[发明专利]柔韧的UV可固化的涂料组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年4月13日递交的标题为“柔韧的UV可固化的涂料组合物”的美国临时专利申请61/623,650的优先权和其它利益，其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本申请涉及紫外光(UV)可固化的有机硅氧烷涂料组合物，当固化后其在基材上提供透明、柔韧且耐磨的涂层。本申请还涉及制备该UV可固化的有机硅氧烷涂料组合物的方法和涂覆有该UV可固化的涂料组合物的制品。

背景技术

透明塑料材料经常用在需要透过该材料的可视性和透明性的制品中。该制品的实例包括光学镜片、护目镜、面罩、头盔的面板，用于建筑物窗户的装配玻璃，和用作公共汽车、飞机和其它交通工具的挡风玻璃或窗户的装配玻璃。然而，透明塑料材料趋向于柔韧的并且很容易刮伤或污损，这导致透过该透明制品的可视性和透明性下降。

已经使用涂料通过在基材上提供保护性的、耐磨层来帮助保持透过透明塑料材料的可视性和透明性。保护性的、耐磨涂料通常以液体形式涂敷到透明塑料材料上，然后固化以形成保护性涂层。该涂料组合物的聚合物组分在固化过程中交联实现硬化并形成耐磨的、保护性涂层。

在有机硅氧烷保护性涂层中耐磨性和柔韧性通常为反比关系。在有机硅氧烷涂层中耐磨性与涂层的硬度相关联。更硬的涂层相比同等地不够硬的涂层能提供更耐磨的涂层。然而，更硬的有机硅氧烷涂层更不柔韧。

本文公开了UV可固化的有机硅氧烷涂料组合物，其在固化涂层中同时提供耐磨性和柔韧性。

发明内容

根据本申请的实施方式，本文公开了紫外光(UV)可固化的有机硅氧烷涂料组合物，当固化后其在基材上提供透明、柔韧且耐磨的涂层。该公开的涂料组合物显示了柔韧性，使得该固化涂层可以经受从其原始固化形状的至少60％的物理形变而不会开裂。

根据一个实施方式，该UV可固化的涂料组合物包含多官能化丙烯酸酯单体组分与氨基有机官能化硅烷的加合物；有机溶剂组分；酸；胶体二氧化硅组分；和多官能化尿烷丙烯酸酯低聚物组分。该氨基有机官能化硅烷由通式X_aSi[Q¹(NHQ²)_bNZH]_4-a代表，其中X为具有1到6个碳原子的烷氧基；Q¹和Q²为相同或不同的二价烃基；Z为氢或单价烃基；a为从1到3的整数；和b为从0到6的整数。

根据上述的和其它实施方式，UV可固化的涂料组合物中所用的多官能化尿烷丙烯酸酯低聚物组分具有从大于1到约10的平均丙烯酸酯官能度。

根据另外的实施方式，公开了制备UV可固化的涂料组合物的多步方法。首先，多官能化丙烯酸酯单体组分与氨基有机官能化硅烷一起反应形成加合物。然后将该加合物与有机溶剂组分混合形成溶液。将所得溶液与酸混合。之后，将该溶液与胶体二氧化硅组分混合，随后将多官能化尿烷丙烯酸酯低聚物组分与该溶液混合。用来形成加合物的氨基有机官能化硅烷由通式X_aSi[Q¹(NHQ²)_bNZH]_4-a代表，其中X为具有1到6个碳原子的烷氧基；Q¹和Q²为相同或不同的二价烃基；Z为氢或单价烃基；a为从1到3的整数；和b为从0到6的整数。

根据其它实施方式，公开了涂覆有该UV可固化的涂料组合物的制品。

本发明的其它方面从以下描述中将是显而易见的。

具体实施方式

本文描述的是紫外光(UV)可固化的有机硅氧烷涂料组合物，当固化后其在基材上提供透明、柔韧且耐磨的涂层。根据本申请公开的实施方式，该涂料组合物包含多官能化丙烯酸酯单体组分与氨基有机官能化硅烷的加合物；有机溶剂组分；酸；胶体二氧化硅组分；和多官能化尿烷丙烯酸酯低聚物组分。