可辐射固化涂料、产生抗划伤涂层的方法、涂料的用途和涂覆有涂料的基材技术

本发明专利技术涉及一种可辐射固化涂料，尤其是用于在聚碳酸酯表面上产生抗划伤涂层，所述涂料包含1,6‑六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯的至少一种尿烷丙烯酸酯。本发明专利技术还涉及在聚碳酸酯表面上产生抗划伤涂层的方法、涂料的用途以及相应涂覆的基材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可辐射固化涂料、产生抗划伤涂层的方法、涂料的用途和涂覆有涂料的基材本专利技术涉及一种可辐射固化涂料组合物，尤其是用于在聚碳酸酯表面上产生抗划伤涂层，其包含1,6-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯的至少一种尿烷丙烯酸酯。本专利技术还涉及在聚碳酸酯表面上产生抗划伤涂层的方法、涂料组合物的用途以及相应涂覆的基材。众所周知，车辆前灯的玻璃或透镜需要表现出最佳的光学产量、高透明度、易成形性，允许它们被制成任何期望的形状、高的稳健性(强度)和合适的重量。并不是所有这些特性都可以用传统玻璃或由真实玻璃制成的透镜获得。目前的趋势是用聚合物材料制成的透镜来代替玻璃透镜，前者更轻，更容易成型。从这一观点考虑最佳的一种材料是聚碳酸酯，其也具有与实际玻璃匹配或接近匹配的光学特性。然而，已知聚碳酸酯是特别柔软的材料，因此容易划伤，导致透镜(玻璃)的光学特性劣化。此外，长期暴露于阳光或环境影响和/或化学试剂可能导致老化，造成透镜(玻璃)变得易碎，特别是遭受泛黄，因此失去透明度。为了解决这些问题，必须通过施涂特殊的透明清漆来保护由聚碳酸酯(或其他类似的聚合物材料)生产的前灯用透镜或玻璃，至少在使用中暴露于环境的其外表面上。在开头描述的类型的可辐射固化涂料组合物从DE69615819T2中已知。虽然已知的涂料组合物对车辆前灯用塑料透镜或玻璃提供良好的保护，以防划伤和风蚀作用，但仍需要进一步改进该步骤。此外，已知的涂料组合物的缺点是必须在高膜厚度下施加，以便提供足够的保护。因此，用已知的涂料组合物生产的清漆涂层的干膜厚度至少为20μm，并且优选地实际上至少为25μm。这样的膜厚度导致材料的高水平消耗，并且与时间不再协调。本专利技术的目的是指定一种特别适用于涂覆聚碳酸酯表面的可辐射固化涂料组合物，其导致特征为就降低干膜厚度而言改进的抗划伤性和改进的风蚀稳定性的固化清漆涂层。该目的根据本专利技术通过包含由1,6-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯制备的至少一种尿烷丙烯酸酯的可辐射固化涂料组合物实现，其中该异氰脲酸酯三聚体具有19.6-24.0重量％的NCO含量和175-214的当量，尿烷丙烯酸酯具有1.0:0.65-1.0:0.9的异氰脲酸酯三聚体与丁二醇单丙烯酸重量比，其中所述涂料组合物包含：i)45.0-59.0重量％至少一种尿烷丙烯酸酯，ii)25.0-37.0重量％至少一种四官能聚酯丙烯酸酯单体，iii)8.0-12.0重量％至少一种二醇二丙烯酸酯和/或至少一种单丙烯酸酯，iv)2.3-3.5重量％至少一种光敏引发剂，v)2.1-3.1重量％至少一种反应性丙烯酰基三唑紫外线吸收剂，vi)1.5-2.0重量％至少一种非反应性紫外线吸收剂，vii)0.7-1.0重量％至少一种位阻胺，和viii)0.4-0.9重量％至少一种流动调节助剂，其中重量百分比范围基于所述组分i)-viii)的固体含量总和且其总和为100重量％。本专利技术的可辐射固化涂料组合物的有利改良是由所附权利要求显而易见的。固体含量是物质或组合物的非挥发性部分。固体含量根据DINENISO3251:2008测定，在60℃下干燥3g物质或组合物60分钟。干燥后残留的非挥发性部分相对于初始质量设定，并给出物质或组合物的固体含量。根据DINENISO11909测定异氰酸酯基团的含量。除非本文另有说明，所有的标准声明均与本专利技术提交日期生效的标准有关。可辐射固化涂料组合物优选是通过紫外线辐射固化的涂料组合物。紫外线固化是指由紫外线引起的化学反应。紫外线辐射是关于电磁辐射的组成部分的术语，包括100-400nm的波长范围。进一步优选的是，本专利技术的涂料组合物是透明涂料。尿烷丙烯酸酯尿烷丙烯酸酯通常可通过丙烯酸羟烷基酯、二异氰酸酯和多元醇的加成反应或通过丙烯酸羟烷基酯在多异氰酸酯上的直接加成反应来制备。它们允许聚氨酯涂料的高性能水平和多种可能的应用与固化速度和光聚合效率相结合。尿烷丙烯酸酯用于工业应用的辐射固化涂料中。本专利技术的涂料组合物包含由1,6-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯制备的至少一种尿烷丙烯酸酯，其中该异氰脲酸酯三聚体具有19.6-24.0重量％的NCO含量和175-214的当量，尿烷丙烯酸酯具有1:0.65-1:0.9的异氰脲酸酯三聚体与丁二醇单丙烯酸重量比。DE69615819T2在涂料组合物中使用由1,6-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯制备的基础树脂。所用异氰酸酯化合物的NCO含量为11.0重量％，当量为382。在本专利技术上下文中，已经发现，通过具有较高NCO含量和较低当量的多异氰酸酯和通过可聚合单体和紫外线吸收剂的改性组合物可以提高所得固化涂膜的抗划伤性和风蚀稳定性。本专利技术的必要之处在于，涂料组合物包含45.0-59.0重量％的由1,6-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯制备的尿烷丙烯酸酯，基于所述组分i)-viii)的固体含量总和。所述涂料组合物优选包含45.0-55.0重量％的所述尿烷丙烯酸酯。如果尿烷丙烯酸酯的重量百分比比例低于上述规定的限制，则结果是在涂料组合物固化时组分的反应性受损。如果尿烷丙烯酸酯的重量百分比比例大于59.0重量％，基于所述组分i)-viii)的固体含量总和，则结果是由涂料组合物得到的涂层与涂料组合物施涂的基材的粘合性受损。四官能聚酯丙烯酸酯单体本专利技术的涂料组合物包含25.0-37.0重量％的至少一种四官能聚酯丙烯酸酯单体，基于组分i)-viii)的固体含量总和。所述涂料组合物优选包含27.0-37.0重量％的至少一种四官能聚酯丙烯酸酯单体，基于组分i)-viii)的固体含量总和。在四官能聚酯丙烯酸酯单体的重量百分比比例低于上述设定的限制时，结果是由涂料组合物制备的涂层与涂料组合物施涂的基材的粘合性受损。当四官能聚酯丙烯酸酯单体的重量百分比比例高于上述设定的重量百分比限制时，结果是所得涂层部分上抗划伤性受损。与组分ii)有关，本专利技术的必要之处在于，其包含四个丙烯酸结构单元，因此对于丙烯酸结构单元是四官能团的。四官能聚酯丙烯酸酯单体优选具有呈醚键形式的氧原子作为另一结构单元。四官能聚酯丙烯酸酯单体更优选具有恰好一个醚键。醚键的特别优选存在提供了对由涂料组合物制备的涂层部分上的改进的耐化学性。四官能聚酯丙烯酸酯单体非常优选为二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯。二醇丙烯酸酯/单丙烯酸酯根据本专利技术，可辐射固化涂料组合物包含8.0-12.0重量％的至少一种二醇二丙烯酸酯和/或至少一种单丙烯酸酯作为组分iii)。更优选地，涂料组合物包含9.0-10.0重量％的至少一种二醇二丙烯酸酯和/或至少一种单丙烯酸酯，基于组分i)-viii)的固体含量总和。因此，在上述重量百分比范围内，涂料组合物包含至少一种二醇二丙烯酸酯或至少一种单丙烯酸酯，或至少一种二醇二丙烯酸酯和至少一种单丙烯酸酯的混合物；优选使用二醇二丙烯酸酯。所用单丙烯酸酯优选为三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、丁二醇单丙烯酸酯(4-HBA)、丙烯酸四氢糠酯(THFA)、丙烯酸辛癸酯(ODA)或丙烯酸异癸酯(IDA)。特别优选使用丁二醇单丙烯酸酯(4-HBA)、丙烯酸四氢糠酯(THFA)、丙烯酸辛癸酯(ODA)或丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可辐射固化涂料组合物，尤其是用于在聚碳酸酯表面上产生抗划伤涂层，其包含由1,6‑六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯制备的至少一种尿烷丙烯酸酯，其中异氰脲酸酯三聚体具有19.6‑24.0重量％的NCO含量和175‑214的当量，尿烷丙烯酸酯具有1.0:0.65‑1.0:0.9的异氰脲酸酯三聚体与丁二醇单丙烯酸重量比，其中所述涂料组合物包含：i)45.0‑59.0重量％至少一种尿烷丙烯酸酯，ii)25.0‑37.0重量％至少一种四官能聚酯丙烯酸酯单体，iii)8.0‑12.0重量％至少一种二醇二丙烯酸酯和/或至少一种单丙烯酸酯，iv)2.3‑3.5重量％至少一种光敏引发剂，v)2.1‑3.1重量％至少一种反应性丙烯酰基三唑紫外线吸收剂，vi)1.5‑2.0重量％至少一种非反应性紫外线吸收剂，vii)0.7‑1.0重量％至少一种位阻胺，viii)0.4‑0.9重量％至少一种流动调节助剂，其中重量百分比范围基于所述组分i)‑viii)的固体含量总和且其总和为100重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.21 EP 16152256.01.一种可辐射固化涂料组合物，尤其是用于在聚碳酸酯表面上产生抗划伤涂层，其包含由1,6-六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯三聚体和丁二醇单丙烯酸酯制备的至少一种尿烷丙烯酸酯，其中异氰脲酸酯三聚体具有19.6-24.0重量％的NCO含量和175-214的当量，尿烷丙烯酸酯具有1.0:0.65-1.0:0.9的异氰脲酸酯三聚体与丁二醇单丙烯酸重量比，其中所述涂料组合物包含：i)45.0-59.0重量％至少一种尿烷丙烯酸酯，ii)25.0-37.0重量％至少一种四官能聚酯丙烯酸酯单体，iii)8.0-12.0重量％至少一种二醇二丙烯酸酯和/或至少一种单丙烯酸酯，iv)2.3-3.5重量％至少一种光敏引发剂，v)2.1-3.1重量％至少一种反应性丙烯酰基三唑紫外线吸收剂，vi)1.5-2.0重量％至少一种非反应性紫外线吸收剂，vii)0.7-1.0重量％至少一种位阻胺，viii)0.4-0.9重量％至少一种流动调节助剂，其中重量百分比范围基于所述组分i)-viii)的固体含量总和且其总和为100重量％。2.根据权利要求1的涂料组合物，其包含45.0-55.0重量％的所述尿烷丙烯酸酯，基于所述组分i)-viii)的固体含量总和。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·考弗，G·克莱恩，P·马伊恩菲尔斯，U·文金，T·莱特纳，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE