制备强附着涂层的方法技术

本发明专利技术涉及一种在无机或者有机基材上制备强附着涂层的方法及相应的设备，其中在第一步中：ａ）使低温等离子体、电晕放电或者火焰作用于无机或者有机基材上，在第二步中：ｂ）把一种或多种光引发剂或者光引发剂与包含至少一种烯属不饱和基团的单体的混合物、或者上述物质的溶液、悬浮液或者乳液在正常压力下施加到无机或者有机基材上，在第三步中：ｃ）使用适当的方法将前述物质干燥和／或用电磁波照射，和任选，在第四步中，ｄ）在进行如此预处理后的基材上提供涂层并将涂层固化或者干燥。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在无机或者有机基材上，其中在无机或者有机基材上进行低温等离子体处理、电晕放电处理或者火焰处理，在正常压力下将一种或多种光引发剂施加到无机或者有机基材上，以及在预涂有光引发剂的基材上涂覆包括至少一种烯属不饱和单体或者低聚物的组合物并通过辐射将涂层固化。本专利技术还涉及实施上述方法的设备、光引发剂在制备这种涂层中的用途以及强附着涂层本身。涂层(例如末道漆、油漆、印制油墨或者粘合剂)在无机或者有机基材上，特别是在非极性基材如聚乙烯、聚丙烯或者含氟聚烯烃上的附着性能常常是不充分的。因此，为了获得令人满意的结果不得不进行补充处理。可以通过首先施加特殊的底部涂层，即所谓的底漆，然后再单独地向该处施加希望的涂层而使附着得到改善。另一种可能性是，将待涂覆的基材暴露于等离子体处理或者电晕处理之下，然后对其进行涂覆，可以在这两步操作之间用例如丙烯酸酯单体进行接枝过程(J.Polym.Sci.，Part APolym.Chem.，31，1307-1314(1993))。在真空条件和正常压力下进行的低温等离子体的制备以及等离子体辅助的有机或者无机薄层的沉积已经为人所知有一段时间了。基本原则和运用参见，例如A.T.Bell的“Fundamentals of PlasmaChemistry”，见J.R.Holahan和A.T.Bell编著的“Technology andApplication of Plasma Chemistry”，Wiley，New York(1974)以及H.Suhr的Plasma Chem.Plasma Process，3(1)，1，(1983)。也可以在等离子体中进行聚合以导致形成聚合物沉积层，它们可以用作底漆。基本原则和运用参见例如，H.Biederman，Y.Osada的“Plasma Polymerization Processes”一文，见L.Holland编著的“Plasma technology 3”一书，Elsevier，Amsterdam，1992。人们还已知，可以对塑料表面进行等离子体处理，结果是随后施加的末道漆显示出改善的对塑料基材的附着能力。这一内容参见H.J.Jacobasch等人的Farbe+Lack 99(7)，602-607(1993)，其中描述了真空条件下的低温等离子体；和J.Friedrich等人的Surf.Coat.Technol.，59，371-6(1993)，其中描述了从真空状态一直到正常压力条件下的等离子体，其中低温等离子体变为电晕放电。从WO00/24527人们获知了一种与开始提到的那种方法类似的方法。该方法描述了用快速蒸汽沉积和将光引发剂在真空状态下接枝其上的手段对基材进行等离子体处理。但是，其缺点在于蒸汽沉积需要使用真空装置，并且，因为沉积速率低，因此该方法不十分有效，不适合于具有高物料通过速率的工业应用场合。因此，在本领域中需要，在实践中可以很容易进行并且就设备而言不太昂贵的基材预处理方法，通过这一方法，那些基材的连续涂层可得以改进。现在已经发现，通过在对基材进行等离子体处理(低压和/或正常压力下的等离子体)、电晕处理或者火焰处理后，把光引发剂施加到待涂覆的基材上，然后干燥和/或照射这样处理后的基材可以得到具有特别优良的附着性能的可光致固化的组合物涂层。在这样预处理后的基材上提供涂层并固化。所得涂层显示出好得出奇的附着性能，甚至在储存或者曝光若干天之后也不会遭受到任何明显的劣化。因此，本专利技术涉及一种在无机或者有机基材上，其中a)在无机或者有机基材上进行低温等离子体处理、电晕放电处理或者火焰处理，b)把一种或多种光引发剂或者光引发剂与包含至少一种烯属不饱和基团的单体和/或低聚物的混合物、或者上述物质的溶液、悬浮液或者乳液在正常压力下施加到无机或有机基材上，和c)使用适当的方法将前述物质任选干燥和/或用电磁波照射。该方法简单易于实施，并且允许在每时间单位内有高物料通过量，这是因为不需要冗长的施加步骤和缓慢的交联反应。该方法特别适合于具有以下特征的工件即由不同塑料和/或金属或者各类玻璃组成，并且如果不进行预处理的话将会因此在不同的组成部分上显示出不同的粘合程度，或者当通用的底漆处理对底漆显示出不同的亲合性时。在本专利技术的方法中，当光引发剂或者其在溶剂或者单体中的溶液或者分散液已经施用于已经进行了等离子体、电晕或者火焰预处理的基材上并且已经使用了用于蒸发掉任何所用溶剂的任何干燥步骤之后，通过暴露到UV/VIS光下而进行光引发剂的固化步骤。在本申请的上下文中，术语“干燥”同时包括不同的方式，既包括溶剂的脱除，又包括光引发剂的固化。因此，使人感兴趣的是一种在无机或者有机基材上，其中a)在无机或者有机基材上进行低温等离子体处理、电晕放电处理或者火焰处理，b)把一种或多种光引发剂或者光引发剂与包含至少一种烯属不饱和基团的单体和/或低聚物的混合物、或者上述物质的溶液、悬浮液或者乳液在正常压力下施加到无机或有机基材上，和c)使用适当的方法将前述物质任选干燥并用电磁波照射以固化光引发剂。在上述优选方法的步骤c)中，干燥，即脱除溶剂是任选的。当例如不使用溶剂时该步骤可以省略。在优选方法的步骤c)中，用电磁波辐射，特别是UV/VIS辐射进行光引发剂的固化必须进行。在下文中将描述用于干燥和辐射的适当的设备。因此，本专利技术还涉及一种在无机或者有机基材上，其中a)在无机或者有机基材上进行低温等离子体处理、电晕放电处理或者火焰处理，b)把一种或多种光引发剂或者光引发剂与包含至少一种烯属不饱和基团的单体和/或低聚物的混合物、或者上述物质的溶液、悬浮液或者乳液施加到无机或有机基材上，c)使用适当的方法将前述物质干燥和/或用电磁波照射，和或者d1)在这种预涂有光引发剂的基材上涂覆包括至少一种烯属不饱和单体或者低聚物的组合物，并通过UV/VIS辐射或电子束对涂层进行固化；或者d2)在这种预涂有光引发剂的基材上提供涂层并干燥。优选这样一种在无机或者有机基材上，其中a)在无机或者有机基材上进行低温等离子体处理、电晕放电处理或者火焰处理，b)把一种或多种光引发剂或者光引发剂与包含至少一种烯属不饱和基团的单体和/或低聚物的混合物、或者上述物质的溶液、悬浮液或者乳液施加到无机或有机基材上，c)使用适当的方法将前述物质任选干燥并用电磁波照射以固化光引发剂，和或者d1)在这种预涂有光引发剂的基材上涂覆包括至少一种烯属不饱和单体或者低聚物的组合物，并通过UV/VIS辐射或电子束对涂层进行固化；或者d2)在这种预涂有光引发剂的基材上提供涂层并干燥。在每一种上述方法中，工序b)均优选在正常压力下进行。在工序b)(在每一种上述方法中)中，如果使用光引发剂与单体或/和低聚物的混合物，则优选使用一种或多种光引发剂与单体的混合物。在真空条件下得到等离子体的可能方式在文献中已有频繁的描述。电能可以通过诱导或者电容装置耦合。它可以是直流或者交流电；交流电的频率可以从几千赫兹延伸到兆赫范围。也可以是微波范围(千兆赫)内的电力供应。等离子体制备和维持的原理参见例如上述A.T.Bell和H.Suhr的综述文章。作为主要的等离子体气体，可以使用，例如氦气、氩气、氙气、氮气、氧气、氢气、水蒸汽或者空气。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在无机或者有机基材上制备强附着涂层的方法，其中：ａ）在无机或者有机基材上进行低温等离子体处理、电晕放电处理或者火焰处理，ｂ）把一种或多种光引发剂或者光引发剂与包含至少一种烯属不饱和基团的单体或／和低聚物的混合物、或者上述 物质的溶液、悬浮液或者乳液在正常压力下施加到无机或有机基材上，和ｃ）使用适当的方法将前述物质任选干燥和／或用电磁波照射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M昆茨，M鲍尔，A巴兰亚伊，G麦科尔，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]