用于耐沾污性的UV可固化组合物制造技术

本发明专利技术技术提供了一种UV可固化涂层组合物、用于在基板上形成经过光固化的涂层的方法以及包含基板和经过光固化的涂层的制品。所述UV可固化涂层组合物包含烯键式不饱和可聚合化合物、官能化硅氧烷化合物以及任选地微粉化无机颗粒。所述经过固化的涂层可以提供经过改进的耐沾污性和/或制动耐沾灰性。进的耐沾污性和/或制动耐沾灰性。进的耐沾污性和/或制动耐沾灰性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于耐沾污性的UV可固化组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年3月18日提交的美国专利申请第62/820,127号的权益和优先权，所述美国专利申请的内容整体并入本文。


[0003]本专利技术技术涉及一种包含烯键式不饱和可聚合化合物、官能化硅氧烷化合物以及任选地微粉化无机颗粒的UV可固化涂层组合物。所述技术进一步涉及在基板和包含基板和经过光固化的涂层的制品上形成经过光固化的涂层的方法，其中经过光固化的涂层由组合物制备。涂层可以提供经过改进的耐沾污性和/或制动耐沾灰性。

技术实现思路

[0004]一方面，本专利技术技术提供一种UV可固化涂层组合物，其包含烯键式不饱和可聚合化合物和式I官能化硅氧烷化合物：
[0005][0006]其中：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R
10
、R
11
和R
12
独立地为H或烃。在任何实施例中，R8替代地可以是式II的基团：
[0007][0008]其中：R
13
和R
14
在每次出现时独立地为H或C1‑
C
20
烃；q和r独立地为0或1到2000的整数；x为0或1到2000的整数；并且y和z独立地为0或1到200的整数。在式I化合物中，x+y+z>3，并且至少一个R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R
10
、R
11
和R<br/>12
包括能够在光固化期间进行共价键合的烯键式不饱和官能团。在任何实施例中，烃可以被一个或多个
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
CONHCO
‑
和
‑
NH
‑
间杂。在任何实施例中，烃可以被一个或多个羟基取代。在任何实施例中，烃可以包含包括能够在光固化过程期间进行共价键合的烯键式不饱和基团的官能团。
[0009]在任何实施例中，所述组合物可以包含微粉化无机颗粒。在任何实施例中，所述组合物可以包含受阻胺光稳定剂、紫外光吸收剂、酚类抗氧化剂或其两种或更多种的组合。
[0010]另一方面，本专利技术技术提供了一种用于在基板上形成经过光固化的涂层的方法，
所述方法包含将UV可固化涂层组合物施涂到基板上以及用光源照射组合物以形成经过光固化的涂层。本专利技术技术还提供了一种制品，其包含基板和经过光固化的涂层，其中所述经过光固化的涂层由UV可固化涂层组合物制备。
附图说明
[0011]图1是说明根据实例的经过固化的涂覆板的摩擦系数的图。
[0012]图2是说明根据实例的经过固化的涂覆板的水接触角的图。
具体实施方式
[0013]下文描述了各个实施例。应注意，具体实施例并不旨在作为穷尽性的描述或作为对本文讨论的更广方面的限制。结合特定实施例所描述的一个方面不必限于那个实施例，并且可以用任何其它实施例来实践。
[0014]如本文所使用的，“约”将为本领域普通技术人员所理解，并且在某种程度上根据使用其的上下文变化。如果存在使用对本领域普通技术人员而言不清楚的术语，考虑到其所使用的上下文，“约”将意指高达特定项的加或减10％。
[0015]除非本文中另外指明或明显与上下文相矛盾，否则在描述要素的上下文中(尤其在以下权利要求的上下文中)使用术语“一个/一种(a/an)”和“所述”以及类似提及物应解释为涵盖单数和复数两者。除非本文中另外指明，否则对本文中值范围的叙述仅旨在用作单独地提及落入所述范围的每个单独值的速记方法，并且每个单独值并入本说明书中，如同在本文中单独地叙述一样。除非本文中另外指明或明显与上下文相矛盾，否则本文所述的所有方法均可以以任何合适的顺序进行。除非另有说明，否则本文中提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地说明实施例，而不对权利要求的范围构成限制。本说明书中的任何语言均不应被解释为将任何非要求保护的要素指示为是必要的。
[0016]除非另外指示，否则数值范围，例如“2到10”包含限定范围的数字(例如，2和10)。
[0017]除非另外指示，否则比率、百分比、份数等均按重量计。
[0018]如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸”或“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸或甲基丙烯酸、丙烯酸或甲基丙烯酸的酯、以及丙烯酸或甲基丙烯酸的盐、酰胺和其它合适的衍生物以及其混合物。
[0019]如本文所使用的，术语“含丙烯酸的基团”或“含甲基丙烯酸酯的基团”是指具有可聚合的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的化合物。
[0020]如本文所使用的，“烃”基包含烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基、烷芳基、芳烷基等。烃可以被包含
‑
O
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
CONHCO
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
CSNH
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CS
‑
、
‑
S
‑
、
‑
SO
‑
等的一个或多个杂基间杂。烃基可以是支链的或直链的。在一些实施例中，烃基可以是经取代的。在一些实施例中，烃基可以未经取代的。
[0021]通常，如本文所使用的，“经取代的”是指如下文定义的烷基、烯基、炔基、芳基或醚基(例如，烷基)，其中含在其中的氢原子的一个或多个键被替换为与非氢或非碳原子键合的键。经取代的基团还包含其中到碳或氢的一个或多个键被到杂原子的一个或多个键(包含双键或三键)替代的基团。因此，除非另有规定，否则经取代的基团将被一个或多个取代
基取代。在一些实施例中，经取代的基团被1个、2个、3个、4个、5个或6个取代基取代。取代基的实例包含：卤素(即，F、Cl、Br和I)；羟基；烷氧基、链烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳基烷氧基、杂环氧基和杂环基烷氧基；羰基(氧代)；羧基；酯；聚氨酯；肟；羟胺；烷氧基胺；芳烷氧基胺；硫醇；硫化物；亚砜；砜；磺酰基；磺酰胺；胺；N
‑
氧化物；肼；酰肼；腙；叠氮化物；酰胺；脲；脒；胍；烯胺；酰亚胺；异氰酸酯；异硫氰酸酯；氰酸酯；硫氰酸酯；亚胺；硝基；腈(即，CN)；等。
[0022]如本文所使用的，“烷基”包含具有1到约20个碳原子，并且通常为1到12个碳，或在一些实施例中，1到8个碳原子的直链和支链烷基。如本文所采用的，“烷基”包含如下文定义的环烷基。烷基可以是经取代的或未经取代的。直链烷基的实例包含甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基。支链烷基的实例包含但不限于异丙基、仲丁基、叔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种UV可固化涂层组合物，其包括：烯键式不饱和可聚合化合物；以及式I官能化硅氧烷化合物：其中：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R
10
、R
11
和R
12
独立地为H或烃，其中所述烃：任选地被一个或多个
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
CONHCO
‑
和
‑
NH
‑
间杂，任选地被一个或多个羟基取代，任选地包括包含能够在光固化过程期间进行共价键合的烯键式不饱和基团的官能团，或其两种或更多种的组合；或R8是式II的基团：其中：R
13
和R
14
在每次出现时独立地为H或C1‑
C
20
烃，其中所述烃：任选地被一个或多个
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
CONHCO
‑
和
‑
NH
‑
间杂，任选地被一个或多个羟基取代，任选地包括包含能够在光固化过程期间进行共价键合的烯键式不饱和的官能团，或其两种或更多种的组合；并且q和r独立地为0或1到2000的整数；x为0或1到2000的整数；y和z独立地为0或1到200的整数；条件是x+y+z&gt;3，并且至少一个R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R
10
、R
11
和R
12
包括能够在光固化期间进行共价键合的烯键式不饱和官能团。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述烯键式不饱和官能团包括C1‑
C
18
烯基、C3‑
C
12
环烯基、烯丙基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰氧烷基、丙烯酰氧烷基或其两种或更多种的组合。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中R2、R6、R8和R
10
独立地为C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
羟烷基、C3‑
C
12
烷氧基、C3‑
C
12
羟基烷氧基、聚烷氧基、C2‑
C
12
烯基、C3‑
C
12
环烯基、芳基、
羟基芳氧基、烷芳基、烷芳氧基、羟基烷芳基、羟基烷芳氧基、芳烷基、芳烷氧基、羟基芳烷基或羟基芳烷氧基；条件是R2、R6、R8和R
10
中的至少一个是式III的基团：其中：r为0或1到40的整数；s为0或1到100的整数；t为2到100的整数；条件是r+s+t≥3；u为0或1到12的整数；R
15
是H或C1‑
C
12
烃基；并且R
16
是H、C(O)CH3、C1‑
C
12
烃基、乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰烷氧基、丙烯酰氧烷基、甲基丙烯酰胺烷基、丙烯酰胺烷基或式IV的基团：其中：R
17
在每次出现时独立地为亚烷基、亚环烷基或亚芳基；R
18
在每次出现时独立地为键或C1‑
C3亚烷基；R
19
和R
20
在每次出现时独立地为H、烷基或芳基；X在每次出现时独立地为
‑
O
‑
或
‑
NH
‑
；R
21
是乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰烷氧基、丙烯酰氧烷基、甲基丙烯酰胺烷基或丙烯酰胺烷基；n和p单独地为0或1到20的整数；并且q为1到15的整数。4.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中R2、R6、R8和R
10
独立地为包括一个或多个(甲基)丙烯酸基团的C1‑
C
20
烃基，
其中所述烃基通过Si
‑
C键或Si
‑
O
‑
C键与硅原子键合；任选地，其中所述(甲基)丙烯酸基团通过酯键与C1‑
C
20
烃基键合；条件是至少一个R2、R6、R8和R
10
包括所述烯键式不饱和官能团。5.根据权利要求1到4中任一项所述的组合物，其中R1、R3、R4、R5、R7、R9、R
11
和R
12
独立地为H或C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
羟烷基、C3‑
C
12
烷氧基、C3‑
C
12
羟基烷氧基、聚烷氧基、C2‑
C
12
烯基、C3‑
C
12
环烯基、芳基、羟基芳氧基、烷芳基、烷芳氧基、羟基烷芳基、羟基烷芳氧基、芳烷基、芳烷氧基、羟基芳烷基或羟基芳烷氧基。6.根据权利要求1到5中任一项所述的组合物，其中R1、R3、R4、R5、R7、R9、R
11
和R
12
独立地为H或C1‑
C6烷基。7.根据权利要求1到6中任一项所述的组合物，其中R1、R3、R4、R5、R7、R9、R
11
和R
12
独立地为H或C1‑
C3烷基。8.根据权利要求1到7中任一项所述的组合物，其中R1、R3、R4、R5、R7、R9、R
11
和R
12
独立地为H或CH3。9.根据权利要求1到8中任一项所述的组合物，其中R2、R6、R8和R
10
中的至少一个是式V的基团：其中：R
15
是H或C1‑
C
12
烃基；并且R
17
在每次出现时独立地为亚烷基、亚环烷基或亚芳基；R
18
在每次出现时独立地为键或C1‑
C3亚烷基；R
19
和R
20
在每次出现时独立地为H、烷基或芳基；X在每次出现时独立地为
‑
O
‑
或
‑
NH
‑
；R
21
是乙烯基、烯丙基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰烷氧基、丙烯酰氧烷基、甲基丙烯酰胺烷基或丙烯酰胺烷基；n和p单独地为0或1到20的整数；q为1到15的整数；r为0或1到40的整数；s为0或1到100的整数；t为2到100的整数；条件是r+s+t≥3；并且u为0或1到12的整数。10.根据权利要求9所述的组合物，其中R2、R6、R8和R
10
中的至少两个是式V。11.根据权利要求9或10所述的组合物，其中R2和R
10
是式V。12.根据权利要求1到11中任一项所述的组合物，其中R2、R6、R8和R
10
中的至少一个是式
VI的基团：其中：R
15
是H或C1‑
C
12
烃基；R
17
在每次出现时独立地为亚烷基、亚环烷基或亚芳基；R
18
在每次出现时独立地为键或C1‑
C3亚烷基；R
19
和R
20
在每次出现时独立地为H、烷基或芳基；R
22
、R
23
和R
24
独立地为H或烷基；n和p单独地为0或1到20的整数；q为1到15的整数；r为0或1到40的整数；s为0或1到100的整数；t为2到100的整数；条件是r+s+t≥3；并且u为0或1到12的整数。13.根据权利要求12所述的组合物，其中R2、R6、R8和R
10
中的至少两个是式VI的基团。14.根据权利要求12或权利要求13所述的组合物，其中R
17
在每次出现时独立地为C5‑
C
10
亚环烷基或C6‑
C
12
亚芳基；R
18
在每次出现时独立地为键或C1‑
C3亚烷基；R
19
和R
20
在每次出现时独立地为H、烷基或芳基；X在每次出现时独立地为
‑
O
‑
或
‑
NH
‑
；R
22
、R
23
和R
24
独立地为H或烷基；n为0或1
‑
10的整数；p为1
‑
20的整数；并且q为1
‑
3的整数。15.根据权利要求12到14中任一项所述的组合物，其中R
15
是H或C1‑
C
12
烷基；R
17
在每次出现时独立地为C5‑
C
10
亚环烷基；R
18
在每次出现时独立地为键或C1‑
C3亚烷基；R
19
和R
20
在每次出现时独立地为H、烷基或芳基；X在每次出现时独立地为
‑
O
‑
或
‑
NH
‑
；R
22
、R
23
和R
24
独立地为H或C1‑
C6烷基；n为0；q为1
‑
3的整数；
t为2
‑
50的整数；并且u为0或1
‑
6的整数。16.根据权利要求1到15中任一项所述的组合物，其中R2和R
10
相同。17.根据权利要求1到15中任一项所述的组合物，其中R2和R
10
不同。18.根据权利要求1到17中任一项所述的组合物，其中所述官能化硅氧烷化合物是式IA化合物：其中：R
25
、R
26
和R
27
独立地为H或C1‑
C6烷基；a和b独立地为6
‑
15的整数；c为10
‑
30的整数；并且d和e独立地为2或3。19.根据权利要求18所述的组合物，其中R
25
、R
26
和R
27
独立地为H或C1‑
C3烷基。20.根据权利要求18或权利要求19所述的组合物，其中R
25
、R
26
和R
27
独立地为H或CH3。21.根据权利要求18到20中任一项所述的组合物，其中R
26
和R
27
是H。22.根据权利要求21所述的组合物，其中R
25
是H或CH3。23.根据权利要求18到22中任一项所述的组合物，其中a和b独立地为8到13的整数。24.根据权利要求18到23中任一项所述的组合物，其中a和b独立地为9、10、11或12。25.根据权利要求18到24中任一项所述的组合物，其中a和b相同。26.根据权利要求18到24中任一项所述的组合物，其中a和b不同。27.根据权利要求18到26中任一项所述的组合物，其中c为12到25的整数。28.根据权利要求18到27中任一项所述的组合物，其中c为15到22的整数。29.根据权利要求18到28中任一项所述的组合物，其中c为16、17、18、19、20或21。30.根据权利要求18到29中任一项所述的组合物，其中d和e各自为2。31.根据权利要求1到30中任一项所述的组合物，其中所述烯键式不饱和可聚合化合物包括(甲基)丙烯酸羟烷基酯；丙烯腈；(甲基)丙烯酰胺；N
‑
取代(甲基)丙烯酰胺；乙烯基酯；苯乙烯；烷基苯乙烯；卤代苯乙烯；N
‑
乙烯吡咯烷酮；氯乙烯；偏二氯乙烯；含有两个、三个或四个双键的单体；(甲基)丙烯酸酯化环氧树脂；(甲基)丙烯酸酯化聚醚；(甲基)丙烯酸酯化聚氨酯；(甲基)丙烯酸酯化聚酯；烯键式不饱和羧酸和多元醇或聚环氧化物的酯；不饱和聚酯；聚酰胺和聚氨酯以及其共聚物；聚丁二烯和丁二烯共聚物；聚异戊二烯和异戊二烯共聚物；包括(甲基)丙烯酸基团侧链的聚合物和共聚物；不饱和酰胺；低聚多不饱和化合物；聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物；包括两个、三个或四个丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯单体或其两种或更多种的组合。32.根据权利要求1到31中任一项所述的组合物，其进一步包括微粉化无机颗粒。33.根据权利要求32所述的组合物，其中所述微粉化无机颗粒包括氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、氧化锑、氧化铝、氧化锡或其两种或更多种的组合。
34.一种UV可固化涂层组合物，其包括：微粉化无机颗粒；烯键式不饱和可聚合化合物；以及式I官能化硅氧烷化合物：其中：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R
10
、R
11
和R
12
独立地为H或烃，其中所述烃：任选地被一个或多个
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
CONHCO
‑
和
‑
NH
‑
间杂，任选地被一个或多个羟基取代，任选地含有包括能够在光固化过程期间进行共价键合的烯键式不饱和基团的官能团，或其两种或更多种的组合；或R8是式II的基团：其中R
13
和R
14
在每次出现时独立地是H或C1‑
C
20
烃，其中所述烃：任选地被一个或多个
‑
O
‑
、
‑
CO
‑
、
‑
CONH
‑
、
‑
CONHCO
‑
和
‑
NH
‑
间杂，任选地被一个或多个羟基取代，任选地含有包括能够在光固化过程期间进行共价键合的烯键式不饱和的官能团，或其两种或更多种的组合；q为0到2000；r为0到200；x为0到2000；y和z独立地为0到200；条件是x+y+z&gt;3，并且至少一个R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R
10
、R
11
和R
12
包括能够在光固化期间进行共价键合的烯键式不饱和官能团。35.根据权利要求1到34中任一项所述的组合物，其进一步包括受阻胺光稳定剂，所述受阻胺光稳定剂选自由以下组成的组：1
‑
环己氧基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基
‑4‑
八癸基氨基哌啶；双(2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑4‑
基)癸二酸酯；双(1
‑
乙酰氧基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑4‑
基)癸二酸酯；双(1,2,2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
基)癸二酸酯；双(1
‑
环己氧基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑4‑
基)癸二酸酯；双(1
‑
辛氧基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑4‑
基)癸二酸酯；双(1
‑
酰基
‑
2,2,6,6
‑
四甲基哌啶
‑4‑
基)癸二酸酯；双(1,2,2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
哌啶基)
‑
正丁基
‑
3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苄基丙二酸酯；2,4
‑
双[(1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：