CN101553351A - 包封的嵌板组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种嵌板组件(10)及其制造方法，所述嵌板组件(10)包括基底(11)和涂料(12)，所述涂料(12)最接近于基底(11)的至少一条边缘(14)，用以限定被涂覆的部分，该涂料包含一种或多种成膜树脂，所述成膜树脂具有至少一个能够聚合的官能团；引发剂，用于引起自由基或阳离子的形成；和一种或多种化合物，所述化合物能够与成膜树脂反应，且还含有至少一个酸性部分。塑料(13)连接在基底(11)被涂覆的边缘部分上。

Description

包封的嵌板组件及其制造方法
优先权要求
本申请请求享有美国第60/870,643号临时申请(2006年12月19日提交)的优先权，并将其内容全部通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及包封的嵌板组件，特别涉及包封的透明基底，以用作运输车辆的窗子。
背景技术
在汽车玻璃应用领域中，一种制造车窗组件(例如，齐平式装配(flushmount)的车窗组件)的方法是，将玻璃料(frit)涂敷到透明嵌板的外围边缘，在玻璃料上涂覆底物，将嵌板定位在模具的型腔中，向模具中填充塑料，以便选择性地覆盖嵌板的外边缘，同时保留嵌板的透明内部，以用作车窗。预期可以进行的其他方法是将衬垫或框架安装到临近嵌板的至少外围边缘，并利用底物及可能的粘合剂使其与嵌板粘结。
传统的包封或包括外框架或衬垫的嵌板组件的各种不同制造方法可以参见US 4,072,340、4,561,625、4,688,752、4,761,916、5,082,736、5,139,307、5,279,882、5,413,748、5,637,363、5,716,571、5,807,515、5,915,780、6,134,851、6,302,681、6,467,232、6,675,541、6,803,001，其全部通过引用结合在此。
通过引用结合在此的US 6,984,287中例举了一种可以简化这些组件制造的方法。还可以参见也通过引用结合在此US 4,232,088。
希望拥有的技术能够制造嵌板组件，特别是制造那些包括一个或多个通过粘合剂粘接的包封边缘、金属支架、塑料支架或框架的嵌板组件，尤其是希望拥有能够避免涂覆陶瓷玻璃料和底物需要的技术。
发明内容
一般而言，本发明涉及一种嵌板组件及其制造方法，所述组件包括基底和最接近该基底至少一条边缘的涂料，所述涂料用于限定被涂覆的边缘部分，该涂料包含：一种或多种成膜树脂，所述树脂具有至少一个能够聚合的官能团；引发剂，用于引起自由基或阳离子的形成；和一种或多种化合物，该化合物具有与成膜树脂的反应性，并且还含有至少一个酸性部分。塑料被粘结在基底的被涂覆边缘部分上。
在更为具体的方面，本发明涉及一种嵌板组件及其制备方法，所述嵌板组件包括基底，基底包括外围边缘部分，外围边缘部分基本上围绕着大体透明的中心部分，该基底选自玻璃、塑料或它们的任意组合。涂料被直接涂覆到外围边缘部分中的基底上，以限定被涂覆的边缘部分，该涂料包含(甲基)丙烯酸酯和硅氧烷官能、和光敏引发剂。在基底被涂覆的边缘部分上涂覆塑料(通过例如模制、挤出或另外以流化态形式涂覆)，该塑料选自聚氨酯、聚氯乙烯、热塑性聚烯烃、聚烯烃、或它们的任意组合。
在另一具体的方面，本发明涉及一种嵌板组件及其制备方法，该嵌板组件包括基底，基底包括外围边缘部分，外围边缘部分基本上围绕着大体透明的防紫外线辐射的中心部分，基底选自玻璃、塑料或它们的任意组合。涂料被直接涂覆到外围边缘部分中的基底上，以限定被涂覆的边缘部分，该涂料包含(甲基)丙烯酸酯、具有多个烷氧基硅烷部分的高分子量增黏剂(adhesion promotor)(例如迈克尔加合物)、光敏引发剂、和酸。希望的涂料是辐射固化的涂料。塑料被成型在基底的被涂覆边缘部分上，所述塑料选自聚氨酯、聚氯乙烯、热塑性聚烯烃、聚烯烃、或它们的任意组合。
在一个具体的方面，本发明的方法和制品预期除了被包封的基底材料外，涂料中(并可能甚至在整个组件被包封的接合处)基本上不含任何的结晶和/或无定形的陶瓷或其它无机相，例如，组件中在塑料下面基本上不含任何陶瓷玻璃料。还预期上述方案的其它变体，其将在下文的详细说明中进行阐述。可以看出，本发明具有提供各种优点的潜能，其包括：避免了一个或多个高温烘烤步骤(例如，本发明避免了使涂层或基底经受超过约600℃、更特别的是避免了超过400℃、还更特别是避免了超过250℃的烘烤步骤，或者是通过分解、熔化等等而损害材料的其它温度)、减少了总步骤(例如省去了单独的玻璃料涂覆和底物涂覆的需求)、避免了用于将附加的陶瓷涂层涂覆到基底上的特殊的高温处理步骤、在涂覆了涂料组合物后能够使基底热变形、或这些优点的任意组合。所得制品能够在一个或多个特定方面具有优异的长期性能，例如包封接合处粘结的完整性、尺寸稳定性、密封性能或它们的任意组合。
附图说明
图1是示例性的包封嵌板的平面图。
图2是图1中嵌板的侧面截面图。
图3、4a和4b是示例性的嵌板的另外的侧面截面图。
图5是示例性的模具在开启位置的侧视图。
具体实施方式
本文中，所有的重量份都是基于100重量份所涉及的基础材料或组合物。对于涂料组合物，这意味着所述重量是基于100重量份的整个涂料组合物。可以理解，本文中可以使用量的浓缩或稀释。通常，所提到成分的相对比例也维持相同。因此，例如，如果方案中要求30重量份的组分A和10重量份的组分B，本领域的技术人员应当认识到，该教导还包括组分A和组分B的相对用量比是3∶1的方案。
通常，本发明涉及一种改进的组件，其包括第一材料的基底，和连接在基底外表面的至少一部分上的第二材料(优选是聚合物)。虽然第二材料可以位于基底外表面的任意位置，但是一个具体的实施方式预期第二材料沿着基底的至少一条边缘部分定位。对于本发明优选的汽车应用领域来说，基底通常是相对薄的嵌板，所述嵌板通常具有平行相对的外表面，该外表面是平的、弓形的、或二者的组合。基底可以包括边缘部分，所述边缘部分基本上与透明部分相邻接(并可以至少部分围绕透明部分)。因此，基底可以是至少部分透明的嵌板，例如窗子，并且尤其可以是由玻璃、塑料或二者组合的材料制成的嵌板。基底因此可以还包括一层或更多层额外的公知层(例如：耐磨层、防紫外辐射层、破裂碎片保持层、加热层、用作天线的层、或者这些层的任意组合)。对基底进行处理，以制备加热器、天线和/或其它传导性元件的一种方法的实例公开在共有美国临时申请60/870,639号(2006年12月19日提交)、名称为“ImprovedComposites And Methods For Conductive Transparent Substrates”，还公开在2007年12月19日提交的美国申请____号(摘要号1062-069)、名称为“Improved Composites and Methods for Conductive Transparent Substrates”，其全部内容通过引用结合在此。基底还可以包括以下专利中公开的涂料组合物：在2006年12月19日提交的名为“Adhesion promotion additivesand Methods For Improving Coating Compositions”的美专利国临时申请60/870,641号、和2007年12月18日提交的名称为“Adhesion promotionadditives and Methods For Improving Coating Compositions”的US申请____号(摘要号1062-071)，其全部内容通过引用结合在此。此外，基底还可以包括以下专利文件中公开的涂料组合物：在2007年12月18日由Baikerikar等提交的美国专利临时申请第61/014,547号、名称为“ProtectiveCoating For Window Glass Having Enhanced Adhesion To Glass BondingAdhesives”，其全部内容通过引用结合在此。
在一个特别的方面，将第二材料设置成具有以下的一个或多个功能：基底的框架、基底的衬垫、相对于其它结构连接或定位基底的手段、基底的结构加强物、或它们的任意组合。因此，可以将第二材料设置在基底的两个相对面的一个或两者之上，并且还可以覆盖基底的边缘。第二材料可以只设置在基底外围一部分的周围，或可以设置在基本上整个基底的外围附近。在本文中，基底被第二材料覆盖的任何部分都可以被认为是被第二材料包封的，而基底的包封部分和任何涂层都一起作为包封连接体。对于用作汽车窗口的情况，可以将第二材料构置为相对于邻接的汽车结构为基本上实现齐平装配。
在很多的汽车应用领域中，在基底的边缘部分中或临近边缘部分可能会存在通过印制或其它方式涂覆的玻璃料。如同将会看到的，本发明的一个优点在于，本文所描述的涂料组合物可以用作这种玻璃料材料，或者除这样的玻璃料材料外的其它材料。当这样使用时，可以(但不是强制的)不必使用单独的底物层，以实现在第二材料、涂料组合物和基底之间的强韧的连接。因此，本发明预期制备这样的制品，其包括或基本由以下部分组成：基底、涂料组合物，其被设置在基底的至少一部分上(例如最接近于边缘)；和第二材料，其与基底连接(例如成型于其上)，以用于至少部分地覆盖涂料组合物。这样，就可以得到包封的嵌板。
第二材料可以是任何适用于基底包封的材料。希望的是塑料，并且可以是热塑性材料、热固性材料或二者组合。第二材料可以用颗粒、纤维或其它物质进行填充或增强。第二材料可以单独使用，或与一种或多种另外的材料组合使用，例如隐藏和/或暴露的插入物、筋膜(fascia)或其它装饰性和/或功能性的外部件、或是这些部件的组合，或其它构件。
在一个优选的实施方式中，第二材料包括选自如下物质的聚合物：聚氯乙烯、聚氨酯、聚脲、或它们的任意组合。一种特别优选的材料是适用于反应注射成型(″RIM″)的塑料。
可以用合适的公知方法将第二材料与基底相连。连接的方式可以是通过粘合剂、机械连接或二者兼有。一种特别的途径是将本文中的涂料组合物涂覆到基底上，使基底与第二材料相接触，从而使涂料组合物直接与基底和第二材料的至少之一接触，更优选使之与二者都接触。
在本发明的优选实施方式中，第二材料与至少涂料组合物接触，此时第二材料基本上处于液态(例如其为液体或甚至是高粘度流体，如可以在熔融的塑料加工时、或塑料与液体成分反应时所可能遇到的)。因此，本文中希望的一种方法是使至少涂料组合物与第二材料(在接触时)在相对于室温为高温度时接触。这可以通过，例如，在注塑第二材料的步骤期间、在挤出第二材料的步骤期间、或甚至可以在热成型第二材料的步骤期间进行。
如同所显示出来的，一种优选的方法是在反应注射成型被涂覆的基材和第二材料时使所述材料相接触。
希望第二材料只是选择性地位于基底的一部分上，例如沿着一条或多条边缘，或者基本上在基底的整个外围边缘附近。对于本发明优选的汽车车窗组件的用途，第二材料可以沿一条或多条边布置，或者基本上布置在基底的整个外围边缘附近，从而可以得到基本上透明的部分，例如，基本上透明的中心部分。
对于反应注射成型法，可以使用公知的成型技术，例如反应注射成型技术。通常，将基底置于模具中，所述模具被定义为包括型腔，该区域附近可以看到包封的断面。将塑料(尤其是使用反应注射成型时的前体反应物)以液态注入模具中，以填充型腔。塑料发生固化、反应和硬化，或者同时发生上述状况，之后开模。随后将包封的组件取出。其它任选的步骤可以包括将一个或多个支架、销钉或其它元件置入模具中的预定位置，使其定位在包封组件上，向模具中一次或多次加压(之后减压)，以提高注射期间的压力，向基底和/或模腔的一个或多个部分涂覆脱模剂，加热模具，冷却模具，清洁基底和/或组件，剪裁所得组件的毛边，或以上步骤的任意组合。
本发明的组件可以还包括一个或多个额外的硬质构件，其包括但不局限于支架、插销、冲击器(striker)、定位元件、铰链、枢轴、紧固件、立柱(post)、背板(strap)或它们的任意组合。硬质构件可以通过以下方式牢固地设置在其位置上，例如：通过在成型期间将其包埋(如夹物成型)、通过固定、通过粘合、或以上方法的任意组合。当通过粘合将硬质构件固定在其位置上时，可以将本文所述的涂料组合物涂覆到基底上，并将粘合剂涂覆到涂料组合物上来粘结硬质构件。硬质构件本身可以被涂覆的或未涂覆的。如果是被涂覆的，那么其可以包括本文所述的涂料组合物。因此，与粘合剂接触的硬质构件可以包括未涂漆(unpainted)的塑料、未涂漆的金属、涂漆(painted)的塑料、涂漆的金属或它们的任意组合。硬质构件还可以包括陶瓷材料、碳纤维、或二者的含有或不含金属和/或塑料的复合材料。
本文的组件适合于临时或永久安装在结构上。组件可以适于开启、闭合、或二者之间转换的结构，所述转换可以通过例如滑动、铰接(参见例如US 7,024,822号，引入作为参考)、旋转连接、折叠、或它们的任意组合实现。组件因此可以用于一种或多种用途中，例如机动车背光源、侧窗、日光/月光顶板、建筑窗户、天窗、舷窗、门洞、陈列橱或其它。
本文的基底在一个特别的方面可以在其体积的至少一部分是透明的(即，任选透明的)。例如，由于本发明特别可用于对窗子或其它嵌板(例如，汽车挡风玻璃、背光源、侧灯、光透镜、镜子、遮阳顶板、仪表盘透镜等)进行包封，所以，典型的基底可以是在至少一面上、特别是在两个相对面上都透明的嵌板，透明的面积是表面积的至少约25％，更特别是大部分表面积(例如至少约60％、75％或甚至是90％的表面积)。
本文中的基底通常由基本无定形的材料制成，并且特别是无定形陶瓷(例如玻璃)、塑料、或二者的组合。合适的基底材料的实例包括但不局限于：聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、乙烯基类、聚酯(例如取向的聚酯)、聚酰亚胺、聚烯烃、聚酰胺、玻璃、它们的任意组合(例如层压玻璃)等等。在一个特别的实施例中，基底包括选自以下的材料或甚至完全由选自以下的材料构成：玻璃、聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、或它们的任意组合。在US 7,129,444(引入作为参考)第11-12栏中还公开了一些示例性材料。
本文的基底典型包括至少一个涂覆涂料组合物的表面。可以任选对该表面进行处理，以提高涂料与基底之间的粘结强度，例如通过底物、火焰喷射、电晕处理、等离子体处理、或一些其它的表面处理。但是，在一个特别的实例中，基本上不对外部表面进行任何表面处理。因此，通过涂覆，涂料组合物与基底紧密接触，尤其是在基本上没有任何中间层的情况下。当然，在向基底涂覆组合物之后，还可以向整个组合物和整个基底或二者的一部分提供额外的层(例如：硅树脂、丙烯酸类、聚氨酯等，以得到保护性的重迭层)，如US 7,129,444第12-14栏(引入作为参考)中所公开的。本文中的涂料组合物还可以应用在玻璃料(例如在2006年6月20日由Baikerikar等提交的共同未决申请系列11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318号申请的优先权)中所述的玻璃料(引入作为参考))的之上、之下和/或周围。
在涂覆本文所述的涂料组合物时，其厚度通常可以高达250微米或更厚。更为普遍的情况下，其可以小于约150微米、小于约100微米或甚至是小于约50微米(例如，约10-约30微米或更薄)。
虽然某些应用场合可能会要求用本文所述的涂料基本上涂覆基底的整个表面，但是在通常情况下，所述涂料组合物根据预定的图样选择性地涂覆在基底上(例如基本上沿着基底的边缘、临近基底的外围或其它)。例如，一种方法是从基底边缘朝中心部分以宽度约2、5、8或甚至是12厘米或更宽涂覆涂料。也可以涂覆涂料组合物以限定一条或多条线、曲线、点、或其它包括几何构型，所述几何构型包括恒定的段，或者是在长、宽、高或其它尺寸上有变化的段。例如，所述涂料组合物可以涂覆为具有玻璃料的图案。
在本发明的一个特殊的方面，涂料组合物可以以液态、膏状或其组合的状态涂覆到基底上。随后，其硬化，并且与基底相粘接，同时通常可以提供耐磨、热稳定、和光稳定的组合物，从而使其可以很好地适应汽车应用领域中的常见环境。
一种优选的涂料组合物优选包括一种或多种具有至少一个能够聚合的官能团的成膜树脂；一种或多种具有与成膜树脂的反应性的活性稀释剂；一种或多种含硅、钛、锆、铝、或金属的化合物，该化合物可促进组合物与玻璃之间的粘合；以及一种或多种具有与成膜树脂的反应性、且还含至少一个酸性部分的化合物。
首先讨论成膜树脂，其通常含有一种或多种可聚合、并固化形成连续涂层的部分，其可以耐受很多的环境力。在优选的实施方式中，优选成膜树脂在暴露于自由基或阳离子反应条件下时发生聚合。在一个特别的方面，成膜树脂通过暴露于辐射时发生树脂固化，所述辐射例如紫外线辐射或电子束辐射。成膜树脂可以含能够自由基聚合的官能团，例如含以下基团的部分：乙烯基、丙烯酸酯、苯乙烯、二烯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、硫醇烯(thiolene)、乙烯基醚、不饱和酯、亚胺、N-乙烯基、丙烯酰胺，上述基团的组合等等。在更优选的实施方式中，成膜树脂上的官能团是丙烯酸的/或甲基丙烯酸的部分。在大多数实施方式中，成膜树脂都是具有上述官能部分的低聚物或预聚物。在所述低聚物和预聚物中，优选的类型是：氨基甲酸酯丙烯酸酯，例如脂肪族和芳香族氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅酮丙烯酸酯、树枝状丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、胺基或酰氨基丙烯酸酯、丙烯酸丙烯酸酯、金属丙烯酸酯(含锌的丙烯酸酯)、酰氨基丙烯酸酯、氯化聚酯丙烯酸酯、烯丙基低聚物、含羧酸/酸酐的芳族酸丙烯酸/甲基丙烯酸的半酯低聚物、超支化丙烯酸酯、含亚胺/酯/酰胺的丙烯酸自引发低聚物(例如：使用很小量的或基本不使用光敏引发剂的低聚物)、丙烯酸酯化的苯氧基低聚物、丙烯酰氨基甲基取代的纤维素酯、双官能丙烯酸低聚物(即含丙烯酸酯基，以及羟基、异氰酸酯、羧酸、酸酐、或环氧基)、和螺原碳酸酯或它们的混合物。一种特殊种类的低聚物和预聚物包括脂肪族的氨基甲酸酯丙烯酸酯，其市售的实例包括：购自Cytec Surface Specialties的商标为EBECRYL、名称为264、265、284N、1290、4866、8210、8301、8402、8405、5129和8411的产品；购自Sartomer的名称为CN985B88、964、944B85、963B80、CN 929、CN 996、CN 968、CN 980、CN 981、CN 982B90、CN 983、CN991、CN 2920、CN 2921、CN 9006、CN 9008、CN 9009、CN 9010、CN964A85、CN 9001、CN 2920的产品；购自Rahn的GENOMER 4302、4316、和UA 00-022；购自Cognis的PHOTOMER 6892和6008；购自Kowa的NK OLIGOTMU24A和U-15HA和U-324ATM。脂肪族氨基甲酸酯丙烯酸酯的其它供货商包括购自Bomar Specialties的BR系列脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯，例如BR 144或970；或购自BASF的LAROMER系列脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯，例如LAROMER 8987。
成膜树脂的用量为基于涂料组合物重量的约10重量份或更多，更优选为约15重量份或更多。优选地，成膜树脂在组合物中的量为基于涂料组合物重量的约70重量份或更少，更优选为约60重量份或更少，还更优选为约50重量份或更少，最优选为约40重量份或更少。
组合物任选还可以还包括活性稀释剂，其用量足以实现期望的粘度。活性稀释剂可以是单官能或多官能的，如Baikerikar等人2006年6月20日提交的共有申请系列第11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318号的优先权)中进行了说明(通过引用结合在此)。优选地，活性稀释剂具有能够进行自由基聚合的不饱和化合物、或可进行阳离子聚合的化合物。可用于活性稀释剂中的官能部分的实例包括：含乙烯基、丙烯酸酯、苯乙烯、二烯、甲基丙烯酸酯、烯丙基、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、脂环族环氧化物、α-环氧化物、丙烯腈、和甲基丙烯腈的部分，以及这些部分的组合等。优选的官能团是可进行自由基聚合的官能团。优选的可进行自由基聚合的官能团是含乙烯基、丙烯酸酯、苯乙烯、二烯、甲基丙烯酸酯、和烯丙基的部分，以及这些部分的组合等。可用的单官能反应性稀释剂的典型实例包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、取代的苯乙烯、乙烯基酯、乙烯基醚、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸辛酯、壬基酚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异壬基酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、异丁基(甲基)丙烯酸酯、3，3，5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛(甲基)丙烯酸酯、脂环族环氧化物、α-环氧化物、2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯腈、马来酸酐、衣康酸、异癸基(甲基)丙烯酸酯、十二烷基(甲基)丙烯酸酯、正丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基甲酰胺、硬脂基(甲基)丙烯酸酯、羟基官能化的己内酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异辛基酯、羟乙基(甲基)丙烯酸酯、羟甲基(甲基)丙烯酸酯、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、羟异丙基(甲基)丙烯酸酯、羟丁基(甲基)丙烯酸酯、羟异丁基(甲基)丙烯酸酯、四氢化糠基(甲基)丙烯酸酯、它们的组合等。在一个优选的实施方式中，活性稀释剂是单官能丙烯酸酯。其中优选的单官能丙烯酸酯是2-(2-氧合)乙基丙烯酸酯、2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、羟基乙基丙烯酸酯、其它长链丙烯酸烷基酯、异冰片基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷缩甲醛(formal)丙烯酸酯、3，3，5-三甲基环己基(甲基)丙烯酸酯、单官能的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯、它们的组合等等。在更加优选的实施方式中，活性稀释剂是多丙烯酸酯。多丙烯酸酯活性稀释剂的实例包括：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基-乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、和烷氧基化的多元醇衍生的二或多丙烯酸酯，例如丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯或丙氧基化丙三醇三丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、它们的组合，等等。优选的活性稀释剂是二丙烯酸酯，例如1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，9-壬二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇丙烯酸酯、三环癸烷基二甲醇二丙烯酸酯、环己烷基二甲醇二丙烯酸酯、顺/反1，3/1，4环己烷基二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化环己烷基二甲醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯等。更优选的活性稀释剂包括丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化的丙三醇基三丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯。其中最优选的单官能丙烯酸酯单体是异冰片基丙烯酸酯。如果没有采用自由基抑制剂来稳定液体组合物，那么丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯和丙氧基化的丙三醇基三丙烯酸酯可被用作活性稀释剂。
优选地，活性稀释剂的用量是基于涂料组合物重量的约2、更优选为约5、且还更优选为约10重量份或更多。活性稀释剂的用量优选为基于涂料组合物的重量的为约30、更优选为约25、且还更优选为约20重量份或更少。
在优选的实施方式中，可以使用活性稀释剂的混合物，例如单官能、双官能、和三官能稀释剂的混合物。优选在这样的情况下，任何官能度大于2的活性稀释剂的用量都大于涂料组合物的1重量份或更多，更优选3重量份或更多，最优选4重量份或更多。优选地，官能度大于2的活性稀释剂在涂料中的用量为约15重量份或更少，更优选为约12重量份或更少，最优选为约10重量份或更少。
涂料组合物可以还含有一种或多种增黏剂，如Baikerikar等人2006年6月20日提交的共同未决的申请系列第11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318号的优先权)中所公开的内容，其通过引用结合在此；所述增黏剂可以增强涂料组合物与玻璃、塑料和/或异氰酸酯或甲硅烷氧基官能的粘合剂之间的粘接作用。在一个非限定性的实施方式中，增黏剂可以是单体、低聚物和/或聚合物。这样的材料包括但不局限于：金属有机化合物，例如硅烷(例如巯基硅烷、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能的硅烷、乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、异氰酸酯硅烷、氟代硅烷、和烷基硅烷)、钛酸盐、锆酸盐、铝酸盐、含金属化合物、铝酸锆、它们的水解产物和它们的混合物。在一个方面，它们可以包括这样的一种化合物，该化合物包含至少一个不饱和端基(例如丙烯酸酯基)和多个烷氧甲硅烷基。
可以通过很多种反应中的任意一种来合成促粘剂(adhesion promotionadditive)。因此，促粘剂可以通过第一化合物与第二化合物之间的反应来制备，所述第一化合物包括至少一个不饱和端基(例如丙烯酸酯)，所述第二化合物包括一个或多个甲硅烷基(例如，多个烷氧基甲硅烷基)。例如，促粘剂可以是如下的第一化合物与第二化合物的反应产物，第一化合物包含硅和选自以下至少一种的部分：巯基、氨基、环氧基、羟基、磺乙基、异氰酸酯基、(甲基)丙烯酸酯基、或它们的任意组合；第二化合物包含选自以下至少一种的部分：异氰酸酯基、羟基、羧基、巯基、环氧基、乙酰乙酰氧基、(甲基)丙烯酸酯基、和氨基、或它们的任意组合；所述第二化合物还可以是包含选自异氰酸酯基、羟基、羧基、巯基、和氨基、或它们的任意组合中的至少一种的部分的化合物。更为具体的实例是，以下合成反应的一种或多种适合用于制备所述促粘剂：
a.巯基硅烷+异氰酸酯官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-SH与-NCO之间的反应)
b.氨基硅烷+异氰酸酯官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-NH或-NH2与-NCO之间的反应)
c.异氰酸酯基硅烷+羟基官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-NCO与-OH之间的反应)
d.环氧基硅烷+胺基官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括环氧基与胺基之间的反应)
e.环氧基硅烷+羧酸官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括环氧基与-COOH之间的反应)
f.巯基酸+异氰酸酯官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-NCO与-SH和/或-COOH之间的反应)
g.氨基硅烷+羧酸官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的迈克尔加成(例如，由此包括端双键与胺之间的反应；从而产物在同一分子中可以既包含烷氧基甲硅烷基，又包含带有端丙烯酸酯基的-COOH官能)
h.氨基硅烷+环氧官能的(甲基)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，例如缩水甘油基甲基丙烯酸酯(例如，由此包括环氧基与胺基之间的反应)
i.异氰酸酯基硅烷+胺基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-NH或-NH2与-NCO之间的反应)
j.2-磺乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯+异氰酸酯基硅烷(例如，由此包括-SO2OH+-NCO之间的反应)
k.羟基硅烷+异氰酸酯官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-NCO和-OH之间的反应)
I.巯基硅烷+环氧官能的(甲基)丙烯酸酯，例如缩水甘油基甲基丙烯酸酯(例如，由此包括-SH和环氧基之间的反应)
m.环氧硅烷+羟基官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括环氧基和-OH之间的反应)
n.羟基硅烷+环氧官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括-OH与环氧基之间的反应)
o.异氰酸酯基硅烷+乙酰乙酰氧基官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括-NCO与乙酰乙酰氧基官能的活性亚甲基之间的反应)
p.氨基硅烷+乙酰乙酰氧基官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括胺与乙酰乙酰氧基官能的羰基之间的反应)
q.甲基(丙烯酸酯)硅烷+乙酰乙酰氧基官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括硅烷的不饱和部分与乙酰乙酰氧基官能的活性亚甲基之间的迈克尔反应)
r.羟基硅烷+羧酸官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括羟基与羧酸之间的反应)
s.氨基硅烷+聚丙烯酸酯(例如，由此包括胺基与丙烯酸酯之间的反应)；或
t.氨基硅烷+丙烯酰或甲基丙烯酰氯化物(例如，由此包括胺与氯之间形成酰胺的反应)；
u.氨基硅烷+羧酸官能的(甲基)丙烯酸酯(例如，由此包括胺与羧酸之间形成酰胺的反应)；或
v.前述各反应的任意组合。
可用于本发明中的钛酸盐、锆酸盐或锆铝酸盐增黏剂的实例包括Wu等的US 6,649,016号中第7栏23行到第8栏53行所公开的那些，其内容通过引用结合在此。优选的钛增黏剂包括商购自DuPont的TYZOR，或四(2，2-二烯丙氧基甲基)丁基、二(双十三烷基)亚磷酸(phosphito)钛酸盐(例如购自Kenrich Petrochemicals，Inc.的KR 55)；新戊基(二烯丙基)氧基、三新癸酰基钛酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(十二烷基)苯-磺酰基钛酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(二辛基)磷酸(phosphato)钛酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(二辛基)焦磷酸钛酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(N-亚乙基二氨基)乙基酞酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(间-氨基)苯基钛酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三羟基己酰基钛酸盐；异丙基二甲基丙烯酰基异steroyl钛酸盐；四异丙基(二辛基)亚磷酸钛酸盐；其至少部分水解产物或其混合物。
优选的锆增黏剂包括铝酸锆石。锆酸盐增黏剂的非限定性实例包括：四(2，2-二烯丙氧基甲基)丁基、二(双十三烷基)亚磷酸锆酸盐(商购自Kenrich Petrochemicals，Inc.的KZ 55)；新戊基(二烯丙基)氧基、三新癸酰基锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(十二烷基)苯-磺酰锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(二辛基)磷酸锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(二辛基)焦磷酸锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(N-亚乙基二氨基)乙基锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三(间-氨基)苯基锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三甲基丙烯酰基锆酸盐；新戊基(二烯丙基)氧基、三丙烯酰基锆酸盐；二新戊基(二烯丙基)氧基、二对氨基苯甲酰基锆酸盐；二新戊基(二烯丙基)氧基、二(3-巯基)丙酸锆酸盐；它们的至少部分水解产物或它们的混合物。
含硅的增黏剂是一种或多种聚硅氧烷(参见通过引用结合在此的US5,502,045第2栏8-20行和第3栏3-54行)；四正硅酸盐(参见通过引用结合在此的US 6,306,924第2栏26-39行和第3栏24-42行)；或多官能硅烷(参见通过引用结合在此的US 6,355,127第21栏第44行到第22栏第38行)；或者增黏剂也可以是这些硅烷和其它中间产物的反应产物。还可以采用任意上述增黏剂的混合物。
硅烷偶联剂的非限定性实例包括：乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三-叔丁氧基硅烷、二乙烯基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、(3-丙烯酰氧基丙基)二甲基甲氧基硅烷、(3-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、(甲基丙烯酰氧基-甲基)二甲基乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯乙烯乙基三甲氧基硅烷、巯基甲基-甲基二乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基-三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、和氨基硅烷，所述氨基硅烷例如氨丙基三甲氧基硅烷、双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)胺、双(三甲氧基甲硅烷基)丙胺、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、或双(三乙氧基甲硅烷基)丙胺；它们的至少部分水解产物或它们的混合物。一种优选的双(3-三烷氧基甲硅烷基丙基)胺是商购自GE Silicones的SILQUEST A-1170、购自Degussa的DYNASYLAN 1122、或购自DowCorning的Z-6016。一旦加入了增黏剂成分，就要将配制物再混合一遍，以形成涂料组合物。在优选的实施方式中，该组合物包括至少两种硅烷增黏剂中的一种或两种，其中之一选自聚硅氧烷和四正硅酸盐，而第二种则选自多官能硅烷。
优选的四烷基正硅酸盐通过下式描述：
Figure A20078004567300201
其中A是Si，X(在各个情况下可以是相同或不同的)在各种情况下独立地是可水解基团，其可以在水的存在下由四取代的化合物水解出来。可水解基团的实例包括但不局限于：卤素(例如氯、氟和溴)、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、戊酰氧基、硬脂酰氧基、苯甲酰氧基、萘酰氧基、甲苯甲酰氧基、马来酰氧基、烷氧基、烷硫基、乙烯基氧基、烯丙氧基、乙烯基醚氧基、甲基丙烯酰氧基、和丙烯酰氧基。本文的这些和其它基团根据IUPAC Nomenclature Rules(1969)来定义。优选地，可水解基团X独立地是烷氧基，或含烯键式不饱和部分的基团。优选地，烷氧基是C1-C6烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、或叔丁氧基。含烯键式不饱和部分的可水解基团包括但不局限于：乙烯基氧基、烯丙基氧基、乙烯基醚氧基、甲基丙烯酰氧基和丙烯酰氧基。优选地，四取代化合物是液态的，但是其也可以是可溶于涂料组合物中的固体。四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷可以分别从Milwaukee，Wisconsin的Aldrich Chemical Company或从Silbond Corporation以商品名SILBOND购入四甲基正硅酸盐和四乙基正硅酸盐。
可用于本发明的一种聚硅氧烷通过下式说明：
Figure A20078004567300211
其中Y和Z独立地选自卤素、氨基、烷基和烷氧基；n大于或等于1；各个X与上文所定义的相同。此处使用的术语“烷基”的意思是单价直链或支链的碳原子链基团，其包括但不局限于：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基等。用于此处的术语“烷氧基”意为与烷基分子的其余部分通过氧原子相连的烷基，其包括但不局限于：甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等。优选地，烷氧基的烷基部分是低级烷基，即，具有1-10个碳原子的直链或支链、环状或非环状的烷基。低级烷基的实例包括但不局限于：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基和环己基。更优选地，各烷基都是甲基或乙基。用于此处的术语“低级烷氧基”意为与烷基分子的其余部分通过氧原子相连的低级烷基。硅氧烷链可以是直链的或支链的，以使一些X是烷氧基而一些X是硅氧烷基。各个烷氧基可以是相同或不同的。优选地，聚硅氧烷是液态的，虽然其也可以是可溶于涂料组合物中的固体。
多官能的硅烷包括具有硅烷官能和第二官能团的化合物，所述第二官能团包括乙氧基、氨基、乙烯基、异氰酸酯基、异氰脲酸酯基、巯基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基等。用于粘合至涂覆表面、例如涂覆透明涂层或涂漆涂层的那些表面的优选的增黏剂包括，例如：(甲基)丙烯酸酯烷氧基硅烷、氨基烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷、异氰酸酯基烷氧基硅烷、乙氧基烷氧基硅烷、巯基烷氧基硅烷和异氰脲酸酯基官能的烷氧基硅烷。更优选的多官能硅烷包括γ-缩水甘油氧基-丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、正β-(氨乙基)γ-氨基丙基-三甲氧基硅烷、正(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、双-(γ-三甲氧基甲硅烷基-丙胺)、双(三乙氧基甲硅烷基)丙胺、正苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧基-环己基)乙基-三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、三(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰酸酯、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、或乙烯基三甲氧基硅烷。
在另一个优选的实施方式中，增黏剂是硅氧烷与两个或多个丙烯酸酯基团的迈克尔加成产物，所述硅氧烷还含有一个或多个含活性氢的官能部分。反应产物优选具有四个或更多个甲硅烷氧基，更优选具有6个或更多个。反应产物优选不含有活性氢原子。反应产物还优选具有至少一个能够在自由基存在下反应的不饱和基团。优选地，含丙烯酸酯的反应物是烷氧基化的多元醇衍生的二或多丙烯酸酯，例如丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化的甘油基三丙烯酸酯、或其它多丙烯酸酯，例如己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、烷氧基化的环己烷二甲醇二丙烯酸酯、壬二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、顺/反1，3/1，4环己烷二甲醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烯四丙烯酸酯等。迈克尔加成产物是通过使反应物在升温下反应充足时间制备的，所述温度为约30℃-约60℃，优选约55℃，通过上述反应，所有具有活性氢原子的官能团都参与了反应，例如所有的胺都是叔胺。优选地，反应物在升高的温度下反应超过约72小时。可以理解，一种或多种添加剂(如催化剂)可用来缩短反应时间。例如，非限定性地，当组合物使用迈克尔加成产物如1，8重氮二环[5.4.0]十一-7-烯(购自Aldrich的DBU)时，可以采用叔胺(例如，用量为约0.1-约3重量份)。
在另一个实施方式中，增黏剂是具有多个烷氧基硅烷部分的高分子量加合物。优选地，加合物具有3个或更多个烷氧基硅烷部分，更优选6个或更多。优选地，加合物的数均分子量为约500Da或更大，更优选为1,000Da或更大。加合物优选不含活性氢部分。在一个优选的实施方式中，加合物是环氧硅烷与一种或多种硅烷在一定条件下的反应产物，该环氧硅烷例如γ-丙基三甲氧基环氧硅烷或γ-三乙氧基环氧硅烷，所述一种或多种硅烷具有含活性氢原子部分，所述条件是指相对于含活性氢的部分存在过量的环氧当量。优选地，环氧部分与含活性氢部分的当量比为约1.1或更大，更优选为约1.12。优选地，环氧当量与含活性氢部分的当量比为约1.14或更小。优选的含活性氢原子的部分是胺和巯基，而胺是最优选的。环氧硅烷与具有含活性氢的硅烷的反应产物随后与另一反应产物进行反应，该另一反应产物是脂族二-或多异氰酸酯如四亚甲基二异氰酸酯(TMDI)与含活性氢官能部分的硅烷、如氨基硅烷或巯基硅烷的反应产物。该两种反应产物在充分比率下进行反应，以使所得加合物不含活性氢原子或异氰酸酯基团。将得到的加合物以足量加入组合物中，以提高涂料组合物与基底和粘合剂之间的长期粘合性。优选地，含高分子量烷氧基硅烷的加合物的用量为涂料的约1重量份或更多，更优选为约5重量份或更多。优选地，含高分子量烷氧基硅烷的加合物的用量为涂料的约15重量份或更少，更优选为约10重量份或更少。含高分子量烷氧基硅烷的加合物优选与上文所述活性稀释剂掺混后加入本发明的涂料组合物中。在一个优选的实施方式中，增黏剂包括含烷氧基硅烷基团的迈克尔加成产物与高分子量烷氧基硅烷加合物的混合物，优选两种类型的加合物的用量比为约1-约15，更优选为约1-约5。
存在增黏剂时，任何增黏剂的用量优选为基于涂料的重量约1、更优选为约6、最优选为约8、还更优选为约10重量份。优选地，增黏剂的用量优选为基于涂料的重量约30、更优选为约20重量份或更少。
涂料组合物还典型包括能够与成膜树脂反应、并且含酸性部分的化合物。优选地，该酸基团是强酸基团；这样的强酸包括：羧酸、磷酸、硫酸、和磺酸基团。可以使用巯基酸或其它含硫酸。优选的酸基团是羧酸基团和磷酸基团，例如磷酸。最优选的酸基团是羧酸基团。此外，优选该酸含有不饱和部分(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基或烯丙基的双键)，从而使其可以与存在于涂料中的其它丙烯酸酯起反应。优选的一类含酸化合物是酸性官能的丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸酯，其包括甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸酯化的磷酸酯、单-2-(甲基丙烯酰氧基)乙基马来酸酯、单-2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基马来酸酯、或磷酸单丙烯酸酯、马来酸、衣康酸、乙烯基磷酸、2-磺乙基甲基丙烯酸酯、β-羧乙基丙烯酸酯、3-丁烯酸、4-戊烯酸、丙烯酰氨基羟基乙酸、巴豆酸、剔各酸、2-(三氟甲基)丙烯酸、二甲基丙烯酸、十一碳烯酸、它们的混合物等。酸的用量应足以提高与玻璃或涂覆塑料和/或粘合剂的粘结。含反应性酸的化合物在组合物中的用量为基于涂料组合物重量约1、更优选为约4重量份或更多。反应性酸化合物在组合物中的用量优选为基于涂料组合物的重量约20、更优选为10、还更优选为约8重量份或更少。
在一个实施方式中，本发明的涂料组合物可以基本不含任何添加的填料。但是，组合物通常还包括填料，例如以下的一种或多种：硅酸盐、氧化铝、氧化锆、碳化物、或任何其它高硬度填料(莫氏硬度大于约7)、它们的组合等。更优选的可用于本发明的氧化铝是α氧化铝。优选地，填料的粒径为约10微米或更小，最优选为约5微米或更小。当含有填料时，填料以足量存在，以提高表面硬度和耐磨性，并且其用量还能够制备出均匀的分散体。因此，其用量可以是基于涂料重量约5重量份-约60重量份，或者如Baikerikar等在2006年6月20日提交的共同未决的US专利申请系列第11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318的优先权)中所述的用量(通过引用结合在此)。
所述组合物可以还包括能够在固化条件下引发成膜树脂固化的催化剂或引发剂。优选地，固化条件应足以导致自由基或阳离子的形成。优选的催化剂或引发剂包括光敏引发剂，其可以引发自由基形成的自由基聚合或生成阳离子；或者是热引发剂，其在受热时生成自由基，或形成或释放出阳离子。光化辐射具有相应敏感性的光敏引发剂体系通常被加入含本发明化合物的配方中，通过辐射，其导致能够引发聚合反应的活性种的形成。在一个优选的实施方式中，引发剂是在辐照下能够引发自由基聚合的化合物。光敏引发剂的实例包括：α-氨基酮、α-羟基酮、氧化膦、苯基乙醛酸、噻吨酮、二苯甲酮、安息香醚、肟酯、胺协同剂、马来酰亚胺、它们的混合物等。优选的光敏引发剂包括以下类别的化合物：氧化膦、酮和它们的衍生物、二苯甲酮、羰菁和次甲基类、多环芳烃如蒽等、和染料，例如呫吨、碱性藏红和吖啶。更为普遍的，它们基本上是属于以下主要范畴的化学物质：含羰基化合物，例如戊二酮，苯偶酰、胡椒醛、苯偶姻及其卤代衍生物、安息香醚、蒽醌及其衍生物、p，p′-二甲基氨基苯甲酮(benzophene)、二苯甲酮等等，含硫或硒的化合物，例如二或多硫化物、黄原酸酯、硫醇、二硫代氨基甲酸酯、硫代酮、β-萘硒唑啉；过氧化物；含氮化合物，例如偶氮腈、重氮化合物、叠氮化物(diazide)、吖啶衍生物、吩嗪、喹喔啉、喹唑啉和肟酯，例如1-苯基-1，2-丙二酮-2-[0-(苯甲酰基)肟]，卤代化合物，例如卤代酮或醛、甲基芳基卤化物、磺酰基卤化物或二卤化物、氧化膦和光敏引发剂染料，例如重氮盐、氧化偶氮苯和衍生物、若丹明、曙红钠、荧光素、吖啶黄素等等。常用的光敏引发剂包括2，2-二乙氧基乙酰苯、二甲氧基苯基乙酰-苯基酮、苯基苯偶姻、二苯甲酮、取代的二苯甲酮、氧化膦等。本领域技术人员应当理解，当二苯甲酮和类似化合物被用作光敏引发剂时，可以使用协同剂来提高光吸附能量向聚合引发自由基的转换，其中所述协同剂如叔胺或聚合的胺，例如伯胺或仲胺封端的聚(氧化丙烯)多元醇。
光敏引发剂向含不饱和部分的分子或引发剂提供部分由光线所传输的能量。通过光敏引发剂的不饱和系统，光敏剂产生自由基或离子，其可以引发组合物的聚合或交联反应。还可以使用已知的光敏引发剂的混合物，例如以下物质的混合物：莰醌；二苯甲酮；二苯甲酮衍生物(例如1-[4-(4-苯甲酰-苯基硫烷基(sulfanyl))苯基]-2-甲基-2-(甲苯-4-磺酰)-丙-1-酮)；乙酰苯、乙酰苯衍生物，例如，α-羟基环烷基苯基酮或二烷氧基乙酰苯；α-羟基-或α-氨基乙酰苯，例如，低聚-[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)-苯基]-丙酮]、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基-乙氧基)-苯基]-2-甲基-丙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-丙-1-酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(3，4-二甲氧基-苯基)-丁-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、2-甲基-1-(4-甲基硫烷基-苯基)-2-吗啉-4-基-丙-1-酮、4-芳酰基-1，3-二氧戊环；苯偶姻烷基醚和苯偶酰缩酮，例如苯偶酰二甲基缩酮；苯基乙醛酸酯及其衍生物，例如甲基苯甲酰甲酸酯；二聚苯基乙醛酸酯，例如氧-苯基-乙酸2-[2-(2-氧-苯基-乙酰氧基)-乙氧基]-乙基酯；过酸酯，例如二苯甲酮-四羧酸过酸酯，如例如EP 126541(US 4,777,191和US 4,970,244，通过引用结合在此)中所述的；单酰基氧化膦，例如(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-二苯基-氧化膦或苯基-(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-膦酸乙基酯；双酰基氧化膦，例如双(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-(2，4，4-三甲基-戊-1-基)氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦或双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-(2，4-二戊氧基苯基)氧化膦；三酰基氧化膦，卤甲基三嗪，例如2-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙烯基]-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]三嗪、2-(4-甲氧基-苯基)-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]三嗪、2-(3，4-二甲氧基-苯基-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]三嗪、2-甲基-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]三嗪；六芳基双咪唑/共引发剂体系，例如邻氯六苯基-双咪唑与2-巯基苯并噻唑的组合；茂铁盐(ferrocenium)化合物或茂钛(titanocene)化合物，例如双环戊二烯双(2，6-二氟-3-吡咯-苯基)钛；硼酸盐或O-酰基肟光敏引发剂，例如在GB 2,339,571(US 6,596,445，引用结合在此)中所描述的。
还可以加入热自由基引发剂，例如过氧化苯甲酰(其它合适的过氧化物在通过引用结合在此的US 4,950,581第19栏17-25行中有所描述)；或者还可以加入阳离子引发剂，例如芳族锍盐、鏻盐或碘鎓盐，如例如在US 4,950,581第18栏60行到第19栏第10行所描述的，其通过引用结合在此。碘鎓盐的实例是(4-异丁基-苯基)-4-甲基苯基-碘鎓六氟代磷酸盐。也可以使用马来酰亚胺衍生物，例如，在US 6,153,662和US 6，150,431中所公开的，其通过引用结合在此。值得一提的实例还有N-(2-三氟代甲基-苯基)马来酰亚胺和N-(2-叔丁基苯基)马来酰亚胺。
优选的光敏引发剂是α-氨基酮、氧化膦、α-羟基酮、二苯甲酮、它们的混合物等。其中，优选的光敏引发剂是购自Ciba Geigy的名称为IRGACURE 184的1-羟基环己基-苯基酮；低聚α-羟基酮，例如购自Lamberti的ESACURE ONE或KIP 150；购自Ciba Geigy的名称为IRGACURE 369或IRGACURE 379的2-苯甲基-2-N-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮；和分别是购自BASF的名为LUCIRIN TPO、LUCIRINTPO-L、LUCIRIN TPO-XL和购自Ciba的IRGACURE 819、IRGACURE2100的氧化膦；它们的混合物，例如购自Sartomer的SARCURETM SR1135或购自Lamberti的ESACURE KTO 46或TZT，其是α-羟基酮二苯甲酮衍生物与氧化膦的混合物等。优选地，催化剂或引发剂的用量为基于涂料组合物的总重量的约0.1、更优选为约1、还更优选为约2、最优选为约4重量份或更多。优选地，催化剂或引发剂的用量为基于涂料组合物的总重量的约20、更优选为约12、还更优选为约10、最优选为约8重量份或更少。
在本发明的一个具体方面，本发明的涂料组合物通过两种机理进行固化。第一，它们的固化是由于不饱和部分的自由基聚合或阳离子聚合。此外，它们通过硅烷醇缩合来固化。硅烷醇的缩合在暴露于大气水分下进行。硅烷醇的缩合反应可由酸、碱或有机金属催化剂催化，如Baikerikar等在2006年6月20日提交的US专利申请系列11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318的优先权)中所描述的(通过引用结合在此)。本发明的组合物通常包括含酸化合物，并且可以包含用于催化反应的胺。或者，可以加入合适的水分固化催化剂。
所述涂料组合物可以还包括一种或多种其它成分，例如Baikerikar等在2006年6月20日提交的US专利申请系列第11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318的优先权)中所公开的(通过引用结合在此)。例如，涂料组合物中可以包括的额外任选成分是颜料、染料；分散剂或表面活性剂，其用于稳定固态颗粒在液态介质中的分散，并促进形成连续的无孔薄膜，表面活性剂可以改善基底润湿性和涂料外观；消泡剂和/或脱泡剂，所用消泡剂和/或脱泡剂能够防止发泡或形成气泡，且不对组合物的粘合性能产生负面影响；阻聚剂，用于防止在暴露于固化条件之前发生聚合；可以改善耐水性和/或组合物与基底之间粘合性的化合物或聚合物；胶体氧化硅丙烯酸酯，用于提高硬度和耐磨性；还可以使用增韧剂或橡胶增韧剂，以提高组合物的韧性和粘附性；和它们的任意组合。
预期本发明的涂料组合物可以基本上不含任何添加的颜料或染料。但是，本发明中可用的颜料或染料可以是有机的或无机的。优选的无机颜料包括黑色氧化铁、氧化锌、氧化铈、氧化铟锡、锑掺杂的氧化锡、和二氧化钛(TiO2)，而优选的有机颜料包括炭黑、酞菁、蒽醌、二萘嵌苯、咔唑、单偶氮和重氮苯并咪唑酮、异吲哚满酮、单偶氮萘酚、二芳基吡唑啉酮(diarylidepyrazolone)、若丹明、靛类染料、喹吖啶酮、重氮皮蒽酮、二硝基苯胺、吡唑啉酮、邻联茴香胺、皮蒽酮、四氯异吲哚满酮、二噁嗪、单偶氮acrylide、蒽嘧啶、和它们的混合物。炭黑颜料是商购自Cabot的MOGUL。US申请2002/0086914中列举了可用于本发明组合物中的商购颜料，其相关部分通过引用结合在此。例如，所述颜料可以包括炭黑；黑色氧化铁；黑色IR-反射颜料，例如铬绿-黑赤铁矿等等。如果存在颜料或染料的话，那么颜料或染料的用量可以是涂料的1重量份-15重量份中的任何合适数量(例如约1、2、3、5、8、12或甚至是15重量份)。
如果使用了分散剂，那么可用于本发明中的分散剂的实例包括阴离子表面活性剂，例如木素磺酸盐；二烃基磺基琥珀酸酯；硫酸化或磺酸化的脂肪酸，或脂肪酸的脂肪酸酯；环氧乙烷和/或环氧丙烷与饱和或不饱和脂肪酸、脂肪醇、脂肪族胺、脂环族醇、或脂族-芳族烃的反应产物，并且其端部被无机含氧酸或多元羧酸酯化。可用的分散剂包括下列非离子表面活性剂：环氧乙烷加合物，源自环氧乙烷与高级脂肪酸、饱和或不饱和脂肪醇、脂肪胺、硫醇、脂肪酸酰胺、脂肪酸羟烷基酰胺或脂肪胺的加成产物，或与烷基酚或与烷基苯硫酚的加成产物，每摩尔提及的化合物使用5-100摩尔环氧乙烷，以及环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合物，和乙烯-二胺-环氧乙烷-环氧丙烷的加合物。这包括：具有8-20个碳原子的饱和和/或不饱和的脂肪醇与20-100摩尔环氧乙烷/摩尔醇的反应产物，优选饱和直链的C16-C18醇与25-80摩尔、尤其25摩尔环氧乙烷/摩尔醇的反应产物；具有8-20个碳原子的饱和和/或不饱和脂肪酸与5-20摩尔环氧乙烷/摩尔酸的反应产物；具有7-12个碳原子的烷基酚与5-25摩尔环氧乙烷/摩尔的酚羟基、优选单-或二烷基酚与10-20摩尔环氧乙烷/摩尔的酚羟基的反应产物；具有至多20个碳原子的饱和和/或不饱和的脂肪酸酰胺与5-20摩尔环氧乙烷/摩尔的酸酰胺的反应产物，优选油酸酰胺与8-15摩尔环氧乙烷/摩尔酸酰胺的反应产物；具有8-20个碳原子的饱和和/或不饱和脂肪胺与5-20摩尔环氧乙烷/摩尔的胺、优选油胺与8-15摩尔环氧乙烷/摩尔胺的反应产物；环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合物，其具有10-80％的环氧乙烷、且分子量为1,000-80,000；环氧乙烷-环氧丙烷与亚乙基二胺的加合物。其它可用类别的分散剂是聚合物分散剂和保护胶，其包括两亲共聚物、嵌段共聚物或接枝或梳型聚合物，尤其是基于以下物质的聚合物：丙烯酸、甲基丙烯酸或它们的盐、羟烷基(甲基)丙烯酸、氨烷基(甲基)丙烯酸或它们的盐、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)或它们的盐、马来酸酐及其盐、(甲基)丙烯酰胺或取代的(甲基)丙烯酰胺、乙烯基杂环类，例如乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、以及含两亲性聚合物链段(聚环氧乙烷)PEO或EO/PO(环氧乙烷/环氧丙烷)共聚物。适宜的保护胶的实例是聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或其共聚物。同样适宜的是合成单体的共聚物，尤其是具有羧基的单体，例如2-乙烯基吡咯烷酮与3-乙烯基丙酸或马来酸及其盐的共聚物。
最优选的分散剂和表面活性剂包括：购自Noveon的商标为SOLSPERSE 32000和39000的聚合酰胺超分散剂；基于聚环氧丙烷的铵盐，例如购自Degussa的商标和名称为VARIQUAT CC-59的二乙基聚丙氧基甲基氯化铵，购自Degussa的商标和名称为VARIQUAT CC-42NS的二乙基聚丙氧基2-羟基磷酸铵；磷酸酯，例如购自Rhodia的RHODAFACRS-610和RE 610；或不饱和磷酸酯，例如购自Uniqema的MAXEMUL6106和6112等等。具体的基于表面活性剂的分散剂是商购自BYK-Chemie的Disperbyk 2000或Disperbyk 2001，而基于颗粒的分散剂如改性的硅则是商购自Degussa的AEROSIL R7200。
如果采用的话，则分散剂的用量可以是任何合适的量，这与Baikerikar等在2006年6月20日提交的US专利申请系列11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318的优先权)中所教导的一致(通过引用结合在此)。例如，任何分散剂和/或表面活性剂的用量可以是基于组合物的总重量的约0.5重量份或更多，最优选为约1.0重量份或更多。分散剂和/或表面活性剂的用量可以是基于涂料组合物的总重量的约10重量份或更少，最优选为约5重量份或更少。
如果采用表面活性剂来改善基底润湿性和涂料外观的话，那么任何可改善基底润湿性和涂料外观的表面活性剂都可以采用。实例包括对中间涂层粘合具有有限影响的表面活性剂，例如低硅酮含量的聚二甲基硅氧烷、硅酮丙烯酸酯、带有各种有机官能团(例如羧酸、胺、羟基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、环氧、异氰酸酯、膦酸等等)的硅氧烷、和不含硅酮的湿润剂/表面活性剂、它们的混合物等。更优选的表面活性剂包括低硅酮含量的聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、硅酮丙烯酸酯、和不会影响中间涂层粘合性的不含硅的湿润剂，它们的混合物等。一种具体的表面活性剂包括一种或多种硅酮丙烯酸酯，例如购自Tego Chemie(Degussa)的商标和名称为TEGO RAD 2100、2200N、2250和2300，或购自BYK Chemie的BYK UV 3500系列(3500、3510、3530、3570)、或购自Siltech Corporation的带有各种有机官能团的硅氧烷的SILMER系列；或一种或多种聚丙烯酸酯，例如购自UCB的Modaflow。在组合物中表面活性剂以足量存在，以改善涂料的表观、基底润湿性和流平性。优选地，表面活性剂的用量是基于组合物的重量的约0.05重量份或更多，还更优选为约0.1重量份或更多，最优选是约0.2重量份或更多。优选地，表面活性剂的用量是基于涂料组合物的重量的约1重量份或更少，更优选为约0.5重量份或更少。
任何可以防止发泡或形成气泡、并且不会对组合物粘合性产生负面影响的消泡剂和/或脱泡剂都可以采用。优选的消泡剂是硅酮消泡剂、不含硅酮的消泡剂、聚丙烯酸酯消泡剂、它们的混合物等。更优选的消泡剂包括：购自Lubrizol的FOAM BLASTTM 20F、FOAM BLASTTM 30和FOAM BLASTTM 550聚丙烯酸酯消泡剂、购自Degussa的TEGO AIREXTM920聚丙烯酸酯消泡剂和TEGO AIREXTM 980、购自Siltech Corporation的SILMER ACR Di-10和ACR Mo-8聚二甲基硅氧烷丙烯酸酯共聚物、或购自Degussa的FOAMEX NTM硅酮基消泡剂、或购自BYK Chemie的BYK 1790不含硅酮的消泡剂。在本发明的组合物中，消泡剂/脱泡剂以足量存在，以防止产生气泡和/或发泡，例如，其用量为基于涂料组合物重量的约0.05重量份或更多，更优选为约0.1重量份或更多。也可以是消泡剂/脱泡剂的用量为基于组合物重量的约1.0重量份或更少。
任何可以防止组合物中的官能团发生聚合的阻聚剂都可以使用。在暴露于自由基时官能团进行聚合的情况下，可以使用氢醌、吩噻嗪(最优选)、它们的混合物等。阻聚剂的具体实例包括：4-甲氧基苯酚(MEHQ)；氢醌(HQ)；2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，即丁基化羟基甲苯(BHT)；吩噻嗪；2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶-1-氧基；例如购自Avecia的XENOXYL、2，2，6，6-四甲基哌啶基-1-氧化物(TEMPO)、购自Ciba的IRGASTAB UV10、购自Rahn的ADDITIVETM 01-468或GENORADTM16。优选地，阻聚剂的用量为基于涂料组合物重量的约0.01重量份或更多，更优选为约0.05重量份或更多，最优选为约0.1重量份或更多。优选地，阻聚剂的用量为基于涂料组合物重量的约2重量份或更少，更优选为约1重量份或更少。
用于提高耐水性和/或组合物与基底之间粘合性的化合物是聚丁二烯丙烯酸酯、甲硅烷基化的聚合物(例如异氰酸酯基硅烷与羟基官能的丙烯酸酯的反应产物、或氨基硅烷与多官能丙烯酸酯的反应产物)。为了改进耐候性，可以加入以下成分：受阻胺光稳定剂，例如购自Ciba Geigy的TINUVINTM 123、152、292、或5100；或购自Clariant的SANDUVORTMTB-02或3058；紫外线吸收剂或稳定剂，例如购自Ciba Geigy的TINUVINTM400、479、R600、R796或1130，购自Clariant的SANDUVORTMPR-31，或购自Sachtleben的HOMBITECTM RM 300。组合物可以还包括抗氧化剂，例如购自Ciba Geigy的IRGANOXTM 1035或1076，或购自Albemarle的ETHANOXTM 376和ETHAFOSTM 368。组合物还可以包括除湿剂，以提高组合物的水解稳定性。本领域已知的、不会对组合物的功能产生负面影响的任何除湿剂都可以使用。优选的除湿剂是：乙烯基三甲氧基硅烷、低聚的乙烯基三甲氧基硅烷(例如购自Degussa的DYNASYLAN 6490)、三乙基原甲酸酯、三乙基原乙酸酯、和分子筛粉料，例如购自Grace Daviso的SYLOSIVTM。
优选的胶体氧化硅丙烯酸酯是氧化硅纳米粒子在丙烯酸酯中的分散体，所述的丙烯酸酯例如异冰片基丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化的甘油基三丙烯酸酯、或丙烯酸酯低聚物。这样的分散体可以是购自Clariant的HIGHLINK NANO和购自Hanse-Chemie的NANOCRYL。也可以使用胶体氧化铝纳米粒子在丙烯酸酯单体中的分散体，例如购自NanophaseTechnologies的NANODUR，或购自BYK-Chemie的NANOBYK。此外，可以用以下物质来进一步提高耐擦伤性和耐磨损/摩擦性：聚乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯蜡在丙烯酸酯中的分散体，如购自Shamrock Technologies的EVERGLIDE，或S-390或SST系列产品；或聚酰胺颗粒，例如购自Arkema的ORGASOL；或带有活性丙烯酸酯基团的褐煤蜡，例如购自Clariant的Ceridust TP 5091。或者，蜡可以以粉末形式加入。蜡分散体的用量优选为约0.5重量份或更多，更优选为约1重量份或更多。蜡分散体的存在量优选为约10重量份或更少，更优选为约5重量份或更少。
增韧剂的实例是热塑性丙烯酸酯珠粒树脂(bead resin)，例如购自Lucite(Ineos Resins)的ELVACITETM热塑性丙烯酸酯珠粒树脂，或购自Noveon的HYCAR液态丁二烯树脂。
涂料组合物优选具有一定粘度，使得其可以经处理用于涂覆基底。可用的具体粘度由涂覆方法决定。例如，用于筛网印刷的配方，其粘度要比用于喷墨印刷的配方粘度高得多。举例来说，如果组合物通过筛网印刷来涂覆，那么其典型具有约2,000厘泊或更大的粘度，更优选为约5,000厘泊。优选地，该涂料组合物的粘度为50,000厘泊或更小。如果涂料组合物通过喷墨印刷来涂覆，那么组合物的粘度应为50厘泊或更小。如果涂料组合物通过将其喷洒在基底上来涂覆，那么组合物的粘度应为5厘泊或更大。优选地，该涂料组合物的粘度应为100厘泊或更小。
本发明的涂料组合物可以利用本领域公知的技术，通过使各成分接触和掺混来制备。在一个优选的方法中，使材料在一定的条件下接触，从而形成稳定的均匀分散体。材料可以在约环境温度(约20-25℃)至约60℃下接触，优选在环境温度下接触。各组分可以在空气中混合，并且优选在干燥环境中掺混，以提高组合物的水解稳定性。优选地，材料掺混60分钟或更长时间，更优选为约90分钟或更长时间。优选地，材料掺混的时间为约240分钟或更短，更优选为约180分钟或更短。涂料组合物任选可以经受研磨步骤。可以使用本领域公知的任何实施该研磨的设备来进行研磨(即，球磨、水平或垂直介质磨、沙磨或砾磨机，等等)。优选地，将组合物储存在干燥环境中。
可以使用本领域公开的任何方法，将涂料组合物涂覆到基底(例如玻璃或涂覆的塑料)上，例如使用刷子、辊、表面喷涂、喷墨印刷、筛网印刷等等。可以使用本领域公知的机器人设备来涂覆(例如具有至少2个动作轴的设备)。在将涂料组合物涂覆到基底上之后，使其暴露在聚合反应条件下，例如进行一个或多个操作，使催化剂或引发剂引发自由基的形成和进行自由基聚合。在一个优选的实施方式中，催化剂或引发剂是光敏引发剂，聚合反应通过将组合物置于辐射下来引发，所述辐射例如紫外光或电子束辐射。用于实现辐射官能团交联的能量源可以是光化的(例如波长在紫外光或可见光光谱的辐射)、加速粒子(例如电子束辐射)、热辐射(例如热或红外辐射)等等。优选地，该能量源是光化辐射或加速粒子，这是因为这样的能量源能够对交联的引发和交联速率提供优异的控制。此外，光化辐射和加速粒子可以用于在相对较低的温度下进行固化。合适的光化辐射源包括汞灯、无电极灯、氙气灯、碳弧灯、钨丝灯、激光、电子束能量、阳光等。紫外辐射，尤其是源自氙气灯、中等压力汞灯或无电极灯的紫外辐射是最优选的。
此外，预期除了涂料组合物之外，本发明还可以任选包括玻璃料(例如陶瓷玻璃料)。这样，可以理解所述涂料组合物可以代替玻璃料或与之组合。例如，涂料组合物、玻璃料、或二者的组合将能够阻断光的透射，从而避免光接触到用来将窗子与结构相连的粘合剂。位于外围附近的粘合剂、玻璃料或二者的组合还可以将窗子周围的毛边部分隐藏起来。
在一个具体的实施方式中，本发明是包封的玻璃或耐磨的涂覆塑料，其表面上沉积有固化的本发明的涂料组合物。该玻璃或塑料可以是平坦的或有形状的，例如是曲面的。本发明的一个方面预期将涂料组合物涂覆到基底上，之后对基底进行成型和包封，任选地，或作为替换的方案，在涂覆涂料组合物和包封之前使基底成形，然后再涂覆涂料组合物在基底上。具有本发明涂料的玻璃或被涂覆塑料可以用于任何本领域技术人员已知的使用玻璃或被涂覆塑料的领域中。优选地，玻璃和涂覆塑料被用作窗子，且涂料位于窗子的外围(例如，作为包封连接部的一部分)。在一个方面中，本发明的涂料组合物被涂覆在窗子的外围，从而其可以阻断光的透射，以避免光照射到连接窗子与结构的粘合剂。处于外围的该涂料还可以将位于窗子边缘附近的毛边隐藏起来。在外围还可以使用传统的陶瓷玻璃料，或使用在Baikerikar等在2006年6月20日提交的US专利申请系列11/472,119号(要求2005年6月20日提交的60/692,318的优先权)中所公开的有机的玻璃料(通过引用结合在此)。因此，在用作外围玻璃料时，希望任何这样的涂层的紫外光透射率为约1％或更少，更优选为约0.5％或更少。
在一个优选的实施方式中，本发明的基底是弯曲的玻璃，更优选该玻璃是在应用本发明的涂料组合物涂覆之前就预先成型的。优选地，固化后的涂料组合物的耐磨性为：在根据ASTM D1044测试500周期后，涂料保持透光率为小于1％。优选地，涂料的耐磨性为根据ASTM D1044测试确定的Δ％T＜1％，更优选为约Δ％T＜0.75％，最优选为约Δ％T＜0.5％。
本发明的基底优选用作窗子，更优选用作汽车窗。图1和2示出了根据本发明的窗组件(10)。图1还示出了带有涂料组合物(12)的窗(11)，涂料组合物(12)位于窗(11)的外围附近。可看出涂料具有可见部分。但是，其可以完全被塑料(13)覆盖。塑料元件(13)可以安装在涂料组合物之上(例如作为绕窗子的框架)。组件(10)安装在汽车的窗洞里。
图3示出了一种可替换的实施例，其中塑料元件(13’)只位于窗(11)的一面上。图3还示出了将本发明的涂料涂覆在边缘(14)最接近处(或甚至是朝向基底的中心部分)，而不需要必须与基底的边缘(14)相邻接。
参考图4a和4b，可以设置合适的塑料元件(13″)，以包括单独的密封元件(15)(例如，与塑料连接的热塑性或热固性橡胶密封件)。其可以包括在塑料元件13″′上形成的整体密封件部分。
从图示的实施例可以看出，本发明的涂料可以涂覆在基底上的各个位置上，其包括例如在基底的一面上、在基底的相对的两面上、在基底的相对面的一个或两个上、以及沿着边缘，或以上位置的任意组合。因此，图中的构型可以彼此组合。进一步地，图中所示的塑料剖面是非限定性的。该剖面可以是实心的、中空的、多孔的等等。虽然其通常形成在基底上，但是其也可以被预制之后连接在基底上。如同样教导的，该组件可以包括图中没有示出的额外的硬质构件。
图5示出了一种可能的基底包封的方法。举例来说，将基底(例如最接近其边缘处带有涂料12的窗11)插入到相对的模具部分(16a)和16(b)之间。闭合时，模具部分与基底之间限定型腔(17)。塑料被引入型腔中。塑料固化之后，可以将模具部分分开，并将组件取出。
在上述附图的一幅中所示出的特征可以与其它图中所示相应特征互换。本领域技术人员可以理解，包封连接部的塑料可以在制品的至少一条、两条、三条或四条边上。因此，塑料可以位于基底的一面、一面和一边、或甚至是两面和一条连接边上。塑料可以预制，其后涂覆到基底上、在原位成形，或者二者兼有。塑料可以是包括一种或多种材料的复合材料，其可以彼此相对分层、彼此分散在其中、或作为复合材料使用。所得塑料断面形状可以源自型腔、模具(例如挤出模具)，或其它。
也可以通过使用粘合剂使本发明的组件固定在位置上(例如在汽车的窗洞中)。例如，可以将粘合剂珠粒设置在组件的外围，例如与塑料元件(13/13’/13″/13″′)接触。设置在窗子外围的粘合剂珠粒可以是任意已知的可用于将窗子连接到建筑物中的粘合剂珠粒。在一个实施方式中，粘合剂可以是异氰酸酯官能的、甲硅烷氧基官能的、或异氰酸酯与甲硅烷氧基官能的相组合的粘合剂，其可以在潮湿条件下固化。本发明的体系可以利用任何设计用于粘接至非多孔表面的异氰酸酯官能的粘合剂，所述非多孔表面例如金属、涂覆的塑料和/或玻璃。可用的粘合剂体系公开在以下专利中：US 4,374,237、US 4,687,533、US 4,780,520、US 5,063,269、US 5,623,044、US 5,603,798、US 5,852,137、US 5,976,305、US 5,852,137、US 6,512,033，其相关部分通过引用结合在此。可用于本发明的市售粘合剂实例是：购自The Dow Chemical Company的BETASEALTM 15630N、15625N、15845N粘合剂；购自Eftec的EFBONDTM挡风玻璃粘合剂；购自Yokohama Rubber Company的WS 151TM、WS212TM粘合剂；和购自Sika Corporation的SIKAFLEXTM粘合剂。
可以预期，所述粘合剂可以基于一种或多种聚合物成分(例如异氰酸酯封端的预聚物或其它聚合物)，并且其可以包括颜料、催化剂(例如包括吗啉、4，4′-(氧二-2，1-亚乙基(ethanediyl))双(DMDEE))，或其它组分(例如填料，如粘土、一种或多种硅烷(如环氧硅烷))，并且其可以被用作OEM粘合剂、配件市场粘合剂；或者是这些用途的组合。因此，可以使用基于改性硅酮(MS)聚合物的粘合剂，例如Kaneka粘合剂。一种类型的Kaneka粘合剂可以是包括SAX 400聚合物、Siliquest(A-1170)、炭黑、U220锡催化剂、UV&热稳定剂的一种或多种的集合物(package)等等。
可以使用其它的粘合剂如Betaseal U-418(HV)，其由异氰酸酯封端的预聚物、炭黑、DMDEE催化剂(例如)等、或其组合的一种或多种的混合物形成。此外，可以使用其它的粘合剂如Betaseal Express，其由异氰酸酯封端的预聚物、炭黑和粘土、DMDEE/Bismuth Octiate、25％的SilquestA-187(环氧硅烷)等、或其组合的一种或多种的混合物形成。此外，还可以使用其它的粘合剂如Betaseal One，其由异氰酸酯封端的预聚物、聚酯基预聚物、炭黑和粘土、DMDEE/Bismuth Octoate、0.25％的Silquest A-187(环氧硅烷)等、或其组合的一种或多种的混合物形成。
本发明的其它方面还预期基底的再回收步骤，所述基底上具有涂料组合物。可以从基底上除去该涂料组合物，并且该涂料组合物(或其成分)可以再生、基底材料可以再生、或二者均可。
本文中的说明和举例都是向本领域技术人员介绍本发明、其宗旨、及其实际应用。本领域技术人员可以对本发明进行修改并应用其众多的形式，以使其最好地适应实际应用的需求。因此，上文所述的本发明的具体实施方式，不是穷举的和作为本发明的限制。因此，本发明的范围不应参考上述说明书来确定的，而是应当参考所附的权利要求书、连同等价于这些权利要求所要求的全部范围来确定。包括专利申请和出版物的所有文献和参考资料所公开的内容都被引用结合在此。关于丙烯酸和甲基丙烯酸(和其衍生词语例如“丙烯酸酯”)，其表示甲基-丙烯酸类和丙烯酸类(和相应的衍生词语)。本文中所讨论的成分可以构成所得组合物的一部分。但是，它们也可以形成增黏剂的一部分。例如，增黏剂可以是一种载体，用于将一种成分输送到掺混物中，用于形成最终的组合物。

Claims (20)

1.一种嵌板组件，其包括：
a.基底；
b.涂料，其最接近于基底的至少一条边缘，以限定被涂覆的边缘部分，所述涂料包含：
i.一种或多种成膜树脂，该成膜树脂具有至少一个能够聚合的官能团；
ii.引发剂，用于引起自由基或阳离子的形成；和
iii.一种或多种化合物，其具有与成膜树脂的反应性，并且还含有至少一个酸性部分；和
c.塑料，其粘结在基底的被涂覆的边缘部分上，且该组件在塑料之下基本上不含底物或陶瓷玻璃料、或者二者都不含有。
2.一种嵌板组件，其包括：
a.基底，其包括外围边缘部分，该外围边缘部分基本上围绕着大体透明的中心部分，基底选自玻璃、塑料、或它们的任意组合；
b.涂料，其直接涂覆到外围边缘部分中的基底上，以限定被涂覆的边缘部分，该涂料包含(甲基)丙烯酸酯和硅氧烷官能、以及光敏引发剂；和
c.塑料，所述塑料选自聚氨酯、聚氯乙烯、热塑性聚烯烃、聚烯烃、或它们的任意组合，该塑料被成型到基底被涂覆的边缘部分上，而该组件在塑料之下基本上不含有任何陶瓷玻璃料。
3.一种嵌板组件，其包括：
a.基底，其包括外围边缘部分，该外围边缘部分基本上围绕着大体透明的防紫外线辐射的中心部分，基底选自玻璃、塑料、或它们的任意组合；
b.涂料，其被直接涂覆到外围边缘部分中的基底上，以限定被涂覆的边缘部分，该涂料包含(甲基)丙烯酸酯、具有多个烷氧基硅烷的高分子量迈克尔加合物、光敏引发剂，以及酸；
c.塑料，其包括聚氨酯或聚氯乙烯的一种或两种，所述塑料被成型到基底的被涂覆边缘部分上，而该组件在塑料之下基本上不含有任何陶瓷玻璃料；
d.部件，其被涂覆到塑料之中或之上，用于方便所述组件与框架结构的连接。
4.权利要求1或2所述的嵌板组件，其中基底被安装在汽车车体上，以在闭合位置和开启位置之间形成铰链接合，闭合位置时基底基本上与汽车车体平齐，而在开启位置时流体可在汽车内部和外部之间通过。
5.权利要求1-4之一所述的嵌板组件，其中基底的基本上整个外围附近都被塑料包封。
6.权利要求1所述的嵌板组件，其中聚合物涂料包含：
a)约10-约70重量份的一种或多种成膜树脂；
b)约2-约30重量份的一种或多种活性稀释剂；
c)约1-约30重量份的一种或多种增黏剂；
d)约1-约10重量份的一种或多种含至少一个酸性部分的化合物；
e)约2-约20重量份的一种或多种催化剂或引发剂；且
其中组合物为100重量份。
7.前述权利要求1-6之一所述的嵌板组件，其中涂料是在暴露于紫外光时进行固化的涂料。
8.前述权利要求1-7之一所述的嵌板组件，其中塑料中固定有硬质构件，用于将基底与汽车连接。
9.前述权利要求1-8之一所述的嵌板组件，其中硬质构件通过直接涂覆在涂料上的粘合剂而与组件连接，并且其中位于与粘合剂相接触位置的硬质构件包括未涂漆的塑料、未涂漆的金属、涂漆的塑料、涂漆的金属、或它们的任意组合。
10.前述权利要求1-9之一所述的嵌板组件，其中组件包括激光蚀刻。
11.一种制造嵌板组件的方法，其包括以下步骤：
a.将涂料涂覆在基底的至少一部分上，以限定被涂覆的部分，所述涂料包含：
i.一种或多种成膜树脂，其具有至少一个能够聚合的官能团；
ii.引发剂，用于引起自由基或阳离子的形成；和
iii.一种或多种化合物，其具有与成膜树脂的反应性，并且还含有至少一个酸性部分；
b.使涂料固化；
c.将基底定位于固定装置中，露出所述至少一部分；以及
d.将塑料固定在基底的被涂覆部分上。
12.一种制造嵌板组件的方法，其包括以下步骤：
a.将涂料涂覆在基底的至少一条边缘部分上，以限定被涂覆的边缘部分，所述涂料包含的一种涂料包含(甲基)丙烯酸酯和硅氧烷官能、光敏引发剂、和至少一个酸性部分；
b.辐射固化该涂料；
c.将基底至少部分地定位在模具组件中，以使其至少一部分暴露于模具组件的型腔中；和
d.使液态的塑料与基底的被涂覆部分在模具型腔中接触；和
e.固化塑料，使其至少部分覆盖被涂覆的部分。
13.一种制造嵌板组件的方法，其包括以下步骤：
a.将涂料涂覆在基底的外围边缘部分上，以限定被涂覆的外围边缘部分，基底选自玻璃、塑料或它们的任意组合，涂料包含(甲基)丙烯酸酯、具有多个烷氧基硅烷的高分子量迈克尔加合物、光敏引发剂、酸；
b.用紫外线辐射固化涂料；
c.将基底至少部分地定位在模具组件中；
d.使至少一部分暴露于模具组件的型腔中；和
e.将液态的塑料注射到型腔中；
f.使塑料与基底被涂覆的部分在模具型腔中接触，所述塑料选自包括聚氨酯和聚氯乙烯的一种或两种的塑料；
g.固化塑料，使其至少部分覆盖被涂覆的部分。
14.前述权利要求11-13之一所述的方法，其还包括激光蚀刻组件的步骤。
15.前述权利要求11-14之一所述的方法，其中固定步骤包括将塑料反应注射成型。
16.前述权利要求11-15之一所述的方法，其中涂料包含增黏剂。
17.前述权利要求11-16之一所述的方法，其还包括用粘合剂将至少一个硬质构件与涂料相连的步骤。
18.前述权利要求11-17之一所述的方法，其中塑料是聚氨酯。
19.前述权利要求11-18之一所述的方法，其中在开始时使作为液态的前体反应物的塑料与涂料接触。
20.由前述权利要求1-19之一的方法制得的组件。
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