專利名稱：光固化性底漆組合物和包含固化的底漆組合物的涂覆結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光固化性底漆組合物。更特別地，本發(fā)明涉及可用紫外線容易地使之 固化且固化以形成底漆層的光固化性底漆組合物，所述底漆層對基材呈現(xiàn)優(yōu)異的粘合性并 特別使基材對由光固化獲得的固化涂層具有優(yōu)異的粘合性。本發(fā)明另外涉及具有該底漆層 的結(jié)構(gòu)和這種結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
紫外線固化性涂布劑尤其適合涂布包含低耐熱性熱塑性樹脂的基材的表面和保 護基材，并因此提供能夠給予優(yōu)異物理特性(例如，耐著色性和污染性、耐刮傷性和擦傷 性、平滑性等)的優(yōu)點且能夠這樣做而不顯著損害這些基材的物理強度。這類光固化性涂布劑是已知的。例如，已知耐磨損性紫外線固化性涂布用組合物， 其包含非甲硅烷基丙烯酸酯、膠體二氧化硅、丙烯酰氧基官能的硅烷和光聚合引發(fā)劑(專 利參考文獻1)。還已知高能射線固化性組合物，其特征在于包含烷氧基官能的有機基聚硅 氧烷和多官能的丙烯酸酯(專利參考文獻幻。還已知呈現(xiàn)改進物理強度的高能射線固化性 丙烯酰氧基硅氧烷組合物；該組合物包含多官能的丙烯酸酯、膠體二氧化硅、有機基烷氧基 硅烷和氨基改性的有機基聚硅氧烷或其邁克爾加成反應(yīng)產(chǎn)物(專利參考文獻幻。另外，這 些參考文獻教導(dǎo)了當(dāng)用紫外線固化該組合物時，可合適地使用已知的光聚合引發(fā)劑。還已知用底漆預(yù)處理基材表面(例如，各種基材如聚碳酸酯等)以改進光固化型 涂布劑與基材之間的粘合性。因此，已知固化光固化型涂布劑的方法，其包括如下步驟用 底漆涂布，然后向底漆涂布的基材施涂光固化型涂布劑，然后使光固化型涂布劑曝露于光 以使光固化型涂布劑固化(例如，參考專利參考文獻1、專利參考文獻4和專利參考文獻 5)。然而，包含熱塑性樹脂例如聚碳酸酯樹脂的基材容易被波長300nm附近的紫外線 光分解，并且當(dāng)這種基材在例如室外等長時間暴露于太陽光線的環(huán)境中使用時，涂布的基 材自身具有經(jīng)時劣化的問題。另一個問題是由于在光固化型涂布劑固化時，不可避免地需 要使基材暴露于紫外線而導(dǎo)致基材自身劣化。為防止上述紫外線引起的熱塑性樹脂基材劣化并改進耐候性，已知的是加入紫外 線吸收劑(例如，專利參考文獻3的第0019段)。然而，這種紫外線吸收劑還吸收固化涂布 劑所需的紫外線，并且當(dāng)其以大量加入涂布劑中以改進耐候性時，它會抑制涂布劑紫外線 介導(dǎo)的固化。這導(dǎo)致?lián)p害基材與固化涂層之間的粘合性問題，所述固化涂層由包含紫外線 吸收劑和光聚合弓I發(fā)劑的涂布劑的固化形成。另外已知還可將光穩(wěn)定劑作為添加劑加入到光固化型涂布劑中(例如，專利參考 文獻6)。通過清除因暴露于太陽光中的紫外線而產(chǎn)生的自由基物質(zhì)，加入光穩(wěn)定劑可改進 固化涂層在例如室外等長時間暴露于太陽光線的環(huán)境中的紫外線保護效果和耐候性。然 而，受阻胺型光穩(wěn)定劑還清除了在紫外線引起的涂布劑固化時產(chǎn)生的自由基物質(zhì)，并因此 大量加入受阻胺型光穩(wěn)定劑導(dǎo)致消除紫外線效果并抑制涂布劑固化。這導(dǎo)致?lián)p害基材與固化涂層之間的粘合性問題，所述固化涂層來自含有紫外線吸收劑和光聚合引發(fā)劑的涂布 劑。[專利參考文獻 1]JP 57_500984A[專利參考文獻 2] JP 2002-012638A[專利參考文獻 3] JP 2004-269589A[專利參考文獻 4] JP 59-204669A[專利參考文獻 5] JP 11-001005A[專利參考文獻 6]JP 62-001402B發(fā)明概述待解決的技術(shù)問題本發(fā)明尋求解決上述問題和提供可用紫外線容易地使之固化且固化以形成底漆 層的光固化性底漆組合物，所述底漆層對基材呈現(xiàn)優(yōu)異的粘合性并特別使基材對由光固化 獲得的固化涂層具有優(yōu)異的粘合性。本發(fā)明還提供一種結(jié)構(gòu)，其中基材經(jīng)由該底漆層特別 緊密粘附到包含紫外線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層上。本發(fā)明另外提 供該結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法。解決問題的方案作為解決上述問題進行深入研究的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過包含以下組分的光 固化性底漆組合物可解決這些問題(a)多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯，(b) 具有脂族不飽和鍵的有機基烷氧基硅烷，(c)光聚合引發(fā)劑，和(d)有機溶劑。本發(fā)明基于 該發(fā)現(xiàn)而完成。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過如下結(jié)構(gòu)可解決上述問題，該結(jié)構(gòu)包括(Li)基材，(L2)在基 材上形成的包含權(quán)利要求1的光固化性底漆組合物的底漆層，和(U)在底漆層上形成的包 含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑以及任選的(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑的固化涂層。 本發(fā)明基于該發(fā)現(xiàn)而完成。本發(fā)明人另外發(fā)現(xiàn)，通過該結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法可最好地解決上述問題，該方法的特 征在于包括將上述光固化性底漆組合物涂布在包含聚碳酸酯樹脂的基材上的步驟；將光固 化性底漆組合物光固化以形成底漆層的步驟；在底漆層上涂布包含(C)光聚合引發(fā)劑和 (e)紫外線吸收劑以及任選的(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型涂布劑的步驟；和將光固 化型涂布劑光固化以形成固化涂層的步驟。本發(fā)明基于該發(fā)現(xiàn)而完成。上述目的通過如下項實現(xiàn)?！?[1] 一種光固化性底漆組合物，包含(a)多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯 酸酯，(b)具有脂族不飽和鍵的有機基烷氧基硅烷，(c)光聚合引發(fā)劑，和(d)有機溶劑。[2] 一種結(jié)構(gòu)，包括(Li)基材，(L2)在基材上形成的包含[1]的光固化性底漆組 合物的底漆層，和(U)在底漆層上形成的包含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的固 化涂層。[3]根據(jù)[2]的結(jié)構(gòu)，其特征在于該固化涂層是另外包含(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑的 固化涂層。[4]根據(jù)[2]的結(jié)構(gòu)，其特征在于基材是透明基材，其在可見光區(qū)域具有至少70% 的透光率，和上述結(jié)構(gòu)是基本透明的。
[5] [2]_[4]任一項所描述的結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，其特征在于包括(Si)將權(quán)利要求 1的光固化性底漆組合物涂布在基材上的步驟；(S》將光固化性底漆組合物光固化以形成 底漆層的步驟；(S； )在上述底漆層上涂布包含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的光 固化型涂布劑的步驟；和(S4)將光固化型涂布劑光固化以形成包含(e)紫外線吸收劑和 (c)光聚合引發(fā)劑的固化涂層的步驟。[6]根據(jù)[5]的結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，其特征在于基材是聚碳酸酯樹脂，固化涂層是包 含(c)光聚合引發(fā)劑、(e)紫外線吸收劑和(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑的固化涂層。發(fā)明的有益效果本發(fā)明可提供一種可用紫外線容易地使之固化且固化以形成底漆層的光固化性 底漆組合物，所述底漆層對基材呈現(xiàn)優(yōu)異的粘合性并特別使基材對由光固化獲得的固化涂 層具有優(yōu)異的粘合性。本發(fā)明還可提供一種結(jié)構(gòu)，其中基材經(jīng)由該底漆層緊密粘附到包含 紫外線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層上。本發(fā)明還可提供生產(chǎn)這種結(jié)構(gòu) 的方法。特別地，使用上述底漆組合物顯著改進了基材與光固化型涂布劑基固化涂層之間 的粘合性，這是改進的紫外線吸收性能的一個目標(biāo)。因此，將這種底漆層與包含例如紫外線 吸收劑的固化涂層組合使用尤其適合于改進聚碳酸酯樹脂產(chǎn)品的耐候性和表面保護性，所 述聚碳酸酯樹脂產(chǎn)品容易被波長300nm附近的紫外線光分解或劣化，并且可提供可用作在 例如室外等長時間暴露于太陽光線的環(huán)境中使用的元件(例如，汽車用外裝部件、建筑用 外裝部件等)的結(jié)構(gòu)。實施方案的描述首先將考慮本發(fā)明的光固化性底漆組合物。這種光固化性底漆組合物的特征在于 包含(a)多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯，(b)具有脂族不飽和鍵的有機基烷 氧基硅烷，(c)光聚合引發(fā)劑，和(d)有機溶劑。更特別地，本發(fā)明的光固化性底漆組合物優(yōu)選包含下列加入比的各組分。(a) 100重量份多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯(b) 1-200重量份具有脂族不飽和鍵的有機基烷氧基硅烷(c)0. 01-30重量份光聚合引發(fā)劑(d) 10-2，000重量份有機溶劑。以下詳細說明組分(a)-(d)。組分(a)是多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯。組分(a)的作用是使光 固化性底漆組合物在暴露于紫外線下具有光固化性，并且其通過與組分(b)(見下文)結(jié)合 使用使底漆層對含有紫外線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層呈現(xiàn)優(yōu)異的 親合性。組分(a)優(yōu)選為多官能的丙烯酸酯且可含有或不含氟原子和/或硅原子；然而，其 優(yōu)選既不含氟原子也不含硅原子。這種多官能的丙烯酸酯為至少雙官能的(例如，雙官能 的至二十官能的)丙烯酸酯單體或至少雙官能的(例如，雙官能的至二十官能的)丙烯酸 酯低聚物。從固化性方面考慮，優(yōu)選使用至少五官能的(例如，五官能的至十官能的)丙烯 酸酯。這種多官能的丙烯酸酯可特別例舉為雙官能的丙烯酸酯單體如1，6_己二醇二丙烯 酸酯、1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、聚(丁二醇)二 丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、三異丙二 醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、雙酚A 二甲基丙烯酸酯等；三官能的丙烯酸酯單體如 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇單羥基三丙烯酸酯、三 羥甲基丙烷三乙氧基三丙烯酸酯等；四官能的丙烯酸酯單體如季戊四醇四丙烯酸酯、二三 羥甲基丙烷四丙烯酸酯等；五官能的或更高官能的丙烯酸酯單體如二季戊四醇六丙烯酸 酯、二季戊四醇(單羥基)五丙烯酸酯等；和丙烯酸酯低聚物如雙酚A環(huán)氧二丙烯酸酯、六 官能芳族聚氨酯丙烯酸酯(商標(biāo)=Ebecryl 220)、脂族聚氨酯二丙烯酸酯(商標(biāo)=Ebecryl 230)和四官能的聚酯丙烯酸酯(商標(biāo)=Ebecryl 80)?？梢允褂眠@些多官能的丙烯酸酯中 的單獨一種，或可以組合使用兩種或更多種。在前述中，優(yōu)選存在五官能的或更高官能的 丙烯酸酯；其含量優(yōu)選為組分(a)的至少30wt% (例如，30wt% -IOOwt %)，更優(yōu)選為至少 50wt %，進一步優(yōu)選為至少80wt %。組分(b)為在分子中具有至少一個脂族不飽和鍵的有機基烷氧基硅烷。該組分賦 予本發(fā)明的光固化性底漆組合物以固化性，因為它在暴露于紫外線時與組分(a)交聯(lián)并因 此增加底漆層中的交聯(lián)度。該組分(b)與組分(a)組合使用的作用為改進含有紫外線吸收 劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層的底漆層的后固化親合性，并由此經(jīng)由插入的 底漆層使基材與固化涂層之間具有強粘合性。組分(b)可含有或不含有氟原子，但一般不含氟原子。該組分(b)優(yōu)選為具有通 式R1aYSi (OR2)3-,的化合物。在該式中的R1為不含脂族不飽和鍵的取代或未取代的一價烴 基(例如，CVJ并可例舉為烷基如甲基、乙基、丙基、丁基、異丁基、辛基、癸基等；芳基，如苯 基；和氟烷基如3，3，3-三氟甲基、全氟丁基乙基、全氟辛基乙基等。其中優(yōu)選甲基、乙基、丙 基、丁基和異丁基。R2為烷基，優(yōu)選為C1,烷基，特別優(yōu)選為甲基、乙基或丙基。Y為含脂族 不飽和鍵的一價有機基團(例如，C1,)并可例舉為含丙烯酰基的有機基團如甲基丙烯酰氧 基、丙烯酰氧基、3_(甲基丙烯酰氧基)丙基、3-(丙烯酰氧基)丙基等；烯基如乙烯基、己烯 基、烯丙基等；以及苯乙烯基和乙烯基醚。a為0或1。組分(b)可特別例舉為3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、3_(甲基丙烯酰氧基) 丙基三甲氧基硅烷、3_(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基 甲基二甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三 乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷和烯丙基三乙氧基硅烷。在本發(fā)明的組合物中，組分 (b)相對于每100重量份組分(a)為1-200重量份，優(yōu)選相對于每100重量份組分(a)為 10-100重量份，特別優(yōu)選相對于每100重量份組分(a)為25-75重量份。當(dāng)組分(b)含量 小于所述下限時，對含紫外線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層的親合性不 足，這可導(dǎo)致在底漆層上形成的固化涂層脫粘。組分(c)為光聚合引發(fā)劑；當(dāng)暴露于高能光線例如紫外線時，該組分通過產(chǎn)生自 由基使組分(a)和(b)光固化。對于本發(fā)明使用的光聚合引發(fā)劑沒有特別限制，可使用單 獨的已知的光聚合引發(fā)劑或可以組合使用兩種或更多種已知的光聚合引發(fā)劑。對于光聚合引發(fā)劑的類型也沒有特別限制并可尤其例舉為芳基酮光聚合引發(fā)劑 (例如苯乙酮、二苯甲酮、烷氨基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻醚、苯偶酰二甲基縮酮、 苯甲酰苯甲酸酯、α-?；旷サ?、含硫光聚合引發(fā)劑(例如硫化物、噻噸酮等)；和酰基膦氧化物型光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑還可與光敏劑(例如胺)結(jié)合使用。更特別地，組分(C)優(yōu)選為選自下述的光聚合引發(fā)劑2，4，6_三甲基苯甲?；?苯基膦氧化物、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、 2-芐基-2- 二甲基氨基-1- (4-嗎啉代苯基)丁 -1-酮、雙-2，6- 二甲氧基苯甲?；鵢2，4， 4-三甲基戊基膦氧化物、二苯甲酮、噻噸酮、2-氯噻噸酮、2，4_ 二乙基噻噸酮、異丙基噻噸 酮和1-氯-4-丙氧基噻噸酮?？蓡为毷褂眠@些中的一種或可組合使用兩種或更多種。特別合適的組分(c)的實例為2，4，6_三甲基苯甲?；交⒀趸?、2-甲 基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮和1-羥基環(huán)己基苯基酮。這些光聚合引發(fā) 劑是市場上可買到的并且合適地使用Ciba SpecialtyChemicals提供的“Irgacure 907” 和“Irgacure 184” (Irgacure為注冊商標(biāo))產(chǎn)品。在本發(fā)明的光固化性底漆組合物中，組分(C)的含量相對于每100重量份組分(a) 為0. 01-30重量份，而從固化性和底漆層對基材的粘合性方面考慮，優(yōu)選為5-20重量份。在 所述下限以下，組合物的紫外線固化性不足。當(dāng)超過所述上限時(即使是組分(c))，所形成 的底漆層的物理強度降低，這可導(dǎo)致底漆層和固化涂層從基材上分離。在本發(fā)明的光固化性底漆組合物中使用有機溶劑(d)(特別是含醇有機溶劑)作 為組分(a)-(c)的分散介質(zhì)。組分(d)的含量范圍相對于每100重量份組分(a)優(yōu)選為 10-2000重量份，更優(yōu)選相對于每100重量份組分(a)為500-2000重量份。組分(d)包括的醇的特定實例為醇如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、甘醇、二 甘醇、三甘醇、乙二醇單甲醚、二甘醇單甲醚、三甘醇單甲醚、丙二醇單甲醚和聚乙二醇單甲 醚(PGME)。非醇有機溶劑可例舉為酮(例如，C2_J如丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮等；芳族 烴(例如，C2-J如甲苯、二甲苯等；脂族烴(例如，C5_20)如己烷、辛烷、庚烷等；有機氯型溶 劑(例如，C1^20)如氯仿、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳等；和酯(例如，C1^20)如乙酸乙酯、 乙酸丁酯、乙酸異丁酯等。醇含量范圍優(yōu)選為溶劑總量的10-99wt%，更優(yōu)選為30-95wt%。也可將水作為組分(e)加入到本發(fā)明的光固化性底漆組合物中。組分(e)為任選 組分，其用于促進組分(b)的水解。其含量范圍相對于每100重量份組分(b)為1-50重量 份，更優(yōu)選為5-30重量份。在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)，可以在本發(fā)明的組合物中加入除上述之外的組 分。實例為四烷氧基硅烷如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷等，和烷基烷氧 基硅烷如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧甲硅烷、甲基三異丙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅 烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三異丙氧基硅烷等。在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)可在本發(fā)明的組合物中加入下列任選組分抗氧化 劑；增稠劑；表面活性劑如均化劑、消泡劑、防沉淀劑、分散劑、抗靜電劑和防霧劑；著色劑 如顏料、染料等；填料如鋁糊、滑石、玻璃料、金屬粉等；和丙烯酸酯自聚合抑制劑如丁基化 羥基甲苯(BHT)、吩噻嗪(PTZ)等。從本發(fā)明組合物的儲存穩(wěn)定性方面考慮，特別優(yōu)選相對 于每100重量份組分(a)加入0. 00001-0. 001重量份丙烯酸酯自聚合抑制劑，例如吩噻嗪 (PTZ)?？梢宰杂蛇x擇生產(chǎn)本發(fā)明組合物的方法，并且可通過使用機械力(例如，混合器) 將如上所述各組分混合至均勻進行生產(chǎn)。在優(yōu)選的實施方案中，通過將組分(a)、(b)和(d) 混合并在25-90°C下攪拌0. 1-10小時，接著加入剩余的組分(c)及其它組分同時攪拌，獲得本發(fā)明的組合物。本發(fā)明的光固化性底漆組合物對包含紫外線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固 化型固化涂層呈現(xiàn)優(yōu)異的親合性，并可在基材與光固化型固化涂層之間獲得緊密粘合。另 外，該光固化性底漆組合物中的各組分呈現(xiàn)優(yōu)異的相容性并因此具有均勻外觀，和可因此 在各種基材上形成均勻且在美學(xué)上令人十分滿意的底漆層。此外，它具有可通過已知涂布 工序以所需厚度涂布并且不產(chǎn)生滴落或在施涂后組分不分離的優(yōu)點。在將本發(fā)明的組合物涂布在任何各種基材上并干燥后，可通過暴露于高能射線下 使其非?？焖俚毓袒８吣苌渚€可例舉為紫外線、電子束和Y射線。本發(fā)明的組合物具有 優(yōu)越的紫外線固化性，因此最優(yōu)選使用紫外線使其固化。使用紫外線導(dǎo)致在極短時期內(nèi)形 成固化薄膜層。紫外線照射量為至少2mJ/cm2，優(yōu)選為100-3，OOOmJ/cm2。盡管本發(fā)明的組 合物可在室溫下干燥，但當(dāng)希望達到更快的干燥時，可進行加熱。對其上涂布本發(fā)明組合物的基材(Li)沒有特別限制；然而最優(yōu)選該基材為包含 容易被波長300nm附近的紫外線光分解的熱塑性樹脂例如聚碳酸酯樹脂的基材。構(gòu)成基材 的材料可例舉為各種塑料，例如熱塑性樹脂(例如，聚烯烴樹脂如聚乙烯、聚丙烯等；聚酯 樹脂如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6_萘二甲酸乙二醇酯、聚對 苯二甲酸丁二醇酯、它們的共聚物等；聚酰胺樹脂以及聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙 烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚碳酸酯、賽璐玢、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚苯砜、聚砜、聚醚酮、離聚 物樹脂、氟樹脂等)和熱固性樹脂(例如，三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、 不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、脲樹脂、硅氧烷樹脂等)；玻璃；陶瓷；金屬如鋁、鋅、鐵、鎳、鈷、 銅、錫、鈦、金、銀、鉬和含有它們的合金；混凝土 ；木材；纖維布帛、纖維和無紡布；皮革；紙； 和石材(包括大理石)。其上涂布本發(fā)明組合物的基材的材料特別優(yōu)選為熱塑性樹脂如聚碳酸酯。這是因 為當(dāng)本發(fā)明的組合物在這種熱塑性樹脂基材上光固化以形成底漆層，和然后在該底漆層上 形成包含紫外線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層時，可改進固化涂層對基 材的粘合性以及可顯著改進基材的耐候性和物理強度。對基材的形狀沒有特別限制，可例 舉為板狀、膜狀、片狀、瓶狀和立體狀(solid)。其中優(yōu)選熱塑性塑料板和熱塑性塑料膜。對 基材的厚度沒有特別限制，在膜狀和片狀的情形下，通常為5-100μπι的范圍，在厚板狀的 情形下，為0. 005m-0. Im的范圍。對施涂本發(fā)明組合物的方法沒有特別限制，可使用已知的方法，例如流涂、浸漬涂 布、旋涂(旋轉(zhuǎn)涂布)、噴涂、幕涂、照相凹版涂布、繞線棒涂布、浸涂等，在各種基材的表面 上形成本發(fā)明組合物的薄膜層?？梢宰杂傻剡x擇光固化性底漆組合物的施涂量，但優(yōu)選該量提供0. 01-25 μ m的 層厚，更優(yōu)選該量提供0. 05-5. 0 μ m的層厚。當(dāng)目標(biāo)是改進對包含熱塑性樹脂例如聚碳酸 酯樹脂等的基材的粘合性時，特別優(yōu)選該量提供0. 1-2. 0 μ m的底漆層厚。包含本發(fā)明的光固化性底漆組合物的底漆層非常適合用作預(yù)處理，以在基材上形 成光固化型固化涂層。因此，由于底漆層與后光固化的固化涂層之間的親合性而實現(xiàn)了強 粘合，這導(dǎo)致在夾有底漆層的固化涂層與基材之間的粘合性顯著改進。然而，在本發(fā)明中優(yōu) 選將底漆層在基材上預(yù)先光固化。該理由如下在施涂本發(fā)明的光固化性底漆組合物后，當(dāng) 在沒有固化的情況下將光固化型涂布劑施涂在仍未固化的底漆層上時，光固化所需的紫外線被固化的涂層(即上層)吸收完，這可導(dǎo)致底漆層不充分固化。在固化涂層為含有紫外 線吸收劑或受阻胺型光穩(wěn)定劑的光固化型固化涂層的情況下，這非常重要。在沒有添加有著色的任選組分的情況下，包含本發(fā)明組合物的底漆層是無色且透 明的，并因此非常適于包含熱塑性樹脂如聚碳酸酯樹脂的透明基材的表面處理。在此，透明 基材表示在可見光區(qū)域的透光率為至少70%并具有客觀透明外觀的基材。更特別地，透明 基材可例舉為塑料元件基材，所述塑料元件為汽車窗玻璃的替代品和/或建筑物玻璃的替 代品。現(xiàn)在將描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括具有上述(Li)基材、(L2)在該基材上形 成的包含上述光固化性底漆組合物的底漆層和(U)在底漆層上形成的包含(e)紫外線吸 收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的固化涂層的結(jié)構(gòu)。(L3)組件為含有(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的固化涂層，其為越過插 入的底漆層粘附于基材的固化涂層。該固化涂層優(yōu)選另外含有(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑。該 固化涂層為通過固化含有組分(c)和(e)的涂布劑而獲得的固化涂層，并且優(yōu)選為通過固 化含有組分(c)、(e)和(f)的涂布劑而獲得的固化涂層。該涂布劑可以為借助自由基聚合 引發(fā)劑如偶氮二化合物或過氧化苯甲酰進行固化的熱固性涂布劑，但更優(yōu)選為通過使組分 (c)暴露于紫外線產(chǎn)生的自由基而固化的光固化型涂布劑。該光固化型涂布劑包含(A)具有光固化性官能團的單體或低聚物、上述組分(C) 和組分(e)。對組分(A)包括的單體沒有特別限制，但優(yōu)選的單體選自至少一種選自甲基丙 烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、多官能的丙烯酸酯和多官能的甲基丙烯酸酯的丙烯酸類單體 和具有可與前述單體共聚的官能團的單體。特別優(yōu)選的單體為與本發(fā)明的底漆組合物相同 的多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯(=組分(a))、具有脂族不飽和鍵的有機基 烷氧基硅烷(=組分(b))、或其混合物。當(dāng)通過使組分(c)暴露于紫外線產(chǎn)生的自由基進 行光聚合時，這些具有光固化性官能團的單體形成固化涂層。包含本發(fā)明的光固化性底漆組合物的底漆層改進了同時含有(C)光聚合引發(fā)劑 和(e)紫外線吸收劑的固化涂層對基材的粘合性。該底漆層還改進了另外含有(f)受阻胺 型光穩(wěn)定劑的固化涂層對基材的粘合性。這些組分(e)和(f)是阻止基材由于紫外線的有 害作用而劣化從而產(chǎn)生呈現(xiàn)優(yōu)異紫外線吸收效果和高耐候性的固化涂層的組分。然而，當(dāng) 光固化型涂布劑通過紫外線固化時，這些組分可能是不可避免抑制固化的原因，和含有這 些組分的光固化型固化涂層可因此呈現(xiàn)對基材粘合性不足并且固化的涂層可發(fā)生脫膠。組分(e)為紫外線吸收劑，組分(e)優(yōu)選使用具有220-400nm吸收波長的紫外線 吸收劑。存在這種組分(e)使上述光固化型涂布劑具有在波長300nm附近的紫外線吸收效 果，并因此改進固化涂層的耐候性。從平衡固化涂層的高耐候性與紫外線介導(dǎo)的固化性方面考慮，組分(e)優(yōu)選具有 ^0-400nm吸收波長的紫外線吸收劑。在特定術(shù)語下，組分(e)優(yōu)選為具有220-400nm吸收 波長的紫外線吸收劑，選自羥基苯基三嗪化合物、二苯甲酮化合物和氰基丙烯酸酯化合物； 可以單獨使用它們中的一種，也可以組合使用兩種或更多種。甚至更特別地，組分(e)為至少一種選自下述的紫外線吸收劑羥基苯基三嗪化 合物如2-W-[(2-羥基-3-十二烷氧基丙基)氧]-4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三 嗪和2-[4-[ (2-羥基-3-十三烷氧基丙基)氧]-4，6- 二(2，4- 二甲基苯基)1，3，5-三嗪的1-甲氧基-3-丙醇溶液、2-[4-[(2_羥基-3-(2'-乙基)己基)氧]-2-羥苯基]-4， 6-二(2，4_二甲基苯基)-1，3，5_三嗪、2-(2-羥基-4-[l-辛基羰基乙氧基]苯基)-4，6_二 (4-苯基苯基)-1，3，5-三嗪等；二苯甲酮化合物如2，4- 二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-正 十二烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮等；和氰基丙烯酸酯化合物如2-乙基己 基-2-氰基_3，3' -二苯基丙烯酸酯、乙基-2-氰基-3，3' - 二苯基丙烯酸酯等。最優(yōu)選 羥基苯基三嗪化合物。這些紫外線吸收劑是市場上可買到的，和作為羥基苯基三嗪化合物紫外線吸收 劑，可合適使用由 Ciba Specialty Chemicals 提供的 “TINUVIN 400”、“TINUVIN 405”和 "TINUVIN 479”(TINUVIN為注冊商標(biāo))產(chǎn)品，其中特別優(yōu)選使用"TINUVIN 400”(TINUVIN 為注冊商標(biāo))。以下提供了作為紫外線吸收劑的優(yōu)選羥基苯基三嗪化合物的結(jié)構(gòu)式的實例。
權(quán)利要求
1.一種光固化性底漆組合物，包含(a)多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯，(b)具有脂族不飽和鍵的有機基烷氧基硅烷，(c)光聚合引發(fā)劑，和(d)有機溶劑。
2.—種結(jié)構(gòu)，包括 (Li)基材，(L2)在基材上形成的包含權(quán)利要求1的光固化性底漆組合物的底漆層，和 (L3)在底漆層上形成的包含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的固化涂層。
3.權(quán)利要求2的結(jié)構(gòu)，其特征在于固化涂層為另外包含(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑的固化涂層。
4.權(quán)利要求2的結(jié)構(gòu)，其特征在于基材為透明基材，其在可見光區(qū)域具有至少70%的 透光率，和上述結(jié)構(gòu)是基本透明的。
5.一種權(quán)利要求2-4任一項的結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，其特征在于包括 將權(quán)利要求1的光固化性底漆組合物涂布在基材上的步驟；將光固化性底漆組合物光固化以形成底漆層的步驟；在上述底漆層上涂布包含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的光固化型涂布劑的 步驟；和將光固化型涂布劑光固化以形成包含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的固化涂 層的步驟。
6.權(quán)利要求5的結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方法，其特征在于基材是聚碳酸酯樹脂和固化涂層是包含 (c)光聚合引發(fā)劑、(e)紫外線吸收劑和(f)受阻胺型光穩(wěn)定劑的固化涂層。
全文摘要
用于提供一種固化以形成對基材呈現(xiàn)優(yōu)異粘合性的底漆層的光固化性組合物，具有該底漆層的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)這種結(jié)構(gòu)的方法。一種光固化性底漆組合物，包含(a)多官能的丙烯酸酯或多官能的甲基丙烯酸酯，(b)具有脂族不飽和鍵的有機基烷氧基硅烷，(c)光聚合引發(fā)劑，和(d)有機溶劑。此外，一種結(jié)構(gòu)，包括在基材上形成的包含上述光固化性底漆組合物的底漆層，和在底漆層上形成的包含(e)紫外線吸收劑和(c)光聚合引發(fā)劑的固化涂層。
文檔編號C09D5/00GK102137901SQ20098013335
公開日2011年7月27日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者佐佐木基, 森川育太郎 申請人:道康寧東麗株式會社