阻隔层及其在塑料基材上的涂布体系中的用途制造技术

本发明专利技术涉及用于在塑料基材上制备阻隔层的涂布剂，所述涂布剂包含羟基官能的粘结剂组分和含异氰酸酯的固化剂组分，其中粘结剂组分具有包含氟化乙烯和乙烯基醚的共聚物或聚苯醚的含水聚合物分散体，玻璃空心体以及无机填料和/或无机颜料。所述涂布剂可以用于为塑料基材(特别是由热塑性塑料或塑料纤维复合材料制成的内部构件)涂底漆的涂布体系中。本发明专利技术还涉及用于制备含阻隔层的涂层的方法。

Barrier layer and its use in coating system on plastic substrate

The invention relates to a method for preparing coating agent prepared barrier layer on a plastic substrate, wherein the coating agent containing hydroxyl functional binder component and a curing agent component containing isocyanate, wherein the aqueous binder component containing fluorinated ethylene and vinyl ether copolymer or polyphenylene ether polymer dispersion glass hollow body as well as inorganic filler and / or inorganic pigment. The coating agent can be used in a coating system in which a plastic base material (especially an internal component made of thermoplastic or a plastic fiber composite material) is primed. The invention also relates to a method for preparing a coating containing barrier layers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻隔层及其在塑料基材上的涂布体系中的用途本专利技术涉及用于制备阻隔层的涂布剂及其在用于由塑料制成的基材的涂布体系中的用途以及用于制备含阻隔层的涂层的方法。由纤维塑料复合材料制得或由热塑性塑料制得的构件通常具有不规则的粗糙表面。插入的纤维在表面上立起并且出现在热塑性塑料凝固时或者在热固性树脂基质固化时产生的孔和洞。尤其在边缘区域和可见区域，这些表面干扰是不希望的。通常为了构造或覆盖运输工具内部，使用由纤维塑料复合材料制成的构件。在下文中，将用于构造或用于覆盖客运运输工具内部的构件称为内部构件。为了布置或在视觉上设计运输工具内部，在所使用的构件的可见表面上设置单独装饰物。装饰物在这种情况下不仅可以包括彩色图案，而且可以包括三维表面结构。通常必须为内部构件设置多层底漆，从而获得平坦的可涂漆表面。通常使用的涂布体系由两个填料层和两个面漆层组成。因此所述结构具有较大的单位面积重量。这在重量起重要作用的运输工具(例如航空器)中是特别不利的。常规涂布体系的另一个缺点在于施加方法的由单个层所需的晾置时间和固化时间决定的长的过程时间。此外，填料层必须在施涂每个下一层之前进行打磨从而获得平坦表面。因此目前常规的方法非常费工且因此昂贵。因此，本专利技术的目的在于提供用于塑料基材(尤其是由热塑性塑料制成的基材和由纤维塑料复合材料制成的基材)的改进的涂层，所述涂层通过简单处理即可形成改进的表面，尤其是平坦的表面。通过根据主权利要求所述的涂布剂、通过根据副权利要求所述的涂布剂在用于涂底漆的涂布体系中的用途以及通过根据副权利要求所述的涂布方法实现所述目的。从属权利要求和说明书中公开了优选的实施方式。通过用于制备阻隔层的涂布剂实现本专利技术所基于的目的，所述涂布剂具有羟基官能的粘结剂组分和含异氰酸酯的固化剂组分。粘结剂组分在这种情况下包含羟基官能的含水聚合物分散体、玻璃空心体以及无机填料和/或无机颜料的组合。在固化时，玻璃空心体和填料出人意料地嵌入紧密交联的树脂基质而无较大干扰效应。其与非常平坦的表面形成稳定的涂层。在构件的表面上施加单个层就已经实现良好的结果。根据本专利技术的涂布剂因此可以用于形成底漆。如此获得的底漆可以直接用希望的装饰漆或面漆进行涂漆而无需其它后处理。在至多50μm的干层厚度的情况下，根据本专利技术的涂层相对于机械应力和化学应力显示出特别高的抵抗力。根据本专利技术，粘结剂组分包含羟基官能的聚合物水分散体，基于分散体的总质量计，分散体具有20至60重量％，优选30至50重量％，特别优选35至45重量％的非挥发性部分。合适的聚合物为氟化乙烯和乙烯基醚的共聚物或聚苯醚。优选的是氟化乙烯和乙烯基醚的共聚物。基于聚合物计，根据本专利技术的聚合物分散体具有60至100mgKOH/g，优选70至90mgKOH/g，特别优选75至85mgKOH/g的羟值。基于粘结剂组分的总重量计，聚合物分散体以10至40重量％，优选以15至35重量％，特别优选20至30重量％的含量使用。在本专利技术的一个实施方式中，涂布剂具有40至80％，优选50至70％，特别优选55至65％的颜料体积浓度。在这种情况下将颜料体积浓度定义为未参与成膜的所有固体粒子的总体积与非挥发性部分的总体积的比例。在本专利技术的另一个实施方式中，基于粘结剂组分的总体积计，粘结剂组分包含10至30体积％，优选15至25体积％，特别优选16至20体积％的玻璃空心体。合适的玻璃空心体例如为玻璃空心球。优选使用由硼硅酸盐玻璃制成的壁厚为0.65至0.80μm，优选0.70至0.75μm的薄壁单室玻璃空心球。此外，玻璃空心球具有10至40μm，优选13至32，特别优选18至23μm的平均粒度。此外，其具有0.4至0.5g/m3，优选约0.46g/m3的标称密度。对于5％的填充，其在水中显示出8至12，优选9至11范围内的碱性pH值。在本专利技术的另一个实施方式中，基于粘结剂组分的总重量计，粘结剂组分包含5至40重量％，优选10至30重量％，特别优选15至25重量％的无机填料和/或无机颜料。合适的填料例如为碳酸盐如白垩、石灰石粉、方解石、沉淀碳酸钙、白云石和碳酸钡，硫酸盐如重晶石、硫酸钡粉和硫酸钙，硅酸盐如滑石、叶蜡石、绿泥石、角闪石和云母、高岭土、钙硅石、页岩粉、沉淀硅酸钙、沉淀硅酸铝、沉淀硅酸钙铝、沉淀硅酸钠铝、长石、莫来石，二氧化硅，如石英、熔融二氧化硅、方石英、硅藻土、硅土、沉淀二氧化硅和热解二氧化硅、浮石粉、珍珠岩、偏硅酸钙、玻璃纤维或玄武岩熔体、玻璃粉和炉渣。根据本专利技术优选的填料为沉淀碳酸钙，硫酸盐如重晶石、硫酸钡粉，硅酸盐例如滑石、叶蜡石、绿泥石、角闪石和云母。特别优选的是滑石。合适的颜料是所有已知的并且本领域技术人员常用的无机颜料，例如二氧化钛、硫化锌、锌钡白、碱性碳酸铅、碱性硫酸铅、碱性硅酸铅、氧化锌、氧化锑、氧化铁黄、铬黄、镉黄、钛镍黄、铬橙、钼橙、镉橙、氧化铁红、镉红、氧化铜、钼红、群青红、混相红(Mischphasenrot)、矿紫、锰紫、群青紫、铁蓝、群青蓝、钴蓝、氧化铬绿、水合氧化铬绿、群青绿、混相绿颜料(Mischphasengrünpigmente)、氧化铁棕、混相棕(Mischphasenbraun)、氧化铁黑、硫化锑、石墨、气黑、热炭黑、炉黑、灯黑或乙炔黑。优选的是二氧化钛、硫化锌、锌钡白、氧化锌、氧化锑、氧化铁黄、钛镍黄、钼橙、氧化铁红、氧化铜、钼红、群青红、混相红、矿紫、锰紫、群青紫、铁蓝、群青蓝、钴蓝、氧化铬绿、水合氧化铬绿、群青绿、混相绿颜料、氧化铁棕、混相棕、氧化铁黑、硫化锑、石墨、气黑、热炭黑、炉黑、灯黑或乙炔黑。在一个优选的实施方式中，根据本专利技术的涂布剂还具有阻燃剂。对于客运运输工具来说，通常适用的是内部区域使用的内部构件必须满足的阻燃规定。对火灾中释放的物质的可燃性、烟雾和毒性的要求通常被称为FST性能(可燃性、烟雾、毒性(Flammability，Smoke，Toxicity))。在这种情况下，阻燃性是材料、产品或构件抵抗火焰或火源的作用的性能或以能量、动力学、化学或机械方式阻止火势蔓延的能力。在本专利技术的一个优选的实施方式中，基于粘结剂组分的总重量计，粘结剂组分包含10至40重量％，优选15至35重量％，特别优选20至30重量％的阻燃剂。合适的阻燃剂例如为无机阻燃剂、含卤素阻燃剂、含氮阻燃剂或含硼阻燃剂、发泡型阻燃剂或其混合物。优选的阻燃剂为氢氧化物，水合氧化物和Mg、Ca、Sr、Ba、Zn和Al的磷酸盐，多磷酸铵，硼酸盐如偏硼酸钡、偏硼酸钙、四氟硼酸钠、四氟硼酸钾、硼酸锌和十水合四硼酸钠，锑氧化物如三氧化锑和五氧化锑，其与含卤素有机阻燃剂(例如十溴联苯)组合，红磷，硼砂和可膨胀石墨。特别优选的阻燃剂为氢氧化物、水合氧化物和Al、Mg和Zn的硼酸盐、与含卤素有机阻燃剂(例如十溴联苯)组合的五氧化锑，以及两种或多种上述阻燃剂的混合物。根据本专利技术的涂布剂的固化剂组分包含一种或多种异氰酸酯。合适的异氰酸酯为所有通常用于固化涂布剂的异氰酸酯，例如二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)以及基于甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二异氰酸基二环己基甲烷(HMDI)、间二甲苯二异氰酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在塑料基材上制备阻隔层的涂布剂，所述涂布剂包含羟基官能的粘结剂组分和含异氰酸酯的固化剂组分，其特征在于，所述粘结剂组分具有‑包含氟化乙烯和乙烯基醚的共聚物或聚苯醚的含水聚合物分散体，‑玻璃空心体，以及‑无机填料和/或无机颜料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 DE 102014014098.91.用于在塑料基材上制备阻隔层的涂布剂，所述涂布剂包含羟基官能的粘结剂组分和含异氰酸酯的固化剂组分，其特征在于，所述粘结剂组分具有-包含氟化乙烯和乙烯基醚的共聚物或聚苯醚的含水聚合物分散体，-玻璃空心体，以及-无机填料和/或无机颜料。2.根据权利要求1所述的涂布剂，其特征在于，粘结剂组分具有40至80％，优选50至70％，特别优选55至65％的颜料体积浓度。3.根据权利要求1或2所述的涂布剂，其特征在于，基于粘结剂组分的总重量计，粘结剂组分以10至40重量％，优选15至35重量％，特别优选20至30重量％的含量包含聚合物分散体。4.根据前述权利要求任一项所述的涂布剂，其特征在于，聚合物分散体包含氟化乙烯和乙烯基醚的共聚物。5.根据前述权利要求任一项所述的涂布剂，其特征在于，基于粘结剂组分的总体积计，粘结剂组分具有10至30体积％，优选15至25体积％，特别优选16至20体积％的玻璃空心体。6.根据前述权利要求任一项所述的涂布剂，其特征在于，基于粘结剂组分的总重量计，粘结剂组分包含5至40重量％的无机填料和/或无机颜料。7.根据权利要求6所述的涂布剂，其特征在于，所述填料选自沉淀碳酸钙、重晶石、硫酸钡粉、滑石、叶蜡石、绿泥石、角闪石和云母。8.根据权利要求6所述的涂布剂，其特征在于，所述颜料选自二氧化钛、硫化锌、锌钡白、氧化锌、氧化锑、氧化铁黄、钛镍黄、钼橙、氧化铁红、氧化铜、钼红、群青红、混相红、矿紫、锰紫、群青紫、铁蓝、群青蓝、钴蓝、氧化铬绿、水合氧化铬绿、群青绿、混...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ·卡尔，
申请(专利权)人：美凯威奇兄弟有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE