[發明專利]可輻射固化的低聚物基涂料組合物

無效

• 申請號: 95101912.0
• 申請日: 1995-02-07
• 公開（公告）號: CN1121942A
• 公開（公告）日: 1996-05-08
• 發明（設計）人: J·D·布利澤德;J·S·湯奇
• 申請（專利權）人: 陶氏康寧公司
• 主分類號: C09D4/00
• 分類號: C09D4/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王杰

本發明通常涉及耐磨涂料，更具體涉及將1)由多官能丙烯酸酯低聚物和氨基烷氧基硅烷形成的邁克爾(Michael)加合物同2)膠態硅石混合的涂料。

先有技術中用于在各類型基體上形成耐磨涂層的為數眾多的組合物是熟知的，這種耐磨涂料經常涂在聚碳酸酯基體上用作玻璃代用品，如汽車前燈的透鏡，其他的用途包括處理木、紙產品和標簽(如條碼標簽)的制品。

此類型的聚硅氧烷組合物公開于Olson等人的美國專利US-S-4,455,205(1984年6月19日)中。這此涂料包含有在極性溶劑中由多官能丙烯酸酯單體、丙烯酰氧基官能硅烷和水基膠態硅石制備的可用紫外線(UV)固化的組合物。在將各組分進行混合后，真空除去溶劑和剩余的水，同時緩和加熱(此工序稱為“汽提”)。可加入光引發劑，然后將組合物進行紫外固化。

類似地，Chung在OS-A-4,486,504(1984年12月4日)中敘述了在丙烯酰氧基官能硅烷和/或縮水甘油氧官能硅烷和水基膠態硅石混合物中加入多官能丙烯酸酯單體制備的可紫外固化的組合物。汽提后，組合物加入光引發劑即可紫外固化。

Wrighr的US-A-5,260,350(1993年11月9日)的權利要求為一可輻射固化的耐磨涂料，它是由氨基烷氧硅烷和一多官能丙烯酸酯單體形成的邁克爾加合物同膠態硅石配制的，由此得到的涂料層具有極好的耐玷污性和耐磨性。耐磨性的增加是由于在組合物中放入了大量的膠態硅石(30-40wt％)。

Wrighr的配方是在異丙醇之類的的極性溶劑中配制的；膠態硅石一般是以水分散系的形式加入的。分散系中的水促進了氨基烷氧硅烷的水解。水和極性溶劑最好以汽提方法從配方中除去，然后將得到的組合物通過丙烯酸酯基的游離基聚合進行固化。

Wrighr的組合物有一缺點，它需使用分子量較低和揮發性的多官能丙烯酸酯單體。另外，使用這種單體因其毒性有相當大的健康危險，并在配制組合物時必須采用特別的預防措施。

在Maton等人的現代油漆和涂料(Modern?Paint?andCoatings)(1992年6月)第44-48頁的“Testing?UV-cureCoatings?System?For?Wood”中報導了輻射固化的多官能丙烯酸酯低聚物用于涂覆鋪室內地面的材料的用途。在此應用中，常用的丙烯酸酯低聚物包括：環氧丙烯酸酯；脂族聚氨酯丙烯酸酯；芳族聚氨酯丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯。這此低聚物是比較便宜的并已用于涂覆乙烯基片材。磚鋪地材料。文后將芳族和脂族聚氨酯丙烯酸酯統稱為“聚氨酯丙烯酸酯”。

用乙烯基片材鋪設地面時，脂族聚氨酯丙烯酸酯型涂層可使因材料筒貯存引起的變形迅速恢復。但是這種涂層的缺點是其耐玷污性和耐磨性比要求的要低。

在鋪設木地面的情況下，涂層的柔韌性不是特別重要的特征。但有一些涂料組合物，如聚酯丙烯酸酯型，其粘合性和耐磨性都很差。

與之對照，多官能丙烯酸酯低聚物型的涂層實際上在所有的情況下均不能提供所要求的防護玷污的水準。再者，這些材料中有許多是高粘度的，它們需用揮發性有機溶劑(VOS)才能使用。

Dana等人的US-A-5,091,465(1992年2月25日)使用由氨基有機硅烷和一共軛聚酯樹脂的邁克爾加合物組成的甲硅烷基化聚酯樹脂。據說Dana的聚酯樹脂是用作聚酯復合體的玻璃纖維增強材料的膠料。

Shah等人的US-A-5,232,993(1993年8月3日)敘述了環氧化合物和丙烯酸酯封端的聚氨酯加入胺硬化劑作為粘合劑組合物的用途。

Chang等人的US-A-4,430,486(1984年2月7日)展示了用多官酯聚氨酯丙烯酸酯和一氨基烷氧基硅烷制成的成膜樹脂。但此組合物在配制時有很強的膠凝傾向，并且不能提供高水準的耐磨性。

本領域技術熟練者將會知道，“低聚物”和“聚合物”常常是交換使用的，雖然“低聚物”一詞一般是用來敘述鏈較短的聚合物，但此詞并無涉及重復單體單元數的通常接受的定義。在此用于描述多官能丙烯酸酯的“低聚物”和“聚合物”的含義是可以互換的，僅應防止誤解的是，這種低聚物或聚合物必須能在本發明中使用。

可紫外固化的涂料組合物，一般也可用其它方法進行固化，如將其曝露于電子束或熱源下，這也是本領域中所熟知的，因此，在此所用的“可輻射固化”一詞意即包括可用所有此類方法固化的涂料。

本發明的發明人提供了容易配制、固化后形成透明的耐玷污、有粘結性和耐磨性涂層的組合物、克服了先有技術的缺點。