去離子水18～65％，光引發(fā)劑1～10％。涂料經(jīng)紫外光固化后，所得漆膜平整光滑，附著力好，具有優(yōu)異的低溫柔韌性，極大地改善了被裝飾的表觀質(zhì)量。
文檔編號C09D175/14GK1696226SQ200410038049
公開日2005年11月16日 申請日期2004年5月14日 優(yōu)先權日2004年5月14日
發(fā)明者梁亮, 胡輝, 梁逸增, 伍松 申請人:湖南亞大新材料科技股份有限公司