JP2014210924A - Uv curable coating composition containing aliphatic urethane acrylate resin - Google Patents

Uv curable coating composition containing aliphatic urethane acrylate resin Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a UV curable coating that offers properties of improved exterior durability, UV stability, thermal stability and flexibility, along with high scratch and abrasion resistance.SOLUTION: A UV curable coating composition includes a unique blend of a plurality of aliphatic urethane acrylate resins. The coating composition may further include two or more, preferably three or more polyfunctional acrylates, a photoinitiator of diphenylphosphine oxide type, α-hydroxyketone type or the like, and a stabilizer such as a hindered amine light stabilizer, a UV absorber or an organic-inorganic hybrid material synthesized through a sol gel process. Coated articles and methods for their production involving the use of the coating composition are also provided.

Description

本発明は、概して基材上にポリマー被覆を形成することに関し、幾つかの態様においては、選択されたタイプの複数の樹脂のブレンドを用いることを伴う、被覆組成物、被覆物品、及びそれらの製造方法に関する。   The present invention relates generally to forming a polymer coating on a substrate, and in some embodiments, coating compositions, coated articles, and their methods that involve using a blend of a plurality of resins of a selected type. It relates to a manufacturing method.

更なる背景として、ポリカーボネート、アクリル、及びポリエステルなど(しかしながらこれらに限定されない)のプラスチック基材が、種々の用途において、ガラスのようなより伝統的な材料に関する代替物としてしばしば用いられている。プラスチックは、重量減少及び豊かなデザインの柔軟性を与えながら、耐衝撃性及び光学的な透明性のような優れた特性を与えることができる。プラスチックが与える数多くの利益にもかかわらず、それらは、しばしば所望の程度の耐化学薬品性、耐引掻性、耐損傷性、及び耐摩耗性、UV抵抗性、及び/又は屋外耐久性を与えないという大きな欠点を有する。   As a further background, plastic substrates such as, but not limited to, polycarbonate, acrylic, and polyester are often used as an alternative to more traditional materials such as glass in various applications. Plastics can provide superior properties such as impact resistance and optical clarity while providing weight reduction and rich design flexibility. Despite the many benefits that plastics provide, they often provide the desired degree of chemical resistance, scratch resistance, damage resistance, and abrasion resistance, UV resistance, and / or outdoor durability. It has a big drawback of not.

耐引掻性及び耐摩耗性を示す屋外用途用の従来の熱硬化被覆及び紫外(UV)硬化被覆は両方とも、直接曝露の角度又は時間が限られている場合には、これらの種々のプラスチック基材の適当な保護及び性能を与えることが知られている。また、UV硬化被覆は、従来法で硬化させた別のものを凌ぐ向上したサイクル時間及び減少したプロセス中の作業量のような別の有利性を与えるので、しばしば最適の好ましい被覆であることも知られている。   Both conventional thermosetting coatings and ultraviolet (UV) curable coatings for outdoor applications that exhibit scratch and abrasion resistance can be used with these various plastics when the angle or time of direct exposure is limited. It is known to provide adequate protection and performance of the substrate. Also, UV curable coatings are often the best preferred coatings because they offer other advantages such as improved cycle times and reduced workload during the process over those cured by conventional methods. Are known.

現在の屋外用被覆−より具体的にはUV硬化性被覆−の多くの有利性にもかかわらず、これらは全ての要望を未だ満足しておらず、しばしば、伝統的に利用できる技術を用いて達成することが非常に困難な望ましい特性及び特性の組み合わせに欠ける。耐引掻性及び耐摩耗性の用途のための伝統的なUV上塗り層は、殆どの場合、主として高官能性で高反応性のアクリレートから構成される。これらの特徴によって所望の硬度特性が与えられるが、これらは硬化樹脂の収縮及び立体障害を引き起こす傾向がある。立体障害によって硬化ポリマー樹脂中に所望の数よりも多い未反応のアクリレート結合が形成され、このために硬化被覆は早期のUV及び環境劣化をより受けやすくなる。更に、公知のUV上塗り層は、硬化させると剛性で柔軟性のない被覆を生成する。このような柔軟性のない被覆は、処理又は実地使用の間に膨張又は収縮条件にかけられた際、或いは高い内部応力を含む材料に適用した際には、亀裂、低下した屋外耐久性、又は他の欠陥のような不適当な性能を与える。而して、単一の被覆組成物によって、所望のレベルの高い表面硬度、耐引掻性、耐化学薬品性、UV抵抗性、及び屋外耐久性を与えることは困難である可能性がある。   Despite the many advantages of current outdoor coatings-more specifically UV curable coatings-they still have not met all the demands, often using traditionally available techniques. It lacks desirable properties and combinations of properties that are very difficult to achieve. Traditional UV overcoats for scratch and abrasion resistant applications are mostly composed primarily of highly functional and highly reactive acrylates. Although these features provide the desired hardness properties, they tend to cause shrinkage and steric hindrance of the cured resin. Steric hindrance forms more unreacted acrylate bonds in the cured polymer resin than desired, which makes the cured coating more susceptible to premature UV and environmental degradation. Furthermore, known UV topcoat layers produce a rigid and non-flexible coating when cured. Such inflexible coatings may crack, reduce outdoor durability, or otherwise when subjected to expansion or contraction conditions during processing or practical use, or when applied to materials with high internal stress. Give improper performance such as defects. Thus, it may be difficult to provide the desired level of high surface hardness, scratch resistance, chemical resistance, UV resistance, and outdoor durability with a single coating composition.

好ましい態様においては、本発明は、高い耐引掻性及び耐摩耗性と共に、特に厳しい雰囲気に被覆材料が曝露されるデザイン用途のために、向上した屋外耐久性、UV安定性、熱安定性、及び柔軟性の特性を与えるUV硬化性被覆に対する必要性に取り組む。更に、本発明においては、これらの材料を用いる方法及び得られる被覆物品が開示される。   In a preferred embodiment, the present invention provides improved outdoor durability, UV stability, thermal stability, especially for design applications in which the coating material is exposed to harsh atmospheres, along with high scratch and abrasion resistance. And address the need for UV curable coatings that provide flexibility properties. Further disclosed in the present invention are methods using these materials and the resulting coated articles.

幾つかの形態においては、本発明はUV硬化性樹脂の独特のブレンドを含む被覆組成物を提供する。ブレンドの第1の樹脂は、イミノオキサジアジンジオン、イソシアヌレート、ウレトジオン、ウレタン、アロファネート、ビウレット、又はオキサジアジントリオン基を含む脂肪族ポリイソシアネート成分と、約100〜約2000の分子量を有し、少なくとも1つの単塩基性でヒドロキシル官能性のメタ(アクリル)酸の線状又は分岐アルキルエステルを含むアルコール成分との反応によって形成される脂肪族ウレタンアクリレートである。この被覆組成物はまた、少なくとも、幾つかの態様においては(i)多官能性アクリレートと、アルキル炭素単環式ジイソシアネートのポリマーをベースとする脂肪族ウレタンとの反応によって形成されるか;或いは(ii)下記に開示する式IIによって包括される;第2の脂肪族ウレタンアクリレートも含む。好ましい形態においては、第1の脂肪族ウレタンアクリレートは約800〜約2500g/モルの範囲の分子量を有し、及び/又は第1の脂肪族ウレタンアクリレートは分子あたり約3〜約5個の重合性アクリレート基を含む。好ましい形態においては、第2の脂肪族ウレタンアクリレートの分子量は約500〜約2000g/モルの範囲である。被覆組成物はまた、材料の制御された適用及び処理を助ける溶媒を含んでいてもよい。被覆組成物はまた、それぞれが170〜1000の間の分子量、及び分子あたり最小で2個の重合性不飽和基を有する、少なくとも2種類以上、好ましくは3種類以上の多官能性アクリレートを含んでいてもよい。被覆組成物はまた、ヒンダードアミン光安定剤及び/又はベンゾトリアゾール若しくはベンゾトリアジン類、又はこれらの誘導体のUV吸収剤のような安定剤を含んでいてもよい。被覆組成物はまた、ゾルゲル法によって合成される1種類以上の有機−無機ハイブリッド材料を含んでいてもよい。   In some forms, the present invention provides a coating composition comprising a unique blend of UV curable resins. The first resin of the blend has an aliphatic polyisocyanate component containing iminooxadiazinedione, isocyanurate, uretdione, urethane, allophanate, biuret, or oxadiazinetrione groups and a molecular weight of about 100 to about 2000. An aliphatic urethane acrylate formed by reaction with an alcohol component comprising a linear or branched alkyl ester of at least one monobasic, hydroxyl-functional meth (acrylic) acid. The coating composition is also formed, at least in some embodiments, by reaction of (i) a polyfunctional acrylate with an aliphatic urethane based on a polymer of an alkyl carbon monocyclic diisocyanate; ii) encompassed by Formula II disclosed below; also includes a second aliphatic urethane acrylate. In a preferred form, the first aliphatic urethane acrylate has a molecular weight in the range of about 800 to about 2500 g / mol and / or the first aliphatic urethane acrylate has about 3 to about 5 polymerizable per molecule. Contains acrylate groups. In a preferred form, the molecular weight of the second aliphatic urethane acrylate ranges from about 500 to about 2000 g / mol. The coating composition may also include a solvent that aids in the controlled application and processing of the material. The coating composition also comprises at least two, preferably three or more polyfunctional acrylates each having a molecular weight between 170 and 1000, and a minimum of two polymerizable unsaturated groups per molecule. May be. The coating composition may also contain stabilizers such as hindered amine light stabilizers and / or UV absorbers of benzotriazoles or benzotriazines, or derivatives thereof. The coating composition may also include one or more organic-inorganic hybrid materials synthesized by a sol-gel method.

更なる態様においては、本発明は、ここで記載する被覆組成物を用いることを伴う被覆物品又は被覆プロセスを提供する。幾つかの形態においては、本発明の被覆物品は、約0.75〜20mmの厚さを有する基プラスチック材料、及びここで記載する被覆組成物の反応によって形成され、約3〜約35ミクロンの範囲の厚さを有する硬化上塗り被覆を有する。硬化した上塗り被覆は、高度の耐引掻性、耐摩耗性、耐損傷性、及び耐化学薬品性を、優れたUV抵抗性、屋外耐久性、及び熱安定性と共に与えることができる。幾つかの形態においては、本発明方法は、ここで記載する被覆組成物を、スプレーコート、フローコート、又はカーテンコート法によって適用することを含む。   In a further aspect, the present invention provides a coated article or process involving the use of the coating composition described herein. In some forms, the coated articles of the present invention are formed by reaction of a base plastic material having a thickness of about 0.75-20 mm, and a coating composition described herein, of about 3 to about 35 microns. Having a cured topcoat with a thickness in the range. Cured topcoats can provide a high degree of scratch resistance, abrasion resistance, damage resistance, and chemical resistance, along with excellent UV resistance, outdoor durability, and thermal stability. In some forms, the methods of the present invention include applying the coating compositions described herein by spray coating, flow coating, or curtain coating methods.

本発明の更なる態様並びにその特徴及び有利性は、ここでの記載から明らかとなろう。   Further aspects of the invention and its features and advantages will become apparent from the description herein.

図1は、本発明の一形態による被覆前方照明レンズを有する自動車の斜視部分切断図である。FIG. 1 is a perspective partial cutaway view of an automobile having a coated front illumination lens according to one embodiment of the present invention. 図2は、図1の自動車の側面部分切断図である。2 is a partial cutaway side view of the automobile of FIG.

本発明の原理の理解を促進する目的で、ここで幾つかの態様を参照し、これを説明するために特定の用語を用いる。しかしながら、これによって本発明の範囲を限定することは意図しておらず、示された装置における変更及び更なる修正、並びにここで記載する本発明の原理の更なる適用は、本発明が関係する技術の当業者に通常的に想到されると考えられる。   For the purpose of promoting an understanding of the principles of the invention, reference will now be made to certain embodiments and specific language will be used to describe the same. However, this is not intended to limit the scope of the invention, and changes and further modifications in the apparatus shown and further application of the principles of the invention described herein are relevant to the present invention. One of ordinary skill in the art would normally conceive.

上記で開示したように、その幾つかの形態においては、本発明は、独特の被覆組成物、及び被覆組成物を用いるか又は含む方法及び被覆物品に関する。好ましい形態においては、被覆組成物は、第1及び第2のアクリル化脂肪族ウレタン樹脂を含む新規な樹脂ブレンドを含む。かかる被覆組成物は、少なくとも、イミノオキサジアジンジオン、イソシアヌレート、ウレトジオン、ウレタン、アロファネート、ビウレット、又はオキサジアジントリオン基を含む脂肪族ポリイソシアネート成分と、少なくとも1つの単塩基性でヒドロキシル官能性のメタ(アクリル)酸の線状又は分岐アルキルエステルを含むアルコール成分との反応によって形成される第1のウレタンアクリレート樹脂を含む。   As disclosed above, in some forms thereof, the present invention relates to unique coating compositions, and methods and coated articles that employ or include coating compositions. In a preferred form, the coating composition comprises a novel resin blend comprising first and second acrylated aliphatic urethane resins. Such a coating composition comprises at least an aliphatic polyisocyanate component containing iminooxadiazinedione, isocyanurate, uretdione, urethane, allophanate, biuret, or oxadiazinetrione groups and at least one monobasic, hydroxyl functional group. A first urethane acrylate resin formed by reaction with an alcohol component containing a linear or branched alkyl ester of meth (acrylic) acid.

好ましい形態においては、第1のウレタンアクリレート樹脂は約800〜約2500g/モルの間の分子量を有する。より好ましくは、第1のアクリル化脂肪族ウレタンは約1000〜約1600g/モルの分子量を有し、現時点までにおいては約1400g/モルの分子量が作用させるのに最も好ましい。理解されるように、ここで与える重合性樹脂の分子量は、他に示さない限りにおいて数平均分子量である。第1のウレタンアクリレート樹脂の形成において用いるアルコール成分は、約100〜約2000g/モルの分子量を有していてよい。幾つかの変法においては、第1のウレタンアクリレートは、
(a)ポリイソシアネート成分のモル数を基準として20〜100モル%の式I:
In a preferred form, the first urethane acrylate resin has a molecular weight between about 800 and about 2500 g / mol. More preferably, the first acrylated aliphatic urethane has a molecular weight of about 1000 to about 1600 g / mole, and to date is most preferred for a molecular weight of about 1400 g / mole to work. As will be appreciated, the molecular weights of the polymerizable resins provided herein are number average molecular weights unless otherwise indicated. The alcohol component used in forming the first urethane acrylate resin may have a molecular weight of about 100 to about 2000 g / mol. In some variations, the first urethane acrylate is
(A) 20-100 mol% of formula I: based on the number of moles of polyisocyanate component:

Figure 2014210924
Figure 2014210924

(ここで、
式IのR1、R2、及びR3は、同一か又は異なり、線状又は分岐のC4〜C20(シクロ)アルキル基を表し;
Xは、同一か又は異なり、イソシアネート基、或いはイミノオキサジアジンジオン、イソシアヌレート、ウレトジオン、ウレタン、アロファネート、ビウレット、又はオキサジアジントリオン基も含んでいてよいイソシアネート基含有基を表し;
式IのR1、R2、及びR3は窒素原子に結合している)
によって包括されるイミノオキサジアジンジオン基含有ポリイソシアネートトリマーを含むポリイソシアネート成分と;
(b)少なくとも1つの単塩基性でヒドロキシル官能性の(メタ)アクリル酸の線状又は分岐C1〜C12アルキルエステルを含むアルコール成分;
との反応生成物であってよい。本発明において用いるのに好適なかかるウレタンアクリレート樹脂に関する更なる情報は、米国特許6,191,181(本発明において用いることができる製造方法及び最終ウレタンアクリレート樹脂化合物の開示を含むその全部を参照として本明細書中に包含する)において見られる。第1の脂肪族ウレタンアクリレートとして用いるのに好適な樹脂は、例えばBayer Material ScienceからDesmoluxの商品名で得ることができる。
(here,
R 1 , R 2 , and R 3 in Formula I are the same or different and represent a linear or branched C 4 -C 20 (cyclo) alkyl group;
X is the same or different and represents an isocyanate group or an isocyanate group-containing group that may also contain an iminooxadiazinedione, isocyanurate, uretdione, urethane, allophanate, biuret, or oxadiazinetrione group;
R 1 , R 2 , and R 3 in Formula I are bound to a nitrogen atom)
A polyisocyanate component comprising a polyisocyanate trimer containing iminooxadiazinedione groups encompassed by
(B) an alcohol component comprising at least one linear or branched C 1 -C 12 alkyl esters of a single basic with hydroxyl-functional (meth) acrylic acid;
And the reaction product. For further information regarding such urethane acrylate resins suitable for use in the present invention, see US Pat. No. 6,191,181 (in its entirety, including disclosure of manufacturing methods and final urethane acrylate resin compounds that can be used in the present invention). Inclusive). Resins suitable for use as the first aliphatic urethane acrylate can be obtained, for example, from Bayer Material Science under the trade name Desmolux.

幾つかの態様においては、第1のウレタンアクリレートは、約2〜約6、より好ましくは約3〜約5、最も好ましくは約3.5〜約4の官能価を有する。更に又はその代わりに、第1のウレタンアクリレートは、紫外線で硬化して、例えば4より高く、例えば約4〜約7の鉛筆硬度を有する硬質被覆を与える能力を示すことができる。   In some embodiments, the first urethane acrylate has a functionality of about 2 to about 6, more preferably about 3 to about 5, and most preferably about 3.5 to about 4. Additionally or alternatively, the first urethane acrylate can exhibit the ability to cure with ultraviolet light to provide a hard coating having a pencil hardness of, for example, greater than 4, for example, from about 4 to about 7.

第1の脂肪族ウレタンアクリレート樹脂は、単独で与えることができ、或いは1種類以上の反応性希釈剤、例えばHDDA(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート)、TPGDA(トリプロピレングリコールジアクリレート)、DPGDA(ジプロピレングリコールジアクリレート)、TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート)、及び/又はGPTA(グリセロールプロポキシトリアクリレート)を混合して与えることができる。1種類以上の反応性希釈剤と混合する場合には、第1の脂肪族ウレタンアクリレート樹脂は、特定の態様においては混合物の約70%〜約90%を構成してよい。   The first aliphatic urethane acrylate resin can be provided alone or one or more reactive diluents such as HDDA (1,6-hexanediol diacrylate), TPGDA (tripropylene glycol diacrylate), DPGDA. (Dipropylene glycol diacrylate), TMPTA (trimethylolpropane triacrylate), and / or GPTA (glycerol propoxytriacrylate) can be mixed and provided. When mixed with one or more reactive diluents, the first aliphatic urethane acrylate resin may constitute from about 70% to about 90% of the mixture in certain embodiments.

幾つかの態様においては、本発明の被覆組成物は、第1のウレタンアクリレート樹脂と異なる第2のウレタンアクリレート樹脂も含む。第2のウレタンアクリレート樹脂は、多官能性アクリレート(例えば約190〜約500の分子量を有し、分子あたり少なくとも3個の重合性不飽和基を含む)と、アルキル炭素単環式ジイソシアネートのポリマーとアルカンポリオールポリアクリレートとをベースとする脂肪族ウレタンとの反応によって形成することができる。幾つかの態様においては、第2のウレタンアクリレート樹脂は、式II:   In some embodiments, the coating composition of the present invention also includes a second urethane acrylate resin that is different from the first urethane acrylate resin. The second urethane acrylate resin comprises a multifunctional acrylate (eg, having a molecular weight of about 190 to about 500 and containing at least 3 polymerizable unsaturated groups per molecule), a polymer of alkyl carbon monocyclic diisocyanate, It can be formed by reaction with aliphatic urethanes based on alkane polyol polyacrylates. In some embodiments, the second urethane acrylate resin has the formula II:

Figure 2014210924
Figure 2014210924

(式中、A1、A2、及びA3は、それぞれ式III: Wherein A 1 , A 2 , and A 3 are each of formula III:

Figure 2014210924
Figure 2014210924

(ここで、式IIIのR1、R2、及びR3は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ、2〜約12個の炭素原子を有する線状脂肪族基、或いは4〜約12個の炭素原子を有する脂環式基である)
の基である)
によって包括される。式IIIのR1、R2、及びR3はそれぞれ、好ましくは2〜約12個の炭素原子を有するアルキレン基である。式IIの化合物は、例えば、米国特許5,658,672(本発明において用いることができる製造方法及び上記の式IIによって包括される最終化合物の開示を含むその全部を参照として本明細書中に包含する)に記載されているようにして製造することができる。この’672特許においては、本発明において用いることができるEbecryl 8301(Cytec Surface Specialties, Smyrna, GA)が、希釈剤及び式IIのヘキサ官能性アクリレートオリゴマーをそれぞれ約48:52の重量比で含み、希釈剤が(エチレン/ジエチレングリコールジアクリレート(ヒドロキシエチルアクリレートをベースとする)、主としてエチレングリコールジアクリレートであるブレンドであることが教示されている。
(Wherein R 1 , R 2 , and R 3 in formula III may be the same or different, each being a linear aliphatic group having 2 to about 12 carbon atoms, or 4 to An alicyclic group having about 12 carbon atoms)
Is the basis of
Is covered by R 1 , R 2 , and R 3 in Formula III are each preferably an alkylene group having from 2 to about 12 carbon atoms. Compounds of formula II are described, for example, in US Pat. No. 5,658,672 (herein incorporated by reference in its entirety, including the preparation methods that can be used in the present invention and the disclosure of the final compounds encompassed by formula II above) Inclusive). In this' 672 patent, Ebecryl 8301 (Cytec Surface Specialties, Smyrna, GA) that can be used in the present invention comprises a diluent and a hexafunctional acrylate oligomer of formula II, respectively, in a weight ratio of about 48:52, It is taught that the diluent is a blend (ethylene / diethylene glycol diacrylate (based on hydroxyethyl acrylate)), primarily ethylene glycol diacrylate.

好ましくは、第2のウレタンアクリレート樹脂は、約500〜約2000g/モル、より好ましくは約800〜約1000g/モルの範囲、現時点までにおいて最も好ましくは約800g/モルの分子量を有する。幾つかの態様においては、第2のウレタンアクリレートは、約2〜約10、より好ましくは約4〜約8、最も好ましくは約6の官能価を有する。   Preferably, the second urethane acrylate resin has a molecular weight in the range of about 500 to about 2000 g / mol, more preferably in the range of about 800 to about 1000 g / mol, and most preferably to date about 800 g / mol. In some embodiments, the second urethane acrylate has a functionality of about 2 to about 10, more preferably about 4 to about 8, and most preferably about 6.

上記で開示したように、本発明の幾つかの態様は、上記で議論した第1のウレタンアクリレート樹脂、及び上記で議論した第2のウレタンアクリレート樹脂を含む樹脂のブレンドを含む被覆組成物に関する。好ましいかかる態様においては、組成物中に存在する不活性溶媒を除いて、第1のウレタンアクリレート樹脂は組成物の約10重量%〜約40重量%を構成する。より好ましくは、かかる態様においては、存在する不活性溶媒を除いて、第1のウレタンアクリレート樹脂は、組成物の約10%〜約30%、更により好ましくは約15〜約25%を構成する。第2のウレタンアクリレート樹脂に関しては、好ましくは、存在する溶媒を除いて、被覆組成物の約20重量%〜約50重量%、より好ましくは約25〜35%を構成する。   As disclosed above, some aspects of the invention relate to a coating composition comprising a blend of a resin comprising the first urethane acrylate resin discussed above and the second urethane acrylate resin discussed above. In preferred such embodiments, excluding the inert solvent present in the composition, the first urethane acrylate resin comprises from about 10% to about 40% by weight of the composition. More preferably, in such embodiments, excluding the inert solvent present, the first urethane acrylate resin comprises from about 10% to about 30%, even more preferably from about 15 to about 25% of the composition. . With respect to the second urethane acrylate resin, it preferably comprises about 20% to about 50%, more preferably about 25-35% of the coating composition, excluding any solvent present.

ここで規定する本発明の他の態様においては、第1のウレタンアクリレート樹脂及び第2のアクリレート樹脂は、それぞれ約1:10〜約10:1、より好ましくは約1:5〜5:1、最も好ましくは約1:3〜約3:1の重量比又は分子比で被覆組成物中に含まれる。幾つかの特定の態様においては、第1及び第2のウレタンアクリレート樹脂は、それぞれ約1:2〜約2:1の重量比又は分子比で存在する。   In another aspect of the invention as defined herein, the first urethane acrylate resin and the second acrylate resin are each about 1:10 to about 10: 1, more preferably about 1: 5 to 5: 1, Most preferably, it is included in the coating composition in a weight ratio or molecular ratio of about 1: 3 to about 3: 1. In some specific embodiments, the first and second urethane acrylate resins are present in a weight ratio or molecular ratio of about 1: 2 to about 2: 1, respectively.

第1及び第2のウレタンアクリレート樹脂は、ブレンドされた樹脂被覆組成物中に含ませると、FMVSS108によるスチールウール及びASTM−D1044によるテーバー摩耗を用いて測定される高い表面硬度を有するUV硬化被覆を形成する好ましい組成物を与えることができる。更に、これらのウレタンアクリレートを含む好ましくブレンドされた被覆は、広く受け入れられている促進及び自然耐候試験法並びに熱亀裂抵抗によって定量化される優れた耐候特性を与える。また、これらは有利な硬化速度及び材料の適合性を与える。   When the first and second urethane acrylate resins are included in the blended resin coating composition, the UV cured coating has a high surface hardness as measured using steel wool according to FMVSS 108 and Taber abrasion according to ASTM-D1044. Preferred compositions to form can be provided. Furthermore, preferably blended coatings comprising these urethane acrylates provide excellent weathering properties quantified by the widely accepted accelerated and natural weathering test methods and thermal crack resistance. They also provide advantageous cure rates and material compatibility.

ここで開示する樹脂ブレンド被覆組成物の表面硬度は、通常はゾルゲル法によって製造されるアクリル化有機−無機ハイブリッド材料を加えることによって更に向上させることができる。好ましい有機−無機ハイブリッド材料は、約200〜約450の分子量、及び分子あたり少なくとも2つの重合性不飽和基を有する、球状で、非多孔質及びアモルファスで、多官能性のアクリレートである、約5nm〜約100nmの範囲のシリカ粒子を含む。有機−無機ハイブリッド材料の好ましい最終分子量は、約500〜約3000の間である。向上した表面硬度特性は、約5重量%〜約35重量%(存在する不活性溶媒を除く)のかかるアクリル化有機−無機ハイブリッド材料を加えることによって達成することができる。より好ましくは、含ませる場合には、アクリル化有機−無機ハイブリッド材料の含量は、存在する不活性溶媒を除いて約8重量%〜約18重量%である。本発明の組成物、被覆、及び被覆物品において用いることができる好適な有機−無機材料の例としては、Etercure 601A-35、Etercure 601B-35、Etercure 601C-35、Etercure 601H-35(Eternal Chemical Company, Ltd. 台湾)、及びRX11402(Cytec Surface Specialties, Smyrna, GA)が挙げられる。   The surface hardness of the resin blend coating composition disclosed herein can be further improved by adding an acrylated organic-inorganic hybrid material, usually produced by a sol-gel process. A preferred organic-inorganic hybrid material is a spherical, non-porous and amorphous, multifunctional acrylate having a molecular weight of about 200 to about 450 and at least two polymerizable unsaturated groups per molecule, about 5 nm. Silica particles in the range of ~ 100 nm. The preferred final molecular weight of the organic-inorganic hybrid material is between about 500 and about 3000. Improved surface hardness properties can be achieved by adding from about 5% to about 35% by weight of such acrylated organic-inorganic hybrid material (excluding any inert solvent present). More preferably, when included, the content of the acrylated organic-inorganic hybrid material is from about 8% to about 18% by weight excluding the inert solvent present. Examples of suitable organic-inorganic materials that can be used in the compositions, coatings, and coated articles of the present invention include: Etercure 601A-35, Etercure 601B-35, Etercure 601C-35, Etercure 601H-35 (Eternal Chemical Company) , Ltd. Taiwan) and RX11402 (Cytec Surface Specialties, Smyrna, GA).

本発明の被覆組成物にはまた、1種類又は複数の多官能性アクリレートを含ませることもできる。本発明の被覆組成物において用いる1種類又は複数の多官能性アクリレートは、所望の適用粘度、適用方法、及び性能特性によって定まる。代表的な多官能性アクリレートは、約170〜約1000の分子量を有し、分子あたり少なくとも2つの重合性不飽和基を含む反応性希釈剤タイプのものである。代表的な多官能性アクリレートとしては、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレートなどが挙げられる。好ましい被覆組成物は、それぞれ約5重量%〜約55重量%の量の2種類のかかる多官能性アクリレートを含む。幾つかの好ましい態様においては、本発明の被覆組成物は、約5%〜約15%の、分子あたり2つの重合性不飽和基を有する第1のかかる多官能性アクリレート、及び約15%〜約25%の、分子あたり3つの重合性不飽和基を有する第2のかかる多官能性アクリレートを含む。   The coating composition of the present invention can also include one or more multifunctional acrylates. The one or more multifunctional acrylates used in the coating composition of the present invention are determined by the desired application viscosity, application method, and performance characteristics. Exemplary multifunctional acrylates are of the reactive diluent type having a molecular weight of about 170 to about 1000 and containing at least two polymerizable unsaturated groups per molecule. Typical multifunctional acrylates include dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, -Trimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetraethylene glycol diacrylate and the like. Preferred coating compositions contain two such multifunctional acrylates, each in an amount of about 5% to about 55% by weight. In some preferred embodiments, the coating composition of the present invention comprises from about 5% to about 15% of a first such multifunctional acrylate having two polymerizable unsaturated groups per molecule, and from about 15% to About 25% of a second such multifunctional acrylate having 3 polymerizable unsaturated groups per molecule.

多くの光開始剤及び/又は増感剤が、本発明の被覆組成物において用いるのに好適である。これらの中で好適な光開始剤の群は、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、及びビス−2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドのようなジフェニルホスフィンオキシドタイプの光開始剤;オキシフェニル酢酸2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステル、及びオキシフェニル酢酸2−[2−ヒドロキシエトキシ]エチルエステルのようなフェニルグリオキシレートタイプ;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−メチル−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン、及び二官能性α−ヒドロキシケトンのようなα−ヒドロキシケトンタイプ;である。好ましい態様はジフェニルホスフィンオキシド及びα−ヒドロキシケトンタイプの光開始剤のブレンドを含み、より好ましいブレンドはビス−2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド及び二官能性α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのものである。   Many photoinitiators and / or sensitizers are suitable for use in the coating composition of the present invention. Among these, a group of suitable photoinitiators are diphenylphosphine oxide type photoinitiators such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis-2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide. Phenylphenyloxylate type such as oxyphenylacetic acid 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy] ethyl ester and oxyphenylacetic acid 2- [2-hydroxyethoxy] ethyl ester; 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone; 2-hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methyl-1-propanone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone, and difunctional α-hydroxy ketone Α-Hydroxyketone Thailand It is. A preferred embodiment comprises a blend of diphenylphosphine oxide and an α-hydroxyketone type photoinitiator, with a more preferred blend of bis-2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and a bifunctional α-hydroxycyclohexyl phenyl ketone. It is.

少なくとも1種類の光開始剤を、所望の硬化反応を得るのに十分な量で好ましい配合物に加える。本発明の好ましい配合物においては、少なくとも2種類の光開始剤のブレンドを約0.25重量%〜約15重量%の量で含ませる。第1の好ましい光開始剤(上述のジフェニルホスフィンオキシドタイプ)の範囲は、幾つかの態様においては約0.5%〜約2.5%である。第2の好ましい光開始剤(上述のα−ヒドロキシケトンタイプ)の範囲は、幾つかの態様においては約4%〜約13%である。幾つかの本発明の配合物においては、更なる利益は、約0.5%〜約4.5%の範囲の第3の光開始剤、例えばヒドロキシアルキルフェノンタイプの光開始剤を加えることによって得られる。含ませる1種類又は複数の光開始剤の量は、UV硬化装置のタイプ、UV装置の設定、硬化速度、及び所望の耐久性のような多くのファクターに基づいて変化する。   At least one photoinitiator is added to the preferred formulation in an amount sufficient to obtain the desired curing reaction. In a preferred formulation of the present invention, a blend of at least two photoinitiators is included in an amount from about 0.25% to about 15% by weight. The range of the first preferred photoinitiator (diphenylphosphine oxide type described above) is in some embodiments from about 0.5% to about 2.5%. The range of the second preferred photoinitiator (the α-hydroxyketone type described above) is about 4% to about 13% in some embodiments. In some inventive formulations, a further benefit is by adding a third photoinitiator in the range of about 0.5% to about 4.5%, for example a hydroxyalkylphenone type photoinitiator. can get. The amount of one or more photoinitiators to include will vary based on many factors such as the type of UV curing device, UV device settings, curing rate, and desired durability.

本発明の好ましい被覆組成物はまた、屋外耐久性及びUV抵抗性を最大にする安定化材料も含む。好適な安定剤としては、ヒンダードアミン、並びにベンゾトリアゾール又はベンゾトリアジン誘導体のようなUV吸収剤が挙げられる。系中の安定剤の量は、適用パラメーター、及び硬化反応及び表面硬度を犠牲にすることなく耐候性を最大にする所望の性能特性によって変化する。より好ましい組成物においては、ヒンダードアミンが約0.5%〜約4.5%の範囲であり、ヒドロキシフェニルベンゾトリアジン(又は他の好適な化合物)が約2%〜約15%の範囲であり、酸化防止剤が約0.25%〜約2.0%の範囲である。   Preferred coating compositions of the present invention also include a stabilizing material that maximizes outdoor durability and UV resistance. Suitable stabilizers include hindered amines and UV absorbers such as benzotriazole or benzotriazine derivatives. The amount of stabilizer in the system will vary depending on the application parameters and desired performance characteristics that maximize weatherability without sacrificing curing reaction and surface hardness. In a more preferred composition, the hindered amine ranges from about 0.5% to about 4.5%, the hydroxyphenylbenzotriazine (or other suitable compound) ranges from about 2% to about 15%, Antioxidants range from about 0.25% to about 2.0%.

本発明の好ましい被覆組成物は1種類以上の不活性溶媒を含む。幾つかの態様においては、組成物は複数の不活性溶媒のブレンドを含む。好適な不活性溶媒の例としては、酢酸エチル及び酢酸ブチルのようなエステル溶媒;アセトン及びメチルエチルケトンのようなケトン溶媒;イソプロピルアルコール及びsec−ブチルアルコールのようなアルコール溶媒;が挙げられる。組成物中の溶媒の量及びタイプは、適用法及び装置の能力並びに好みによって変化する。例えば、フローコート又はカーテンコート適用法においては、不活性溶媒は成形物品の基プラスチックに対して過度に攻撃性であってはならない。本発明の幾つかの形態においては、被覆組成物中の不活性溶媒含量は、全体で0重量%〜80重量%の範囲であってよく、好ましい溶媒含量は35重量%〜65重量%である。   Preferred coating compositions of the present invention contain one or more inert solvents. In some embodiments, the composition comprises a blend of a plurality of inert solvents. Examples of suitable inert solvents include ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; alcohol solvents such as isopropyl alcohol and sec-butyl alcohol. The amount and type of solvent in the composition will vary depending on the application method and equipment capabilities and preferences. For example, in flow coat or curtain coat applications, the inert solvent should not be too aggressive to the base plastic of the molded article. In some forms of the invention, the inert solvent content in the coating composition may range from 0 wt% to 80 wt% overall, with the preferred solvent content being 35 wt% to 65 wt%. .

また、本発明の被覆組成物中に種々の他の添加剤を含ませて、硬化被覆の外観及び/又は性能特性を更に向上させることもできる。好適な添加剤の例は、反応性及び非反応性のアクリル又はシリコーン流動剤、スリップ剤、及び耐損傷剤、並びに組成物の基材湿潤及びレベリングを助けるレベリング剤、並びに熱及びプロセス安定性を与えるフェノールベースの酸化防止剤である。1つの特に好ましい添加剤は、Byk 301(BYK-CHEMIE, Wallingford, CT)の商品名で商業的に入手できるもののようなポリシロキサン溶液である。   Various other additives can also be included in the coating composition of the present invention to further improve the appearance and / or performance characteristics of the cured coating. Examples of suitable additives include reactive and non-reactive acrylic or silicone flow agents, slip agents, and anti-damage agents, and leveling agents that aid in substrate wetting and leveling of the composition, as well as thermal and process stability. Is a phenol-based antioxidant that gives. One particularly preferred additive is a polysiloxane solution such as that commercially available under the name Byk 301 (BYK-CHEMIE, Wallingford, Conn.).

幾つかの好ましい態様においては、約10〜50重量%の量の不活性有機溶媒、約3重量%〜約20重量%の量の上記で議論した第1の脂肪族ウレタンアクリレート、約3重量%〜約20重量%の量の上記で議論した第2の脂肪族ウレタンアクリレート、約5重量%〜約30重量%の量の反応性希釈剤成分(反応性希釈剤成分は1種類以上の多官能性アクリレートを含む)、例えばここで示すものから選択される1種類以上の光開始剤、及び例えばここで示すものから選択される1種類以上の光安定剤を含む樹脂ブレンド被覆組成物が提供される。この態様のより好ましい組成物は、例えばここで示すような酸化防止剤及び流動添加剤を更に含む。幾つかの形態においては、第1の脂肪族ウレタンアクリレートの製造において、式IのXはイソシアネート基を表す。他の好ましい形態においては、式IのXは、イミノオキサジアジンジオン基も含むイソシアネート基含有基を表すか;或いは式IのXは、イソシアヌレート基も含むイソシアネート基含有基を表すか;或いは式IのXは、ウレトジオン基も含むイソシアネート基含有基を表すか;或いは式IのXは、ウレタン基も含むイソシアネート基含有基を表すか;或いは式IのXは、アロファネート基を更に含むイソシアネート基含有基を表すか;或いは式IのXは、ビウレット基も含むイソシアネート基含有基を表すか;或いは式IのXは、オキサジアジントリオン基も含むイソシアネート基含有基を表す。これらの態様においては、第1の脂肪族ウレタンアクリレート及び第2の脂肪族ウレタンアクリレートは、ここで開示する任意の他の特徴的な特性も有していてよい。   In some preferred embodiments, the inert organic solvent in an amount of about 10-50% by weight, the first aliphatic urethane acrylate discussed above in an amount of about 3% to about 20% by weight, about 3% by weight. The second aliphatic urethane acrylate as discussed above in an amount of about 20% by weight, a reactive diluent component in an amount of about 5% to about 30% by weight (the reactive diluent component is one or more polyfunctional). A resin blend coating composition comprising, for example, one or more photoinitiators selected from those shown herein, and one or more light stabilizers selected from, for example, those shown herein. The More preferred compositions of this embodiment further comprise an antioxidant and a flow additive, for example as shown herein. In some forms, in the preparation of the first aliphatic urethane acrylate, X in Formula I represents an isocyanate group. In another preferred form, X in formula I represents an isocyanate group-containing group that also contains an iminooxadiazinedione group; or X in formula I represents an isocyanate group-containing group that also contains an isocyanurate group; X in formula I represents an isocyanate group-containing group that also contains a uretdione group; or X in formula I represents an isocyanate group-containing group that also contains a urethane group; or X in formula I further contains an allophanate group Or X in formula I represents an isocyanate group-containing group that also contains a biuret group; or X in formula I represents an isocyanate group-containing group that also contains an oxadiazinetrione group. In these embodiments, the first aliphatic urethane acrylate and the second aliphatic urethane acrylate may also have any other characteristic properties disclosed herein.

本発明の被覆組成物は、従来のスプレー、HVLPスプレー、エアアシステッド/エアレススプレー、回転霧化、フローコート、カーテンコート、又はロールコートのような種々の通常の被覆法によって選択された物品に適用することができる。更に、被覆組成物は、基材に、或いは予め硬化させているか又は未硬化の被覆の上に直接適用することができる。本発明の被覆組成物を用いて形成される硬化膜の所望の膜圧は約3ミクロン〜約40ミクロンであり、最も好ましい乾燥膜厚は約5ミクロン〜約20ミクロンである。   The coating composition of the present invention can be applied to articles selected by various conventional coating methods such as conventional spray, HVLP spray, air assisted / airless spray, rotary atomization, flow coat, curtain coat, or roll coat. Can be applied. Furthermore, the coating composition can be applied directly to the substrate or onto a precured or uncured coating. The desired film pressure of the cured film formed using the coating composition of the present invention is from about 3 microns to about 40 microns, and the most preferred dry film thickness is from about 5 microns to about 20 microns.

適用したら、被覆組成物は当業者に公知のように紫外エネルギーを用いる照射によって硬化させることができる。これに関し、照射は硬化が完了するまで継続し、好ましい曝露時間は、通常は300秒未満、より好ましくは約20〜約100秒である。硬化温度は室温から基材の熱撓み温度まで変化させることができ、一方、硬化距離は、通常は最小で約100mW/cm2の強度を達成するUV源から約2〜約18インチの間である。 Once applied, the coating composition can be cured by irradiation with ultraviolet energy as is known to those skilled in the art. In this regard, irradiation continues until curing is complete, and preferred exposure times are usually less than 300 seconds, more preferably from about 20 to about 100 seconds. The curing temperature can vary from room temperature to the heat deflection temperature of the substrate, while the curing distance is typically between about 2 to about 18 inches from a UV source that achieves a minimum strength of about 100 mW / cm 2. is there.

上塗り層を硬化させるためには、約180nm〜450nmの間の波長範囲を有する紫外光源が好ましい。紫外エネルギーを放射する許容できる光源としては、太陽光、太陽ランプ、LEDランプ、カーボン又はキセノンアークランプ、及び水銀蒸気ランプが挙げられる。好適な光源のより好ましい例としては、上記記載の範囲の強いUVエネルギー出力を与える水銀蒸気タイプ又は金属ハロゲン化物タイプの電球を備えた電極タイプのアークランプ又は無電極タイプのマイクロ波ランプが挙げられる。   In order to cure the overcoat layer, an ultraviolet light source having a wavelength range between about 180 nm and 450 nm is preferred. Acceptable light sources that emit ultraviolet energy include sunlight, solar lamps, LED lamps, carbon or xenon arc lamps, and mercury vapor lamps. More preferred examples of suitable light sources include electrode-type arc lamps or electrodeless-type microwave lamps with mercury vapor type or metal halide type bulbs that provide strong UV energy output in the ranges described above. .

最も好ましい照射は、一連の媒体を約100W/インチ〜約600W/インチの強度を有する高圧水銀ランプに曝露することによって達成され、これにより好適な小型放射計を用いて測定して約20〜約75秒の曝露で約1500〜約15000mJ/cm2のUVエネルギーが与えられる。より好ましいエネルギー出力は約3000〜約8000mJ/cm2である。強度及びエネルギーの測定装置は、それらが測定する帯域幅によって変化することを注意すべきである。これらの記載された照射条件下で上記記載の好ましい被覆組成物を処理すると、最終被覆は、厳しい曝露条件下において成形プラスチック物品を環境劣化及び化学分解から適切に保護する特性の独特の組み合わせを与える。 The most preferred illumination is achieved by exposing a series of media to a high pressure mercury lamp having an intensity of about 100 W / inch to about 600 W / inch, thereby measuring about 20 to about 20 as measured using a suitable miniature radiometer. A UV energy of about 1500 to about 15000 mJ / cm 2 is given with an exposure of 75 seconds. A more preferred energy output is about 3000 to about 8000 mJ / cm 2 . It should be noted that intensity and energy measuring devices vary with the bandwidth they measure. When the preferred coating compositions described above are processed under these described irradiation conditions, the final coating provides a unique combination of properties that adequately protect the molded plastic article from environmental degradation and chemical degradation under severe exposure conditions. .

本発明の幾つかの態様においては、ここで記載する被覆組成物を用いて、被覆物品、特にポリカーボネート又はポリエステルを用いて製造されるもののような被覆プラスチック物品を形成する。好ましい態様は被覆プラスチックレンズを提供し、特に、例えばポリカーボネートを用いて製造される自動車前方照明レンズのような被覆された透明なプラスチックレンズを形成する。この点に関し、図1及び2を参照すると、被覆された自動車前方照明レンズの一態様が示されている。レンズ11は、非垂直方向に存在し(例えばレンズの全外表面積の少なくとも約10%を含む)、自動車13のボンネットライン中にデザインされ、したがって太陽光からの入射光により直接的に曝露される大きな上部要素12を含む「被包照明」レンズの実例である。このような被包レンズは現在の自動車において通常的になり始めており、太陽曝露による黄変を防ぐためのUV保護を与えるように被覆をデザインする課題が示されている。本発明の好ましい態様においては、上部要素12の外表面を含むレンズ11の外表面14を、本発明のUV硬化させた透明な被覆組成物で上塗り被覆する。したがって、本発明の更なる態様は、このような被覆された自動車前方照明レンズ、及びそれを含む自動車を提供する。   In some embodiments of the present invention, the coating compositions described herein are used to form coated articles, particularly coated plastic articles such as those made using polycarbonate or polyester. A preferred embodiment provides a coated plastic lens, in particular to form a coated transparent plastic lens, such as an automotive front illuminating lens manufactured using polycarbonate. In this regard, referring to FIGS. 1 and 2, one aspect of a coated automotive front illumination lens is shown. The lens 11 exists in a non-vertical direction (eg, includes at least about 10% of the total outer surface area of the lens) and is designed in the hood line of the automobile 13 and thus is directly exposed by incident light from sunlight. 3 is an illustration of an “encapsulated illumination” lens that includes a large upper element 12. Such encapsulated lenses are beginning to become commonplace in current automobiles, and the challenge of designing a coating to provide UV protection to prevent yellowing due to sun exposure is shown. In a preferred embodiment of the present invention, the outer surface 14 of the lens 11 including the outer surface of the top element 12 is overcoated with the UV cured transparent coating composition of the present invention. Accordingly, a further aspect of the present invention provides such a coated vehicle front illumination lens and a vehicle including the same.

本発明及びその幾つかの態様の更なる理解を促進する目的で以下の実施例を与える。これらの実施例は例示であり、全く限定するものではないことが理解されよう。   The following examples are provided in order to facilitate a further understanding of the invention and some aspects thereof. It will be understood that these examples are illustrative and not limiting in any way.

実施例1:
UV硬化性ブレンド組成物の製造:
公知の方法を用いて表1に列記する成分を配合して、上記に記載の所定量の第1及び第2のウレタンアクリレート樹脂を、多官能性アクリレート、光開始剤、光安定剤、酸化防止剤、及び流動改良剤と共に含むUV硬化性樹脂ブレンド組成物を形成した。上記に記載の1種類以上の不活性溶媒を組成物中に含ませて、その流動特性を変化させることができる。
Example 1:
Production of UV curable blend composition:
The components listed in Table 1 are blended using a known method, and the predetermined amount of the first and second urethane acrylate resins described above are added to the polyfunctional acrylate, photoinitiator, light stabilizer, and antioxidant. A UV curable resin blend composition was formed comprising an agent, and a flow improver. One or more inert solvents as described above can be included in the composition to change its flow characteristics.

Figure 2014210924
Figure 2014210924

実施例2:
UV硬化性樹脂ブレンド組成物の製造:
公知の方法を用いて表2に列記する成分を配合して、上記に記載の所定量の第1及び第2のウレタンアクリレート樹脂を、多官能性アクリレート、光開始剤、光安定剤、酸化防止剤、及び流動改良剤と共に含むUV硬化性樹脂ブレンド組成物を形成した。上記に記載の1種類以上の不活性溶媒を組成物中に含ませて、その流動特性を変化させることができる。
Example 2:
Production of UV curable resin blend composition:
The components listed in Table 2 are blended using a known method, and the predetermined amounts of the first and second urethane acrylate resins described above are added to the polyfunctional acrylate, photoinitiator, light stabilizer, and antioxidant. A UV curable resin blend composition was formed comprising an agent, and a flow improver. One or more inert solvents as described above can be included in the composition to change its flow characteristics.

Figure 2014210924
Figure 2014210924

実施例3:
フローコート法による被覆プラスチック物品の製造:
硬化させると望ましい膜厚範囲が得られる比重を達成するように1種類以上の不活性溶媒も含ませた実施例1又は2の配合物を調製した。好ましい比重は約0.975未満の範囲である。造作物上に載置した射出成形ポリカーボネートレンズに、フローコート法によって被覆を適用し、被覆をレンズの上面及び側面のみに適用した。湿潤状態の被覆レンズを、短時間の雰囲気中フラッシング、次に対流加熱空気フラッシングにかけて溶媒を蒸発させた。次に、湿潤状態の被覆レンズを、空気中において、約450mW/cm2の強度で240W/cmの標準水銀ランプによる照射に曝露して、約8〜12ミクロンの被覆乾燥膜厚を有する被覆物品を得た。
Example 3:
Production of coated plastic articles by flow coating:
Formulations of Example 1 or 2 were also prepared that also contained one or more inert solvents to achieve a specific gravity that would yield the desired film thickness range upon curing. A preferred specific gravity is in the range of less than about 0.975. A coating was applied by flow coating to an injection molded polycarbonate lens placed on a feature and the coating was applied only to the top and side surfaces of the lens. The wet coated lens was subjected to a brief atmosphere flush followed by convection heated air flush to evaporate the solvent. The wet coated lens is then exposed in air to irradiation with a standard mercury lamp of 240 W / cm at an intensity of about 450 mW / cm 2 and a coated article having a coated dry film thickness of about 8-12 microns. Got.

実施例4:スプレー法による被覆プラスチック物品の製造:
1種類以上の不活性溶媒も含む実施例1又は2の配合物を、ロボット上に載置した通常のスプレーガンを用いて、スプレー法によって射出成形ポリカーボネートレンズに適用した。プログラムされたスプレーパターンを用いて、コーティングの安定した被覆及び8〜12ミクロンの範囲の硬化乾燥膜厚を達成した。湿潤状態の被覆レンズを加熱対流空気にかけて溶媒を蒸発させ、次に空気中において、約450mW/cm2の強度で240W/cmの標準水銀ランプによる照射を行った。
Example 4: Production of a coated plastic article by spraying:
The formulation of Example 1 or 2 that also contained one or more inert solvents was applied to an injection molded polycarbonate lens by a spray method using a conventional spray gun mounted on a robot. A programmed spray pattern was used to achieve a stable coating of the coating and a cured dry film thickness in the range of 8-12 microns. The wet coated lens was subjected to heated convection air to evaporate the solvent and then irradiated in air with a 240 W / cm standard mercury lamp at an intensity of about 450 mW / cm 2 .

本発明の説明との関連(特に特許請求の範囲との関連)での用語「a」、「an」、及び「the」の使用は、ここで他に示されていないか又は記載によって明らかに反しない限りにおいて、単数形及び複数形の両方をカバーすると解釈すべきである。ここでの値の範囲の記載は、ここで他に示されていない限りにおいて、その範囲内に含まれるそれぞれの別々の値を個別に示す簡潔な方法として機能することを単に意図するものであり、それぞれの別々の値はここで個別に示されているかのように明細書中に含まれる。ここで記載する全ての方法は、ここで他に示されていないか或いは記載によって明らかに反しない限りにおいて、任意の好適な順番で行うことができる。ここで与えられているありとあらゆる例又は例示の用語(例えば「のような」)の使用は、単に本発明をより良好に解明することを意図するものであり、特許請求されてない限りにおいて本発明の範囲に限定を与えるものではない。明細書中の用語はいずれも、特許請求されていない要素を本発明の実施に必須のものとして示すように解釈すべきではない。   The use of the terms “a”, “an”, and “the” in the context of the description of the invention (especially in relation to the claims) is not indicated elsewhere or is apparent from the description. To the contrary, it should be interpreted as covering both the singular and plural. The description of a range of values herein is merely intended to serve as a concise way to individually indicate each separate value contained within that range, unless otherwise indicated herein. Each separate value is included in the specification as if it were individually indicated here. All methods described herein can be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by the description. The use of any and all examples or example terms (such as “such as”) given herein is merely intended to better elucidate the invention and, unless so claimed, It is not intended to limit the range. No language in the specification should be construed as indicating any non-claimed element as essential to the practice of the invention.

図面及び上記の説明において本発明を詳細に説明及び記載したが、これらは例示のもので限定の性格を有するものではないと考えるべきであり、好ましい態様のみが示され記載されており、本発明の精神に含まれる全ての変更及び修正は保護されることを要求していると理解される。更に、ここで引用した全ての公報は、その全部を参照として本明細書中に包含する。   While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and foregoing description, the same should be considered as illustrative and not restrictive, and only the preferred embodiments have been shown and described. It is understood that all changes and modifications within the spirit of this require protection. Further, all publications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

Claims (7)

UV硬化性被覆組成物であって、
(1)溶媒と;
(2) イミノオキサジアジンジオン、イソシアヌレート、ウレトジオン、ウレタン、アロファネート、ビウレット、又はオキサジアジントリオン基を含む脂肪族ポリイソシアネート成分と、少なくとも1つの単塩基性でヒドロキシル官能性のメタ(アクリル)酸の線状又は分岐アルキルエステルを含むアルコール成分との反応によって形成される第1の脂肪族ウレタンアクリレート樹脂と;
該第1の脂肪族ウレタンアクリレートは800〜2500の平均分子量を有し、
前記溶媒を除き、前記組成物は10重量%から40重量%の前記第1の脂肪族ウレタンアクリレートを含み、
第1の脂肪族ウレタンアクリレートは分子あたり3〜5個の重合性アクリレート基を含み、
(3) 式IIの構造を含む、第1の脂肪族ウレタンアクリレート樹脂と;
Figure 2014210924
式中、A1、A2、及びA3は、それぞれ式IIIの構造をそれぞれ含む基であり:
Figure 2014210924
(ここで、式IIIのR1、R2、及びR3は、同一であっても異なっていてもよく、それぞれ、2〜12個の炭素原子を有する線状脂肪族基、或いは4〜12個の炭素原子を有する脂環式基である)
前記第1の脂肪族ウレタンアクリレートは800〜2500の平均分子量を有し、
前記溶媒を除き、前記組成物は10重量%から50重量%の前記第2の脂肪族ウレタンアクリレートを含み、
第1の脂肪族ウレタンアクリレートは分子あたり4〜7個の重合性アクリレート基を含み、
第1の脂肪族ウレタンアクリレートと前記第2の脂肪族ウレタンアクリレートは1:3から3:1の重量比を有する
(4)第1の多官能性アクリレートと;
該第1の多官能性アクリレートは平均170から1000の平均分子量を有し、
前記溶媒を除き、前記組成物は5重量%から55重量%の前記第1の多官能性アクリレートを含み、
前記第1の多官能性アクリレートがジビニール官能性を含み、
(5)第2の多官能性アクリレートと;
溶媒を除き、前記組成物は5重量%から55重量%の前記第2の多官能性アクリレートを含み、
前記第2の多官能性アクリレートがジビニール官能性を含み、
(6)ジフェニルホスフィンオキシド、フェニルグリオキシレート、α−ヒドロキシケトン、及び二官能性α−ヒドロキシケトンからなる群及びその組み合わせから選択される光開始剤と;
(7)ヒンダードアミン光安定剤と;
(8)ベンゾトリアゾール又はベンゾトリアジンを含むUV吸収剤と;及び、
(9)有機−無機ハイブリッド材料と;を含むUV硬化性被覆組成物。
A UV curable coating composition comprising:
(1) with a solvent;
(2) an aliphatic polyisocyanate component containing an iminooxadiazinedione, isocyanurate, uretdione, urethane, allophanate, biuret, or oxadiazinetrione group and at least one monobasic, hydroxyl-functional meta (acryl) A first aliphatic urethane acrylate resin formed by reaction with an alcohol component comprising a linear or branched alkyl ester of an acid;
The first aliphatic urethane acrylate has an average molecular weight of 800 to 2500;
Except for the solvent, the composition comprises 10% to 40% by weight of the first aliphatic urethane acrylate,
The first aliphatic urethane acrylate contains 3 to 5 polymerizable acrylate groups per molecule;
(3) a first aliphatic urethane acrylate resin comprising the structure of Formula II;
Figure 2014210924
Wherein A 1 , A 2 , and A 3 are each a group that each contains a structure of Formula III:
Figure 2014210924
(Wherein R 1 , R 2 , and R 3 in formula III may be the same or different, each being a linear aliphatic group having 2 to 12 carbon atoms, or 4 to 12 An alicyclic group having one carbon atom)
The first aliphatic urethane acrylate has an average molecular weight of 800-2500,
Except for the solvent, the composition comprises 10% to 50% by weight of the second aliphatic urethane acrylate,
The first aliphatic urethane acrylate contains 4-7 polymerizable acrylate groups per molecule,
The first aliphatic urethane acrylate and the second aliphatic urethane acrylate have a weight ratio of 1: 3 to 3: 1 (4) a first multifunctional acrylate;
The first multifunctional acrylate has an average molecular weight of 170 to 1000 on average;
Excluding the solvent, the composition comprises 5% to 55% by weight of the first multifunctional acrylate,
The first multifunctional acrylate comprises divinyl functionality;
(5) a second polyfunctional acrylate;
Except for the solvent, the composition comprises 5% to 55% by weight of the second multifunctional acrylate,
The second multifunctional acrylate comprises divinyl functionality;
(6) a photoinitiator selected from the group consisting of diphenylphosphine oxide, phenylglyoxylate, α-hydroxyketone, and bifunctional α-hydroxyketone and combinations thereof;
(7) a hindered amine light stabilizer;
(8) a UV absorber comprising benzotriazole or benzotriazine; and
(9) A UV curable coating composition comprising: an organic-inorganic hybrid material.
ポリイソシアネート成分がイミノオキサジアジンジオン基を含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 wherein the polyisocyanate component comprises iminooxadiazinedione groups. ポリイソシアネート成分がイソシアヌレート基を含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 wherein the polyisocyanate component comprises isocyanurate groups. ポリイソシアネート成分がウレトジオン基を含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the polyisocyanate component comprises uretdione groups. ポリイソシアネート成分がウレタン基を含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the polyisocyanate component comprises a urethane group. ポリイソシアネート成分がアロファネート基を含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 wherein the polyisocyanate component comprises allophanate groups. ポリイソシアネート成分がビウレット基を含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 wherein the polyisocyanate component comprises a biuret group.
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