[发明专利]耐磨涂层组合物和涂层制品

说明书

发明领域

本发明涉及耐磨涂层组合物。更具体地，本发明涉及包含 硅溶胶的耐磨涂层组合物，该硅溶胶包含在可聚合的(甲基)丙烯酸酯 粘合剂中分散的二氧化硅纳米颗粒，其中该可聚合的(甲基)丙烯酸酯 在所述涂层组合物被固化而形成硬质涂层之后保持基本上未交联。该 涂层组合物在不用底涂层的情况下常常显示出对有机基材例如聚碳酸 酯的良好粘合力。

背景技术

对于许多应用、尤其是例如遮风屏、透镜和消费电子制品 而言，希望使用塑料基材、包括透明塑料基材。为了最大限度地减少 划痕以及其他形式的劣化，常常对基材施加透明的“硬质涂层”作为 保护层。常用底涂层来提高硬质涂层与基材之间的粘合力。希望获得 可在不用底涂层的情况下粘附到这些基材上并同时保持其耐磨性能的 硬质涂层。另外，出于生产率等其他理由，还希望获得暴露于光化辐 射时可迅速固化的硬质涂层。

发明概述

在某些方面中，本发明涉及涂层组合物，其包含：(a) 通式R_xM(OR’)_z-x的醇盐，其中R为有机基团，M为硅、铝、钛和/或 锆，每个R’独立地为烷基，z为M的化合价，和x为小于z的数并且 可以为零；和(b)硅溶胶，其包含二氧化硅纳米颗粒和可聚合的(甲 基)丙烯酸酯粘合剂。在这些涂层组合物中，所述可聚合的(甲基)丙烯 酸酯粘合剂在所述涂层组合物被固化而形成硬质涂层之后保持基本上 未交联。

在另外的方面中，本发明涉及至少部分地涂布有硬质涂层 的制品。该硬质涂层由包含以下的涂层组合物沉积得到：(a)通式 R_xM(OR’)_z-x的醇盐，其中R为有机基团，M为硅、铝、钛和/或锆，每 个R’独立地为烷基，z为M的化合价，和X为小于z的数并且可以为 零；和(b)硅溶胶，其包含二氧化硅纳米颗粒和可聚合的(甲基)丙烯 酸酯粘合剂。在这些制品中，所述硬质涂层中的可聚合的(甲基)丙烯 酸酯粘合剂是基本上未交联的。

在另外的方面中，本发明涉及在塑料基材的至少一部分上 沉积硬质涂层的方法。这些方法包括：(a)至少部分地水解通式 R_xM(OR’)_z-x的醇盐，其中R为有机基团，M为硅、铝、钛和/或锆，每 个R’独立地为烷基，z为M的化合价，和X为小于z的数并且可以为 零；(b)向所述至少部分水解的醇盐中添加硅溶胶以形成涂层组合物， 该硅溶胶包含二氧化硅纳米颗粒和可聚合的(甲基)丙烯酸酯粘合剂； (c)在所述基材的至少一部分上沉积该涂层组合物；和(d)固化该 涂层组合物。在这些实施方案中，所述可聚合的(甲基)丙烯酸酯粘合 剂在固化步骤之后保持基本上未交联。

在另外的方面中，本发明涉及改善涂层组合物的粘合力和 耐磨性的方法。这些方法包括在该涂层组合物中包含硅溶胶，该硅溶 胶包含二氧化硅纳米颗粒和可聚合的(甲基)丙烯酸酯粘合剂，其中所 述可聚合的(甲基)丙烯酸酯粘合剂在所述涂层组合物被固化而形成硬 质涂层之后保持基本上未交联。

发明实施方案的详述

为了下列详细说明，应当理解本发明可以采取各种可供选 择的变化和步骤顺序，除非明确有相反规定。此外，除了在任何操作 实施例中或者另作说明时以外，在说明书和权利要求书中所用的表示 例如成分的量的所有数字应当理解为在所有情况下都由术语“约”修 饰。因此，除非有相反指示，否则在以下的说明书和所附权利要求书 中给出的数值参数是近似值，其可以根据有待通过本发明得到的所需 性能而变化。至少，以及并非旨在限制等同原则对权利要求范围的应 用，各数值参数应当至少按照所报道的有效数位的数值并采用一般舍 入技术来解释。

尽管说明本发明的宽范围的数值范围和参数是近似值，但 是在特定实施例中给出的数值被尽可能精确地报道。然而，任何数值 固有地包含由在它们相应的试验测量中发现的平方根标准方差 (standard variation)必然引起的某些误差。

此外，应当理解本文列出的任何数值范围旨在包括其中所 含的所有子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括在所提及的最小 值1和所提及的最大值10之间(包括端值)的所有子范围，即具有等 于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值之间的所有子范围。