雙組分固化型被覆劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雙組分固化型被覆劑，詳細(xì)而言涉及用于形成對在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中使 用的構(gòu)件的表面進(jìn)行被覆的涂布層的雙組分固化型被覆劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 一直以來，觸摸屏、顯示器、透鏡、玻璃等各種光學(xué)構(gòu)件被使用。尤其觸摸屏被用作 向信息終端的輸入裝置。通過使指尖接觸觸摸屏的表面面板而能夠在信息終端中輸入所需 的信息。
[0003] 指尖接觸光學(xué)構(gòu)件時(shí)，指尖的表面所存在的脂肪族烴等油分容易形成指紋痕跡而 附著。由于油分附著于光學(xué)構(gòu)件時(shí)光學(xué)構(gòu)件的可視性會降低，因此在附著有油分時(shí)，同時(shí)要 求：（1)容易拭去、去除所附著的油分，（2)在拭去后，殘留于光學(xué)構(gòu)件的油分不會損害光學(xué) 構(gòu)件的可視性。以下將上述（1)和（2)的特性總稱為"油分拭去性"。
[0004] 此外，光學(xué)構(gòu)件的表面受劃傷或者光學(xué)構(gòu)件的表面因化學(xué)藥品而變質(zhì)時(shí)，會損害 光學(xué)構(gòu)件的可視性，因此要求賦予光學(xué)構(gòu)件的表面以抗劃傷性和耐化學(xué)藥品性。
[0005] 為了解決上述要求，采用通過在光學(xué)構(gòu)件的表面涂布被覆劑而形成涂布層的方 法。涂布層為了確保可視性而要求透明性，進(jìn)而，形成有涂布層的光學(xué)構(gòu)件有時(shí)要成形為所 需形狀，還要求該成形時(shí)涂布層不會產(chǎn)生龜裂等，即要求具有優(yōu)異的拉伸伸長率。
[0006] 作為這種被覆劑，例如，專利文獻(xiàn)1中公開了一種親水性被覆劑，其以規(guī)定比例 包含以下成分：主劑，其含有（A)膠態(tài)二氧化硅溶膠、（B)具有活性氫的重均分子量（Mw) 5 千?20萬的丙烯酸類聚合物、（C)硅烷偶聯(lián)劑、(D)聚內(nèi)酯多元醇以及（F)具有活性氫的表 面活性劑；以及（E)固化劑。
[0007] 然而，其存在下述問題：由上述親水性被覆劑形成的涂布層的抗劃傷性和耐化學(xué) 藥品性差，進(jìn)而，上述親水性被覆劑固化耗時(shí)，因此生產(chǎn)率低。
[0008] 專利文獻(xiàn)2中公開了一種油易洗滌性樹脂組合物，其作為構(gòu)成成分至少含有 (1-A)賦予了規(guī)定親水性基團(tuán)的丙烯酸多元醇、（l-B)Mw50000以下的丙烯酸多元醇、（1-C) 選自有機(jī)金屬化合物、堿性有機(jī)硅烷化合物中的至少一種以及（1-D)選自多異氰酸酯、氨 基樹脂中的至少一種固化劑。
[0009] 然而，其存在下述問題：由上述油易洗滌性樹脂組合物形成的涂布層的抗劃傷性 和拉伸伸長率差，進(jìn)而，上述親水性被覆劑固化耗時(shí)，因此生產(chǎn)率低。
[0010] 專利文獻(xiàn)3中公開了一種光固化型親水性被覆劑，其含有（A)規(guī)定的丙烯酸類樹 脂3?40重量％、（B)聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物0.1?5重量％以及（C) 一分子中 具有2個(gè)以上光聚合性基團(tuán)的光聚合性多官能化合物55?95重量％。
[0011] 然而，其存在下述問題：由上述光固化型親水性被覆劑形成的涂布層的拉伸伸長 率差，由被覆劑形成的涂布層容易因變形而產(chǎn)生龜裂。
[0012] 專利文獻(xiàn)4中公開了一種具有熱固化性和活性能量射線固化性的固化性組合物， 其為具有羥基和（甲基）丙烯?；幕衔铮╝l)與烷氧基硅烷部分縮合物（b)的脫醇縮 合反應(yīng)物，含有前述（al)成分的羥基當(dāng)量八幻成分的烷氧基的當(dāng)量（當(dāng)量比）為0.1? 0. 4的反應(yīng)產(chǎn)物（A)作為固化性成分。然而，由上述固化性組合物形成的涂布層具有油分拭 去性差的問題。
[0013] 專利文獻(xiàn)5中公開了活性能量射線固化性耐摩耗性被覆組合物，其含有丙烯酸類 樹脂、具有規(guī)定結(jié)構(gòu)的含異氰酸酯基硅烷偶聯(lián)劑與分子內(nèi)具有羥基和3個(gè)以上丙烯?；?含羥基多官能丙烯酸酯反應(yīng)而得的化合物、分子內(nèi)具有3個(gè)以上丙烯?；亩喙倌鼙┧?酯、分子內(nèi)具有2個(gè)以上丙烯?；陌被姿狨ケ┧狨ァ⒁杂袡C(jī)溶劑作為分散介質(zhì)的二 氧化硅溶膠以及有機(jī)溶劑。
[0014] 然而，由上述活性能量射線固化性耐摩耗性被覆組合物形成的涂布層具有油分拭 去性差的問題。
[0015] 專利文獻(xiàn) 1 :W〇2〇〇9/144"9
[0016] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-53286號公報(bào)
[0017] 專利文獻(xiàn) 3 :W02011/13497
[0018] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2002-212248號公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開平6-287470號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 發(fā)明要解決的問題
[0021] 本發(fā)明提供一種雙組分固化型被覆劑，其能夠形成透明性、硬度、抗劃傷性、油分 拭去性和拉伸伸長率優(yōu)異的涂布層。
[0022] 用于解決問題的方案
[0023] 本發(fā)明的雙組分固化型被覆劑的特征在于，其包含主劑和固化劑，所述主劑含有 側(cè)鏈具有光聚合性基團(tuán)和羥基且羥值為30?350mgK0H/g、重均分子量為5000?200000的 丙烯酸類聚合物100重量份，硅烷偶聯(lián)劑〇. 3?35重量份，聚醚多元醇0. 3?35重量份， 聚內(nèi)酯多元醇3?70重量份，以及一分子中具有2個(gè)以上光聚合性基團(tuán)的光聚合性多官能 化合物6?500重量份；所述固化劑含有多異氰酸酯，所述固化劑為3?100重量份。
[0024] 其進(jìn)一步的特征在于，在上述雙組分固化型被覆劑中，主劑中的以下組分中的 一部分化合物發(fā)生了反應(yīng)，所述組分為側(cè)鏈具有光聚合性基團(tuán)和羥基且羥值為30? 350mgK0H/g、重均分子量為5000?200000的丙烯酸類聚合物100重量份、硅烷偶聯(lián)劑 0. 3?35重量份、聚醚多元醇0. 3?35重量份、聚內(nèi)醋多元醇3?70重量份、以及、一分子 中具有2個(gè)以上光聚合性基團(tuán)的光聚合性多官能化合物6?500重量份。
[0025] 構(gòu)成本發(fā)明的雙組分固化型被覆劑的丙烯酸類聚合物在側(cè)鏈具有光聚合性基團(tuán) 和羥基，優(yōu)選在側(cè)鏈分別具有2個(gè)以上的光聚合性基團(tuán)和羥基的丙烯酸類聚合物。作為光 聚合性基團(tuán)，只要具有能與后述的光聚合性多官能化合物的光聚合性基團(tuán)進(jìn)行自由基聚合 的烯屬不飽和雙鍵即可，可列舉出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基、乙烯基、烯丙基等， 優(yōu)選丙烯酰基、甲基丙烯?；?。
[0026] 丙烯酸類聚合物在其光聚合性基團(tuán)處與光聚合性多官能化合物的光聚合性基團(tuán) 進(jìn)行自由基聚合而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，能夠提高由雙組分固化型被覆劑形成的涂布層（以下有 時(shí)簡稱為"涂布層"）的硬度、提高抗劃傷性。進(jìn)而，丙烯酸類聚合物賦予涂布層以耐堿性和 耐溶劑性等耐化學(xué)藥品性以及親水性。
[0027] 在側(cè)鏈具有光聚合性基團(tuán)和羥基的丙烯酸類聚合物（以下有時(shí)簡稱為"丙烯酸類 聚合物"）例如可以如下制造：通過使包含含羥基或縮水甘油基的自由基聚合性單體的單體 組合物進(jìn)行自由基聚合來制造聚合物，對所得聚合物的一部分羥基加成具有異氰酸酯基和 光聚合性基團(tuán)的化合物，由此制造。其中，在使用含有縮水甘油基的自由基聚合性單體時(shí)， 需要通過酸使縮水甘油基開環(huán)來生成羥基。作為酸，例如可列舉出馬來酸、馬來酸酐、富馬 酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、羧基-聚己內(nèi)酯單丙烯酸酯、鄰苯二甲酸單羥乙酯丙烯酸酯 等，優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸。另外，酸可以單獨(dú)使用也可以組合使用2種以上。通過使用丙 烯酸和甲基丙烯酸這種分子內(nèi)具有烯屬不飽和雙鍵的酸作為用于使縮水甘油基開環(huán)的酸， 能夠同時(shí)進(jìn)行縮水甘油基的開環(huán)和光聚合性基團(tuán)的導(dǎo)入。
[0028] 對于使縮水甘油基開環(huán)時(shí)的酸的用量，相對于1當(dāng)量縮水甘油基，優(yōu)選為0. 3? 1. 5當(dāng)量，更優(yōu)選為0. 5?1. 2當(dāng)量。酸的量過少時(shí)，側(cè)鏈的光聚合性基團(tuán)減少，因此有時(shí) 由雙組分固化型被覆劑得到的涂布層的硬度或耐化學(xué)藥品性會降低。酸的量多時(shí)，主劑中 會殘留未反應(yīng)的酸，因此有時(shí)由雙組分固化型被覆劑得到的涂布層的耐堿性或耐水性會降 低。
[0029] 作為單體組合物的聚合方法，使用常用的方法，例如可列舉出乳液聚合（包括懸 浮聚合）、溶液聚合、本體聚合等，優(yōu)選乳液聚合、溶液聚合。
[0030] 例如，丙烯酸類聚合物例如可以如下得到：通過使含有（甲基）丙烯酸烷基酯且含 有具有能與（甲基）丙烯酸烷基酯共聚的羥基或縮水甘油基的自由基聚合性單體的單體組 合物進(jìn)行自由基聚合來制造丙烯酸多元醇，對所得丙烯酸多元醇的一部分羥基加成具有異 氰酸酯基和光聚合性基團(tuán)的化合物，由此得到。其中，在使用含有縮水甘油基的自由基聚合 性單體時(shí)，如上所述，需要使縮水甘油基開環(huán)來生成羥基。需要說明的是，在本發(fā)明中，（甲 基）丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[0031] 對丙烯酸類聚合物的更具體的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。通過在自由基聚合 引發(fā)劑的存在下使含有（甲基）丙烯酸烷基酯且含有具有能與（甲基）丙烯酸烷基酯共聚 的羥基或縮水甘油基的自由基聚合性單體的單體組合物進(jìn)行自由基聚合來制造丙烯酸多 元醇。接著，將所得丙烯酸多元醇的溶液供給到反應(yīng)容器中，進(jìn)一步向反應(yīng)容器中添加具有 異氰酸酯基和光聚合性基團(tuán)的化合物以及金屬催化劑。其中，可以根據(jù)需要而向反應(yīng)容器 中添加對甲氧基苯酚、氫醌（HQ)等阻聚劑。然后，一邊向反應(yīng)容器中吹入氧氣，一邊例如將 反應(yīng)液控制在30?1500°C并經(jīng)6?12小時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，由此對丙烯酸多元醇的一部分羥基 加成具有異氰酸酯基和光聚合性基團(tuán)的化合物，可以制造在側(cè)鏈具有光聚合性基團(tuán)和羥基 的丙烯酸類聚合物。另外，在使用含有縮水甘油基的自由基聚合性單體時(shí)，如上所述，需要 使縮水甘油基開環(huán)來生成羥基。
[0032] 作為自由基聚合引發(fā)劑，使用在自