[发明专利]用于制备抗划伤涂层的紫外线固化组合物以及涂布所述组合物的方法

说明书

                     技术领域

本发明涉及能够在被涂物上产生抗划伤涂层的紫外线固化组合物。

                     发明背景

抗划伤涂层是防止弄脏和划伤的薄膜涂层。这些涂层通常具有立体花纹或无光泽的外观。抗划伤涂层用于许多标牌应用中，即用于标签和标识细节中。此外，抗划伤涂层被施用于木质表面以增强耐磨性和耐化学药品性，而不会损害下面的木料涂漆的质量。

这些涂层以前是由热塑性涂料如热塑性(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸苯乙烯共聚物乳状液的组合物形成的。在湿套印(wet-trap)、脱机干套印(dry-trap)、凹印、胶印、丝印、苯胺印刷和相关的印刷和涂布工艺的过程中，这些组合物被施用到被涂物上。一旦被施用，这些组合物提供包括高光泽、抗划伤和防水防油在内的优异的薄膜特性。这些薄膜特性是组合物重量和组合物中固体百分含量的函数。通常，高重量和高固体含量产生优异的薄膜特性。

为了获得高重量和高固体含量，向热固性组合物中加入了大量的挥发性有机化合物(VOC)。这些VOC在固化后没有结合到最终涂层中，而是溢出到周围环境中。一旦进入到环境中，各种VOC引起与吸入相关的极大的危险。由于所述危险以及与各种VOC相关的费用，基于这类热固性溶剂的体系是不符合需要的。

不含各种VOC的UV固化组合物在本领域中是已知的。UV组合物通过快速光诱导的聚合反应(而不是热能)固化，由热能引起的固化会向大气中释放各种VOC。由于UV固化方法基本上不含溶剂，因此极大地减少了花费的时间以及昂贵的污染消除步骤所需的费用。

UV固化抗划伤涂层提供了几种热固化涂层所不具有的其他益处。首先，更快的固化时间提供了极大的经济效益。而且，用紫外线可以对热敏性材料进行安全地涂覆和固化，而不会发生热敏性被涂物的热降解。此外，由于紫外线具有普遍的可获得性，是一种成本相对较低的能源。

尽管UV固化抗划伤涂层优于与它们相应的热涂层，但仍有一些UV固化涂层固有的缺点。由于UV固化抗划伤涂层要求组合物具有高的分子量和粘度，难以通过喷涂或刷涂来施用组合物。而且，许多UV固化抗划伤涂层要求组合物具有分散性和不稳定性的倾向。使用这些组合物，固化产生了不均匀和带有缺陷的涂层。

因此，需要一种对环境安全的UV固化抗划伤涂料，这种涂料具有改进的修饰性和对脏污和划伤的抵抗性。而且，需要一种施用所述涂料的方法，该方法的目的是促进改进性能。

                     发明概述

本发明的目的是提供一种通过紫外线固化产生抗划伤涂层的改进的组合物。

本发明的另一个目的是提供一种通过紫外线固化产生抗划伤的立体花纹涂层的改进的组合物。

本发明的再一个目的是提供一种能通过喷涂、丝网印刷、浸涂和刷涂施用的改进的组合物。

本发明公开了一种紫外线固化的抗划伤组合物以及涂布这种组合物以产生抗划伤涂层的方法。所公开的组合物不含任何显著量的在固化后不结合入抗划伤涂层的挥发性有机溶剂。具体地说，所述抗划伤组合物含5％重量或更少的挥发性有机溶剂。

本发明的一个方面是提供紫外线固化抗划伤组合物。所述抗划伤组合物含有一种或多种脂族丙烯酸酯化低聚物的混合物，其中所述脂族丙烯酸酯化低聚物的混合物占所述抗划伤组合物的约2％-40％。在本文中表示的抗划伤组合物的所有百分比均为所指组分相对于所述抗划伤组合物的总重量的重量百分比。

优选抗划伤组合物含有占所述抗划伤组合物约2％-10％的丙烯酸酯化环氧低聚物，约15％-50％的丙烯酸异冰片酯单体，约2％-8％的光敏引发剂以及约25％-45％的滑石。

本发明的另一个方面提供一种将抗划伤涂层涂布在被涂物上的方法。该方法包括将抗划伤流体相组合物(“抗划伤组合物”)施用到被涂物上的第一步骤。所述抗划伤组合物含脂族丙烯酸酯化低聚物的混合物，其中所述脂族丙烯酸酯化低聚物占所述抗划伤组合物的约2％-40％。所述抗划伤组合物还包括占其约2％-10％的丙烯酸酯化环氧低聚物，约15％-50％的丙烯酸异冰片酯单体，约2％-8％的光敏引发剂以及约25％-45％的滑石。

所述方法还包括用紫外线照射被涂物上的抗划伤组合物，从而使所述抗划伤组合物固化成为抗划伤涂层的第二步骤。

根据该方法，可选择性地将所述抗划伤组合物涂布在被涂物的需要抗划伤涂层的特定位置上。所述抗划伤组合物不需要施用于整个被涂物上。