CN105683235B - 可辐射固化的水分散性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可辐射固化的水分散性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、包含后者的涂料组合物、其用途及其制备方法。

Description

可辐射固化的水分散性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯
本发明涉及可辐射固化的水分散性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、包含后者的涂料组合物、其用途及其制备方法。
水分散性氨基甲酸酯丙烯酸酯已知于例如EP-A 98 752或DE-A 2 936 039。这些已知体系的亲水性基于存在的离子位点，尤其是羧酸根基团或磺酸根基团，其具有作为抗衡离子的碱金属阳离子或铵离子。通常存在的胺(用于中和或增加摩尔质量)可引起涂料组合物的黄化。然而，需要目标分子质量以降低膜的粘性。
可辐射固化的水可乳化聚氨酯(甲基)丙烯酸酯已知于例如EP 694531A2、DE19525489A1、DE 19810793A1、DE 19933012A1、DE 19957604A1或EP 1591502A1。
可由引用文件获得的所有产品的共同因素是其中所述的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的制备包括与至少一种二胺或多胺的反应。
DE 10 2010 003308记载了水可乳化的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，其中避免加入用于扩链的胺以减少黄化。
提交日为2012年10月24日的欧洲专利申请12189682.3——其在本申请的优先权日未公开——公开了可辐射固化的、水溶性或水分散性的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，其中在氨基甲酸酯的形成中使用的阻挡剂(stopper)为被一个或两个烃基取代的胺，其中烃基总共具有至少12个碳原子。缺点为此类胺具有低的商业可用性并降低氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的目标亲水性。
国际申请WO 2008/098972和WO 2010/018074公开了氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的水性分散体及其用于喷墨印刷的用途。
在这两个文件中记载的聚氨酯的缺点为它们在长期储存后特性发生改变。
本发明的目的是开发可辐射固化的水分散性氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，其在分散体中展现出良好的稳定性和良好的色素沉着性。
该目的通过基本上由下列组分形成的可辐射固化的水分散性氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)而实现：
(a)至少一种(环)脂族二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，
(b1)至少一种(环)脂族二醇，其摩尔质量小于700g/mol，
(b2)至少一种聚酯二醇，其重均摩尔质量Mw为700至2000且优选地根据DIN 53240的酸值不大于20mg KOH/g，
(c)至少一种具有至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个可自由基聚合的不饱和基团的化合物(c)，
(d)至少一种具有至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个酸基团的化合物，
(e)至少一种碱金属碱，其用于至少部分地中和组分(d)中的酸基团，
(f)任选地至少一种具有恰好一个羟基官能团的一元醇，或至少一种单-C1-C4-烷基胺和二-C1-C4-烷基胺，
(g)至少一种单官能的聚环氧烷聚醚醇。
本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)显示出改进的储存稳定性和良好的色素沉着性。
特别有利地，可将上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)——任选地以与其他可辐射固化的化合物(B)的混合物形式——用作或用于涂料组合物并用于印刷油墨中。
组分(a)为至少一种、优选一种至四种、更优选一种至三种(环)脂族二异氰酸酯和/或多异氰酸酯。
这些为脂族或环脂族二异氰酸酯的单体和/或低聚物。
该化合物的NCO官能度通常为至少1.8且可最高达8，优选1.8至5，更优选2至4。
异氰酸酯基团的量——计算为NCO＝42g/mol——通常为5重量％至25重量％。
二异氰酸酯优选为具有4至20个碳原子的异氰酸酯。典型的二异氰酸酯的实例为脂族二异氰酸酯，例如四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基1,5-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(1,6-二异氰酸根合己烷)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯的衍生物、三甲基己烷二异氰酸酯或四甲基己烷二异氰酸酯；环脂族二异氰酸酯，例如1,4-二异氰酸根合环己烷、1,3-二异氰酸根合环己烷或1,2-二异氰酸根合环己烷、4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷、1-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)、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷或1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷、或2,4-二异氰酸根合-1-甲基环己烷或2,6-二异氰酸根合-1-甲基环己烷，以及3(或4),8(或9)-双(异氰酸根合甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷异构体混合物。
还可存在所述二异氰酸酯的混合物。
特别优选六亚甲基二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4’-二-(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4’-二-(异氰酸根合环己基)甲烷，且非常特别优选异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯。
异佛尔酮二异氰酸酯通常为混合物形式，具体为顺式和反式异构体通常以约60:40至80:20(w/w)的比例、优选约70:30至75:25的比例且更优选约75:25的比例形成的混合物形式。
二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯还可为不同的顺式和反式异构体的混合物形式。
环脂族异氰酸酯为包含至少一种环脂族环体系的那些异氰酸酯。
脂族异氰酸酯为仅包含直链或支链的那些，换言之无环化合物。
还合适的为具有平均大于2个异氰酸酯基团的更高的异氰酸酯。这些合适的实例包括三异氰酸酯，例如三异氰酸根合壬烷。
可用的多异氰酸酯包括具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯、脲二酮(uretdione)二异氰酸酯、具有缩二脲基团的多异氰酸酯、具有氨基甲酸酯基团或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯、包含二嗪三酮基团的多异氰酸酯、脲酮亚胺改性的多异氰酸酯、碳二亚胺、超支化多异氰酸酯、直链或支链C4-C20-亚烷基二异氰酸酯和/或具有总计6至20个碳原子的环脂族二异氰酸酯的聚氨酯-多异氰酸酯预聚物或聚脲-多异氰酸酯预聚物。
可使用的二异氰酸酯和多异氰酸酯优选具有的异氰酸酯基团(以NCO计，分子量＝42g/mol)的含量为10重量％至60重量％，优选15至60重量％，且更优选20重量％至55重量％，基于二异氰酸酯和多异氰酸酯(混合物)计。
优选脂族和/或环脂族——在本说明书的上下文中统称为(环)脂族——二异氰酸酯和多异氰酸酯，实例为上述脂族和/或环脂族二异氰酸酯，或其混合物。
本发明不仅可使用通过将相应胺光气化而获得的那些二异氰酸酯和多异氰酸酯，还可使用在不使用光气的情况下，即通过无光气方法制备的那些二异氰酸酯和多异氰酸酯。根据EP-A-0 126 299(USP 4 596678)、EP-A-126 300(USP 4 596 679)和EP-A-355 443(USP 5 087 739)，例如，(环)脂族二异氰酸酯，例如可通过如下方法制备：将(环)脂族二胺与例如脲和醇反应以得到(环)脂族二氨基甲酸酯，并将所述酯热裂解成相应的二异氰酸酯和醇，所述(环)脂族二异氰酸酯为例如六亚甲基1,6-二异氰酸酯(HDI)、在亚烷基中具有6个碳原子的同分异构的脂族二异氰酸酯、4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷，以及1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或IPDI)。合成通常在循环方法中并且任选地在N-未取代的氨基甲酸酯、碳酸二烷基酯和从反应过程中回收的其它副产物的存在下连续地进行。以此方式获得的二异氰酸酯或多异氰酸酯通常包含非常低或甚至不可测量的比例的氯化化合物，使得产品具有有利的色值(color number)。
在本发明的一种可行的实施方案中，二异氰酸酯和多异氰酸酯(a)具有的可水解的氯的总含量小于200ppm，优选小于120ppm，更优选小于80ppm，甚至更优选小于50ppm，特别小于15ppm，且尤其小于10ppm。这可通过例如ASTM法D4663-98测定。当然，还可使用具有更高氯含量的二异氰酸酯和多异氰酸酯(a)。
二异氰酸酯和多异氰酸酯(a)还可至少部分地呈封闭形式。
优选
1)具有异氰脲酸酯基团并且由芳族、脂族和/或环脂族二异氰酸酯获得的多异氰酸酯。在本文中特别优选相应的脂族和/或环脂族异氰酸根合异氰脲酸酯，特别是基于六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的那些。这些存在的异氰脲酸酯具体为三-异氰酸根合烷基异氰脲酸酯和/或三-异氰酸根合环烷基异氰脲酸酯，其为二异氰酸酯的环状三聚物；或是与它们的包含大于一种异氰脲酸酯环的高级同系物的混合物。异氰酸根合异氰脲酸酯通常具有的NCO含量为10重量％至30重量％、特别为15重量％至25重量％，且平均NCO官能度为2.6至8。
2)具有以芳族、脂族和/或环脂族方式连接(优选以脂族和/或环脂族方式连接)的异氰酸酯基团的脲二酮二异氰酸酯，且特别是由六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯获得的那些。脲二酮二异氰酸酯为二异氰酸酯的环状二聚产物。脲二酮二异氰酸酯可作为单独组分使用或以与其他多异氰酸酯、特别是1)中指定的那些的混合物的形式使用。
3)具有缩二脲基团并具有以芳族、环脂族或脂族方式连接的(优选以环脂族或脂族方式连接的)异氰酸酯基团的多异氰酸酯，尤其为三(6-异氰酸根合己基)缩二脲或它与其高级同系物的混合物。这些具有缩二脲基团的多异氰酸酯通常具有的NCO含量为18％重量至22重量％且平均NCO官能度为2.8至4.5。
4)具有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团并具有以芳族、脂族或环脂族方式连接的(优选以脂族或环脂族方式连接的)异氰酸酯基团的多异氰酸酯，其可例如通过将过量的六亚甲基二异氰酸酯或过量的异佛尔酮二异氰酸酯与一元醇或多元醇反应而获得，所述一元醇或多元醇为例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正癸醇、正十二醇(月桂醇)、2-乙基己醇、正戊醇、硬脂醇、十六烷醇、月桂醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单***、丙烷-1,3-二醇单甲醚、环戊醇、环己醇、环辛醇、环十二醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇、季戊四醇、丁烷-1,4-二醇、己烷-1,6-二醇、丙烷-1,3-二醇、2-乙基丙烷-1,3-二醇、2-甲基丙烷-1,3-二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、丙三醇、1,2-二羟基丙烷、2,2-二甲基乙烷-1,2-二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-1,4-二醇、3-甲基戊烷-1,5-二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇、2,4-二乙基辛烷-1,3-二醇、羟基特戊酸新戊二醇酯、双三羟甲基丙烷、二季戊四醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、环己烷-1,1-二甲醇、环己烷-1,2-二甲醇、环己烷-1,3-二甲醇和环己烷-1,4-二甲醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇或环己烷-1,4-二醇或其混合物。这些具有氨基甲酸酯和/或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯通常具有的NCO含量为12重量％至20重量％且平均NCO官能度为2.5至4.5。
5)含有二嗪三酮基团的多异氰酸酯，优选由六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯获得。此类含有二嗪三酮基团的多异氰酸酯可由二异氰酸酯和二氧化碳获得。
6)含有亚氨基二嗪二酮基团的多异氰酸酯，优选由六亚甲基二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯获得。此类含有亚氨基二嗪二酮基团的多异氰酸酯可借助于特定的催化剂由二异氰酸酯制备。
7)脲酮亚胺改性的多异氰酸酯。
8)碳二亚胺改性的多异氰酸酯。
9)超支化多异氰酸酯，此类多异氰酸酯例如已知于DE-A1 10013186或DE-A110013187。
10)聚氨酯-多异氰酸酯预聚物，由二异氰酸酯和/或多异氰酸酯与醇制备。
11)聚脲-多异氰酸酯预聚物。
多异氰酸酯1)至11)可以混合物形式使用，任选地还以与二异氰酸酯的混合物形式使用。
在本发明的一个实施方案中，组分(a)为环脂族或脂族(优选脂族)的单体二异氰酸酯(a1)和基于环脂族或脂族(优选脂族)的单体二异氰酸酯的多异氰酸酯(a2)的混合物。
在该实施方案中，组分(a1)优选选自六亚甲基二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷或2,4’-二(异氰酸根合环己基)甲烷，且更优选选自异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯，且最优选六亚甲基1,6-二异氰酸酯。
多异氰酸酯(a2)优选为具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯、脲二酮二异氰酸酯、具有缩二脲基团的多异氰酸酯、具有氨基甲酸酯基团或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯或其混合物，更优选具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯、脲二酮二异氰酸酯或具有脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯或其混合物，甚至更优选具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯或具有脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯或其混合物，且特别是具有脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯。
在一个可行的实施方案中，本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯包括脲基甲酸酯基团，使得脲基甲酸酯基团在此类聚氨酯中的含量(计算为C2N2HO3＝101g/mol)为1重量％至28重量％，优选3重量％至25重量％。
在本发明的一个优选的实施方案中，组分(a1)为二异氰酸酯形式的六亚甲基1,6-二异氰酸酯和/或基于其的多异氰酸酯，选自异氰脲酸酯、缩二脲、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯，优选选自异氰脲酸酯、氨基甲酸酯和脲基甲酸酯，更优选选自异氰脲酸酯和脲基甲酸酯，且基于六亚甲基1,6-二异氰酸酯的多异氰酸酯最优选为包含脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯。
在一个特别优选的实施方案中，在包含脲基甲酸酯基团且基于六亚甲基1,6-二异氰酸酯的多异氰酸酯(a2)中，具有恰好一个异氰酸酯-反应性基团和至少一个可自由基聚合的不饱和基团的化合物(c)至少部分地通过脲基甲酸酯基团连接。
最优选地，多异氰酸酯(a2)为一种包含至少一种通过脲基甲酸酯基团连接的羟烷基(甲基)丙烯酸酯并满足下式的多异氰酸酯：
其中
R5为二价亚烷基，其具有2至12个碳原子且可任选地被C1至C4-烷基取代和/或被一个以上氧原子间断，优选具有2至10个碳原子，更优选2至8个且最优选具有3至6个碳原子，
R6为二价亚烷基或亚环烷基，其具有2至20个碳原子且可任选地被C1至C4-烷基取代和/或被一个以上氧原子间断，优选具有4至15个碳原子，更优选具有6至13个碳原子，
R7为氢或甲基，优选氢，以及
x为正数，其统计平均值为2至最高达6，优选2至4。
R5基团的实例为1,2-亚乙基、1,2-亚丙基或1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基或1,4-亚丁基、1,1-二甲基-1,2-亚乙基、1,2-二甲基-1,2-亚乙基、1,5-亚戊基、1,6-亚己基、1,8-亚辛基、1,10-亚癸基或1,12-亚十二烷基。优选1,2-亚乙基、1,2-亚丙基或1,3-亚丙基、1,4-亚丁基和1,6-亚己基，特别优选1,2-亚乙基、1,2-亚丙基和1,4-亚丁基，非常特别优选1,2-亚乙基。
优选地，R6选自1,6-亚己基、 且更优选1,6-亚己基。
在本发明的一个特别优选的实施方案中，R6为1,6-亚己基且R5选自1,2-亚乙基、1,2-亚丙基和1,4-亚丁基，优选选自1,2-亚乙基和1,4-亚丁基，且更优选1,2-亚乙基。
一种市售可得的多异氰酸酯(其中R5＝1,2-亚乙基，R6＝1,6-亚己基且R7＝氢)可购自BASF SE，Ludwigshafen，商品名为LR 9000，其具有的NCO含量为14.5至15.5重量％。
组分(b1)为至少一种、优选一种至三种、更优选一种至两种且最优选恰好一种(环)脂族、尤其是一种或多种脂族二醇，其具有的摩尔质量为小于700g/mol，优选小于600，更优选小于500且最优选小于400g/mol。
环脂族二醇应理解为意指包含至少一个饱和环体系的那些二醇。
脂族二醇为仅包含直链或直链的那些，换言之无环化合物。
脂族二醇的实例为乙二醇、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、庚烷-1,7-二醇、辛烷-1,8-二醇、辛烷-1,2-二醇、壬烷-1,9-二醇、癸烷-1,2-二醇、癸烷-1,10-二醇、十二烷-1,2-二醇、十二烷-1,12-二醇、1,5-己二烯-3,4-二醇、新戊二醇、2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、2,4-二甲基戊烷-2,4-二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇、2,5-二甲基己烷-2,5-二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇、频哪醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇。
优选使用的二醇为乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、新戊二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇、2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇和辛烷-1,8-二醇。特别优选乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、新戊二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇和2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇，非常特别优选乙二醇、丙烷-1,3-二醇、新戊二醇和2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇，且特别是新戊二醇。
环脂族二醇的实例为环戊烷-1,2-二醇和环戊烷-1,3-二醇，环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇和环己烷-1,4-二醇，1,1-双(羟甲基)环己烷、1,2-双(羟甲基)环己烷、1,3-双(羟甲基)环己烷和1,4-双(羟甲基)环己烷，1,1-双(羟乙基)环己烷、1,2-双(羟乙基)环己烷、1,3-双(羟乙基)环己烷和1,4-双(羟乙基)环己烷和双(4-羟基环己烷)异亚丙基。
优选环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇和环己烷-1,4-二醇，1,3-双(羟甲基)环己烷和1,4-双(羟甲基)环己烷和双(4-羟基环己烷)异亚丙基。
优选的二醇(b1)为乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、2,2-二甲基乙烷-1,2-二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇(新戊二醇)、丁烷-1,2-二醇、丁烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、己烷-1,6-二醇或二乙二醇。
特别优选化合物(b1)为乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、新戊二醇、丁烷-1,4-二醇和二乙二醇。
非常特别优选化合物(b1)为乙二醇、新戊二醇和丁烷-1,4-二醇，尤其是新戊二醇。
组分(b2)为至少一种、优选一种至三种、更优选一种至两种且最优选恰好一种聚酯二醇，其具有的重均摩尔质量Mw为700至2000，优选750至1500g/mol(例如通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定)，优选具有的根据DIN 53240的酸值为不大于20mg KOH/g。
聚酯二醇优选至少部分地由环脂族二醇和/或二羧酸单元形成，更优选至少部分地由环脂族二醇单元形成，且最优选包含仅环脂族二醇作为二醇单元以及任何期望的二羧酸单元。
与由纯脂族单元形成的那些相比，此类聚酯二醇具有更高的硬度。此外，与纯芳族单元相比，脂族和环脂族单元具有更小的黄化倾向。
二羧酸单元可为游离酸或其衍生物。
衍生物优选应理解为意指：
-相应的单体或聚合形式的酸酐，
-单烷基酯或二烷基酯，优选单-C1-C4-烷基酯或二-C1-C4-烷基酯，更优选单甲酯或二甲酯，或相应的单乙酯或二乙酯，
-或者单乙烯基酯和二乙烯基酯，以及
-混合酯，优选具有不同C1-C4-烷基组分的混合酯，更优选混合甲基乙酯。
在此文件的上下文中，C1-C4-烷基意指甲基、乙基、异丙基、正丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，优选甲基、乙基和正丁基，更优选甲基和乙基，且最优选甲基。
脂族单元仅具有开链，优选亚烷基链，而环脂族单元除了官能团之外还具有至少一种环体系。芳族单元除了官能团之外还具有至少一种芳族环体系。
脂族二醇的实例为乙二醇；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；庚烷-1,7-二醇；辛烷-1,8-二醇；辛烷-1,2-二醇；壬烷-1,9-二醇；癸烷-1,2-二醇；癸烷-1,10-二醇；十二烷-1,2-二醇；十二烷-1,12-二醇；1,5-己二烯-3,4-二醇；新戊二醇；2-甲基戊烷-2,4-二醇；2,4-二甲基戊烷-2,4-二醇；2-乙基己烷-1,3-二醇；2,5-二甲基己烷-2,5-二醇；2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇；频哪醇；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为整数且n≥4；聚乙二醇-聚丙二醇，其中环氧乙烷与环氧丙烷单元的顺序可为嵌段形式或无规形式；聚四亚甲基二醇；聚丙烷-1,3-二醇。
优选使用的二醇为乙二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇和辛烷-1,8-二醇。
环脂族二醇的实例为环戊烷-1,2-二醇和环戊烷-1,3-二醇，环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇和环己烷-1,4-二醇，1,1-双(羟甲基)环己烷、1,2-双(羟甲基)环己烷、1,3-双(羟甲基)环己烷和1,4-双(羟甲基)环己烷，1,1-双(羟乙基)环己烷、1,2-双(羟乙基)环己烷、1,3-双(羟乙基)环己烷和1,4-双(羟乙基)环己烷和双(4-羟基环己烷)异亚丙基。
优选环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,3-二醇和环己烷-1,4-二醇，1,3-双(羟甲基)环己烷和1,4-双(羟甲基)环己烷和双(4-羟基环己烷)异亚丙基。
脂族二羧酸的实例为草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、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。
环脂族二羧酸的实例为顺式-环己烷-1,2-二羧酸和反式-环己烷-1,2-二羧酸(六氢邻苯二甲酸)，顺式-环己烷-1,3-二羧酸和反式-环己烷-1,3-二羧酸，顺式-环己烷-1,4-二羧酸和反式-环己烷-1,4-二羧酸，1,2-环己-4-烯二羧酸、1,3-环己-4-烯二羧酸或1,4-环己-4-烯二羧酸(四氢邻苯二甲酸)，顺式-环戊烷-1,2-二羧酸和反式-环戊烷-1,2-二羧酸，顺式-环戊烷-1,3-二羧酸和反式-环戊烷-1,3-二羧酸及其衍生物。
芳族二羧酸的实例为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二甲酸酐，优选邻苯二甲酸和间苯二甲酸，特别优选邻苯二甲酸。
组分(c)为至少一种、优选1至3种、更优选恰好一至两种且最优选恰好一种化合物，其具有至少一个、例如一个至三个、优选一个至两个且更优选恰好一个异氰酸酯-反应性基团和至少一个、例如一个至五个、优选一个至三个、更优选一个或两个且最优选恰好一个可自由基聚合的不饱和基团。
异氰酸酯-反应性基团例如可为-OH、-SH、-NH2和-NHR8，其中R8为氢或包含1至4个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。
异氰酸酯-反应性基团可优选为-OH、-NH2或-NHR8，更优选-OH或-NH2，且最优选-OH。
可行的组分(c)的实例包括α,β-不饱和羧酸或乙烯基醚与二醇或多元醇的单酯，所述α,β-不饱和羧酸为例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富马酸、马来酸、丙烯酰胺基乙醇酸(acrylamidoglycolic acid)、甲基丙烯酰胺基乙醇酸(methacrylamidoglycolic acid)，所述二醇或多元醇优选具有2至20个碳原子和至少两个羟基，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,1-二甲基乙烷-1,2-二醇、二丙二醇、三乙二醇、四乙二醇、五乙二醇、三丙二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-1,3-二醇或丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、新戊二醇、己烷-1,6-二醇、2-甲基戊烷-1,5-二醇、2-乙基丁烷-1,4-二醇、1,4-二羟甲基环己烷、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇、二三羟甲基丙烷、赤藓糖醇、山梨糖醇、摩尔量在162至2000之间的聚THF、摩尔量在134至400之间的聚丙烷-1,3-二醇或摩尔量在238至458之间的聚乙二醇。此外，还可使用(甲基)丙烯酸与氨基醇的酯或酰胺，实例为2-氨基乙醇、2-(甲基氨基)乙醇、3-氨基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇或2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-巯基乙醇或多氨基烷烃，例如乙二胺或二亚乙基三胺，或乙烯基乙酸。
此外，平均羟基官能度为2至10的不饱和聚醚醇或聚酯醇或聚丙烯酸酯多元醇也是合适的，虽然较不优选。
烯键式不饱和羧酸与氨基醇反应得到的酰胺的实例为羟烷基(甲基)丙烯酰胺，例如N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、5-羟基-3-氧杂戊基(甲基)丙烯酰胺；N-羟烷基巴豆酰胺，例如N-羟甲基巴豆酰胺；或N-羟烷基马来酰亚胺，例如N-羟乙基马来酰亚胺。
优选使用(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯或(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、1,4-丁烷二醇单(甲基)丙烯酸酯、单(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、单(甲基)丙烯酸1,5-戊二醇酯、单(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、单(甲基)丙烯酸丙三醇酯和双(甲基)丙烯酸丙三醇酯、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯和三羟甲基丙烷双(甲基)丙烯酸酯、单(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、双(甲基)丙烯酸季戊四醇酯和三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯，以及4-羟丁基乙烯基醚、(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸4-氨基丁酯、(甲基)丙烯酸6-氨基己酯、(甲基)丙烯酸2-硫乙酯、2-氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、2-氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、3-氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、2-羟丙基(甲基)丙烯酰胺或3-羟丙基(甲基)丙烯酰胺。特别优选丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯或丙烯酸3-羟丙酯、丁烷-1,4-二醇单丙烯酸酯、3-(丙烯酰基氧基)-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯，以及摩尔质量为106至238的聚乙二醇的单丙烯酸酯。
在一个优选的实施方案中，组分(c)选自丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯或丙烯酸3-羟丙酯和丁烷-1,4-二醇单丙烯酸酯、丙三醇的1,2-或1,3-二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、二三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和五丙烯酸二季戊四醇酯，优选选自丙烯酸2-羟乙酯和甲基丙烯酸2-羟乙酯，且更优选丙烯酸2-羟乙酯。
在一个优选的实施方案中，至少一部分的化合物(c)连接至二异氰酸酯(A)或多异氰酸酯(A)，优选多异氰酸酯(a2)，更优选通过脲基甲酸酯基团连接。在此情况下，连接至多异氰酸酯(a2)的化合物(c)与在本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的制备中以游离形式使用的化合物(c)的摩尔比为例如，90:10至10:90，优选20:80至80:20且更优选30:70至70:30。优选的是，连接至多异氰酸酯(a2)的化合物(c)和在本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的制备中以游离形式使用的化合物(c)为相同的化合物(c)，但它们也可为不同的化合物(c)。
如果组分(c)包括由三羟甲基丙烷、季戊四醇、二三羟甲基丙烷或二季戊四醇的酰化获得的工业混合物，则这些通常以完全地和不完全地丙烯酸酯化的多元醇的混合物形式使用。在那种情况下，非常特别优选由季戊四醇的丙烯酸酯化获得的工业混合物作为组分(c)，所述工业混合物通常具有的根据DIN 53240的羟值为99至115mgKOH/g且主要由三丙烯酸季戊四醇酯和四丙烯酸季戊四醇酯组成，且还可包含少量的二丙烯酸季戊四醇酯。
组分(d)为至少一种、优选恰好一种具有至少一个、例如一个或两个、优选恰好两个异氰酸酯-反应性基团和至少一个酸基团的化合物。
酸基团应理解为意指羧酸、磺酸或膦酸基团，优选羧酸或磺酸基团且更优选羧酸基团。
可行的——尽管较不优选的——化合物(d)包含恰好一个异氰酸酯-反应性基团和至少一个亲水基团，所述亲水基团为阴离子基团或可被转化为阴离子基团。所述化合物的实例为记载于下述文献的那些：EP-A1 703 255，特别是其中的第3页第54行至第4页第38行；DE-A1 197 24 199，特别是其中的第3页第4行至第30行；DE-A1 40 10 783，特别是其中的第3栏第3行至第40行；DE-A1 41 13 160，特别是其中的第3栏第63行至第4栏第4行；以及EP-A2 548 669，特别是其中的第4页第50行至第5页第6行。这些文件在此均以引证的方式作为本发明公开内容的一部分明确地纳入本文中。
可行的化合物(d)为具有下列通式的那些
RG-R3-DG
其中
RG为至少一个异氰酸酯-反应性基团，
DG为至少一个分散性基团，以及
R3为含有1至20个碳原子的脂族基团、环脂族基团或芳族基团。
异氰酸酯-反应性基团RG的实例为-OH、-SH、-NH2或-NHR8(其中R8如上述定义但可不同于其中使用的基团)，优选-OH、-NH2或-NHR8，更优选-OH或-NH2且最优选–OH。
DG的实例为-COOH、-SO3H或-PO3H，以及其阴离子形式，根据本发明其可与作为抗衡离子的任何碱金属离子(例如Li+、Na+、K+或Cs+)结合。
R3优选为亚甲基、1,2-亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,4-亚丁基、1,3-亚丁基、1,6-亚己基、1,8-亚辛基、1,12-亚十二烷基、1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基、1,2-亚萘基、1,3-亚萘基、1,4-亚萘基、1,6-亚萘基、1,2-亚环戊基、1,3-亚环戊基、1,2-亚环己基、1,3-亚环己基或1,4-亚环己基。
此类组分(d)优选为，例如，羟基乙酸、酒石酸、乳酸、3-羟基丙酸、羟基新戊酸、巯基乙酸、巯基丙酸、硫代乳酸、巯基琥珀酸、甘氨酸、亚氨基二乙酸、肌氨酸、丙氨酸、β-丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、氨基丁酸、羟基琥珀酸、羟基癸酸、乙二胺三乙酸、羟基十二烷酸、羟基十六烷酸、12-羟基硬脂酸、氨基萘羧酸、羟基乙烷磺酸、羟基丙烷磺酸、巯基乙烷磺酸、巯基丙烷磺酸、氨基甲烷磺酸、牛磺酸、氨基丙烷磺酸、N-烷基化或N-环烷基化的氨基丙烷磺酸或氨基乙烷磺酸，实例为N-环己基氨基乙烷磺酸或N-环己基氨基丙烷磺酸，以及它们的碱金属、碱土金属或铵盐，且特别优选所述单羟基羧酸和单羟基磺酸，以及单氨基羧酸和单氨基磺酸。
为制备分散体，前述酸，如果它们还不是盐，则部分地或全部用碱金属的碱中和。
化合物(d)优选为具有恰好两个羟基和恰好一个酸基团(优选恰好一个羧酸基团)的化合物。
其实例为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸和二羟甲基戊酸，优选二羟甲基丙酸和二羟甲基丁酸，特别优选的化合物(d)为二羟甲基丙酸。
组分(e)为至少一种用于至少部分地中和组分(d)的酸基团的碱金属碱。
有用的碱性化合物(e)包括碱金属氢氧化物、氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐。特别优选至少部分地、优选全部用氢氧化钠或氢氧化钾中和。引入的化学连接的酸基团的量和酸基团的中和程度(其通常为40至100mol％，优选50至100mol％，更优选60至100，甚至更优选75至100，且尤其是90至100mol％，基于等价物计)优选应足以确保聚氨酯分散于水性介质中，其为本领域技术人员所熟知。
优选地，来自(d)的酸基团的50至100mol％被中和。这带来了分散颗粒的单峰粒径分布并增加了分散体的稳定性。
任选组分(f)为至少一种亲核的醇或胺，优选一元醇或一元胺，其可充当仍存在于氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯中的任何游离的异氰酸酯基团的阻挡剂。
优选的一元醇为具有1至20个、优选1至12个、更优选1至6个、甚至更优选1至4个且尤其是1至2个碳原子的烷醇。
其实例为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正癸醇、正十二烷醇(月桂醇)、2-乙基己醇、环戊醇、环己醇、环辛醇、环十二烷醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单***、二乙二醇、1,3-丙烷二醇单甲醚，优选甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、叔丁醇、正己醇、2-乙基己醇、环戊醇、环己醇和环十二烷醇，更优选甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇和叔丁醇，甚至更优选甲醇和乙醇，且特别是甲醇。
在一个优选的实施方案中，一元醇可为所述环脂族醇，优选环戊醇或环己醇，更优选环己醇。
在另一个优选的实施方案中，一元醇可为所述具有6至20个碳原子的脂族醇，更优选具有8至20个碳原子的那些，最优选具有10至20个碳原子的那些。
在一个特别优选的实施方案中，一元醇为所述脂族醇，更优选具有1至4个碳原子的那些，尤其是甲醇。
相反，优选的阻挡剂(f)为单-C1-C4-烷基胺和二-C1-C4-烷基胺且更优选单烷醇胺或双烷醇胺。其实例特别为二乙胺、二正丁胺、乙醇胺、丙醇胺、N,N-二丙醇胺和N,N-二乙醇胺。
具有比C1-C4-烷基更长的烷基的单烷基胺和二烷基胺从本发明排除，因为这些降低了氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的亲水性。
同样排除在外的是二胺和多官能的胺，因为它们充当增链剂并增加氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的分子量，这使得分散和溶解更困难。
可使用最高达10重量％的阻挡剂(f)，基于待合成的聚氨酯(A)计。
化合物(f)的官能团应满足在氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的制备中剩余的未转化的任意异氰酸酯基团。
必要的化合物(obligatory compound)(g)为至少一种单官能的聚环氧烷聚醚醇，其可通过合适的起始分子的烷氧基化而获得。
适合制备这样的聚环氧烷聚醚醇的起始分子为硫醇化合物、如下通式的单羟基化合物：
R18-O-H
或如下通式的仲单胺，
R16R17N-H
其中
R16、R17和R18各自独立地为C1–C18-烷基、任选地被一个以上氧原子和/或硫原子和/或一个以上取代的或未取代的亚氨基间断的C2-C18-烷基、C6–C12-芳基、C5–C12-环烷基或具有氧、氮和/或硫原子的五至六元杂环，或R16和R17一起形成不饱和的、饱和的或任选被一个以上氧原子和/或硫原子和/或一个以上取代或未取代的亚氨基间断的芳族环，其中提及的基团可各自被官能基团、芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、卤素、杂原子和/或杂环取代。
优选地，R16、R17和R18各自独立地为C1至C4-烷基；更优选地，R16、R17和R18均为甲基。
例如，合适的单官能起始分子可为饱和一元醇，即不具有C-C或C-杂原子双键或单键的那些，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、同分异构的戊醇、同分异构的己醇、同分异构的辛醇和同分异构的壬醇、正癸醇、正十二烷醇、正十四烷醇、正十六烷醇、正十八烷醇、环己醇、环戊醇、同分异构的甲基环己醇或同分异构的羟甲基环己烷、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷或四氢糠醇；芳族醇，例如苯酚、同分异构的甲酚或甲氧基苯酚；芳脂族醇，例如苄醇、茴香醇或肉桂醇；仲单胺，例如二甲胺、二乙胺、二丙胺、二异丙胺、二正丁胺、二异丁胺、双(2-乙基己基)胺、N-甲基环己胺和N-乙基环己胺或二环己胺；杂环仲胺，例如吗啉、吡咯烷、哌啶或1H-吡唑；以及氨基醇，例如2-二甲基氨基乙醇、2-二乙基氨基乙醇、2-二异丙基氨基乙醇、2-二丁基氨基乙醇、3-(二甲基氨基)-1-丙醇或1-(二甲基氨基)-2-丙醇。
优选的起始分子为具有不大于6个碳原子、更优选不大于4个碳原子、最优选不大于2个碳原子的醇，且尤其是甲醇。
适合于烷氧基化反应的环氧烷为环氧乙烷、环氧丙烷、环氧异丁烷、乙烯基环氧乙烷(vinyloxirane)和/或氧化苯乙烯，其在烷氧基化反应中可以任何顺序(用于嵌段共聚物的制备)或以混合物的形式(用于无规共聚物的制备)使用。
优选的环氧烷为环氧乙烷、环氧丙烷及其混合物，特别优选环氧乙烷。
优选的聚醚醇为基于使用上面指定种类的饱和脂族或环脂族醇作为起始分子制备的聚环氧烷聚醚醇的那些。非常特别优选基于使用在烷基中具有1至4个碳原子的饱和脂族醇制备的聚环氧烷聚醚醇的那些。尤其优选的聚环氧烷聚醚醇为由甲醇开始制备的那些。
一元聚环氧烷聚醚醇以共聚的形式每分子平均包含通常至少2个环氧烷单元，优选5个环氧乙烷单元，更优选至少7个且最优选至少10个。
一元聚环氧烷聚醚醇以共聚的形式每分子平均包含通常最高达90个环氧烷单元，优选环氧乙烷单元，优选最高达45个，更优选最高达40个且最优选最高达30个。
一元聚环氧烷聚醚醇的摩尔质量优选为最高达4000，更优选不大于2000g/mol，最优选不小于500，特别是1000±500g/mol且尤其是500至1000g/mol。
因此优选的聚醚醇为下式的化合物
R18-O-[-Xi-]s-H
其中
R18如上述定义，
S为2至90、优选5至45、更优选7至40且最优选10至30的整数，以及
对于i＝1至s，各Xi可独立地选自-CH2-CH2-O-、-CH2-CH(CH3)-O-、-CH(CH3)-CH2-O-、-CH2-C(CH3)2-O-、-C(CH3)2-CH2-O-、-CH2-CHVin-O-、-CHVin-CH2-O-、-CH2-CHPh-O-和-CHPh-CH2-O-，优选选自-CH2-CH2-O-、-CH2-CH(CH3)-O-和-CH(CH3)-CH2-O-，且更优选-CH2-CH2-O-，
其中Ph为苯基且Vin为乙烯基。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的组成通常如下：
(a)以(a1)和(a2)的总和计，100mol％的异氰酸酯官能团，
(b)以(b1)和(b2)的总和计，5至35mol％、优选15至35mol％的羟基官能团(基于(a)中的异氰酸酯官能计)，
(c)20至80mol％、优选30至70mol％的羟基官能团(基于(a)中的异氰酸酯官能团计)，
(d)20至60mol％、优选25至50mol％的羟基官能团(基于(a)中的异氰酸酯官能团计)，
(e)60至100mol％、优选80至100mol％的碱(基于(d)中的酸官能团计)，
(f)0至30mol％、优选5至30mol％、更优选10至25mol％的与异氰酸酯反应的羟基或氨基官能团(基于(a)中的异氰酸酯官能团计)，
(g)0.5至10mol％、优选1至5mol％的羟基官能团(基于(a)中的异氰酸酯官能团计)，
条件是组分(b)、(c)、(d)和(g)中的异氰酸酯-反应性基团的总和为70至100mol％的异氰酸酯-反应性基团，优选75至100mol％且更优选80至100mol％(基于(a)中的异氰酸酯官能团计)。组分(b)、(c)、(d)和(g)的反应可优选通过在异氰酸酯基团的转化率为60至100％、更优选70至100％且最优选75至100％时加入组分(f)来停止。
当组分(a)的异氰酸酯基团为两种不同组分(a1)和(a2)的形式时，(a1)与(a2)的比例(基于其中存在的异氰酸酯基团的量计)为4:1至1:4，优选2:1至1:4，更优选1:1至1:4且最优选1:3至1:4。另外，当然，组分(a1)和(a2)的总和的值仅基于一种组分(a)。
可适当地使用过量(例如，最高达140mol％，优选最高达130mol％且更优选最高达125mol％)的包含异氰酸酯基团的组分(a)，即组分(a1)和(a2)的总和，相对于OH-官能团计。当至少一种使用的组分——尤其是吸湿性化合物(b)——包含以与羟基官能竞争的方式与异氰酸酯官能团反应的水时，这是尤其优选的。
聚氨酯(A)的分子量可为例如1000至50000g/mol的最大值，优选3000至30000g/mol，更优选5000至25000g/mol，且最优选为至少5000g/mol，例如借助凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
在本发明的一个实施方案中，聚氨酯(A)具有的玻璃化转变温度为不大于50℃，优选不大于40℃，可通过例如差热分析法(DSC)测定且以10℃/min的加热速率根据ASTM3418/82测定。
在本发明的一个优选的实施方案中，聚氨酯(A)不包含任何游离的NCO基团。
根据本发明，氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)通过下述方法由组分(a)至(g)制备：首先装入至少组分(b)和(c)以及任选地至少部分地、优选全部的(d)，然后将异氰酸酯(a)加入该首先装入的组分的混合物中。
为此，优选首先装入组分(b)的计划用量的至少一半，优选至少65％，更优选至少75％且尤其是全部量。
此外，优选首先装入组分(c)的计划用量的至少一半，优选至少65％，更优选至少75％且尤其是全部量。
优选首先装入组分(d)的计划用量的至少一半，优选至少65％，更优选至少75％且尤其是全部量。
然后将异氰酸酯(a)加入该组分(b)和(c)以及任选(d)的混合物中。这可持续完成，分两个以上的部分完成或一次性加入完成。
优选同时加入至少部分地、优选全部的组分(a1)和(a2)以避免在形成的聚氨酯(A)中具有升高比例的(a1)或(a2)的区域。
然后使反应混合物在搅拌或泵循环下在25至100℃、优选40至90℃的温度下反应持续3至20个小时、优选4至12个小时的时间。
在反应过程中，温度可保持恒定或持续增加或逐步增加。
通常，当存在于反应混合物中的组分已基本上反应时，例如已反应至至少50％的程度，优选至少75％的程度，加入组分(f)。
该反应通过加入合适的催化剂而加速。这类催化剂可由文献获知，例如，G.Oertel(编辑)，Polyurethane[Polyurethanes]，第3版，1993，Carl Hanser Verlag，Munich-Vienna，第104至110页，第3.4.1.节"Katalysatoren"[Catalysts]；优选为有机胺，尤其是脂族叔胺、环脂族叔胺或芳族叔胺，酸和/或路易斯-酸性(Lewis-acidic)有机金属化合物；更优选路易斯-酸性有机金属化合物。这些优选为路易斯-酸性有机金属化合物，其中锡化合物例如是一种选择，例如有机羧酸的锡(II)盐，例如二乙酸锡(II)、二辛酸锡(II)、二(乙基己酸)锡(II)和二月桂酸锡(II)；以及有机羧酸的二烷基锡(IV)盐，例如二乙酸二甲基锡、二乙酸二丁基锡、二丁酸二丁基锡、二(2-乙基己酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡和二乙酸二辛基锡。此外，可以使用锌(II)盐，例如二辛酸锌(II)。
金属络合物，如铁、钛、铝、锆、镁、镍、锌和钴的乙酰丙酮酸盐也是可行的。
Blank等人在Progress in Organic Coatings，1999，第35卷，第19-29页中记载了其他金属催化剂。
使用的不含锡和锌的替代物包括锆、铋、钛和铝的化合物。这些为例如四乙酰丙酮酸锆(例如购自King Industries的4205)；二酮酸锆(例如购自KingIndustries的XC-9213；XC-A 209和XC-6212)；二酮酸铝(例如购自KingIndustries的5218)。
有用的锌和铋化合物包括其中使用下述阴离子的那些：F–、Cl–、ClO–、ClO3 –、ClO4 –、Br–、I–、IO3 –、CN–、OCN–、NO2 –、NO3 –、HCO3 –、CO3 2–、S2–、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代表1至20的数字。优选其中阴离子符合式(CnH2n–1O2)–和(Cn+1H2n–2O4)2–的羧酸盐，其中n为1至20。特别优选具有通式(CnH2n–1O2)–的单羧酸根作为阴离子的盐，其中n代表1至20的数。在本文中，应特别注意的是甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、己酸盐、新癸酸和2-乙基己酸盐。
在锌催化剂中，优选羧酸锌，特别优选具有至少六个碳原子、最优选至少八个碳原子的羧酸盐的那些，尤其是二乙酸锌(II)或二辛酸锌(II)或新癸酸锌(II)。市售可得的催化剂为例如购自OMG Borchers GmbH，Langenfeld,Germany的Kat 22。
在铋催化剂中，优选羧酸铋，特别优选具有至少六个碳原子的羧酸盐的那些，尤其是辛酸铋、乙基己酸铋、新癸酸铋或新戊酸铋；例如购自King Industries的K-KAT 348、XC-B221；XC-C227、XC 8203和XK-601；购自TIB Chemicals的TIB KAT 716、716LA、716XLA、718、720、789和购自Shepherd Lausanne的那些，以及例如购自OMG Borchers GmbH，Langenfeld，Germany的Kat 24；315；320。
不同金属的混合物可包含在，例如，购自OMG Borchers GmbH，Langenfeld，Germany的Kat 0245中。
在钛化合物中，优选四烷氧基钛Ti(OR)4，特别优选具有1至8个碳原子的醇ROH的那些，例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、正庚醇、正辛醇，优选甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、叔丁醇，更优选异丙醇和正丁醇。
这些催化剂适合于溶剂系、水系和/或封闭(blocked)的体系。
WO 2004/076519和WO 2004/076520中记载了尤其用于嵌段多异氰酸酯的转化的钼催化剂、钨催化剂和钒催化剂。
优选的路易斯-酸性有机金属化合物为二乙酸二甲基锡、二丁酸二丁基锡、二(2-乙基己酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二辛酸锌(II)、乙酰丙酮酸锆、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚烷二酮酸锆和2-乙基己酸铋。
然而，特别优选二月桂酸二丁基锡、新癸酸铋和2-乙基己酸铋，非常特别优选新癸酸铋和2-乙基己酸铋。
可通过存在的酸，例如通过具有pKa<2.5的酸(如EP 2316867A1中所述)或具有pKa在2.8至4.5之间的酸(如WO 04/029121A1中所述)，来额外地增加催化剂的活性。优选使用pKa不大于4.8、更优选不大于2.5的酸。
根据本发明优选不使用催化剂进行反应，但是在该情况下反应混合物必须经受更高的温度和/或更长的反应时间。
为了在反应过程中避免不想要的(甲基)丙烯酸酯基团的聚合，可加入聚合引发剂。此类引发剂例如记载于WO 03/035596中的第5页第35行至第10页第4行，其在此以引证的方式纳入本公开内容。
本发明的一个优选的实施方案可包括使用可结合的聚合引发剂，即具有-OH或-NH2基团(即异氰酸酯-反应性基团)的那些。这些引发剂的一个优选实例为4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶N-氧基。
当NCO值已经达到理论转化率值的至少95％的程度、优选至少97％的程度且更优选至少98％的程度时，可认为反应已经结束。
如果仍存在未转化的异氰酸酯基团，则所述反应可通过在上述反应条件下与阻挡剂(f)反应来完成。
在制备之后，将反应混合物分散或稀释于水中。
一旦二异氰酸酯或多异氰酸酯(a)与具有异氰酸酯-反应性基团的组分的反应完成，就可以例如通过蒸馏除去使用的任何有机溶剂。
这通常建立了35-45的固含量，但是后者还可为最高达60％。
分散体中的平均粒径通常为10至150nm，优选15至120nm，更优选20至100nm，最优选20至90nm。
在颜料分散体的情况下，在制备聚氨酯(A)之后加入一种以上的颜料和任选的水。优选建立10至80％、优选至65％、更优选40至65％范围内的固含量。
聚氨酯(A)与颜料的重量比可在宽的范围内变化。在本发明的一个实施方案中，聚氨酯(A)与颜料的重量比处于5:1至1:10、优选3:1至1:8、更优选1:1至1:6的范围内。
随后，将聚氨酯(A)和颜料分散。分散可在适合于分散的任何装置中进行。实例包括例如购自Skandex的振荡器(shaker apparatus)。优选地，聚氨酯(A)和颜料在下述仪器中分散：例如超声仪、高压匀化器、2-辊研磨机、3-辊研磨机、4-辊研磨机或5-辊研磨机、小型研磨机、亨舍尔混合机(Henschel mixer)、震动研磨机(shaking mill)、Ang研磨机、齿轮研磨机、玻珠研磨机、湿磨机、砂磨机、磨碎机(attritor)、胶体研磨机、带有Ultra-Turrax搅拌器的超声匀化器，且特别是通过研磨在下述仪器中分散：例如2-辊研磨机、3-辊研磨机、4-辊研磨机或5-辊研磨机、小型研磨机、震动研磨机、Ang研磨机、齿轮研磨机、玻珠研磨机、湿磨机、砂磨机、胶体研磨机、球磨机，尤其是搅拌的球磨机。
已发现，合适的用于分散的持续时间为例如10分钟至48小时，尽管还可想到更长的时间。优选的用于分散的持续时间为15分钟至24小时。
在分散操作中压力和温度条件通常是不严格的；例如已发现标准压力是合适的。已发现，合适的温度为例如10℃至100℃、优选至80℃的范围内的温度。
颜料的分散体提供着色的水性分散体。在本发明的一个实施方案中，本发明的水性分散体具有的固含量范围为10至80％，优选至65％，更优选40至60％。
在进行分散操作的过程中，可以加入常规研磨助剂。
为配制可辐射固化的涂料组合物或印刷油墨，可想到且优选的是，将氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)与至少一种其他的、优选不同于(A)的低分子量(甲基)丙烯酸酯(B)混合。该(甲基)丙烯酸酯(B)优选包含可溶于或分散于氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的水性分散体中的那些(甲基)丙烯酸酯。
低分子量的(甲基)丙烯酸酯(B)优选具有至少两个、优选至少三个、更优选三至四个(甲基)丙烯酸酯官能团且平均分子量最高达1000g/mol，优选最高达750g/mol。
在一个优选的实施方案中，低分子量的(甲基)丙烯酸酯(B)可为(环)脂族的、更优选脂族的缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸的反应产物。
有用的实例为脂族多元醇的缩水甘油醚。大量的此类产品是商业上供应的。特别优选全部氢化的双酚A、F或B类的聚缩水甘油基化合物，且最优选多元醇的缩水甘油醚，例如丁烷-1,4-二醇、环己烷-1,4-二甲醇、新戊二醇、己烷-1,6-二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇的缩水甘油醚。
尤其优选的是丙烯酸与丁烷-1,4-二醇二缩水甘油醚的反应产物。
在另一个优选的实施方案中，化合物(B)为多官能的(甲基)丙烯酸酯，优选烷氧基化(优选丙氧基化和/或乙氧基化、更优选乙氧基化)的多官能的醇的丙烯酸酯。
这些实例为式(VIIIa)至(VIIId)的化合物的(甲基)丙烯酸酯，优选丙烯酸酯
其中
R1和R2各自独立地为氢或C1-C18-烷基，优选C1-C4-烷基，其任选地被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代，
k、l、m、q各自独立地为1至10的整数，优选1至5且更优选1至3，以及
对于i＝1至k、1至l、1至m以及1至q，各Xi可独立地选自-CH2-CH2-O-、-CH2-CH(CH3)-O-、-CH(CH3)-CH2-O-、-CH2-C(CH3)2-O-、-C(CH3)2-CH2-O-、-CH2-CHVin-O-、-CHVin-CH2-O-、-CH2-CHPh-O-和-CHPh-CH2-O-，优选选自-CH2-CH2-O-、-CH2-CH(CH3)-O-和-CH(CH3)-CH2-O-，且更优选-CH2-CH2-O-，
其中Ph为苯基且Vin为乙烯基。
其中未取代的或被芳基、烷基、芳氧基、烷氧基、杂原子和/或杂环取代的C1-C18-烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、2,4,4-三甲基戊基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,1,3,3-四甲基丁基，优选甲基、乙基或正丙基，最优选甲基或乙基。
优选单一地至多重地(vigintuply)、更优选三重地至十重地乙氧基化的、丙氧基化的或混合地乙氧基化和丙氧基化的、以及特别是仅乙氧基化的新戊二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷或季戊四醇的(甲基)丙烯酸酯。
存在的低分子量的(甲基)丙烯酸酯(B)为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的量(重量)的最高达3倍，优选为所述量的0.1至2倍，更优选为所述量的0.1至0.5倍。
优选地，这样的(A)和(B)的制剂每kg固体((A)和(B)的总和)具有至少1.0mol、优选至少1.5mol且更优选至少2.0mol的(甲基)丙烯酸酯官能团。
这些涂料组合物可包含其他成分：
如果涂料组合物的固化不使用电子束但通过UV辐射进行，则优选存在至少一种可引发烯键式不饱和双键的聚合的光敏引发剂。
光敏引发剂可为，例如，技术人员已知的光敏引发剂，实例为下述文献中指明的那些：“Advances in Polymer Science”，第14卷，Springer Berlin 1974或K.K.Dietliker，Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings，Inks andPaints，第3卷；Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization，P.K.T.Oldring(编辑)，SITA Technology Ltd，London。
可行的选择包括，例如单酰基氧化膦或双酰基氧化膦，如记载于例如EP-A 7 508、EP-A 57 474、DE-A 196 18 720、EP-A 495 751或EP-A 615 980中，实例为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(购自BASF SE的TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸乙酯(购自BASF SE的TPO L)、二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(购自BASF SE的819)、二苯甲酮类、羟基苯乙酮、苯基乙醛酸及其衍生物，或这些光敏引发剂的混合物。实例包括二苯甲酮、苯乙酮、乙酰萘醌(acetonaphthoquinone)、甲基乙基酮、苯戊酮(valerophenone)、苯己酮(hexanophenone)、α-苯基苯丁酮、对-吗啉代苯丙酮(p-morpholinopropiophenone)、二苯并环庚酮(dibenzosuberone)、4-吗啉代二苯甲酮、4-吗啉代脱氧苯偶姻、对-二乙酰基苯、4-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-四氢萘酮、9-乙酰基菲、2-乙酰基菲、10-噻吨酮、3-乙酰基菲、3-乙酰基吲哚、9-芴酮、1-茚满酮、1,3,4-三乙酰基苯、噻吨-9-酮、吨-9-酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二-异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、苯偶姻、苯偶姻异丁基醚、氯代吨酮、苯偶姻四氢吡喃基醚、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻丁基醚、苯偶姻异丙基醚、7H-苯偶姻甲基醚、苯并[de]蒽-7-酮、1-萘醛、4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、米氏酮(Michler’s酮)、1-萘乙酮、2-萘乙酮、1-苯甲酰基环己-1-醇、2-羟基-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-羟基苯乙酮、苯乙酮二甲基缩酮、邻-甲氧基二苯甲酮、三苯基膦、三-邻-甲苯基膦、苯并[a]蒽-7,12-二酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰缩酮如苯偶酰二甲基缩酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、蒽醌类(如2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2-戊基蒽醌)和丁烷-2,3-二酮。
还合适的是如DE-A 198 26 712、DE-A 199 13 353或WO 98/33761中所述的苯基乙醛酸酯类的无黄化或低黄化的光敏引发剂。
作为光敏引发剂，同样还可想到聚合光敏引发剂，例如羧基甲氧基二苯甲酮与具有可变摩尔质量、优选200-250g/mol的聚四亚甲基二醇的二酯(CAS 515136-48-8)，以及CAS 1246194-73-9、CAS 813452-37-8、CAS 71512-90-8、CAS 886463-10-1，或其他聚合二苯甲酮衍生物，其种类例如可以由Rahn AG,Switzerland以商标名BP市购。
在一个优选的实施方案中，使用的光敏引发剂为具有至少一种具有引发活性的基团的倍半硅氧烷(silsesquioxane)化合物，其种类记载于WO 2010/063612A1，尤其是其中第2页第21行至第43页第9行中，优选第2页第21行至第30页第5行，以及在WO 2010/063612A1的实施例中记载的化合物，在此作为本发明的公开内容的一部分以引证的方式纳入。
典型的混合物包括，例如，2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-2-酮和1-羟基环己基苯基酮、二(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二苯甲酮和1-羟基环己基苯基酮、二(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和1-羟基环己基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-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2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
在这些光敏引发剂中优选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、二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、二苯甲酮、1-苯甲酰基环己-1-醇、2-羟基-2,2-二甲基苯乙酮和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
涂料组合物包含的光敏引发剂的量优选为0.05至10重量％，更优选0.1至8重量％，尤其是0.2至5重量％，基于氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的总量计。
涂料组合物还可包含常规的涂料添加剂，例如流动控制剂、消泡剂、UV吸收剂、染料、颜料和/填料。
合适的填料包括硅酸盐，例如可通过四氯化硅的水解获得的硅酸盐，例如购自Degussa的硅质土；滑石；硅酸铝、硅酸镁和碳酸钙等。合适的稳定剂包括典型的UV吸收剂，例如N,N’-草酰二苯胺、三嗪和苯并***(后者可作为产品由获得)，以及二苯甲酮。它们可单独使用或与合适的自由基清除剂一起使用，实例为位阻胺，例如2,2,6,6-四甲基哌啶、2,6-二叔丁基哌啶或其衍生物，例如双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。稳定剂的用量通常为0.1至5.0重量％，基于制剂中存在的“固体”组分计。
颜料实际上是如DIN 55944中定义的水不溶性的、细分散的有机或无机着色剂。本发明的水性分散体的制备方法优选从有机颜料开始，包括炭黑。此外，白色颜料同样是优选的，尤其是二氧化钛。下面给出了具有特别良好的适应性的颜料的实例。
有机颜料：
–单偶氮颜料：C.I.颜料棕25；C.I.颜料橙5、13、36和67；C.I.颜料红1、2、3、5、8、9、12、17、22、23、31、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、52:1、52:2、53、53:1、53:3、57:1、63、112、146、170、184、210、245和251；C.I.颜料黄1、3、73、74、65、97、151和183；
–双偶氮颜料：C.I.颜料橙16、34和44；C.I.颜料红144、166、214和242；C.I.颜料黄12、13、14、16、17、81、83、106、113、126、127、155、174、176和188；
–三苯并芘二酮颜料：C.I.颜料红168(C.I.还原橙3)；
–蒽醌颜料：C.I.颜料黄147和177；C.I.颜料紫31；
–蒽醌颜料：C.I.颜料黄147和177；C.I.颜料紫31；
–蒽素嘧啶颜料：C.I.颜料黄108(C.I.还原黄20)；
–喹吖啶酮颜料：C.I.颜料红122、202和206；C.I.颜料紫19；
–喹酞酮(Quinophthalone)颜料：C.I.颜料黄138；
–二噁嗪颜料：C.I.颜料紫23和37；
–黄烷士酮颜料：C.I.颜料黄24(C.I.还原黄1)；
–阴丹酮颜料：C.I.颜料蓝60(C.I.还原蓝4)和64(C.I.还原蓝6)；
–异吲哚啉颜料：C.I.颜料橙69；C.I.颜料红260；C.I.颜料黄139和185；
–异吲哚啉酮颜料：C.I.颜料橙61；C.I.颜料红257和260；C.I.颜料黄109、110、173和185；
–异蒽酮紫颜料：C.I.颜料紫31(C.I.还原紫1)；
–金属络合物颜料：C.I.颜料黄117、150和153；C.I.颜料绿8；
–芘酮(Perinone)颜料：C.I.颜料橙43(C.I.还原橙7)；C.I.颜料红194(C.I.还原红15)；
–二萘嵌苯颜料：C.I.颜料黑31和32；C.I.颜料红123、149、178、179(C.I.还原红23)、190(C.I.还原红29)和224；C.I.颜料紫29；
–酞菁颜料：C.I.颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6和16；C.I.颜料绿7和36；
–皮蒽酮颜料：C.I.颜料橙51；C.I.颜料红216(C.I.还原橙4)；
–硫靛蓝颜料：C.I.颜料红88和181(C.I.还原红1)；C.I.颜料紫38(C.I.还原紫3)；
–三芳基碳鎓颜料：C.I.颜料蓝1、61和62；C.I.颜料绿1；C.I.颜料红81、81:1和169；C.I.颜料紫1、2、3和27；C.I.颜料黑1(苯胺黑)；
C.I.颜料黄101(醛连氮)；
C.I.颜料棕22；
无机颜料：
–白色颜料：二氧化钛(C.I.颜料白6)、锌白、颜料级氧化锌、硫酸钡、硫化锌；铅白；碳酸钙；
–黑色颜料：氧化铁黑(C.I.颜料黑11)、铁-锰黑、尖晶石黑(C.I.颜料黑27)；炭黑(C.I.颜料黑7)；
–彩色颜料：氧化锆、氧化铬水合物绿；铬绿(C.I.颜料绿48)；钴绿(C.I.颜料绿50)；群青绿；钴蓝(C.I.颜料蓝28和36)；群青蓝；铁蓝(C.I.颜料蓝27)；锰蓝；群青紫；钴紫和锰紫；氧化铁红(C.I.颜料红101)；硫硒化镉(C.I.颜料红108)；钼酸红(C.I.颜料红104)；群青红；
氧化铁棕、混合棕、尖晶石和刚玉相(C.I.颜料棕24、29和31)、铬橙；
氧化铁黄(C.I.颜料黄42)；镍钛黄(C.I.颜料黄53；C.I.颜料黄157和164)；铬钛黄；硫化镉和硫化镉锌(C.I.颜料黄37和35)；铬黄(C.I.颜料黄34)、锌黄、碱土金属铬酸盐；锑黄；钒酸铋(C.I.颜料黄184)；
-干涉颜料：基于涂布的金属片的金属效应颜料；基于金属氧化物涂布的云母片的珠光颜料；液晶颜料。
在本发明的上下文中优选的颜料包括单偶氮颜料(尤其是色淀BONS颜料、萘酚AS颜料)、双偶氮颜料(尤其是二芳基黄颜料、双乙酰基乙酰苯胺(bisacetoacetanilide)颜料、双偶氮吡唑啉酮(disazopyrazolone)颜料)、喹吖啶酮颜料、喹酞酮颜料、芘酮颜料、酞菁颜料、三芳基碳颜料(碱性蓝颜料、色淀若丹明、含有络合阴离子的染料盐)、异吲哚啉颜料、白色颜料和炭黑。
特别优选的颜料的具体实例为：炭黑、二氧化钛、C.I.颜料黄138、C.I.颜料红122和146、C.I.颜料紫19、C.I.颜料蓝15:3和15:4、C.I.颜料黑7、C.I.颜料橙5、38和43和C.I.颜料绿7。
本发明的分散体特别适合作为水性涂料组合物或用于水性涂料组合物中，更优选用于涂布基板，例如木材、纸、织物、皮革、羊毛状物、塑料表面、玻璃、陶瓷、矿物建筑材料如水泥块和纤维水泥板，以及尤其是用于金属或涂布金属的涂布。
基板可任选地进行预处理和/或预涂布；例如，塑料膜可在施用之前用电晕放电处理或用底漆预涂布。
在塑料中，应特别强调聚碳酸酯；聚乙烯，例如PE、HDPE、LDPE；聚丙烯，例如PP、定向PP(OPP)、双轴定向的PP(BOPP)；聚酰胺，例如和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
优选的基板为纸，尤其是新闻用纸、硬纸板、卡纸板，含聚酯的膜、含聚乙烯的膜和含聚丙烯的膜，以及玻璃。塑料膜还可任选地用金属处理。
特别有利地，本发明的分散体可用于涂布木材和木基材料，以及含木材的基板如纤维板。还可想到的是涂布含有纤维素纤维的基板，例如纸、硬纸板或卡纸板。最优选地，所述分散体适合于下列物质的涂布：橡木、云杉、松树、山毛榉、枫、胡桃、麦哥利木(macoré)、栗子、悬铃木、洋槐、桉树(ash)、桦木、石松和榆树，以及软木树。
本发明的分散体可单独使用或作为混合物使用，然后它们增加了所述制剂的颜料着色性(pigmentability)。
基板通过本领域技术人员已知的常规方法涂布，通过将至少一种涂料组合物以所需厚度施用至待涂布的基板上，然后将挥发性成分从涂料组合物除去。如果需要，此操作可重复一次或不止一次。可以已知的方式施用至基板，例如通过喷雾、抹涂、刮涂、刷涂、滚动、辊涂或浇注。涂层厚度通常在约3至400g/m2、优选10至200g/m2和更优选10至80g/m2的范围内。
任选地，当以彼此层叠的方式施加多层涂料组合物层时，可以在每次涂布操作之后进行辐射固化和中间研磨操作。
辐射固化通过暴露于高能辐射(即，UV辐射或日光，优选波长为250至600nm的光)或通过用高能电子(电子束：150至300keV)辐照而完成。使用的辐射源的实例包括高压汞蒸气灯、激光、脉冲灯(闪光灯)、卤灯或准分子灯(excimer lamp)。在UV固化的情况下通常足以用于交联的辐射剂量为80至3000mJ/cm2。优选低压汞灯、中压灯和高压灯，其可任选地用镓或铁掺杂，以及额外地LED灯。
辐照还可任选地在缺乏氧的情况下进行，例如在惰性气氛中。合适的惰性气体优选为氮气、稀有气体、二氧化碳或燃烧气。此外，辐照可通过将涂料组合物用透明介质覆盖而进行。透明介质为例如聚合物膜、玻璃或液体，例如水。特别优选以DE-A1 199 57 900中所述方式辐照。
在一个优选的方法中，通过将用涂料组合物处理的基板以恒定的速度传送通过辐射源而持续地进行固化。为此，必要的是，涂料组合物的固化速率应足够高。
可采用该随时间而变化的固化过程，特别是当在物件的涂布之后进行另一处理步骤时，所述另一处理步骤中膜表面与另一物件直接接触或机械地连续工作。
本发明还提供包含至少一种本发明的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)和优选至少一种颜料的印刷油墨。
本发明的另一方面为一种制备本发明的用于印刷法的印刷油墨的方法。在本发明的制备用于印刷法的印刷油墨的方法中，例如，在一个以上的步骤中，将至少一种本发明的水性分散体、水、任选地至少一种颜料和任选地至少一种添加剂彼此混合。
本发明的用于印刷法的印刷油墨可包含在印刷工业和涂料工业中特别地用于水性印刷油墨的其他常规添加剂。实例包括防腐剂，例如1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(从AveciaLim.购得的Proxel商品)及其碱金属盐；戊二醛和/或四羟甲基甘脲，抗氧化剂；除气剂/消泡剂，例如乙炔二醇和乙氧基化的乙炔二醇，其通常每摩尔乙炔二醇包含20至40mol的环氧乙烷且还可具有分散效果；粘度调节剂；流动控制助剂；润湿剂(例如基于下列物质的润湿性表面活性剂：乙氧化的或丙氧化的脂肪醇或含氧醇，环氧丙烷-环氧乙烷嵌段共聚物，油酸或烷基酚的乙氧基化物，烷基酚醚硫酸盐，烷基多苷，烷基膦酸盐，烷基苯基膦酸盐，烷基磷酸盐，烷基苯基磷酸盐或优选地聚醚硅氧烷共聚物，尤其是烷氧基化的2-(3-羟基丙基)七甲基三硅氧烷，其通常包含7至20个且优选7至12个环氧乙烷单元的嵌段，和2至20个且优选2至10个环氧丙烷单元的嵌段，并且可以0.05重量％至1重量％的量存在于着色剂制剂中)；抗沉降剂；光泽改进剂；助流剂；胶粘改进剂；防结皮剂；去光剂；乳化剂；稳定剂；疏水剂(hydrophobizer)；光-稳定性添加剂；手感改进剂(hand improver)；抗静电剂；调节pH的碱，例如三乙醇胺，或调节pH的酸，尤其是羧酸，例如乳酸或柠檬酸。如果这些试剂为本发明的用于印刷法的印刷油墨的一部分，则其总量通常为2重量％，尤其是1重量％，基于本发明的着色剂制剂以及尤其是本发明的用于印刷法的印刷油墨的重量计。
本发明的用于印刷法的印刷油墨还可包含另一种光敏引发剂。
在本发明的一个实施方案中，本发明的用于印刷法的印刷油墨具有的动态粘度范围为10至2000mPa·s，优选10至1500mPa·s，更优选10至1250mPa·s，且最优选10至1000mPas，所述动态粘度根据DIN 53018在23℃下测量。
为调节粘度，将增稠剂加入印刷油墨中以调节粘度可能是有必要的。
在本发明的一个实施方案中，本发明的用于印刷法的印刷油墨的表面张力为25至70mN/m，尤其是30至60mN/m，所述表面张力根据DIN 53993在25℃下测量。
在本发明的一个实施方案中，本发明的用于印刷法的印刷油墨的pH为5至10，优选7至10。
本发明的用于印刷法的印刷油墨完全地显示了有利的施用特性和良好的干燥特征，并产生高品质的印刷图像，即高的亮度和色调深度以及高的对摩擦(轻摩擦、水摩擦和湿摩擦)的坚牢度的印刷图像。它们特别适合于在涂布的和未涂布的纸以及卡纸板和PE/PP/PET膜上印刷。本发明的印刷油墨的特别优点是，它们表现了改进的附着在印刷辊或印刷滚筒上的印刷油墨残留物的再溶解，这些残留物源于之前的印刷操作或者在印刷操作中断之后被部分地干燥。在通过凸版印刷法印刷的情况下，这样改进的再溶解是尤其有利的，但是不是唯一。
本发明的另一个方面为一种通过除了喷墨印刷之外的印刷法使用至少一种本发明的印刷油墨来印刷平面或三维(优选平面)基板的方法。在本发明的印刷法的一个优选的变型中，将至少一种本发明的印刷油墨印刷至基板上然后用光化辐射处理。
其中可使用本发明的印刷油墨的印刷法优选为胶印、凸版印刷、柔性版印刷、照相凹版印刷和凹版印刷，更优选柔性版印刷和照相凹版印刷。
在所谓的机械印刷法中，例如胶印、凸版印刷、柔性版印刷或凹版印刷，通过用印刷杆接触印刷滚筒或已用印刷油墨涂了油墨的印刷形式将印刷油墨转移至印刷杆。用于这些应用的印刷油墨通常包含溶剂、着色剂、粘结剂和任选地各种添加剂。粘结剂有助于形成油墨膜并将组分(例如颜料或填料)固定在油墨膜中。根据相容性，用于这些应用的印刷油墨通常包含介于10重量％和50重量％之间的粘结剂。
在印刷操作之后将印刷用调墨油作为底油施用至印刷杆或作为涂料施用至经印刷的印刷杆。使用印刷用调墨油例如以保护印刷图像、改进印刷油墨在印刷杆上的粘合性或用于审美的目的。所述施用通常借助印刷机中的上光单元线上进行。
印刷用调墨油不包含任何着色剂，但是除了与印刷油墨成分通常相似的以外。
用于机械印刷法的印刷油墨包括用于胶印和凸版印刷的具有高粘度的所谓的糊状印刷油墨和用于柔性版印刷和凹版印刷的具有相对低粘度的所谓的液体印刷油墨。
在本发明的一个优选的实施方案中，柔性版印刷操作可通过例如用不同地着色的本发明的印刷油墨在单独的印刷站相继地印刷任选地预处理的待涂布的基板而进行。在单独的印刷站之间，优选进行至少部分干燥，更优选全部干燥。
优选地，单独的印刷站，与干燥站一起，围着中央的辊布置，但是还可以使用偏转装置在每个单独的印刷站沿着一个辊输送基板。
在运行通过所有的印刷站之后，将完成的印刷图像干燥并用电子束充分地固化。
本发明的印刷油墨和印刷用调墨油可任选地包含其他添加剂和助剂。添加剂和助剂的实例为填料，如碳酸钙、氧化铝水合物或硅酸铝或硅酸镁。蜡增加耐磨损性并有助于增加润滑。
实例为尤其是聚乙烯蜡，氧化的聚乙烯蜡、石油蜡或地蜡。可使用脂肪酸酰胺增加表面的平滑。
增塑剂用于增加干燥的膜的弹性。实例为苯二甲酸酯，例如苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二异丁酯、苯二甲酸二辛酯；柠檬酸酯或己二酸的酯。为分散所述颜料，可以使用分散助剂。在本发明的液体印刷油墨或印刷用调墨油中，有利地可免除附着力促进剂，尽管不意图排除使用附着力促进剂。所有添加剂和助剂的总量通常不超过20重量％，且优选为0-10重量％，基于所有成分的总和计。
根据印刷法，本发明的印刷油墨施用至基板的层厚度不同，且可例如为最高达10μm，优选0.1至8μm，更优选0.2至7μm，甚至更优选1至5μm且尤其为1至4μm。
对于凸版印刷/柔性版印刷，通常的印刷油墨层的厚度为2至4μm，对于胶印为1至2μm，对于凹版印刷为2至8μm，以及对于丝网印刷为20至30μm。
本发明的用于印刷法的印刷油墨可通过光化辐射固化；例如，波长范围为200nm至450nm的光化辐射是合适的。例如，能量范围在70mJ/cm2至2000mJ/cm2之内的光化辐射是合适的。光化辐射可适当地例如持续地或以闪光的形式引入。
本发明的一个优选的实施方案包括在合适的电子闪光装置中借助例如能量范围为70至300keV、优选150至200keV的电子束进行印刷油墨的固化。借助电子束进行固化的一个优势在于，与用UV光固化的印刷油墨相比，由此固化的印刷油墨通常具有更好的耐磨程度(rub-fastness)。
在借助电子束进行固化的情况下，本发明的印刷油墨优选不包含任何光敏引发剂(E)。这样的优势在于通过辐照产生的光敏引发剂的可迁移组分不保留在涂料中。当将涂料预期用于与食物和饮料接触时，这是尤其有利的。
电子闪光装置与印刷表面的距离介于1至100cm之间，优选5至50cm。
当然，还可以使用多种用于固化操作的辐射源，以获得最佳固化所需的辐射剂量。
在本发明的一个实施方案中，在印刷操作之后以及使用光化辐射处理之前进行中间干燥，例如热干燥或使用IR辐射干燥。合适的条件为，例如，温度范围为30至120℃，时间范围为10秒至24小时，优选最高达30分钟，更优选最高达5分钟。合适的IR辐射为例如波长范围大于800nm的IR辐射。用于中间干燥的合适的装置为例如用于中间热干燥的干燥箱或真空干燥箱，以及额外地IR灯。
在暴露至光化辐射的过程中形成的热还可具有中间干燥效果。
然而，本发明的印刷油墨和使用本发明的印刷油墨生产的印刷品还可在曝露或不曝露于光化辐射下进行热固化。例如，可以通过在25至150℃，优选100至150℃，更优选120至150℃范围内的温度下进行干燥以固定使用本发明的印刷油墨生产的印刷品。
在一个优选的实施方案中，辐射还可在不含氧的情况下或在贫氧气氛下或在惰性气氛下进行，在贫氧气氛中例如氧的分压小于18kPa，优选0.5至18kPa，更优选1至15kPa，甚至更优选1至10kPa且尤其是1至5kPa。合适的惰性气体优选为氮气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气或燃烧气。氧的分压也可通过降低环境压力来降低。
水性涂料组合物的优点在于分散的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯具有高稳定性，并与颜料结合表现出良好的色素沉着特性。
本发明通过以下非限制性的实施例详细说明。
实施例1
在搅拌槽中，将下列物质在350份丙酮中均化：69份二羟甲基丙酸、19份新戊二醇、144份VP 9327(BASF SE；基于己二酸、间苯二甲酸和环己烷二甲醇的聚酯二醇，其具有的平均羟值为140mgKOH/g)、29份丙烯酸2-羟基乙酯、62份A1020E(BASF SE；甲醇-起始的平均羟值为50mgKOH/g的聚乙二醇)和1份TBK(BASFSE；2,6-二叔丁基甲酚)，随后在20分钟内平行地计量加入463份LR 9000(BASF SE；不饱和的多异氰酸酯，其基于丙烯酸2-羟基乙酯和异氰酸酯当量重量为约290g/mol的六亚甲基二异氰酸酯)和35份六亚甲基二异氰酸酯。将反应混合物加热至65℃并保持反应至剩余异氰酸酯的含量低至0.9重量％的NCO。在将获得的预聚物用300份丙酮稀释后，剩余异氰酸酯的含量通过与25份二乙醇胺反应而转化。在将反应混合物用203份10％氢氧化钠水溶液中和并通过加入1200份水分散之后，蒸馏出丙酮以获得一种分散体，其具有39重量％的固体、7.5的pH、300mPa·s的粘度和12 000g/mol的重均分子量。
对比实施例1(三乙胺中和)
在搅拌槽中，将下列物质在210份丙酮中均化：41份二羟甲基丙酸、11份新戊二醇、86份VP 9327(BASF SE；基于己二酸、间苯二甲酸和环己烷二甲醇的聚酯二醇，其具有的平均羟值为140mgKOH/g)、17份丙烯酸2-羟基乙酯、37份A1020E(BASF SE；甲醇-起始的平均羟值为50mgKOH/g的聚乙二醇)和0.5份TBK(BASFSE；2,6-二叔丁基甲酚)，随后在20分钟内平行地计量加入278份LR 9000(BASF SE；不饱和的多异氰酸酯，其基于丙烯酸2-羟基乙酯和异氰酸酯当量重量为约290g/mol的六亚甲基二异氰酸酯)和21份六亚甲基二异氰酸酯。将反应混合物加热至65℃并保持反应至剩余异氰酸酯的含量低至0.9重量％的NCO。在将获得的预聚物用200份丙酮稀释后，剩余异氰酸酯的含量通过与14份二乙醇胺反应而转化。在将反应混合物用32份三乙胺水溶液中和并通过加入810份水分散之后，蒸馏出丙酮以获得一种分散体，其具有39重量％的固体、7.4的pH、1100mPa·s的粘度和23 000g/mol的重均分子量。
对比实施例2(无Pluriol A1020E和三乙胺中和)
在搅拌槽中，将下列物质在210份数的丙酮中均化：44份二羟甲基丙酸、12份新戊二醇、92份VP 9327(BASF SE；基于己二酸、间苯二甲酸和环己烷二甲醇的聚酯二醇，其具有的平均羟值为140mgKOH/g)、23份丙烯酸2-羟基乙酯和0.5份TBK(BASF SE；2,6-二叔丁基甲酚)，随后在20分钟内平行地计量加入296份LR9000(BASF SE；不饱和的多异氰酸酯，其基于丙烯酸2-羟基乙酯和异氰酸酯当量重量为约290g/mol的六亚甲基二异氰酸酯)和22份六亚甲基二异氰酸酯。将反应混合物加热至65℃并保持反应至剩余异氰酸酯的含量低至0.9重量％的NCO。在将获得的预聚物用200份丙酮稀释后，剩余异氰酸酯的含量通过与17份二乙醇胺反应而转化。在将反应混合物用33份三乙胺中和并通过加入810份水分散之后，蒸馏出丙酮以获得一种分散体，其具有39重量％的固体、7.6的pH、3300mPa·s的粘度和38 000g/mol的重均分子量。
特性：
(1)生产的分散体的特性
可以看出，即使在长期储存后，本发明的分散体也保留着其稳定性，而对比实施例的分散体失去了它们的特性。

Claims (19)

1.可辐射固化的水分散性氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其基本上由以下物质形成
(a)至少一种环脂族或脂族二异氰酸酯和/或多异氰酸酯，
(b1)至少一种环脂族或脂族二醇，其具有小于700g/mol的摩尔质量，
(b2)至少一种聚酯二醇，其具有700至2000的重均摩尔质量Mw，
(c)至少一种具有至少一个异氰酸酯-反应性基团和至少一个可自由基聚合的不饱和基团的化合物(c)，
(d)至少一种具有至少一个异氰酸酯-反应性基团和至少一个酸基团的化合物，
(e)至少一种碱金属碱，其用于至少部分地中和组分(d)的酸基团，
(f)任选地至少一种具有恰好一个羟基官能团的一元醇，或至少一种单-C1-C4-烷基胺、二-C1-C4-烷基胺、单烷醇胺或双烷醇胺，
(g)至少一种单官能的聚环氧烷聚醚醇，
其中，排除具有比C4-烷基更长的烷基的单烷基胺和二烷基胺。
2.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(b2)聚酯二醇具有根据DIN53240测定的不大于20mg KOH/g的酸值。
3.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(a)为环脂族或脂族的单体二异氰酸酯(a1)和基于环脂族或脂族的单体二异氰酸酯的多异氰酸酯(a2)的混合物。
4.权利要求3的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(a1)选自六亚甲基二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4’-或2,4’-双(异氰酸根合环己基)甲烷。
5.权利要求3或4的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中多异氰酸酯(a2)为具有异氰脲酸酯基团的多异氰酸酯、脲二酮二异氰酸酯、具有缩二脲基团的多异氰酸酯、具有氨基甲酸酯或脲基甲酸酯基团的多异氰酸酯。
6.权利要求3或4的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中多异氰酸酯(a2)为下式的化合物
其中
R5为二价亚烷基，其具有2至12个碳原子且可任选地被C1至C4-烷基基团取代和/或被一个以上的氧原子间断，
R6为二价亚烷基或亚环烷基，其具有2至20个碳原子且可任选地被C1至C4-烷基基团取代和/或被一个以上的氧原子间断，
R7为氢或甲基，且
X为正数，其统计平均值为2至最高达6。
7.权利要求6的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中
R5为具有2至10个碳原子的二价亚烷基，
R6为具有4至15个碳原子的二价亚烷基或亚环烷基，
R7为氢，
X为统计平均值为2至4的正数。
8.权利要求6的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中
R5为具有2至8个碳原子的二价亚烷基，
R6为具有6至13个碳原子的二价亚烷基或亚环烷基。
9.权利要求6的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中
R5为具有3至6个碳原子的二价亚烷基。
10.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(b1)选自乙二醇、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、庚烷-1,7-二醇、辛烷-1,8-二醇、辛烷-1,2-二醇、壬烷-1,9-二醇、癸烷-1,2-二醇、癸烷-1,10-二醇、十二烷-1,2-二醇、十二烷-1,12-二醇、1,5-己二烯-3,4-二醇、新戊二醇、2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇、2-甲基戊烷-2,4-二醇、2,4-二甲基戊烷-2,4-二醇、2-乙基己烷-1,3-二醇、2,5-二甲基己烷-2,5-二醇、2,2,4-三甲基戊烷-1,3-二醇、频哪醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇。
11.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(c)选自丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯或丙烯酸3-羟基丙酯和丁烷-1,4-二醇单丙烯酸酯、丙三醇的1,2-二丙烯酸酯或1,3-二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、二三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和五丙烯酸二季戊四醇酯。
12.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(d)为二羟甲基丙酸。
13.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(f)为单-C1-C4-烷基胺或二-C1-C4-烷基胺。
14.权利要求1的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，其中组分(f)选自二乙胺、二正丁胺、乙醇胺、丙醇胺、N,N-二丙醇胺和N,N-二乙醇胺。
15.一种水性涂料组合物，其包含
-至少一种权利要求1至14中任一项的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)，
-任选地至少一种低分子量的(甲基)丙烯酸酯(B)，其可溶于或分散于氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(A)的水性分散体中，
-任选地至少一种颜料，和
-任选地至少一种光敏引发剂。
16.权利要求15的涂料组合物用于涂布木材、纸、织物、皮革、羊毛状物、塑料表面、玻璃、陶瓷、矿物建筑材料、水泥块、纤维水泥板或金属的用途。
17.权利要求16的用途，其中所述涂料组合物用于涂布经涂布的金属。
18.权利要求15的涂料组合物作为印刷油墨的用途。
19.一种使用权利要求18的印刷油墨印刷聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET和纸的方法。
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