环氧/氧杂环丁烷化合物、环氧官能化倍半硅氧烷和纳米颗粒基玻璃可UV固化涂料组合物制造技术

提供可UV固化的涂料组合物，其包含(以重量％计)5‑50％具有下述通式的环脂族交联剂

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环氧/氧杂环丁烷化合物、环氧官能化倍半硅氧烷和纳米颗粒基玻璃可UV固化涂料组合物相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119，要求2014年06月27日提交的美国临时申请系列第62/018159号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。背景本公开涉及可紫外(UV)-固化的涂料。此外，本公开涉及包含这种涂料的制品,和用于使用这种涂料改性基材的方法。概述在纯净的、新鲜拉制状态的玻璃是极强的。但是如果玻璃表面变得有瑕疵，例如通过刮擦、磨损、冲击等，则玻璃强度通常下降。防止出现瑕疵的一种方式是向玻璃边缘和/或表面施加一种或多种涂料。相对于其它涂料，可UV固化的涂料提供某些优势，包括快速固化、无溶剂和较低的能量要求等。但是，已知的可UV固化的涂料缺少某些所需的性质，特别是与例如电视、计算机和手机显示屏的显示器玻璃应用相关的性质。用于这种产品的玻璃必须通过手机工业所用的使用和环境耐久性测试。目前可用的用于玻璃的可UV固化的涂料缺乏使涂料适用于显示器玻璃应用的足够的静态压痕断裂耐受性、通过磨损4点弯曲测试测量的耐破碎性以及耐刮擦和磨损性。此外，用于显示器应用的涂料应是光学透明的，或至少对感兴趣的光波长(即，红外、可见光，UV)是基本上透射的，并具有良好的防水性。还希望用于显示器应用中玻璃的涂料基本上是隐形的/不明显的，从而涂覆的玻璃看起来犹如其完全不包括涂料。还希望这种涂料在室温下具有稳定的粘度并具有长的保质期，从而相对于不稳定的材料，增加可用于低成本高性能触摸面板装置的切割的强化玻璃产品的制造速率、增加在涂覆过程中的材料利用率并减少储存和运输成本。目前，没有可用的满足所有上述标准的可UV固化的涂料。根据一种实施方式,提供包含硅烷偶联剂作为粘附促进剂的可UV固化的环氧官能化纳米硅酸盐涂料，其满足上述全部标准。选定的硅烷偶联剂可用作本文所述的新颖环氧制剂的添加剂，或者作为在施涂新颖环氧制剂之前使用的玻璃底漆涂料，从而增加环氧树脂和玻璃之间的粘附，以增强玻璃表面和边缘保护。获得可用的使用纳米硅酸盐的环氧制剂的显著挑战是获得室温下的粘度稳定性。令人惊讶地是，使用氧杂环丁烷(oxetane)交联剂和环氧稀释剂的混合物获得了具有室温稳定粘度的组合物。根据一种或多种实施方式,提供可UV固化的涂料组合物，其包含(以重量％计)5-50％的具有下述通式的环脂族交联剂：式中R是其中X是C1-4直链,20-55％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,35-45％的环氧官能化硅纳米颗粒,1-5％的环氧硅烷粘附促进剂和0.5-2％的光引发剂。在一种实施方式中,可UV固化的涂料组合物可包含5.5-27.5％的环脂族交联剂,27.5-49.5％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。在另一种实施方式中可UV固化的涂料组合物由下述组成：5.5-27.5％的环脂族交联剂,27.5-49.5％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。又在其它实施方式中，可UV固化的涂料组合物可包含5.5％的环脂族交联剂,24.75％的氧杂环丁烷交联剂,24.75％的环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。又在其它实施方式中，可UV固化的涂料组合物由下述组成：5.5％的环脂族交联剂,24.75％的氧杂环丁烷交联剂,24.75％的环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。环脂族交联剂可为环氧环己基多面体低聚倍半硅氧烷。氧杂环丁烷交联剂可为任意合适的氧杂环丁烷交联剂，例如双(1-乙基-(3-氧杂环丁烷基)甲基)醚。环氧稀释剂可为任意合适的环氧稀释剂，例如3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷。环氧官能化硅纳米颗粒可为约5-200nm的任意合适的环氧官能化硅纳米颗粒。硅烷粘附促进剂可为氨基官能硅烷、脲基官能硅烷、环氧官能硅烷、硫官能硅烷及其混合物。根据一种实施方式，提供可UV固化的涂料组合物，其中硅烷粘附促进剂是2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基-三甲氧基硅烷或其混合物。合适的光引发剂包含光酸催化剂，例如UVI6976阳离子光引发剂。在一种实施方式中，光引发剂包含三芳基锍六氟锑酸酯(triarylsulfoniumhexafluoroantimonate)。根据至少一些实施方式,在-20℃到40℃的范围中，本文所述的可UV固化的涂料的粘度是稳定的。又在其它实施方式中,披露一种用于改性基材例如玻璃基材或包含玻璃表面的基材的表面的方法,所述方法包括下述步骤：向基材表面施加可UV固化的涂料，所述可UV固化的涂料包含(以重量％计)5-50％具有下述通式的环脂族交联剂式中R是其中X是C1-4直链,20-55％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,35-45％的环氧官能化硅纳米颗粒,0-5％的环氧硅烷粘附促进剂和0.5-2％的光引发剂；以及使用紫外辐射固化表面。固化步骤可包含热固化。所述方法可包括当可UV固化的涂料包含0％的环氧硅烷粘附促进剂时，向基材表面施加环氧硅烷粘附促进剂。在至少一种实施方式中，可UV固化的涂料可操作来提供具有至少30Kgf的压痕阈值断裂负载的改性表面。本文所述的方法可包括将如本文所述的可UV固化的涂料施加到非强化玻璃表面，即没有经历如下文所述的强化的基材的玻璃表面。在其它实施方式中,可使包含非强化玻璃表面和强化玻璃表面的基材经历一种方法，所述方法可包含向至少非强化玻璃表面施加可UV固化的涂料，从而将非强化玻璃表面的压痕阈值断裂负载增加到至少30Kgf。根据一种实施方式,提供制品，所述制品包含根据本文涂覆的玻璃，并具有改善的静态压痕断裂耐受性、通过磨损4点弯曲测试测量的耐破碎性、耐刮擦和磨损性以及水分保护。水分可进入小瑕疵，并使它们随时间变大。这种效应称作老化。可通过涂覆后形成的玻璃制品的表面和/或边缘，来形成具有上述特征的制品。本文所述的方法与玻璃片的低成本、大规模制造相兼容，其可用于低成本、高性能的触摸面板装置。根据本文的玻璃制品可为平坦的(例如片材)，或为三维体(例如瓶子、小瓶等)。玻璃片可为整体件，或可用作多层玻璃层压件的一个或多个层。玻璃片还可具有3D形式。在一种实施方式中，玻璃制品可包含氧化物玻璃,例如玻璃,其可从康宁有限公司(CorningIncorporated)购买。玻璃已广泛用于消费者电子装置产品。这种玻璃是用于其中常规玻璃的强度不足以获得所需性能水平的应用中。玻璃通过化学强化(离子交换)来制造，从而获得高水平的强度，同时保持所需的光学特征(例如高透射率、低反射率和合适的折射率)。通过离子交换(IX)技术强化的玻璃可在处理的玻璃中形成高水平的压缩应力,在表面处高达约400到1000MPa。可将本文所述的涂料组合物的一个或多个层施加到基材例如玻璃，以提供具有增强的水、冲击和刮擦耐受性质的装置。在一些实施方式中，提供制品，其中包含涂料的表面具有至少30Kgf的压痕阈值断裂负载。根据其它实施方式，提供具有基材的制品，所述基材包含非强化玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可紫外(UV)固化的涂料组合物，其包含(以重量％计)5‑50％具有下述通式的环脂族交联剂

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 US 62/018,1591.一种可紫外(UV)固化的涂料组合物，其包含(以重量％计)5-50％具有下述通式的环脂族交联剂式中R是其中X是C1-4直链,20-55％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,35-45％的环氧官能化硅纳米颗粒,1-5％的环氧硅烷粘附促进剂和0.5-2％的光引发剂。2.如权利要求1所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述可UV固化的涂料组合物包含5.5-27.5％的环脂族交联剂,27.5-49.5％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。3.如权利要求1所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述可UV固化的涂料组合物由下述组成：5.5-27.5％的环脂族交联剂,27.5-49.5％总量的氧杂环丁烷交联剂和环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。4.如权利要求1所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述可UV固化的涂料组合物包含5.5％的环脂族交联剂,24.75％的氧杂环丁烷交联剂,24.75％的环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。5.如权利要求1所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述可UV固化的涂料组合物由下述组成：5.5％的环脂族交联剂,24.75％的氧杂环丁烷交联剂,24.75％的环氧稀释剂,39.9％的环氧官能化硅纳米颗粒,3.1％的环氧硅烷粘附促进剂和2％的光引发剂。6.如权利要求1-5中任一项所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述氧杂环丁烷交联剂是双(1-乙基-(3-氧杂环丁烷基)甲基)醚。7.如权利要求1-6中任一项所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述环氧稀释剂是3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷。8.如权利要求1-7中任一项所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述环氧官能化硅纳米颗粒的硅纳米颗粒是5-200nm。9.如权利要求1-8中任一项所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述硅烷粘附促进剂选自氨基官能硅烷,脲基官能硅烷,环氧官能硅烷,硫官能硅烷,及其混合物。10.如权利要求1-9中任一项所述的可UV固化的涂料组合物，其特征在于，所述硅烷粘附促进剂是选自下组的氨基官能硅烷：3-氨基丙基三乙氧基硅烷,3-氨基丙基三甲氧基硅烷,氨基苯基三甲氧基硅烷,3-氨基丙基三(甲氧基乙氧基乙氧基)硅烷,3-(m-氨基苯氧基)丙基三甲氧基硅烷,3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷,N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]乙二胺damo硅烷,N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷,N-(6-氨基己基)氨基甲基-三甲氧基硅烷,N-(2-氨基乙基)-11-氨基十一烷基-三甲氧基硅烷,(氨基乙基氨基甲基)苯乙基-三甲氧基硅烷,N-3-[(氨基(聚丙烯氧)]氨基丙基三甲氧基硅烷,(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二乙烯三胺,(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二乙烯-三胺硅烷,N-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷,N-苯基氨基甲基三乙氧基硅烷,双(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺硅烷,双[(3-三甲氧基甲硅烷基)丙基]-乙二胺硅烷,双[3(三乙氧基甲硅烷基)丙基]脲硅烷及其混合物。11.如权利要求1-9中任一项所述的可UV固化的涂料组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：HC·J·周，A·W·马汀，P·C·潘达，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US