用具有反应性功能的可聚合和/或可交联有机组合物处理塑料材料表面制造技术

本发明专利技术涉及处理塑料材料表面的新方法，包括以下步骤：（１）向塑料材料的至少一个表面涂敷具有可聚合和／或可交联反应性官能团的组合物，其含有：１－９９ｗｔ％的至少一种可聚合和／或至少部分聚合的硅氧烷基质Ａ，含有选自具有氧杂环丁烷官能团（ｆｒＡ）的（共聚）单体、（共聚）低聚物和／或（共）聚合物；９９－１ｗｔ％的至少一种可聚合和／或至少部分聚合的基质Ｂ，其含有选自具有环氧（α＃－［１］）和／或丙烯酸酯（α＃－［２］）和／或链烯基醚（α＃－［３］）和／或羟基（α＃－［４］）反应性官能团（ｆｒＢ）的（共聚）单体、（共聚）低聚物和／或（共）聚合物；有效量的至少一种阳离子或阳离子和自由基引发剂体系Ｃ，和选择性地至少一种敏化剂Ｄ和至少一种颜料Ｅ；（２）通过在辐射源和／或在电子束下使处理的表面聚合和／或交联。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域是塑料表面处理，基于用在辐射条件下可以交联和/或聚合的硅氧烷组合物，特别是在UV辐射和/或通过电子束。更具体说，本专利技术涉及出于形成硅氧烷涂层如油墨、不粘涂层、粘合涂层或清漆目的的表面处理的塑料。塑料越来越多地用作包装，如容器，特别是箱、瓶和小袋。这些塑料可以是透明的、半透明的、带色的或不透明的并且通常是以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和/或聚酯为基料。涂层塑料的表面处理是复杂的并且需要特殊品质的粘合性、稳健性、揉曲性、抗刮性、抗扭性、耐水性和耐污性。然而，迄今的技术、特别是经常基于将产品承载在溶剂中的体系的热干燥技术，不适合有效处理塑料表面和保持其必需的品质，特别是随时间和在其处理过程中。本专利技术提出解决塑料表面处理领域中现存的缺陷。因此，本专利技术的一个基本目的是提供一种用硅氧烷组合物的塑料表面处理的新方法，其中所说的硅氧烷组合物可以通过阳离子路径或通过阳离子和自由基路径来聚合和/或交联，此方法满足这些期望。本专利技术涉及一种出于形成涂层目的的塑料表面处理的新方法，该方法包括以下步骤(1)向塑料的至少一个表面涂敷具有反应性官能团的组合物，其中所说的反应性官能团可以通过阳离子路径或通过阳离子和自由基路径来聚合和/或交联，所说的组合物含有-1-99wt％并且优选1-60wt％的至少一种可聚合和/或至少部分聚合的硅氧烷基质A，其含有选自具有氧杂环丁烷反应性官能团(Arf)的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物，-99-1wt％并且优选99-40wt％的至少一种可聚合和/或至少部分聚合的基质B，其含有选自具有环氧(α1)和/或丙烯酸酯(α2)和/或链烯基醚(α3)和/或羟基(α4)反应性官能团(Brf)的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物，-有效量的至少一种阳离子或阳离子和自由基引发剂体系C，-选择性地，至少一种敏化剂D，-和选择性地至少一种颜料E；(2)并且通过将其暴置在辐射源和/或在电子束下，使处理的表面聚合和/或交联。此新类型的处理可给塑料、更具体说是聚丙烯带来适宜的表面品质，如粘合性、印刷稳健性、揉曲性、抗刮性、抗扭性、耐水性、耐污性、没有体积收缩以及特别是获得透明涂层、不泛黄。在辐射源下暴置通常是在UV辐射条件下进行。更具体说，使用波长为200-500nm数量级的UV辐射。优选，本专利技术方法的组合物中所用的具有氧杂环丁烷反应性官能团(Arf)的基质A是以各种不同的硅氧烷性质的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物为基料的。在此方面中，至少一种以下聚有机硅氧烷物质A1)的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物是特别适宜的所说的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物由式(II)的单元组成并且由式(III)的单元封端或者是环状的并且由式(II)的单元组成，所说的式表示如下 其中-符号R6和R7相同或不同，表示·含1-8碳原子的直链或支链烷基，其选择性地取代有至少一个卤素、优选氟，烷基，优选是甲基、乙基、丙基、辛基和3，3，3-三氟丙基；·含5-8环碳原子的环烷基，其选择性地是取代的；·含6-12碳原子的芳基，其可以是取代的，优选是苯基或二氯苯基；·烷基部分含5-14碳原子并且芳基部分含6-12碳原子的芳烷基，其中在芳基部分上选择性地取代有卤素、含1-3碳原子的烷基和/或烷氧基，-符号Z相同或不同，表示·R6和/或R7基团；·氢自由基；·和/或通过含2-20碳原子并且可以含有至少一种杂原子、优选氧的二价基与聚有机硅氧烷的硅相连的可交联的氧杂环丁烷官能团，其中对含有氧的二价基来说可以与硅直接键合形成≡Si-OC≡键；·同时符号Z的至少一个表示可交联的氧杂环丁烷官能团。根据本专利技术的一个有利的可选择形式，所用的聚有机硅氧烷A1中每大分子链含有1-10个有机官能团。这些直链聚有机硅氧烷可以是25℃下的动态粘度为25℃下10-10000mPa.s、通常是25℃下20-5000mPa.s并且更优选是25℃下20-600mPa.s数量级的油或者是分子量为1000000数量级的树胶。当聚有机硅氧烷是环状聚有机硅氧烷时，环状聚有机硅氧烷由式(II)的单元组成，所说的单元例如是二烷基甲硅烷氧基或烷基芳基甲硅烷氧基类型。这些环状聚有机硅氧烷的粘度为1-5000mPa.s。可以提及下式的基团作为与聚有机硅氧烷的主链A1相连的氧杂环丁烷型有机官能团的实例 含氧杂环丁烷官能团的聚有机硅氧烷可以通过不饱和氧杂环丁烷的氢化甲硅烷化或者含有羟基官能团的氧杂环丁烷的缩合来制备。对本专利技术的主题内容来说是最好的的聚有机硅氧烷A1如下式所示。X可以表示烷基、环己基、三氟丙基、全氟烷基、烷氧基或羟丙基并且R可以表示C1-C10烷基、环己基、三氟丙基或C1-C10全氟烷基并且(0≤a≤1000)；(1≤b≤1000)； 除硅氧烷性质的类型外，基质A还可以包含有机性质的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物，所说的(共聚)单体、(共聚)低聚物和/或(共)聚合物由至少一种下式类型的单体组成A2)下式的具有氧杂环丁烷和烷氧基官能团、氧杂环丁烷和羟基官能团或氧杂环丁烷和烷氧基甲硅烷基官能团的单体 其中-R1是(i)氢原子；(ii)含1-30碳原子的直链或支链烷基；(iii)含6-30碳原子的芳基，其选择性地取代有至少一个氟原子、一个羧基、一个羟基、一个酯基或一个具有酮官能团的基团；(iv)含5-6碳原子的环烷基，其选择性地取代有至少一个氟原子、一个羟基、一个羧基、一个酯基或一个具有酮官能团的基团；(v)OR’基团，其中R’是含1-30碳原子的直链或支链烷基；或者(vi)含2-12碳原子的链烯基；-R2是(i)氢原子；(ii)含2-12碳原子的链烯基(例如，乙烯基或丙烯基)；(iii)含1-30碳原子的直链或支链烷基，其选择性地取代有例如氧杂环丙烷基团；(iv)含6-30碳原子的芳基，其选择性地取代有例如至少一个含1-30碳原子的烷基、一个苄基、一个CF3自由基、一个卤原子、一个羟基、一个羧基或一个烷氧基；(v)直链或支链烷基化和甲硅烷基化或甲硅烷基化的基团-(CnH2n)-SiR3R4R5，其中n是1-12之间，并且R3、R4和R5相同或不同，表示氢原子、羟基或烷氧基OR’，其中R’是含1-30碳原子的直链或支链烷基；(vi)含1-30碳原子的直链或支链烷基；(vii)含6-30碳原子的芳基，其选择性地是取代的；(Viii)含2-12碳原子的链烯基；(ix)丙烯酸酯自由基；(x)甲基丙烯酸酯自由基(例如-CO-CH＝CH2)；或者(xi)氨基甲酸酯自由基-CO-NH-R1，其中R1具有如上相同的定义；A3)下式的含有羧基和氧杂环丁烷官能团或含有氧杂环丁烷和烷氧基甲硅烷基官能团的单体 其中-R1具有与A2)中给出的相同的定义；-R2具有与A2)中给出的相同的定义；A4)下式的双官能氧杂环丁烷单体 其中-m相同或不同，等于0或1-R1具有与A2)中给出的相同的定义；-R6是二价基团，其是(i)含1-30碳原子的直链或支链烷基；(ii)含6-30碳原子的芳基，其选择性地是取代的(例如取代有至少一个含1-30碳原子的烷基；(iii)含6-30碳原子的芳基(例如苄基)；(iv)含5-30碳原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料的表面处理方法，该方法包括以下步骤：（１）向塑料的至少一个表面涂敷具有可聚合和／或可交联的反应性官能团的组合物，所说的组合物含有：.１－９９ｗｔ％并且优选１－６０ｗｔ％的至少一种可聚合和／或至少部分聚合的硅氧烷基质Ａ，其含有 至少一种聚有机硅氧烷物质Ａ１）的（共聚）单体、（共聚）低聚物和／或（共）聚合物，所说的（共聚）单体、（共聚）低聚物和／或（共）聚合物由式（Ⅱ）的单元组成并且由式（Ⅲ）的单元封端或者是环状的并且由式（Ⅱ）的单元组成，所说的式表示如下：＊＊ ＊其中－符号Ｒ↑［６］和Ｒ↑［７］相同或不同，表示：.含１－８碳原子的直链或支链烷基，其选择性地取代有至少一个卤素、优选氟，烷基优选是甲基、乙基、丙基、辛基和３，３，３－三氟丙基；.含５－８环碳原子的环烷基，其选择性地是取代 的；.含６－１２碳原子的芳基，其可以是取代的，优选是苯基或二氯苯基；.烷基部分含５－１４碳原子并且芳基部分含６－１２碳原子的芳烷基，其中在芳基部分上选择性地取代有卤素、含１－３碳原子的烷基和／或烷氧基，－符号Ｚ相同或不同，表示： .Ｒ↑［６］和／或Ｒ↑［７］基团；.氢自由基；.和／或通过含２－２０碳原子并且可以含有至少一种杂原子、优选氧的二价基与聚有机硅氧烷的硅相连的可交联的氧杂环丁烷官能团，其中对含有氧的二价基来说可以与硅直接键合形成≡Ｓｉ－ＯＣ≡键； .同时符号Ｚ的至少一个表示可交联的氧杂环丁烷官能团。.９９－１ｗｔ％并且优选９９－４０ｗｔ％的至少一种可聚合和／或至少部分聚合的基质Ｂ，其含有选自具有环氧（α１）和／或丙烯酸酯（α２）和／或链烯基醚（α３）和／或羟基（α４）反应性官 能团（Ｂｒｆ）的（共聚）单体、（共聚）低聚物和／或（共）聚合物，.有效量的至少一种阳离子或阳离子和自由基引发剂体系Ｃ，－选择性地，至少一种敏化剂Ｄ，－和选择性地至少一种颜料Ｅ；（２）并且通过将其暴置在辐射源和／或在电子束下， 使处理的表面聚合和／或交联。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JM弗兰西斯，L甘布特，
申请(专利权)人：罗狄亚化学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]