CN1390893A - 一种辐射固化涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辐射固化涂料，尤其是一种紫外光或电子束引发的固化涂料。辐射固化涂料中的(甲基)丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物一般通过多元醇和二异氰酸酯或多异氰酸酯反应制备。现有技术的多元醇通常采用聚醚多元醇等，存在各类问题。本发明中多元醇采用聚氨酯多元醇，能够弥补丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物用于光纤涂料、光学胶时的不足之处。具有成本低、氨酯键合数目高，容易达到力学的坚韧性，耐化学性高、水解稳定性高、热稳定性优异等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种辐射固化涂料，尤其是一种紫外光或电子束引发的固化涂料。
背景技术
目前用于单层或双层涂覆的光纤涂料、光学胶的辐射固化涂料通常是基于(甲基)丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化的环氧树脂低聚物或其组合，配以一些添加剂，如：光引发剂，稳定剂，选择性粘接促进剂等，有时添加活性稀释剂来调整配方的粘度以及涂料另外的一些性能。(甲基)丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物在紫外光固化光纤涂料中具有特别广泛的应用。在此类辐射固化涂料中，(甲基)丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物一般通过多元醇和二异氰酸酯或多异氰酸酯反应制备。其中多元醇通常采用聚醚多元醇、碳氢多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚硅氧烷多元醇。
不同的多元醇所合成的丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物均具有各自的优点和缺陷。聚醚多元醇广泛的应用于光纤涂料。聚乙二醇(PEG)，聚丙二醇(PPG)，聚四氢呋喃(PTHF)是普遍采用的聚醚多元醇。然而聚乙二醇(PEG)的亲水性却限制了其在光纤涂料中的应用；聚丙二醇(PPG)具有较强的疏水性，但是热稳定性较差；聚四氢呋喃(PTHF)多元醇是热稳定性较好，但是其结晶性使其不适合作为低温下使用的光纤的涂料，因为在低温下，该涂层会发生变脆以至脱落。碳氢多元醇具有较高的疏水性，使得其与活性稀释剂不相容。聚酯多元醇的水解稳定性较差，由于光纤有时需要在高湿度的环境中工作数十年，所以聚酯多元醇在光纤涂料方面的应用受到了一定的限制。聚碳酸酯多元醇的水解稳定性比聚酯多元醇要高，但是聚碳酸酯多元醇一般比较难于制备，使得其使用成本较高，限制了其应用。聚硅氧烷多元醇粘接性较差，并且价格昂贵。
发明内容
本发明的目的就是提供一种采用新的多元醇配方的辐射固化涂料，从而能够弥补丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物用于光纤涂料、光学胶时的不足之处。
本发明是这样实现的：一种辐射固化涂料，包括低聚物、活性稀释剂、光引发剂、热稳定剂、选择性粘接促进剂，低聚物采用(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化环氧低聚物或其组合，所述的(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物至少是以下列物质制成：(A)聚氨酯多元醇或聚酰胺多元醇与聚氨酯多元醇共混物；(B)二异氰酸酯或多异氰酸酯；(C)2一羟基丙烯酸乙酯。
物质(A)基于聚氨酯多元醇可以与其它多元醇混合组成，如聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烷烃多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚硅氧烷多元醇。
所述的低聚物占涂料总重量的20％～70％，其他组分占80％～30％。
该涂料可作为内层光纤涂料、外层光纤涂料、光纤单层涂料、光纤再涂层涂料、光缆材料，以及光学粘结剂。
最终的涂料具有氨酯键合数目高，容易达到力学的坚韧性，耐化学性高、水解稳定性高、热稳定性优异等优点，并且制造成本较低。
聚氨酯多元醇可以从市场(如King Industries公司)购得，根据美国专利(US 4,704,446)中的报道，也可以通过氨基封端的聚醚与碳酸乙酯，碳酸丙酯反应制备。根据文献报道，聚氨酯多元醇可以简单的通过二元醇与二异氰酸酯或多异氰酸酯反应制备，通过二元醇与二异氰酸酯或多异氰酸酯的化学计量配比可以控制其分子量。
根据文献美国专利(US 4,822,518)及其所引用的参考文献，聚酰胺多元醇或聚酰胺多元醇与聚氨酯多元醇共混物可以通过聚烷基酯和过量1摩尔的(链)烷醇胺反应制备。
当得到了多元醇，根据详尽的文献报道，就可以与二异氰酸酯或多异氰酸酯合成相应的丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物。当合成了丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物，它们可以单独使用也可以与其它丙烯酸酯化的聚氨酯、丙烯酸酯化的环氧树脂低聚物结合在一起使用。在最终的配方中通常还包括活性稀释剂，光引发剂，热稳定剂，粘接促进剂。活性稀释剂及其它的添加剂是为了使涂料具有最佳的性能，如：合适的粘度，较长的储存期；同时使得固化后的涂层的机械性能达到最佳，如：模量，伸长率，粘接性等。
具体实施方式
实施例1：在反应器中首先加入二异氰酸酯(例如：IPDI)、催化剂(DBTDL，0.06％)，将等当量的聚氨酯多元醇加入反应器之中，其加入速度应控制在使反应器中的混合物温度不超过80℃为宜。持续加热反应器使反应混合物在65℃下保温2小时，然后将等当量的2一羟基丙烯酸乙酯(2-HEA)一次性加入，并在65℃下再保温1小时，这样生成了预聚物。取预聚物20kg，将80kg的活性稀释剂、光引发剂、热稳定剂、选择性粘接促进剂等加入，持续在65℃下保温2小时，即制得100kg涂料。测得粘度为5300cps(25℃)、弹性模量为2.0Mpa、弹性为140％，适用于内层光纤涂料。
实施例2：在反应器中首先加入多异氰酸酯和催化剂，将等当量的聚氨酯多元醇与聚酰胺多元醇混合物加入反应器之中。持续加热反应器使反应混合物在65℃下保温2小时，然后将等当量的2一羟基丙烯酸乙酯(2-HEA)一次性加入，并在65℃下再保温1小时，即生成了预聚物。取预聚物70kg，将30kg的活性稀释剂、光引发剂、热稳定剂、选择性粘接促进剂等加入，持续在65℃下保温2小时，即制得100kg涂料。测得粘度为6500cps(25℃)、弹性模量为850Mpa、弹性为21％，适用于外层光纤涂料。
实施例3：在反应器中首先加入多异氰酸酯和催化剂，将聚氨酯多元醇加入反应器之中。持续加热反应器使反应混合物在65℃下保温2小时，然后将等当量的2一羟基丙烯酸乙酯(2-HEA)一次性加入，并在65℃下再保温1小时，即生成了预聚物。取预聚物55kg，将45kg的活性稀释剂、光引发剂、热稳定剂、选择性粘接促进剂等加入，持续在65℃下保温2小时，即制得100kg涂料。测得粘度为6200cps(25℃)、弹性模量为55Mpa、弹性为60％，适用于光纤单层涂料。
Claims (5)
1、一种辐射固化涂料，包括低聚物、活性稀释剂、光引发剂、热稳定剂、选择性粘接促进剂，低聚物采用(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物、(甲基)丙烯酸酯化环氧低聚物或其组合，其特征在于所述的(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯低聚物至少是以下列物质制成：
(A)聚氨酯多元醇、聚酰胺多元醇或聚酰胺多元醇与聚氨酯多元醇共
混物中的一种；
(B)二异氰酸酯或多异氰酸酯；
(C)2一羟基丙烯酸乙酯。
2、如权利要求1所述的一种辐射固化涂料，其特征在于所述的物质(A)基于聚氨酯多元醇可以与其它多元醇混合组成。
3、如权利要求1所述的一种辐射固化涂料，其特征在于所述低聚物占涂料重量的20％～70％，其他组分占80％～30％。
4、如权利要求2所述的一种辐射固化涂料，其特征在于所述的其它多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烷烃多元醇、聚碳酸酯多元醇或聚硅氧烷多元醇。
5、如权利要求1、2、3或4所述的一种辐射固化涂料，其特征在于该涂料可作为内层光纤涂料、外层光纤涂料、光纤单层涂料、光纤再涂层涂料、光缆材料，以及光学粘结剂。
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Legal Events
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Owner name: SHANGHAI PHICHEM OPTOELECTRONIC MATERIAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: FEIKAI PHOTOELECTRIC MATERIAL CO LTD, SHANGHAI Effective date: 20110727 |
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Effective date of registration: 20110727 Address after: 201206, 169 Jinqiao Road, Jinqiao Export Processing Zone, Shanghai, Pudong New Area Patentee after: SHANGHAI PHICHEM MATERIAL Co.,Ltd. Address before: 201206 room 615, 211 Nanjing Road, Jinqiao Export Processing Zone, Shanghai, Pudong New Area Patentee before: SHANGHAI PHICHEM Corp. |
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Date of cancellation: 20110719 Granted publication date: 20050504 Pledgee: Pudong Productivity Promotion Center, Shanghai Pledgor: SHANGHAI PHICHEM Corp. Registration number: 2008310000430 |
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| CX01 | Expiry of patent term |
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