反应性粒子、包含它们的可固化组合物和固化产品制造技术

发明专利技术了可以用于可固化组合物的反应性粒子，所述可固化组合物具有优异的固化产品产率和能够在各种基材表面上形成涂层，该涂层具有高硬度、优良的耐擦伤性、优异的抗磨性、低的卷曲性能、极好的粘合力和耐化学性，尤其是高耐化学性；包含所述反应性粒子的可固化组合物；和由所述可固化组合物制造的固化产品。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及反应性粒子、包含该反应性粒子的组合物和固化产品。更具体地，本专利技术涉及用于树脂组合物的反应性粒子，该组合物具有优异的固化性能(在短时间期间内易形成固化涂层的特征)和能够形成涂层，该涂层具有高硬度、优良的耐擦伤性、优异的抗磨性、低的卷曲性能和极好的粘合力，尤其是具有好的平衡的硬度和低的卷曲性能的涂层，其可在各种基材表面上如塑料(聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚烯烃、环氧树脂、密胺树脂、三乙酰纤维素树脂、ABS树脂、AS树脂、降冰片烯树脂等)、金属、木材、纸、玻璃和板岩上形成，以及包含反应性粒子的可固化组合物和由可固化组合物制造的固化产品。本专利技术的包含反应性粒子的可固化组合物和固化产品适用于，例如，作为防止以下材料污染和擦伤的保护性涂层材料塑料光学部件、触板、薄膜型液晶元件、塑料容器或地板材料、墙壁材料和用于建筑内装修的人造大理石；作为用于各种基材的粘合剂、密封材料和印刷油墨的载体等。已经提出了许多满足这些要求的组合物。然而，没有获得这样的组合物，其令人满意地满足所有要求如作为可固化组合物的优异的固化性能和高硬度、优良的耐擦伤性能、抗磨性、低的卷曲性能、极好的粘合力和优异的透明性和当制成涂层时的耐化学性。例如，USP 3,451,838和USP 2,404,357提出了包含作为主要组分的烷氧基硅烷的水解产物与胶体二氧化硅的组合物的用途，其用作可热固化涂层材料。然而，由于这些可热固化材料施用于基材后在高温反应，因此，这些材料存在问题如基材变软或变形(收缩、胀大等)和当使用上述塑料基材时差的固化材料产率。日本专利公开No.21815/1987提出了用于辐射可固化涂层材料的组合物，其包含丙烯酸酯和用甲基丙烯酰氧基硅烷改性表面的胶体二氧化硅粒子。近年来，这类辐射可固化组合物由于其优异的固化材料产率在许多应用中使用。然而，由于辐射可固化组合物通常通过自由基聚合形成固化涂层，因此，在涂层表面附近的固化程度由于聚合体系中溶解的氧的影响不充分。固化涂层的外观可以随化学药品如有机溶剂、酸或碱而变化。因此，由辐射可固化组合物制成的涂层存在差的耐化学性的问题。本专利技术解决的问题对于上述问题，本专利技术已完成并提供用于可固化组合物的反应性粒子，所述组合物具有优异的固化材料产率和能够在各种基材表面上形成涂层，该涂层具有高硬度、耐擦伤性、抗磨性、低的卷曲性能和粘合力和耐化学性，尤其是优异的耐化学性，以及包含所述反应性粒子的可固化组合物和由所述可固化组合物制成的固化产品。用于解决问题的方法作为完成上述目标的广泛研究的结果，本专利技术的专利技术者已发现显示好的平衡特征的涂层，特别是显示优异的耐化学性而没有牺牲高硬度、优良的耐擦伤性、低的卷曲性能、好的抗磨性，其可以由包含通过结合以下物质制备的反应性粒子的可固化组合物获得(a)包含至少一种选自以下元素的氧化物的粒子硅、铝、锆、钛、锌、锗、铟、锡、锑和铈，(b)第一有机化合物(b1)，其在分子之中含有自由基可聚合不饱和基团和可水解基团，和第二有机化合物(b2)，其在分子中包含阳离子基可聚合基团和可水解基团。本专利技术优选的实施方案现在将更详细描述本专利技术的反应性粒子、包含该反应性粒子的可固化组合物和其固化产品。I.反应性粒子(A)通过结合以下物质制备本专利技术的反应性粒子(A)(a)包含至少一种选自以下元素氧化物的粒子硅、铝、锆、钛、锌、锗、铟、锡、锑和铈(以后称“氧化物粒子(a)或“组分(a)”)，(b)有机化合物(b1)，其分子中含有自由基可聚合不饱和基团和可水解基团(以后称“第一有机化合物(b1)”)和有机化合物(b2)，其分子中包含可水解基团和选自以下的基团氧杂环丁烷基团、3，4-环氧环己基基团和环氧基团(以后称“第二有机化合物(b2)”)(以后也可以称“组分(b)”或“改性组分(b)”)。1.氧化物粒子(a)为了通过可固化组合物获得无色固化涂层，用于本专利技术的氧化物粒子(a)应该是至少一种选自以下元素的氧化物粒子硅、铝、锆、钛、锌、锗、铟、锡、锑和铈。合适的氧化物的例子是二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、氧化锌、氧化锗、氧化铟、氧化锡、氧化铟-锡(ITO)、氧化锑和氧化铈。优选地，从高硬度观点考虑，使用二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化锑。这些化合物可以单独或二种或多种混合使用。此外，这些元素的氧化物粒子优选地是粉末或溶剂分散体溶胶的形式。当氧化物粒子是分散体形式时，从与其它组分的互溶性和分散性观点考虑，有机溶剂作为分散介质是优选的。有机溶剂的例子是醇类如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇和辛醇；酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮；酯类如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯和γ-丁内酯、丙二醇一甲基醚乙酸酯和丙二醇一乙基醚乙酸酯；醚类如乙二醇一甲基醚和二乙二醇一丁基醚；芳香族烃类如苯、甲苯和二甲苯；和酰胺类如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮。优选的有机溶剂选自甲醇、异丙醇、丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯和二甲苯。氧化物粒子(a)的数均粒子直径为0.001μm-2μm、优选0.001μm-0.2μm和更优选0.001μm-0.1μm。如果数均粒子直径大于2μm，将牺牲固化产品的透明性和涂层的表面条件。也可以加入各种表面活性剂和胺类改善粒子的分散性。合适的胶体硅氧化物粒子的例子是可得到的二氧化硅粒子，商品名为Methanol Silica Sol、IPA-ST、MEK-ST、NBA-ST、XBA-ST、DMAC-ST、ST-UP、ST-OUP、ST-20、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-50、ST-OL等，其由Nissan Chemical Industries，Ltd.制造。粉状二氧化硅的例子是下述可得到的产品商品名为AEROSIL130、AEROSIL300、AEROSIL380、AEROSIL TT600和AEROSIL OX50(由日本AerosilCo.，Ltd.制造)，Sildex H31、H32、H51、H52、H121、H122(由Asahi Glass Co.，Ltd.制造)，E220A、E220(由Nippon SilicaIndustrial Co.，Ltd.制造)，SYLYSIA470(由Fuji Silycia ChemicalCo.，Ltd.制造)和SG Flake(由Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.制造)。商业上可得的氧化铝分散体的例子是水分散体Alumina Sol-100、-200、-520(商品名，由Nissan Chemical Industries，Ltd.制造)；氧化铝的异丙醇分散体，AS-150I(商品名，由Sumitomo OsakaCement Co.，Ltd.制造)；和氧化铝的甲苯分散体，AS-150T(商品名，由Sumitomo Osaka Cement Co.，Ltd.制造)。氧化锆的甲苯分散体的例子是HXU-110JC(商品名，由Sumitomo Osaka Cement Co.，Ltd.制造)。锑酸锌粉末的水分散体产品的例子是Celnax(商品名，由Nissan Chemical Industries，Ltd.制造)。氧化铝、二氧化钛、氧化锡、氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过结合以下组分制备的反应性粒子：（ａ）包含至少一种选自以下元素的氧化物的粒子：硅、铝、锆、钛、锌、锗、铟、锡、锑和铈，（ｂ）第一有机化合物（ｂ１），其分子中含有自由基可聚合的不饱和基团和可水解基团，和第二有机化合物（ｂ２），其分子中包含阳离子可聚合基团和可水解基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y雅马古彻，T雅施罗，I尼施雅基，宇加地孝志，
申请(专利权)人：DSM有限公司，捷时雅株式会社，日本精涂层株式会社，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]