光固化涂料组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及光固化组合物，使用所述组合物的固化方法，以及包括固化组合物的涂覆制品。涂覆制品耐候和耐刮擦。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及光固化涂料组合物，其有利地适用于喷涂方法、特别是喷墨涂覆方法中。使用所述光固化涂料组合物，已涂覆或印刷的饰品表面可被在外包覆透明的、清晰的、耐候耐刮擦的面漆。在优选的方法中所述面漆由数字印刷方法施加，其中所述光固化组合物通过喷墨嘴施加，基体上的膜通过光线、特别是紫外光照射进行固化处理。技术问题使用耐刮擦光固化的例如丙烯酸酯组合物的涂层方法是公知的现有技术。所述涂层通常具有高光泽度。在涂层
的某些应用中，希望提供具有较低光泽度水平的耐刮擦光固化涂层。还希望不仅通过常规的涂层工艺，如喷雾、浸渍、流涂或辊涂，且特别地通过数字印刷工艺来使用涂料组合物。具有低光泽度的紫外光漆含有普通消光剂，不能简单应用于喷墨头或喷嘴，因为这些消光剂具有不能通过打印头的喷嘴的平均粒径。选自二氧化硅、倍半硅氧烷如微球(迈图公司)、氧化锌等或其它无机或有机颗粒如聚烯烃材料(蜡类)的典型消光剂颗粒会在一定时间后物理阻塞打印头的喷嘴。打印头的典型喷嘴直径在10-40微米之间。消光剂的典型规格在>0.5-20微米(D50：平均(直径)粒径)的范围内。为了避免由填料产生的喷嘴积聚的冲突，可以使用具有更大直径的喷嘴。其结果是这些喷嘴产生更大的液滴，然后产生例如较低分辨率的图像。因此，需要提供具有亚光面的光固化涂料组合物，所述涂料组合物尤其适用于通过尤其是喷墨设备的喷雾喷嘴设备处理。
技术介绍
EP1381519A1公开了在底漆基体上通过喷墨施加辐射固化彩色油墨组合物，以及将辐射固化油墨施加到底漆层的喷墨印刷工艺方法，所述底漆层在喷墨之前被施加到基体上。重点是油墨和底漆之间的粘附优化。US7423072B2(US2002-0086914A1或EP1355999A2)公开了光固化丙烯酰基组合物，其经过或未经过用于露天基体的颜料的着色。公开的丙烯酸酯组合物通过喷墨打印头的喷嘴喷涂(喷射)。该专利的专利技术人观察到在一些实施方式中发生严重的喷嘴积聚。EP1404527A1教导了将可固化油墨施加到涂有底漆的基体上，为了提高打印质量对底漆聚合物和油墨单体的溶解度参数的差异提出了保护。底漆和油墨组合物可含有0.1-10重量％的二氧化硅，在其他添加剂中锻制二氧化硅作为填料。上述专利无一描述了在最后固化涂层的低光泽度的形成，从而形成具有<50的光泽度的亚光表面，所述光泽度在60℃下结合喷墨方法根据ASTMD523测定。在US742307B2的公开中提到了高光泽度涂层具有根据ASTMD523测定的在60℃下>70的光泽度。作为单体，N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺被选择来保持已固化的油墨喷射涂层的高光泽度水平。专利技术的目的本专利技术的目的是提供具有亚光面的光固化涂料组合物，该涂料组合物特别适用于通过喷涂方法进行处理，尤其通过喷嘴设备、优选喷墨设备。而且，获得的涂层能够提供耐候耐刮擦的透明、无色的亚光表面。专利技术概述专利技术人出人意料地发现，所选的耐刮擦光固化涂料组合物能够与消光剂配用，而无针对磨损和紫外光降解的有利耐性的损失，所述涂料组合物具有合理的低粘度例如根据ISO12058测定的在50℃为1-50mPa·s以及在25℃为1-400mPa·s。所述光固化涂料组合物能够通过传统的喷墨头，例如压电式印刷头使用。详细说明因此，根据本专利技术提供了光固化涂料组合物，包含：a)至少一种光固化组分，b)至少一种具有平均直径粒径D50<0.5微米的填料，c)任选地，一种或多种硅烷或硅氧烷，优选一种或多种烷氧基硅烷，d)至少一种紫外光稳定剂，e)至少一种光引发剂，f)选自由具有平均粒径D50>0.5微米的粒状非膨胀性填料f1)和可膨胀或可溶性聚合物f2)组成的组中的至少一种组分，g)任选地，一种或多种溶剂，以及h)任选地，一种或多种助剂。光固化组分a)在优选的实施方式中，光固化组分a)包括具有一个或多个官能性丙烯酸酯基团(此处和整个申请中包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团)的至少一种丙烯酸酯官能性化合物。光固化组分a)优选选自丙烯酸酯官能单体、低聚物或聚合物，具有一个或多个官能性丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。本文中的单体是常规的官能性丙烯酸酯化合物，其没有经过低聚或聚合过程，如在其制备过程中的(甲基)丙烯酸酯。所述丙烯酸酯的代表实例包括具有丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸基等的多官能丙烯酸酯化合物，优选地具有等于或大于二个的官能度。优选地，光固化组分a)包括选自具有2-4个，优选2个的丙烯酸酯官能度的至少一种丙烯酸酯和具有≥5个，优选6个的丙烯酸酯官能度的至少一种丙烯酸酯中的至少两种丙烯酸酯组分。在更优选的实施方式中，光固化组分a)包括氨基甲酸酯丙烯酸酯，其是具有氨基甲酸酯(urethane)基团和丙烯酸酯基团的化合物。在其他更优选的实施方式中，光固化组分a)包含至少一种，优选至少两种氨基甲酸酯丙烯酸酯，其分别具有至少2个官能性丙烯酸酯基团，尤其是2至6个官能性丙烯酸酯基团。在特别优选的实施方式中，光固化组分a)包括具有两个官能性丙烯酸酯基团的至少一种氨基甲酸酯丙烯酸酯(简称氨基甲酸酯二丙烯酸酯)和具有六个官能性丙烯酸酯基团的至少一种氨基甲酸酯丙烯酸酯(简称氨基甲酸酯六丙烯酸酯)。所述氨基甲酸酯丙烯酸酯是市售的，例如商标为EbecrylTM(氰特特种化学品)、(阿科玛集团)、(拜耳材料科技)、(美源公司)或(长兴公司)。优选地，所述丙烯酸酯选自由六官能或更高官能性脂肪族丙烯酸酯和氨基甲酸酯丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化的或丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪族双官能性氨基甲酸酯丙烯酸酯、四丙烯酸酯单体、脂肪族聚酯丙烯酸酯低聚物(包括超支化低聚物)、和下段提到的丙烯酸酯，及其组合物组成的组中。在更特别的优选实施方式中，光固化组分a)优选地除了氨基甲酸酯丙烯酸酯外还包括不含氨基甲酸酯官能团的至少一种多官能性丙烯酸酯化合物，如基于多官能性醇的化合物，如聚酯丙烯酸酯低聚物、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、1,8-辛二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯和脂肪族聚酯聚丙烯酸酯。丙烯酸酯官能性化合物具有可由自由基活化和本文档来自技高网...

【技术保护点】
光固化涂料组合物，包括：a)至少一种光固化组分，b)至少一种具有平均粒径D50<0.5微米的填料，c)任选地，一种或多种硅烷或硅氧烷，d)至少一种紫外光稳定剂，e)至少一种光引发剂，f)选自由具有平均直径粒径D50>0.5微米的粒状非膨胀性填料f1)以及可膨胀或可溶性聚合物f2)组成的组中的至少一种组分，g)任选地，一种或多种溶剂，h)任选地，一种或多种助剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.26 EP 13173735.51.光固化涂料组合物，包括：
a)至少一种光固化组分，
b)至少一种具有平均粒径D50<0.5微米的填料，
c)任选地，一种或多种硅烷或硅氧烷，
d)至少一种紫外光稳定剂，
e)至少一种光引发剂，
f)选自由具有平均直径粒径D50>0.5微米的粒状非膨胀性填料f1)以及可膨胀或可溶性
聚合物f2)组成的组中的至少一种组分，
g)任选地，一种或多种溶剂，
h)任选地，一种或多种助剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，光固化组分a)包括具有一种或多种官能
性丙烯酸酯基团的至少一种丙烯酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，光固化组分a)包括至少一种具有2至
4的丙烯酸酯官能度的丙烯酸酯和至少一种具有≥5的丙烯酸酯官能度的丙烯酸酯。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物，其特征在于，组分f1)选自二氧化硅。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物，其特征在于，组分f)选自可膨胀或可溶性
聚合物f2)，所述可膨胀或可溶性聚合物f2)优选具有50000至150000克/摩尔的分子量Mn
(使用聚苯乙烯作为标准品通过GPC测定)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物，其特征在于，组分f)选自可膨胀聚合物
f2)，其选自由聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯组成的组中。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物，其具有在25C、D＝10秒-1的剪切速率下为
1-400mPa.s的动态粘度。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·希尔格斯，
申请(专利权)人：迈图高新材料集团，
类型：发明
国别省市：德国;DE