[發明專利]基于聚甲基丙烯酸甲酯的硬質涂膜組合物和涂覆制品

有效

• 申請號: 201380015736.X
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN104540905B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: S·C·克利爾;R·帕迪亞斯;G·W·拉施曼辛;M·A·斯托貝爾;S·S·麥基;景乃勇
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D4/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳文平,鄭書發

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年3月22日提交的美國臨時申請No.61/614,297的優先權，其公開內容以引用方式全文并入本文。

關于聯邦資助的研究或開發的聲明

本發明是用能源部授予的合同號DE-FC36-08GO18027下的政府支持作出的。政府擁有本發明組中的某些權利。

背景技術

聚合物膜和其它基底可用于多種室內和室外應用中。常常期望聚合物膜和基底具有不含波紋、刮痕和其它缺陷的表面光潔度。然而，聚合物表面可能趨于為稍軟的和易于刮傷或損傷的。吹過或換句話講接觸磨料粒子可能刮傷未受保護的聚合物表面，并且接觸清潔操作也可能相似地損傷未受保護的聚合物表面。為了克服這些趨勢，有時在聚合物膜和基底上使用保護性涂層。可將紫外光和其它輻射可固化的丙烯酸類涂料組合物施加到一些聚合物表面并固化以提供保護性涂層，有時稱為硬質涂膜。

發明內容

本公開提供了可施加到聚合物表面的涂料組合物。所得涂層通常甚至在暴露于加速風化之后很好地附著到聚合物基底，這可使得它們可用于例如太陽能轉換的領域中。涂料組合物通常提供了比聚合物基底本身更耐磨的涂層，如在落砂磨損評估之后通過霧度測量所確定。在一些實施例中，本文所公開的涂覆制品為可易于清潔的和/或抵抗粉塵的積聚。

在一個方面，本公開提供了一種涂料組合物。涂料組合物包含聚(甲基丙烯酸甲酯)聚合物或共聚物、單體和抗紫外光的穩定劑。聚(甲基丙烯酸甲酯)聚合物或共聚物具有至少50,000g/mol的重均分子量。單體可為單個單體或單體的混合物，包括亞烷基二丙烯酸酯、亞烷基二甲基丙烯酸酯、亞環烷基二丙烯酸酯或亞環烷基二甲基丙烯酸酯中的至少一者。亞烷基二丙烯酸酯、亞烷基二甲基丙烯酸酯、亞環烷基二丙烯酸酯、和/或亞環烷基二甲基丙烯酸酯提供了至少80重量％的單體。

在另一方面，本公開提供了包括基底和基底表面上的第一涂層的制品。第一涂層通過固化本文所公開的涂料組合物來獲得。在一些實施例中，制品還包括設置在第一涂層上的第二涂層。在這些實施例的一些中，第二涂層包含具有至多500納米平均粒度的二氧化硅粒子。

在另一方面，本公開提供了一種制備制品的方法。該方法包括使基底的表面與本文所公開的涂料組合物接觸；從涂料組合物移除有機溶劑(當存在時)；并且使涂料組合物暴露于光化輻射，以在聚合物基底的表面上提供第一涂層。通常，在該方法中，涂料組合物包含光引發劑。

在該制品的前述方面或制備該制品的方法的一些實施例中，基底為聚合物基底。在一些實施例中，基底為熱塑性基底。在這些實施例的一些中，基底包含丙烯酸類樹脂、聚酯、聚碳酸酯、PVDF和PMMA的共混物、或它們的組合。

在本申請中，諸如“一個”、“一種”和“所述”的術語不旨在僅指單一實體，而是包括一般類別，其具體實例可用于例證。術語“一個”、“一種”和“所述”可與術語“至少一種”互換使用。后接列表的短語“...中的至少一種(一個)”和“包括(包含)...中的至少一種(一個)”是指列表中的任一項以及列表中兩項或更多項的任何組合。除非另外指明，否則全部數值范圍均包括它們的端點以及端點之間的非整數值。

“烷基基團”、“亞烷基”和前綴“烷”包含直鏈和支鏈基團二者。“亞烷基”為“烷基”的二價形式。除非另外指明，否則本文的烷基或亞烷基基團具有至多20個碳原子。環烷基和亞環烷基基團可為單環或多環的，并且除非另外指明，具有3至10個環碳原子。烷基、亞烷基、環烷基和亞環烷基基團僅包含碳原子和氫原子。

術語“溶劑”是指在25℃下能夠至少部分地溶解本文所公開的涂料組合物的均勻液體材料，其可為單一化合物或化合物的組合，并且其可包含或不包含水。

術語“聚合物”是指具有包含多個重復單元的結構的分子，所述重復單元事實上或概念上衍生自低相對分子質量的分子。

術語“單體”是指可與其它分子組合以形成聚合物的低相對分子質量的分子，所述聚合物可為丙烯酸類聚合物或共聚物。

術語“丙烯酸類樹脂”是指丙烯酸類聚合物和甲基丙烯酸類聚合物，所述聚合物可為由一種或多種丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或其它含乙烯基的單體制成的共聚物。