一种可UV固化的涂层组合物及由该组合物形成的柔性硬涂层制造技术

本公开涉及一种可UV固化的涂层组合物及由该组合物形成的柔性硬涂层，其特征在于，所述组合物包括Tg高于或等于70℃的双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；Tg低于或等于30℃的双官能脂族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯交联剂，或者多官能硫醇交联剂；任选的氟化(甲基)丙烯酸酯低聚物；以及光引发剂。根据本公开的组合物制造的涂层，可以实现良好的硬度、弯曲性能、透明性以及粘附性。及粘附性。及粘附性。

【技术实现步骤摘要】
一种可UV固化的涂层组合物及由该组合物形成的柔性硬涂层


[0001]本公开涉及一种可UV固化的组合物，以及由该组合物形成的柔性硬涂层，该组合物和所形成的柔性硬涂层可以应用于制品(例如PC，手机等用户设备)的基底或壳体之上。

技术介绍

[0002]通过特定材料的性能施加在物品的基底或衬底之上以获得增强或改善的性能，是材料化学领域已有的技术。在互联网时代的背景之下，用户对于电子产品(例如PC，手机等)的要求不仅仅局限于基本的功能，更加强调各种各样的附加和改善功能。例如，出于时尚、美观、强度高等原因，用户使用智能手机外部经常配备有保护壳体。保护壳体对于防刮擦性、耐用性、柔韧性和透光性都提出了要求，因而可能需要在用户使用的产品的外壳或保护套上添加涂层以改善相应的性能。
[0003]对于壳体的外涂层已有文献进行过报道。例如，中国专利技术专利公开CN108264838A中，涉及了一种紫外光固化涂料领域，具体涉及一种柔韧、抗污紫外光固化涂料组合物及其制备方法。然而该公开文献中的没有关注柔性、坚固粘附性能和透亮性的组合，所用的组分中也没有采用柔性交联剂组分。
[0004]因此有必要提出一种可UV固化的涂层组合物，其满足用于制品的基底的涂层所需的透明、坚固以及足够柔性的涂层组合物以及由其获得的制品。

技术实现思路

[0005]本公开提供了解决上述的一个或更多个技术问题的方案。为了在制品(如PC，手机等用户设备)实现良好的弯曲柔韧性、粘结性、透明性和防刮擦的坚固性。本专利技术人提出包含高Tg(>70C)双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯和柔性交联剂的硬涂层组合物，其中所述柔性交联剂包括低Tg(<30C)双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯或多官能柔性硫醇化合物。通过高Tg硬聚氨酯(甲基)丙烯酸酯与低Tg的柔性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的自由基聚合进行完全交联，或将高Tg硬聚氨酯(甲基)丙烯酸酯与多官能柔性硫醇化合物混合以形成部分首先通过加成反应(例如Michael addition reaction)形成网络(如图1所示)，从而实现以实现良好的硬度、弯曲性能、透明性以及粘附性。
[0006]根据本公开的一个方面，提供一种可UV固化的组合物，其特征在于，所述组合物包括：组分A：Tg高于或等于70℃的双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；组分B：Tg低于或等于30℃的双官能脂族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯交联剂，或者多官能硫醇交联剂；任选的组分C：氟化(甲基)丙烯酸酯低聚物；以及组分D：光引发剂。
[0007]根据本公开的另一个方面，提供一种硬涂层，其通过对根据本公开所述的组合物进行UV固化而获得。
[0008]本公开的又一个方面提供一种制品，所述制品包括根据本公开所述的硬涂层和相邻于所述硬涂层的基底。
附图说明
[0009]图1示出了多官能硫醇试剂与双官能PUA形成交联网络的示意图。
[0010]图2示出了根据本公开的实施方案的弯曲测试的示意图。
[0011]图3示出了根据本公开的实施方案的弯曲状态下的底壳的图。
[0012]图4示出了根据本公开的实施方案的粘合性测试的示意图。
具体实施方式
[0013]以下，为了更加清楚的对本专利技术进行说明，阐述了本专利技术的若干个技术方案及用于对比的若干个技术方案。然而，本部分仅仅举例说明了要求保护的一些具体实施方案，其中一个或更多个技术方案中所记载的技术特征可以与任意的一个或多个技术方案相组合，这些经组合而得到的技术方案，只要其不违背本专利技术的精神，其也在本申请保护范围内。
[0014]在本专利技术中，术语“(甲基)丙烯酸”可以意指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。类似地，“(甲基)丙烯酸酯”可以意指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，“(甲基)丙烯酰基”可以意指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
[0015]本文中使用的术语“低聚物”可以意是指分子量相对较低的聚合物，其中数均分子量Mn可以为1000至35000，优选1000至30000。低聚物在室温和环境气压下通常可以为液体，在20℃下的粘度优选小于500Pa
·
s，更优选小于200Pa
·
s。
[0016]本文中使用的术语“单体”可以意指能够进行聚合反应，以形成聚合物的低分子量结构单元。单体的数均分子量Mn可以小于1000，优选小于750。
[0017]本文中使用的术语“玻璃化转变温度”可以意指由玻璃态转变为高弹态所对应的温度，可以使用本领域已知的方法测量玻璃化转变温度。
[0018]根据本专利技术的一个实施方案，本专利技术的可UV固化的涂层组合物包含：A)双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；B)交联剂；C)任选的氟化(甲基)丙烯酸酯低聚物；和D)光引发剂。
[0019]以下将对本专利技术的组合物中包含的各组分进行详细描述。然而，以下描述为例示性的，本专利技术不限于此。
[0020]组分A：双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯
[0021]聚氨酯(甲基)丙烯酸酯可以包含氨基甲酸酯结构单元和(甲基)丙烯酸酯结构单元。
[0022]在本文中，氨基甲酸酯结构单元可以意指包含以下氨基甲酸酯键的结构单元。
[0023][0024]在本文中，(甲基)丙烯酸酯结构单元可以指衍生自(甲基)丙烯酸酯单体的结构单元。
[0025]在本专利技术中，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯可以通过使多异氰酸酯、多元醇和包含(甲基)丙烯酰基的单体等进行聚合反应而获得。作为多异氰酸酯，其官能度没有特别限制，例如可以使用二异氰酸酯、三异氰酸酯或具有更高官能度的异氰酸酯。作为多元醇，其官能度
没有特别限制，例如可以使用二醇、三醇或具有更高官能度的多元醇。作为聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的制备方法，可以使用本领域已知的方法。例如，可以首先使多元醇和多异氰酸酯进行反应，形成如上所述的氨基甲酸酯键，然后再与包含(甲基)丙烯酰基的单体进行反应，以形成聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
[0026]在本专利技术中，用于形成聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的多元醇可以为聚酯多元醇、聚醚多元醇或其组合。在本专利技术的一个实施方案中，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的二醇部分可以优选来源于聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇或氢化聚丁二烯二醇等，但不限于此。在本专利技术的实施方案中，用于形成聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的二醇选自聚碳酸酯二醇、聚四氢呋喃二醇或氢化聚丁二烯二醇或其组合。
[0027]在本专利技术中，用于形成聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的多异氰酸酯可以为脂肪族多异氰酸酯、芳香族多异氰酸酯或其组合。在本专利技术的一个实施方案中，用于形成聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的多异氰酸酯可以为脂肪族多异氰酸酯。脂肪族多异氰酸酯的实例包括：四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚环戊基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等，但不限于此。在本专利技术的一个实施方案中，用于形成聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物的多异氰酸酯可以为芳香族多异氰酸酯。芳香族多异氰酸酯的实例包括：2,4
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甲苯二异氰酸酯、2,6
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可UV固化的组合物，其特征在于，所述组合物包括：组分A：Tg高于或等于70℃的双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯；组分B：Tg低于或等于30℃的双官能脂族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯交联剂，或者多官能硫醇交联剂；任选的组分C：氟化(甲基)丙烯酸酯低聚物；以及组分D：光引发剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组分A的双官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的Tg高于或等于90℃。3.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述多官能硫醇交联剂由以下式1表示：式1在式1中，R1为具有1至10个碳原子的脂族基团或具有6至20个碳原子的芳族基团，R2为具有1至10个碳原子的二价脂族基团或具有6至20个碳原子的二价芳族基团，R3为具有1至18个碳原子的二价脂族基团，a和b可以为1至10，x可以为1至7，y可以为2至4。4.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述多官能硫醇交联剂由下式表示：[HS
‑
CH2CH2‑
O
‑
CH2CH2‑
O
‑
CH2‑
CH2‑
S
‑
CH2‑
CH2‑
(CO)
‑
O
‑
(CH2CH2‑
O)5]3C
‑
CH2‑
CH2‑
CH3。5.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述双官能脂族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯交联剂与所述组分A的重量比为20/80至50/50。6.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述多官能硫醇交联剂与所述组分A的重量比为10/90至25/75。7.根据上述权利要求中任一项所述的组合物，其中基于所述组合物的总重量，所述氟化(甲基)丙烯酸酯低聚物的比例为0.2％至1％。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄婵燕，喻志刚，赵原，理查德，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：