專利名稱：活性能量射線固化的組合物及涂裝物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性能量射線固化的組合物及涂裝物品。
背景技術(shù)：
由于諸如聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂和聚碳酸酯樹(shù)脂的合成樹(shù)脂具有良好的耐沖擊性和透明度，并且輕和容易加工，因此它們作為代替玻璃的材料而用于建筑
的天窗材料、車窗、燈鏡頭、儀表罩等。然而，由于與玻璃相比，合成樹(shù)脂具有差的表面性質(zhì)，例如耐刮擦性、耐化學(xué)性和耐候性，因此改變了合成樹(shù)脂的表面性質(zhì)。已經(jīng)提議涂覆諸如聚硅氧烷類組合物和三聚氰胺類組合物的熱固化涂料組合物的方法和涂覆多功能丙烯酸酯類活性能量射線固化組合物的方法作為改善合成樹(shù)脂表面性質(zhì)的方法。關(guān)于這些方法，專利文獻(xiàn)I和2公開(kāi)了通過(guò)以特定比例混合單或聚季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯、分子中具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯?；陌被姿嵋阴?甲基)丙烯酸酯和聚[(甲基)丙烯酰氧基烷基](異)氰脲酸酯獲得的涂料組合物的發(fā)明。近來(lái)，根據(jù)合成樹(shù)脂戶外應(yīng)用的發(fā)展，期望進(jìn)一步改善合成樹(shù)脂的表面性質(zhì)，特別地，需要高耐刮擦性。然而，專利文獻(xiàn)I和2引用的發(fā)明不能滿足高耐刮擦性的要求。另一方面，向涂料組合物添加無(wú)機(jī)材料或無(wú)機(jī)-有機(jī)混合材料的方法被認(rèn)為是提高涂料組合物的耐刮擦性的方法。例如，專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了包含反應(yīng)性粒子的耐磨涂料組合物的發(fā)明，其中使用膠體氧化硅細(xì)顆粒、聚[(甲基)丙烯酰氧基烷基]異氰脲酸酯、分子中具有至少兩個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和脂環(huán)骨架的氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯以及光聚合引發(fā)劑來(lái)化學(xué)修飾自由基可聚合硅烷化合物。盡管該發(fā)明能提供具有耐刮擦性的固化涂膜，但當(dāng)增加反應(yīng)性粒子的量以提高耐刮擦性時(shí)，產(chǎn)生的固化涂膜的透明度降低。引用列表專利文獻(xiàn)PTLl :第H5-230397號(hào)日本未審查專利公開(kāi)PTL2 :第H6-128502號(hào)日本未審查專利公開(kāi)PTL3 W097/011129發(fā)明概述技術(shù)問(wèn)題根據(jù)上述情況進(jìn)行本發(fā)明。本發(fā)明的目的是獲得能提供具有高耐刮擦性和良好透明度的固化涂膜的活性能量射線固化組合物。問(wèn)題解決方案本發(fā)明者進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)以解決上述目的。結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)使用包含特定反應(yīng)性粒子的活性能量射線固化涂料組合物能解決上述目的，并且他們完成了本發(fā)明。具體地，如下描述本發(fā)明。I.活性能量射線固化的組合物，其包含通過(guò)使二氧化硅微粒(a_l)與在分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的硅烷(a_2)反應(yīng)獲得的反應(yīng)性粒子(A)。2.如項(xiàng)I所述的活性能量射線固化的組合物，其包含光聚合引發(fā)劑(B)。3.如項(xiàng)I或2所述的活性能量射線固化的組合物，其包含除上述組分(A)之外的可聚合不飽和化合物(C)。4.通過(guò)在被涂物上涂裝項(xiàng)I至3中任一項(xiàng)所述的活性能量射線固化的組合物獲得的涂裝物品。發(fā)明有益效果使用本發(fā)明的活性能量射線固化的組合物，能獲得具有高耐刮擦性和良好透明度的固化涂膜。簡(jiǎn)述 本發(fā)明的活性能量射線固化的組合物包含反應(yīng)性粒子(A)(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為“組分(A) ”或“反應(yīng)性粒子(A) ”)，所述反應(yīng)性粒子(A)通過(guò)使二氧化硅微粒(a-1)與在分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的硅烷(a-2)(下文有時(shí)簡(jiǎn)稱為“化合物(a-2)”)反應(yīng)獲得。反應(yīng)件粒子(A)通過(guò)使二氧化硅微粒(a_l)與在分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的硅烷(a-2)反應(yīng)獲得所述反應(yīng)性粒子(A)。二氣化硅微粒(a_l)二氧化硅微粒(a_l)的實(shí)例包括膠體二氧化硅微粒、二氧化硅細(xì)粉等。通過(guò)在分散介質(zhì)中分散二氧化硅超細(xì)顆粒獲得膠體二氧化硅微粒。分散介質(zhì)的實(shí)例包括水；諸如甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇和正丁醇的醇類溶劑；諸如乙二醇的多元醇類溶劑；諸如乙二醇單乙醚和乙二醇單丁醚的多元醇衍生物；諸如甲基乙基酮、甲基異丁基酮和雙丙酮醇的酮類溶劑；和諸如丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯和丙烯酸四氫糠基酯的單體化合物。在這些之中，從容易制備的觀點(diǎn)出發(fā)，水、甲醇、乙醇、異丙醇等是優(yōu)選的。膠體二氧化硅微粒的實(shí)例包括甲醇硅溶膠、IPA-ST, MEK-ST, NBA-ST, XBA-ST,DMAC-ST, PGM-ST, ST-UP, ST-OUP, ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-0、ST-50、ST-OL,(所有均由 Nissan Chemical Industries, Ltd.制備)等。二氧化娃細(xì)粉的實(shí)例包括 Aerosil 130、Aerosil 300、Aerosil 380、AerosilTT600 和 Aerosil 0X50 (所有均由 Nippon Aerosil Co. , Ltd.制備)；Sildex H31、H32、H51、H52、H121 和 H122(所有均由 Asahi Glass Co. , Ltd.制備)；E220A 和 E220 (所有均由 Japan Silica Co. , Ltd.制備)；SYLYSIA 470(由 Fuji Silysia Chemical Ltd.制備)
坐寸 二氧化娃微粒(a-1)的平均初級(jí)顆粒直徑優(yōu)選為Inm至200nm,且更優(yōu)選為5nm至80nm。該范圍的下限在抑制與化合物(a-2)反應(yīng)時(shí)的凝膠化是重要的。該范圍的上限在通過(guò)本發(fā)明的活性能量射線固化的組合物獲得的固化涂膜的透明度方面是重要的。本發(fā)明的平均初級(jí)顆粒直徑為通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射方法測(cè)定的基于體積的粒度分布的中值直徑(d50)。能例如,通過(guò)由Nikkiso Co. , Ltd.制備的Nanotrac粒徑分布測(cè)量裝置測(cè)定平均初級(jí)顆粒直徑。
分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的硅烷(a-2)分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的娃燒(a-2)具有可水解的甲娃燒基?？伤獾募淄逕鶠橥逕蓟蛲ㄟ^(guò)水解廣生硅烷醇基的基團(tuán)。產(chǎn)生硅烷醇基的基團(tuán)的實(shí)例包括與烷氧基、芳氧基、乙酰氧基、鹵素等連接的硅等。作為烷氧基基團(tuán)，具有I至8個(gè)碳原子的那些是優(yōu)選的，并且作為芳氧基基團(tuán)，具有6至18個(gè)碳原子的那些是優(yōu)選的。氯是鹵素原子的實(shí)例。在本說(shuō)明書中，“(甲基)丙烯酰氧基基團(tuán)”是指“丙烯酰氧基基團(tuán)或甲基丙烯酰氧基基團(tuán)”。此外，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸或甲基丙烯酸”且“(甲基)丙烯酰胺”是指“丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺”?；衔?a-2)為例如，由下列通式⑴表示的可水解的硅烷
權(quán)利要求
1.活性能量射線固化的組合物，其包含通過(guò)使二氧化硅微粒(a_l)與在分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的硅烷(a_2)反應(yīng)獲得的反應(yīng)性粒子(A)。
2.如權(quán)利要求I所述的活性能量射線固化的組合物，其包含光聚合引發(fā)劑(B)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的活性能量射線固化的組合物，其包含除上述組分(A)之外的可聚合不飽和化合物(C)。
4.通過(guò)在被涂物上涂裝權(quán)利要求I至3中任一權(quán)利要求所述的活性能量射線固化的組合物獲得的涂裝物品。
全文摘要
通過(guò)本發(fā)明達(dá)到的目的是提供能夠產(chǎn)生具有高耐刮擦性和良好透明度的固化涂膜的活性能量射線固化的組合物。本發(fā)明涉及包含反應(yīng)性粒子(A)的活性能量射線固化的組合物，通過(guò)使二氧化硅微粒(a-1)與分子中具有一個(gè)或多個(gè)(甲基)丙烯酰氧基和一個(gè)或多個(gè)異氰脲酸酯環(huán)結(jié)構(gòu)的可水解的硅烷(a-2)反應(yīng)獲得所述反應(yīng)性粒子(A)。本發(fā)明還提供了包含光聚合引發(fā)劑(B)的上述活性能量射線固化的組合物。
文檔編號(hào)C08F2/46GK102712730SQ201180005944
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者加藤敦也, 松浦良成, 永井彰典 申請(qǐng)人:關(guān)西涂料株式會(huì)社