[发明专利]光固化性涂料组合物和涂覆的制品

说明书

本发明涉及包含(1)多官能(甲基)丙烯酸类单体，(2)光聚合引发剂和(3)特定的羟基苯基三嗪系UV吸收剂的光固化性涂料组合物，其具有高耐刮擦性和长期耐候性。

相关申请的交叉引用

本非临时申请根据35U.S.C.§119(a)要求2014年6月23日在 日本提交的专利申请No.2014-128136的优先权，其全部内容通过引用 并入本文。

技术领域

本发明涉及新型光固化性涂料组合物和涂覆的制品。

背景技术

热塑性基材例如聚碳酸酯和聚(甲基丙烯酸甲酯)通常特征在于 它们的许多有利性质，例如透明性，高延展性，高热变形温度以及尺 寸稳定性。许多这些材料是透明的并且在许多商业应用中通常用作玻 璃的替代品。然而，这样的材料容易刮擦和磨损，导致透明度可能降 低。它们还容易因紫外(UV)光分解，产生诸如基材表面黄化和白化的 问题。这些问题的一种解决方案是通过将含有UV吸收剂的耐刮擦涂料 组合物施涂到树脂基材的表面上。

然而，含有UV吸收剂的耐刮擦涂膜具有如下缺点，UV吸收剂可 能渗出或外流，不能发挥其期望的性质，并且添加UV吸收剂损伤本质 上的耐刮擦性能。在解决这些缺点的一种途径中，将UV吸收剂附着和 锚定到耐刮擦涂膜中的粘合剂组分以防止膜由于渗出和外流而失去耐 候性和耐刮擦性。为此，UV吸收剂必须设计成与粘合剂的主链结构和 交联模式相符。

例如，有机硅硬涂层组合物经由交联反应固化成具有良好耐刮擦 性和耐久性的硬涂膜，该交联反应涉及烷氧基硅烷的水解缩合物形式 的前体的硅烷醇(SiOH)缩合。对于在这样的有机硅硬涂层组合物中使 用的UV吸收剂，从专利文献1-4已知具有引入的反应性基团以进行硅 烷醇交联的UV吸收剂。然而，制备该反应性甲硅烷基改性的UV吸收 剂的方法具有一些包括多级合成路线和氢化硅烷化催化剂去除的问 题。通常，不能实现对树脂基材的紧密粘结，除非有机硅硬涂膜经由 底漆层施放在基材上。这需要包括底漆的制备、涂覆和固化的额外步 骤。

另一已知的耐刮擦涂料是光固化性(甲基)丙烯酸类涂料组合物。 该光固化性(甲基)丙烯酸类涂料组合物包含至少一种多官能(甲基)丙 烯酸酯和光聚合引发剂。交联经由多官能(甲基)丙烯酸酯上的(甲基) 丙烯酰基基团的光聚合而发生，形成了膜。将引入了反应性基团的UV 吸收剂加入到如专利文献5-9中报道的光固化性(甲基)丙烯酸类涂料 组合物中。包含引入了反应性基团的UV吸收剂的光固化性(甲基)丙烯 酸类涂料组合物可以直接施涂并固化于树脂基材，无需上述有机硅硬 涂层组合物中需要的底漆。然而，仍然有一些有待解决的问题。

专利文献5和6披露了带有烷氧基甲硅烷基的二苯甲酰基间苯二 酚衍生物作为引入反应性基团的UV吸收剂的另一实例。由于该UV吸 收剂中的烷氧基甲硅烷基不参与光固化性(甲基)丙烯酸类涂料的交联 反应，预期固化膜的耐刮擦性不足。实际上，这些文献没有涉及耐刮 擦性。关于长期耐候性，因为UV吸收剂没有与粘合剂反应，所以具有 UV吸收剂渗出的可能。

专利文献7和8描述了具有(甲基)丙烯酰基官能性苯并三唑作为 UV吸收性基团的倍半硅氧烷。虽然UV吸收剂在多官能(甲基)丙烯酸 酯中的溶解性相对于未改性的苯并三唑系UV吸收剂得到了改善，但对 于高加载量来说仍然不足。该UV吸收剂具有其对UV吸收没有贡献的 较大的部分例如倍半硅氧烷骨架。即，在将“UV吸收性基团含量”定 义为UV吸收性基团相对于吸收剂分子量的比例的条件下，该UV吸收 剂具有低的UV吸收性基团含量。不可避免地，必须大量添加该UV吸 收剂以获得必要的UV吸收能力，这往往损害了除了耐候性以外的期望 的性质(例如，耐刮擦性和粘结性)。