[发明专利]涂料组合物、制品以及涂布制品的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及2005年10月12日提交的PCT申请No.PCT/ US2005/036458，其要求于2004年10月12日提交的美国临时申请系列 号60/618,014的优先权及任何其他权益，该两篇申请通过全文引用结合 到本文中来。本申请涉及题为“涂料组合物、制品和涂布制品的方法”的 美国申请，其于2006年3月31日提交。

发明领域

本发明涉及涂料组合物、制品以及涂覆制品的方法。更具体地 讲，本发明涉及当在底材上固化时提供耐磨性可成型涂层的稳定的涂料 组合物。另外，本发明涉及稳定的涂料组合物，其提供耐磨的、耐环境 的、可涂染的涂层，当固化在底材上时。

发明背景

玻璃窗可用不破裂或比玻璃更耐破裂的透明材料(例如塑料)代 替。例如由合成的有机聚合物制成的透明材料用于公共交通工具，例如 火车、公共汽车、出租车和飞机。眼镜和其他光学仪器的镜片以及大建 筑物的玻璃也可使用耐破裂的透明塑料。此外，与玻璃相比，这些塑料 的重量轻也是另一个优点，特别是在交通行业，交通工具的重量为节省 燃料的一个主要的因素。

虽然透明塑料的主要优点为耐破裂、比玻璃轻和具有设计的挠 性，但严重的缺点为由于每日与磨料(例如灰尘或清洁设备)接触，使这些 塑料易擦伤和划伤。擦伤导致可见度下降和外观差，并通常需要替换玻 璃或镜片等。

为了改进塑料的耐磨性，开发了耐擦伤涂料。这些耐磨组合物 的主要缺点为在固化后不能成型。可成型性差是指弯曲或操作涂覆制品 通常会导致涂层裂纹或银纹。因此，制品在成型后必须涂覆，可引起延 时，且未涂覆制品在运输中会不可避免地发生磨损。

另外，常常期望提供具有耐磨性的可涂染的涂层。特别地，这 些涂层能够可用于涂染的窗户应用和眼科应用。许多已知的涂料组合物， 在已经将涂料组合物固化在底材上后，不易于允许色料(tint)被添加到涂 料组合物中。将色料添加到这样的被固化的涂料组合物中的能力是高度 期望的。

因此，本领域仍需要具有良好耐磨性和可成型性的涂料。另外， 在本领域中仍然需要涂层显示出耐磨性和可涂染性。

发明概述

本发明的实施方案提供了组合物，当涂覆于底材并固化时，在 底材上提供了耐磨性可成型涂层。所述组合物可包含含有环氧官能的硅 烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与至少一种多官能的交联剂 的水解产物和部分缩合物的水-有机溶剂混合物，其中所述多官能的交联 剂包括甲硅烷基化的多官能的酸酐，且其中所述环氧官能的硅烷和二醇 官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与所述多官能的交联剂的摩尔比率为 约10:1-约1:10；和其量足以水解环氧官能的硅烷、二醇官能的有机聚硅 氧烷和多官能的交联剂的水。

在一个实施例中，所述环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅 氧烷中的至少一种与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约2:1-约1:2。在 另一个实施例中，可在聚碳酸酯底材上形成半径为约1英寸至小于约10 英寸的涂层。在另一个实施例中，可在聚碳酸酯底材上形成半径为约3 英寸-约5英寸的涂层。

在另一个实施例中，在50转泰伯轮后涂层的泰伯值小于约10％ 或在50转泰伯轮后泰伯值小于约2％。在另一个实施例中，在200转泰 伯轮后涂层的泰伯值小于约45％或在200转泰伯轮后泰伯值小于约15％。

在进一步的实施例中，所述环氧官能的硅烷和二醇官能的有机 聚硅氧烷中的至少一种为所述组合物固体重量的约5-约93％，多官能的 交联剂为所述组合物固体重量的约7-约95％。在另一个实施例中，所述 环氧官能的硅烷和二醇官能的硅烷中的至少一种为所述组合物固体重量 的约30-约70％，多官能的交联剂为所述组合物固体重量的约30-约70％。 在另一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分为所述组合物重量的 约40-约98％。在再一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分为所 述组合物重量的约65-约95％。