用于树脂基质的粘附涂层组合物制造技术

技术编号:1638422 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种涂层组合物,当将其涂覆在未处理的热塑性及热固性树脂基质上时,在其上形成粘附涂层。所述组合物包括可交联组分和交联组分。该可交联组分包含含有至少一种可交联共聚物的聚合物混合物,所述可交联共聚物由包含一种或多种烯属不饱和单体和饱和烃聚合物的单体混合物聚合得到,其中所述烯属不饱和单体具有平均1-10个,优选1-4个以及更优选1-2个羟基。该可交联组分包含一种或多种式R↑[1]-(R↑[2]-NCO)↓[n]的脂环族多异氰酸酯,其中,R↑[1]为取代或未取代的脂环族基团,R↑[2]独立地选自直接键合、直链脂肪族或支化脂肪族基团,和其中n为2-10。所述涂层组合物适于在烯烃基质如不经树脂基质预处理即用于机动车和常规商业应用中的那些上形成粘附涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于树脂基质的粘附涂层组合物 相关申请的交叉引用本申请在35U.S.C. § 119下要求于2005年9月22日提交的美国临 时申请序列号第60/719,657号的权益。专利
本专利技术涉及涂覆于未经处理的树脂基质上的涂层组合物,更具体地 说涉及不需在组合物涂覆前准备基质表面而粘附于树脂基质上的涂层 组合物。专利技术背景树脂材料,如热塑性烯烃(TPO)、片材模塑料(sheet molding compound, SMC)、工程聚合物如GE公司提供的由改性聚苯醚聚合物 (PPE)增强的Noryl GTX⑧聚酰胺(PA)、和反应注塑(reaction injection molded, RIM)聚氨酯,用于多种应用,例如机动车零配件、容器、家用 电器和其它商品中。通常期望使用美观的涂层涂覆由这类树脂材料制备 的制品。所述涂层还用于当暴露于大气环境条件下如日光、潮湿、炎热 和寒冷时保护所述制品。为了使用树脂材料生产更加耐久和更加耐用的 制品,涂层牢固地粘附在所述制品表面是必要的。由各种热塑性和热固性树脂材料生产的树脂基质具有广泛变化的 表面性质,包括表面张力、粗糙度、柔韧性,并具有广泛变化的整体性 质(bulk property)如溶解度参数,这使得所述涂层难于对这类材料产 生足够的粘附,特别是在所述树脂材料经历老化或环境暴露之后。在树 脂基质表面涂覆增粘齐'J (adhesion promoter)或粘合层(tie coat)以改 进所述涂层对表面的粘附是众所周知的。增粘剂或粘合层的涂覆通常是 涂覆工艺的附加步骤。所述增粘剂常以薄层形式涂覆,通常约6.35微米 (0.25密耳)。典型地,在TPO塑料表面上使用的增粘剂包括氯化聚烯烃, 其部分例子记载于US 4,997,882、 5,319,032和5,397,602中。此外,也 可使用火焰或电暈预处理步骤,以促进有机涂层对一些树脂基质的充分 粘附。在用于覆盖树脂基质的涂覆体系中使用增粘剂和/或电暈预处理,增 加体系的复杂度和成本。施加增粘剂通常需要使用增粘剂涂覆所述树脂 基质,然后经历一定的干燥或固化时间,这增加了涂覆工艺的总时间, 并通常需要额外的工作空间。因此,不需要使用增粘剂或粘合层,而直接对树脂材料如TPO和Noryl 0丁乂@聚酰胺表现出优异粘附的涂层组合 物是期望得到的。已经将聚烯烃二醇用于涂层组合物,以便不需要使用增粘剂或粘合 层即可提供对所述树脂基质的粘附。然而,聚烯烃二醇可能与在一些涂 层组合物中使用的树脂和/或交联剂不相容。例如,US 6,203,913公开了 增粘剂,包含以下物质的混合物 一种或多种具有可交联基团的常规可 交联成膜树脂(如得自聚酯的那些和丙烯酸系聚合物); 一种或多种可 与成膜树脂反应的常规交联材料,如氨基塑料和异氰酸酯;和粘附促进 剂,如聚烯烃二醇。然而,仍然存在改善这类涂层组合物中粘附促进剂、 成膜树脂和交联材料相容性的需求。专利技术概述本专利技术涉及一种涂层组合物,当将其施加在树脂基质上时,在其上 形成粘附涂层,所述组合物包含(a) 可交耳关组分(crosslinkable component), 包含含有至少一种可 交联共聚物的聚合物混合物,所述可交联共聚物由包括一种或多种烯属 不饱和单体以及饱和烃聚合物的单体混合物聚合得到,其中所述烯属不 饱和单体平均具有i_io个,优选1-4个以及更优选1-2个羟基;和(b) 交联组分(crosslinking component),包括下式的脂环族多异氰 酸酯R-(R2-NCO)n其中,R'为取代或未取代的脂环族基团,在环中含有3-20个,优选5-10 个和更优选5-8个碳原子;W独立地选自直接键合、直链脂肪族或支化 脂肪族基团,其中所述脂肪族基团具有l-6个,优选l-4个和更优选1-2 个碳原子;其中n为2-10,优选2-8,和更优选2-5。本专利技术进一步涉及一种在树脂基质上生产粘附涂层的方法,所述方 法包括(a)将涂层组合物的可交联组分与交联组分混合,形成罐混合物(potmix),所述可交联组分包含含有至少 一种可交联共聚物的聚合物混合 物,所述可交联共聚物由包含一种或多种烯属不饱和单体以及饱和烃聚 合物的单体混合物聚合得到,其中所述烯属不饱和单体平均具有1-10个,优选1-4个以及更优选1-2个羟基;和交联组分包含R、(R2-NCO)n其中,Ri为取代或未取代的脂环族基团,在环中含有3-20个,优选5-10 个和更优选5-8个碳原子;R"独立地选自直接键合、直链脂肪族或支化 脂肪族基团,其中所述脂肪族基团具有1-6个碳原子,优选l-4个和更 优选l-2个碳原子;其中n为2-10,优选2-8,和更优选2-5;(b) 在所述树脂基质上施加所述罐混合物的层;和(c) 在所述树脂基质上固化所述涂层。本专利技术还进一步涉及一种在未处理的树脂基质上形成粘附涂层的 方法。优选实施方式的详细描述 除非另外说明,否则"低VOC涂层组合物"是指每升涂层组合物包含0.36千克(0.8磅/加 仑)-2.95千克(6.5磅/加仑),优选1.18千克(2.6磅/力口仑)-2.27千克(5.0磅 /加仑),以及更优选1.27千克(2.8磅/力口仑)-2.00千克(4.4磅/力。仑)溶剂的 涂层组合物。所有VOC均在ASTM D3960提供的方法下测定。"GPC数均分子量"是指釆用凝胶渗透色镨如由Hewlett-Packard, Palo Alto, California提供的高效液相色谱(HPLC)测量的数均分子量。除 非另外说明,否则使用四氢呋喃作为液相,和使用聚苯乙烯标准物。"Tg"(玻璃化转变温度)是指采用DSC(差示扫描量热仪)在1(TC/分钟 加热速率下测量的以。C表示的温度,取第一个拐点作为Tg。聚合物的 Tg是聚合物硬度和熔融流动的量度。Tg越高,涂层的熔融流动越差并 越硬。Tg记载于Principles of Polymer Chemistry(1953), Cornell University Press。 Tg可实际测量,或者可按照Fox in Bull. Amer. Physics Soc., 1,3, 123页(1956)的记载计算。这里使用的Tg是指实际测量值。 "(曱基)丙烯酸酯"表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。 "聚合物固体"或"组合物固体"表示千燥状态下的聚合物或组合物。 "可交联组分"是指包含化合物、聚合物、共聚物或化合物、聚合物 和/或共聚物的多分散混合物的组分,其中上述所有物质均具有位于其主链、聚合物主链上的侧链、聚合物主链末端或它们的组合上的官能团。 "交联组分"是指包含化合物、聚合物、低聚物、共聚物或化合物、 聚合物、低聚物和/或共聚物的多分散混合物的组分,其中上述所有物质 均具有位于其主链、聚合物主链上的侧链、聚合物或低聚物主链末端或 它们的组合上的官能团;其中这些官能团能够与所述可交联组分上的官 能团交联(在固化步骤期间),以形成交联结构形式的涂层。"环境固化条件"通常定义为在喷涂区域中存在的12°C-45°C (54°F-113。F)的温度和5 % -95 %的湿度。"未处理的树脂基质,,是指未采用任何方式进行预处理以提高随后 在基质上涂覆的涂层的粘附的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种当涂覆在树脂基质上时在其上形成粘附涂层的涂层组合物,所述组合物包括:    (a)可交联组分,该可交联组分包含含有至少一种可交联共聚物的聚合物混合物,所述可交联共聚物由包含一种或多种烯属不饱和单体以及饱和烃聚合物的单体混合物聚合得到,其中所述烯属不饱和单体平均具有1-10个羟基;和    (b)交联组分,包含下式的脂环族多异氰酸酯:    R↑[1]-(R↑[2]-NCO)↓[n]    其中,R↑[1]为在环中含有约3-20个碳原子的取代或未取代的脂环族基团;R↑[2]独立地选自直接键合、直链脂肪族基团或支化脂肪族基团,其中所述脂肪族基团具有1-6个碳原子;其中n为2-10。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:PH科尔科兰SH马JT海布雷赫特
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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