耐刮擦的辐射固化涂料的制作方法_5

文档序号:9768855阅读:来源:国知局
基蔥酿、蔥酿簇酸醋、苯甲醒、α-四氨糞酬、9-乙酷基菲、2-乙酷基菲、10-嚷吨 酬、3-乙酷基菲、3-乙酷基吗I噪、9-巧酬、1-巧酬、1,3,4-Ξ乙酷基苯、嚷吨-9-酬、咕吨-9-酬、2,4-二甲基嚷吨酬、2,4-二乙基嚷吨酬、2,4-二异丙基嚷吨酬、2,4-二氯嚷吨酬、苯偶 姻、苯偶姻异下酸、氯代咕吨酬、苯偶姻四氨化喃基酸、苯偶姻甲基酸、苯偶姻乙基酸、苯偶 姻下基酸、苯偶姻异丙基酸、7Η-苯偶姻甲基酸、苯并〔de)蔥-7-酬、1 -糞甲醒、4,4 双(二甲 基氨基)二苯甲酬、4-苯基二苯甲酬、4-氯二苯甲酬、米蛋酬、1-乙酷糞、2-乙酷糞、1-苯甲酯 基环己-1 -醇、2-径基-2,2-二甲基乙酷苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙酷苯、2,2-二乙氧基-2-苯基乙酷苯、1,1-二氯乙酷苯、1-径基乙酷苯、乙酷二甲基缩酬、邻甲氧基二苯甲酬、Ξ苯基 麟、Ξ-邻甲苯基麟、苯并[a]蔥-7,12-二酬、二乙氧基乙酷苯、苯偶酷缩酬类,如苯偶酷 二甲基缩酬醇、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗嘟代丙-1-酬,蔥酿类如2-甲基蔥酿、2-乙基蔥酿、2-叔下基蔥酿、1-氯蔥酿、2-戊基蔥酿W及下烧-2,3-二酬。
[0220] 还合适的为苯基乙醒酸醋类型的非泛黄或低泛黄光敏引发剂,如DE-A 198 26 712、DE-A 199 13 353或W0 98/33761 中所记载的。
[0221] 在运些光敏引发剂中优选2,4,6-Ξ甲基苯甲酯基二苯基氧化麟、2,4,6-Ξ甲基苯 甲酯基次麟酸乙醋、双(2,4,6-Ξ甲基苯甲酯基)苯基氧化麟、二苯甲酬、1-苯甲酯基环己-1 -醇、2-径基-2,2-二甲基乙酷苯和2,2-二甲氧基-2-苯基乙酷苯。
[0222] 例如可使用抗氧化剂、稳定剂、活化剂(促进剂)、填料、颜料、染料、抗静电剂、阻燃 剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂、粘度调节剂、增塑剂或馨合剂作为其他典型的涂料添加 剂。
[0223] 另外,可加入一种W上的可热活化的引发剂,例如过硫酸钟、过氧化二苯甲酯、过 氧化环己酬、二叔下基过氧化物、偶氮二异下腊、环己基横酷基乙酷基过氧化物、二过碳酸 异丙醋、过辛酸叔下醋或苯频响醇,W及例如在80°C下具有大于100小时的半衰期的那些可 热活化的引发剂,如二叔下基过氧化物、氨过氧化枯締、过氧化二异丙苯、过苯甲酸叔下醋、 甲娃烷基化频响醇(例如从Wacker中W商品名ADDID 600市售可得),或含径基的胺N-氧化 物,如2,2,6,6-四甲基赃晚N-氧基、4-径基-2-,2,6,6-四甲基赃晚N-氧基等。
[0224] 其他合适的引发剂的实例记载于"Polymer化η化ook",第2版,Wiley&Sons,化W 化rk中。
[0225] 合适的增稠剂不仅包括自由基(共)聚合的(共)聚合物,还包括常用的有机和无机 增稠剂,如径甲基纤维素或膨润上。
[0。6]例如可使用乙二胺乙酸及其盐,W及β-二酬作为馨合剂。
[0227] 合适的填料包括娃酸盐(例如可通过水解四氯化娃而获得的娃酸盐,如购自 Degussa的ACTOSil愈)、娃藻上、滑石、娃酸侣、娃酸儀、和碳酸巧等。
[0228] 合适的稳定剂包括典型的UV吸收剂,例如草酷替苯胺、Ξ嗦和苯并Ξ挫(苯并Ξ挫 可通过从Ciba-Spezkli城tenchemie中W Timiv化愈产品获得似及二苯甲酬。它们 可单独使用或与合适的自由基清除剂一起使用,所述自由基清除剂的实例为空间位阻胺例 如2,2,6,6-四甲基赃晚、2,6-二叔下基赃晚或其衍生物,例如双(2,2,6,6-四甲基-4-赃晚 基)癸二酸醋。稳定剂的用量通常为0.1至5.0重量%,基于存在于制剂中的固体组分计。
[0229] 化合物化)为具有至少两个键合至芳族环(优选苯环或糞环)的径基基团的芳族化 合物。
[0230] 其实例在WO 2012/126995,第14页中给出。
[0231] 优选任选烷基化的二径基苯、任选烷基化的Ξ径基苯和连苯Ξ酪。特别优选连苯 Ξ酪、4-叔下基-1,2-二径基苯和对苯二酪。
[0232] 化合物(D)对混合物起稳定剂的作用,如已知于W0 2012/126695中,并且选自麟 酸、憐酸、亚憐酸醋和Ξ芳基麟。
[0233] 麟酸的实例为游离的麟酸化P(0)(0H)2)、W及芳基和烷基麟酸(RP(0)(0H)2),其中 烷基基团为打-Cio-烷基基团且芳基基团为C6-C12-芳基基团。
[0234] C6-C12-芳基基团的实例为苯基、苄基、邻甲苯基、间甲苯基或对甲苯基、二甲苯基 和糞基。其他的实例已知于W0 2012/126695中,参见其中第13页最后一段。
[0235] 憐酸的实例为正憐酸化3P化)和聚憐酸化n+2Pn〇3n+l)。
[0236] 亚憐酸醋的实例为亚憐酸S-C广Cl日-烷基醋或S-C6-Ci2-芳基醋,优选亚憐酸立甲 醋、亚憐酸Ξ乙醋、亚憐酸Ξ正下醋和亚憐酸Ξ苯醋。
[0237] Ξ芳基麟的实例为S-C广Cio-烷基麟或S-C6-C12-芳基麟,优选Ξ甲基麟、Ξ乙基 麟、Ξ正下基麟、Ξ己基麟和Ξ苯基麟。
[0238] 本发明的涂料组合物可用于涂覆多种基底,例如木材、胶合板、纸、纸板、卡纸、纺 织品、皮革、非纺织品、塑料表面、玻璃、陶瓷、矿物建筑材料、W及涂覆的金属或未经涂覆的 金属。
[0239] 尤其在汽车修补和大型车辆的涂饰中,运种涂料组合物可用于底漆、二道底漆、着 色面漆材料和清漆材料中。运种涂料材料特别适合于要求特别高程度的施用可靠性、外部 耐侯性、光学性能、耐溶剂性、耐化学性和耐水性的应用,如在汽车修补或大型车辆的涂饰 中。
[0240] 本发明的涂料组合物适合于涂覆下述基底:如木材、纸、纺织品、皮革、非纺织品、 塑料表面、玻璃、陶瓷、矿物建筑材料如水泥模件和纤维-水泥板、或涂覆或未经涂覆的金 属,优选塑料或金属,尤其是W薄板的形式,并且特别优选金属。
[0241] 本发明的涂料组合物适合用作或用于外部涂层(换言之在包括暴露于日光的那些 应用中,优选建筑物部分)、内部涂层、W及汽车和飞行器上的涂层。特别是,本发明的涂料 组合物用作或用于汽车透明涂层和一种或多种面漆材料。其他优选的使用领域为罐头涂层 和卷材涂层。
[0242] 特别地,它们适合用作工业涂层、木材涂层、汽车涂饰(尤其是0EN涂饰)或装饰性 涂层领域中的底漆、二道底漆、着色面漆材料和清漆材料。所述涂料材料特别适合于要求特 别高程度的施用可靠性、室外耐侯性、光学性能、耐刮擦性、耐溶剂性和/或耐化学性的应 用。
[0243] 用本发明的涂料组合物涂布基板按照技术人员已知的常用方法进行,所述方法包 括将本发明的涂料组合物或包含它的涂料制剂W所需厚度施用至目标基底上,并且任选使 其干燥。如果需要,该操作可W重复一次或多次。对基底的施用可已知方式进行,例如 通过喷涂、抹涂、刮涂、刷涂、滚涂、漉涂、诱注、层压、注射背面成型(backmolding)或共挤 出。
[0244] 涂料厚度通常在约3至lOOOg/m2的范围内,并且优选10至200g/m2。
[0245] 此外还公开了涂布基底的方法,其包括向本发明的涂料组合物或向包含它的涂料 制剂中加入任选地其他典型的涂料添加剂和可热固化、化学固化或福射固化的树脂,将所 得的制剂施用至基底,任选使其干燥,W及用电子束或通过在惰性气体下UV曝光将其固化, 或优选地在含氧氛围下利用福射将其固化,任选在最高达干燥溫度水平的溫度下进行热处 理,然后在最高达160°C、优选60至160°C、更优选100至160°C溫度下进行热处理。
[0246] 福射固化W高能光、例如UV光进行,或者W电子束进行。福射固化可W在相对高的 溫度下进行。在运种情况下,优选溫度高于可福射固化的粘合剂的Tg。
[0247] 涂料可W使用单组分或双组分喷涂单元通过各种各样的喷涂方法如压缩空气、真 空喷涂或静电喷涂方法,或者通过喷射、抹涂、刮涂、刷涂、滚涂、漉涂、诱注、层压、注射背面 成型或共挤出施用一次或多次。
[0248] 涂层的干燥和固化通常在标准溫度条件下,即不加热涂层下进行。或者可W使用 本发明混合物来产生涂层,所述涂层在施用之后在升高的溫度下干燥和固化(例如在40-250°C、优选40-150°C、尤其是在40至100°C下)。运受基底的热稳定性限制。
[0249] 此外还公开了涂布基底的方法,其中包括向本发明的涂料组合物或包含它的涂料 制剂中加入任选地可热固化的树脂,将所得的制剂施用至基底,使其干燥,然后任选在最高 达干燥溫度水平的溫度下,用电子束或在惰性气体下UV曝光、或优选用含氧氛围下的福射 将其固化。
[0250] 涂布基底的方法还可W通过下述方法实施:首先用电子束或通过UV曝光在氧气下 或优选在惰性气体下福射施用的本发明的涂料组合物或本发明的涂料制剂W获得初步固 化,然后在最高达160°C、优选在60至160°C下进行热处理,随后用电子束或在惰性气体下或 优选在氧气下UV曝光完成固化。
[0251] 任选地,如果W-层叠加压于另一层之上的方式施用多个涂料层,则在每次涂布 操作之后可W干燥和/或福射固化。
[0252] 适用于福射固化的福射源的实例为低压隶灯、有高压灯的中压隶灯、巧光灯管、脉 冲灯、金属面化物灯、电子闪光单元(结果是可在没有光敏引发剂下福射固化)、或准分子 灯。福射固化通过暴露于高能福射,目阳V福射或日光,优选在λ = 200至700nm、更优选λ = 200 至500nm、并且非常优选λ = 250至400nm的波长范围内的光,或通过暴露于高能电子(电子 束;150至300keV)而实现。所用的福射源的实例包括高隶蒸汽灯、激光、脉冲灯(闪光灯)、 L抓灯、面素灯或准分子灯。在固化情况下用于交联的足够的福射剂量通常在80到3000mJ/ cm2的范围内。
[0253] 应该理解的是还可W将多个(例如2至4个)福射源用于固化。
[0254] 运些福射源还可W各自W不同波长范围发光。
[02巧]除了热处理外或代替热处理,还可W借助NIR福射进行干燥和/或热处理,此处所 述福射指的是波长范围在760nm至2.5μηι、优选900至1500nm的电磁福射。
[0256] 福射任选地还可W在没有氧气的存在下进行,例如在惰性气体气氛下进行。合适 的惰性气体优选为氮气、稀有气体、二氧化碳或燃烧气体。此外,福射可W通过用透明介质 覆盖涂料组合物来实现。透明介质为,例如聚合物薄膜、玻璃或液体,例如水。特别优选W如 DE-A119957900中所记载的方式福射。
[0257] 本发明的涂料组合物的优点为其在含氧氛围下固化时也产生了与在惰性气体氛 围下固化的情况时相似的涂布特性。
[0258] 在本说明书中使用的ppm和百分比数值均W重量计,除非另有说明。
[0259] W下的实施例旨在说明本发明,但其并不受运些实施例限制。 实施例
[0260] 实施例1:(合成多官能硫醇)
[0%1]在氮气下,将0.1份AIBN、12.1份甲苯、25份季戊四醇四-3-琉基丙酸醋和1份六乙 締基二硅氧烷的混合物在80°C下揽拌化。随后,通过真空蒸馈除去挥发性组分。反应产 物一一其为中等粘度一一是无色澄清的且无需进一步后处理即可使用。
[0262] 统计的硫醇密度为约6.9mmol/g,其中平均琉基官能度为11。
[0263] 实施例2:(合成多官能硫醇)
[0264] 在氮气下,将0.1份AIBN、13.8份甲苯、28.7份季戊四醇四-3-琉基丙酸醋和1份四 乙締基硅烷的混合物在80°C下揽拌化。随后,通过真空蒸馈除去挥发性组分。反应产物一一 其为中等粘度一一是无色澄清的且无需进一步后处理即可使用。统计的硫醇密度为约 7.0mmol/g,其中平均琉基官能度为8。
[0265] 实施例3a:
[0266] 将7.3份二季戊四醇五-/六丙締酸醋混合物、3.3份实施例2的多官能硫醇、0.2份 连苯^酪和1.5份光敏引发剂:^'客3£1?^@500(845。86,50重量%1-径基环己基苯基酬和 50重量%二苯甲酬的混合物)混合,并且使用80WI1涂布棒将所述混合物施用至黑色玻璃板。
[0267] 在空气氛围下于1350mJ/cm2的1ST曝光系统下曝光得到30WI1厚度的固化层。该固 化涂料层的K6nig摆杆阻尼(pendul皿damping)按照DIN 53157(秒)为129sec。
[0268] 测定固化层的耐刮擦性如下:
[0269] 用Scotch化Ue起绒布在750g负载下对经曝光的膜往复刮擦10次,测定在刮擦之 前和之后的测量角60°下的色泽度之差。保光性为刮擦后的色泽度相对于刮擦前的色泽度 的百分比。
[0270] 保光性为98 %。
[0打。实施例3b:
[0272] 重复实施例3a,并且在氮气氛围下固化。
[0273] 在氮气氛围下于1350mJ/cm2的1ST曝光系统下曝光得到30μηι厚度的固化层。
[0274] 固化涂料层的摆杆阻尼为137sec。
[02巧]保光性为98 %。
[0276] 实施例4a:
[0277] 将7.3份二季戊四醇五-/六丙締酸醋混合物、6.5份实施例2的多官能硫醇、0.2份 连苯Ξ酪和1.5份光敏引发剂Irgaeure蠻500(BASF SE,5〇重量%1-径基环己基苯基酬和 50重量%二苯甲酬的混合物)混合,并且使用80WI1涂布棒将所述混合物施用至黑色玻璃板。 在氮气氛围下于1350mJ/cm2的1ST曝光系统下曝光得到30μηι厚度的固化层。固化涂料层的 摆杆阻尼为80sec。
[027引保光性为97 %。
[0279] 实施例4b
[0280]制备耐刮擦涂层
[0%1]重复实施例4a,并且在氮气氛围下固化。
[0282] 在氮气氛围下于1350mJ/cm2的1ST曝光系统下曝光得到30WI1厚度的固化层。固化 涂料层的摆杆阻尼为85sec。
[0283] 保光性为97 %。
[0284] 实施例5a
[0285] 将7.3份二季戊四醇五-/六丙締酸醋混合物、9.8份实施例2的多官能硫醇、0.2份 连苯Ξ酪和1.5份光敏引发剂Il'gacure液500(BASF SE,50重量%1-径基环己基苯基酬和 50重量%二苯甲酬的混合物)混合,并且使用80WI1涂布棒将所述混合物施用至黑色玻璃板。 在氮气氛围下于1350mJ/cm2的1ST曝光系统下曝光得到30μηι厚度的固化层。固化涂料层的 摆杆阻尼为52sec。
[0286] 保光性为95 %。
[0287] 实施例化
[0288] 重复实施例5a,并且在氮气氛围下固化。
[0289] 在氮气氛围下于1350mJ/cm2的1ST曝光系统下曝光得到30μηι厚度的固化层。固化 涂料层的摆杆阻尼为66s
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