[发明专利]能溶于极性介质的UV吸收剂

说明书

本发明涉及能溶于极性介质的有机UV吸收剂、由其制备的漆体系，和包含该UV吸收剂的涂料，以及由包含该UV吸收剂的保护漆保护的最终部件。

为了在外部领域使用，必须用合适的涂料保护塑料或天然材料(木材)免于光化学分解。为了该目的，将UV保护剂加入塑料本身，或者使材料配备包含UV保护剂的覆盖/保护层。根据当前现有技术的非常好的UV吸收剂类型是联苯基取代的三嗪(WO 2006/108520 A)。这类物质在320-380nm下表现出优异的吸收作用并且同时非常高的固有UV稳定性(WO 2000/066675 A1、US-A 6,225,384)。由于它们非常显著的芳族性质，因此迄今已知的这类物质仅可容易地溶于非极性和中等极性介质，这足以用于大多数基于纯有机物质的UV固化保护漆。已知该漆层不具有足够的耐刮擦性。这显著限制了所述体系在外部领域，例如在建筑领域中的应用，并且完全阻止了一些外部应用，例如作为驾驶员视野内的汽车窗玻璃。

然而，如果还要通过保护层有效地保护材料免于磨损和刮擦，则溶胶-凝胶硅酸盐漆(参见例如EP-A 0 339 257、US-A 5,041,313)和其它混合漆(EP-A 0 570 165)是现有技术。基于有机硅烷的漆的性能组合另外包括优良的耐候性和光稳定性，对热、碱、溶剂和水分的抗性。然而，非极性添加剂不溶于这类漆体系；可选择地，可商购获得的适度极性的大多含羟基的UV吸收剂和/或无机UV吸收剂，例如二氧化钛、氧化锌或二氧化铈被用作UV吸收剂，但这些不具有最佳的作用(EP-A 0 931 820)。用于这类基于间苯二酚的漆体系的用烷氧基甲硅烷基(烷基)基团改性的UV吸收剂公开于US-A 5,391,795和U-A 5,679,820中。然而，就合成路径而言或者就效果而言，其中描述的单改性不能转用到联苯基取代的三嗪。US-A 7,169,949公开了用硅烷基改性的基于三嗪的UV吸收剂。然而，其中描述和所示的单烷氧基甲硅烷基取代的三嗪不带有联苯基取代基。描述了那些三嗪在有机涂料组合物中的用途。然而没有提及有机-无机混合漆，特别是溶胶-凝胶涂料。如下文所示，这些单烷氧基甲硅烷基取代的三嗪不溶于这类漆。此外，这里所示的极性改性三嗪不能通过US-A 7,169,949中提出的合成路径制备。另外，其中所述的非联苯基取代的三嗪的UV保护作用特别对于聚碳酸酯而言不是最佳的。

因此，得自三嗪物质类型的适宜地极性改性的UV吸收剂和它们在漆体系例如混合漆，特别是溶胶-凝胶硅酸盐漆中的用途迄今是未知的。

因此，本发明的目的是提供经取代和改性以使得它们能溶于混合漆，特别是溶胶-凝胶漆并且具有非常好的UV吸收品质的三嗪类UV吸收剂。本发明的另一个目的是提供在施加于合适的基材例如塑料后可以固化并且表现出在高耐候性的同时具有有效和持久的UV保护作用的基于极性物质的涂料体系。

在本发明的范围内，涂料组合物被定义为包含组合形成常见的漆结构的漆或涂料物质的组合物。涂料物质是漆和涂料工业的所有产品(在这方面还参见: Lack von A bis Z Paolo Nanetto, Vinzentz, Hanover 2007)。尽管术语“漆”在别处通常仅指漆结构的可见的外层，但术语漆和涂料物质通常并且在本发明的情形中也同义使用。

在本发明中，术语“涂料”与一个或多个固化漆层以及有色和/或印刷层和/或另外的功能层同义。

在本发明的范围内，极性漆是其涂料物质主要溶于极性溶剂(主要是醇例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇)的漆。

在本发明的范围内，溶胶-凝胶漆是通过溶胶-凝胶方法制备的漆。溶胶-凝胶方法是用于由胶体分散体（所谓的溶胶）合成非金属无机或混杂型聚合物(hybridpolymer)材料的方法。

在本发明范围内，混合漆基于使用混杂型聚合物作为粘合剂。混杂型聚合物(混杂物：略语“两种不同来源”)是其中不同材料类型的结构单元以分子水平合并的聚合物材料。由于它们的结构，混杂型聚合物可以表现出完全新型的性能组合。与复合材料(确定的相界面，相之间弱的相互作用)和纳米复合材料(使用纳米规模的填料)不同，混杂型聚合物的结构单元在分子水平上彼此连接。这通过化学方法例如溶胶-凝胶方法实现，借助于该方法可以建造无机网络。通过使用有机反应性前体例如有机改性的金属醇盐，可以另外制得有机低聚物/聚合物结构。固化后形成有机/无机网络的包含表面改性纳米颗粒的丙烯酸酯漆同样被定义为混合漆。

令人惊奇地，借助于通式(I)的三嗪化合物可以实现本发明的目的：