具有UV保护的组合物
本发明涉及一种组合物,其包含:
a)100000重量份的适合作为热塑性基材与基于硅氧烷的面漆之间的增附剂并且包含(a1)粘合剂材料、溶剂(a2)和UV吸收剂(a3)的底漆组合物;
b)0-900000重量份的溶剂,和
c)1-3000重量份的式(I)的化合物:
其中
X=OR6、OCH2CH2OR6、OCH2CH(OH)CH2OR6或OCH(R7)COOR8,其中
R6=支化或未支化的C1-C13-烷基、C2-C20-烯基、C6-C12-芳基或-CO-C1-C18-烷基,
R7=H或者支化或未支化的C1-C8-烷基,和
R8=C1-C12-烷基;C2-C12-烯基或C5-C6-环烷基,
其中,根据DIN EN ISO 2431在23℃用2mm杯测量,该组合物具有40秒-140秒的粘度。
本发明进一步涉及用于增强厚底漆(Dick-primer)(该底漆是大多基于有机粘合剂材料的附着力促进的漆料(已知为底漆),在涂料固化后测量具有≥1μm的层厚)的加工性能,就UV保护效果和基材与面漆(Decklack)之间的附着力促进而言,厚底漆的功能性能没有减少的方法。此外,其涉及由厚底漆加上以特殊的UV吸收剂和合适的溶剂形式的特殊固体和液体添加剂的底漆组合物组成的漆料制剂,并且此外还涉及使用该漆料制剂制备的多层制品。这些多层制品具有由塑料基材组成的第一层、由基于通过本发明方法制备的本发明漆料制剂的固化的底漆层(Primerschicht)组成的第二层,和由固化的面漆(Decklack)组成的第三层。
现有技术
具有对聚碳酸酯表面和基于硅氧烷的面漆好的附着力的有机粘合剂材料例如从US 5,041,313以及US 5,391,795和其中列举的专利中获知,并且在聚碳酸酯涂料情况下被用作增附剂(Haftvermittler)。除了促进附着力之外,如US 5,041,313和US 5,391,795中提及的,这些底漆还可以包含UV吸收剂,并且因此可以有助于涂覆组件的风蚀稳定性(
)。
将UV保护功能集成到具有耐刮擦涂层的聚碳酸酯基材中的概述由US 4,410,594给出,有利的变型方案——用UV吸收剂浸渍聚碳酸酯部件并且然后首先用附着性底漆(Haftprimer)并且随后用面漆将其涂覆——具有两个严重缺陷。首先,浸渍是已经为多阶段的生产操作中的额外方法步骤,并且因此在经济上低效。其次,该方法具有这样的缺点:对于PC有害的UV光在其到达PC表面之前未被底漆和/或面漆过滤掉,而是遇到PC表面并且在此处才被吸收,并且还由于与同样吸收的PC竞争,因此其仅部分地被向内扩散的UV吸收剂吸收。在该变型方案情况下,相应地,与将UV吸收剂用于底漆和/或面漆中相比UV保护效果更低。在同样公开于US 4,410,594中的将UV吸收剂仅用于面漆的情形中,由于有机UV吸收剂在基于硅氧烷的面漆中有限的相容性,因此保护效果低。因此,通过额外或单独将UV吸收剂用于底漆中的额外的UV保护效果是有意义的。US 6350521描述了一种既包含未甲硅烷基化又包含甲硅烷基化的二苯甲酰基间苯二酚衍生物的底漆。
在UV吸收剂用于底漆(Primer)的情形中,通过高的层厚实现了高的UV吸收和因此好的UV保护功能。这种被称为厚底漆的该高的层厚进而是通过漆(Lack)的高固含量实现的,这确保了当漆施涂于组件时,在晾干(ablüften)后留下大量待固化或干燥的漆料(Lackmaterial)。该高固含量进而带来了高粘度和因此的加工困难。
该加工困难表现如下。
(a)高粘度导致在组件的流涂或浸涂期间,沿着流涂或浸涂方向大的层厚差异,这被称为层厚楔(Schichtdickenkeil)。在具有复杂形状的大3-D部件中,这以特定的程度出现。由于漆的性能水平仅在相对窄的层厚范围内大致相同,因此这些大的层厚差异导致组件性能退化,例如将施涂于厚底漆的面漆降低的风蚀稳定性或者增加的裂纹形成易受性。
(b)此外,由于与更低粘度的情形相比高的粘度,因此在涂覆组件时在排干边缘处漆的流动行为明显不太有利,并且这可能导致在组件的下边缘,排干边缘,形成漆瘤(Lacknasenbildung)或者甚至线(Fadenbildung)。
(c)具有大曲率的三维组件完全不能用高粘度的厚底漆涂覆。这里,通常必须减小底漆的粘度以能够以好的光学品质完全涂覆组件。这通过减少漆溶液的固含量来进行,这导致干膜厚度减小。由于UV吸收性和因此UV保护功能取决于膜厚,因此在减少的膜厚中UV保护则是不充足的,并且性能减退。
从EP-A 672732中获知一种由聚碳酸酯、底漆和面漆层构成的层结构,其中底漆层包含基于间苯二酚衍生物的UV稳定剂。然而这些衍生物仅具有有限的溶解性,这意味着如果试图进一步升高这些UV稳定剂的浓度以获得UV范围内的吸收充分增加,则底漆层变得混浊。因此,透明基材的UV稳定性不能令人满意。加入大量基于间苯二酚衍生物的UV稳定剂导致底漆组合物粘度增加,这使得它们的加工更加困难。其它的UV稳定剂例如基于三嗪的稳定剂也具有类似低的溶解性,这与升高浓度用于增加UV范围内的吸收性的目的相对立。
问题陈述:
从现有技术出发,目的是提供一种具有好的UV保护效果和同时好的-即相等或更好的-加工性能的组合的UV保护底漆。
问题解决方案:
该目的借助于包含以下组分的组合物实现:
a)100 000重量份的适合作为热塑性基材与基于硅氧烷的面漆之间的增附剂(Haftvermittler)并且包含(a1)粘合剂材料、溶剂(a2)和UV吸收剂(a3)的底漆组合物;
b)0-900000重量份的溶剂,和
c)1-3000重量份的式(I)的化合物:
其中
X=OR6、OCH2CH2OR6、OCH2CH(OH)CH2OR6或OCH(R7)COOR8,
其中
R6=支化或未支化的C1-C13-烷基、C2-C20-烯基、C6-C12-芳基或-CO-C1-C18-烷基,
R7=H或者支化或未支化的C1-C8-烷基,和
R8=C1-C12-烷基;C2-C12-烯基或C5-C6-环烷基,
其中,根据DIN EN ISO 2431在23℃用2mm杯测量,该组合物具有40秒-140秒的粘度。
令人惊奇地发现,使用本发明的组合物可以以改进的方式涂覆塑料部件,这表现在(a)组件上更窄的层厚分布,(b)在组件的排干边缘漆料更干净的流走(ablaufen),(c)即使相对复杂的3-D组件情况下,在漆料更均匀分布在组件上方面也有更好的涂覆性,,并且尽管如此就UV保护而言没有退化,即尽管更低的层厚,但在340nm下具有可比较的吸收性。
本发明因此还提供了通过将上述本发明组合物固化得到的多层制品。该层结构包括:
i)具有位于其上的ii)底漆层的热塑性基材,
特征在于所述底漆层通过将权利要求1的组合物固化得到。
可以存在面漆层作为另外的层。
此外,惊奇地发现,特别是在针对透明热塑性基材,例如特别是聚碳酸酯制成的那些的底漆组合物中使用羟基二苯甲酮类UV吸收剂,更特别是通式(II)的基于间苯二酚的UV稳定剂与式(I)的基于三嗪的UV稳定剂的组合,导致实现了对于透明的热塑性层结构足够的UV保护,而底漆层和因此整个透明层结构没有混浊。
发明描述:
措词“组合物(Zusammensetzung)”在本发明的上下文中表示各组分的混合物。这些组分可以在混合期间或之后彼此反应,或者可以不反应。宏观而言,组合物是基本均匀的。
措词“底漆组合物(Primerzusammensetzung)”(组分(a))在本发明的上下文中表示典型的并且适合于此的厚底漆制剂,其由溶剂(a2)中的(a1)粘合剂材料,以及UV吸收剂(a3)和可能的另外的(a4)添加剂或稳定剂例如抗氧化剂、受阻胺类或色料(Farbstoffe)或无机填料组成。
特别合适并且因此优选作为粘合剂材料的是聚丙烯酸酯,当将漆料制剂(a)固化时其仅仅干燥、不进入化学反应的聚丙烯酸酯类型,和当固化时还通过化学反应交联的类型都是合适的。合适的溶剂(a2)是有机溶剂例如烷烃、醇、醚、酯或酮,其中聚丙烯酸酯于水或者水-基溶剂混合物中的乳液原则上也是合适的。合适的UV吸收剂(a3)是以下一般类型的衍生物:2-羟基二苯甲酮类、2-(2-羟基苯基)苯并三唑类、2-(2-羟基苯基)-1,3,5-三嗪类、草酰替苯胺类、2-氰基丙烯酸酯类、亚苄基丙二酸酯类(Benzilidinmalonate)和甲脒类。这些底漆制剂原则上是已知的并且详细公开于例如US 5391795、US 5041313和US 4410594中。例如,得自Momentive Performance Materials Inc.的SHP470是一种基于聚甲基丙烯酸甲酯和尤其含有1-甲氧基-2-丙醇和二丙酮醇作为溶剂和二苯甲酰基间苯二酚作为UV吸收剂的增附剂。根据DIN EN ISO 2431在23℃用2mm杯测量,以其的稀释形式备用的SHP 470(固含量约6重量%)具有>90秒的粘度。该底漆用于促进聚碳酸酯基材与聚硅氧烷面漆,在本情形下优选得自Momentive Performance Materials Inc.的AS4700之间的附着力。US6350521描述了一种既包含未甲硅烷基化又包含甲硅烷基化的二苯甲酰基间苯二酚衍生物的底漆。
在本发明的上下文中,措词“适合用作热塑性基材与基于硅氧烷的面漆之间的增附剂”是指底漆增强了基于硅氧烷的面漆在热塑性基材上的附着力。
组分(b)是这样的溶剂,其与第一层也即塑料基材必须是相容的,并且其必须能够分散、施涂和晾干组合物,使得在该组合物固化形成第二层后,得到高透明性和低浊度的多层制品。该溶剂可以例如并且优选为烷烃、醇、醚、酯或酮。这里,溶液也被理解为包括溶剂混合物。特别优选使用醇(除了甲醇)、乙酸乙酯和丁酮。非常特别优选选自二丙酮醇(CH3)2C(OH)CH2C(=O)CH3、乙酸乙酯、甲氧基丙醇和丁酮的至少一种的溶剂或溶剂混合物。
组分(c)是下式(I)的联苯基三嗪的衍生物:
其中
X=OR6、OCH2CH2OR6、OCH2CH(OH)CH2OR6或OCH(R7)COOR8,优选OCH(R7)COOR8,
R6=支化或未支化的C1-C13-烷基、C2-C20-烯基、C6-C12-芳基或-CO-C1-C18-烷基,
R7=H或者支化或未支化的C1-C8-烷基,优选CH3,和
R8=C1-C12-烷基;C2-C12-烯基或C5-C6-环烷基,优选C8H17。
特别优选使用其中X=OCH(R7)COOR8,R7=CH3和R8=C8H17,R8更特别为异辛基的式(I)的UV吸收剂,即2-[2-羟基-4-[(辛氧基羰基)亚乙基氧基]苯基-4,6-二(4-苯基)苯基-1,3,5-三嗪作为组分c)。该化合物具有CAS No.204848-45-3并且可以名称Tinuvin 479(下面也称为CGL479)从Ciba Speciality Chemicals获得。
通式(I)的联苯基取代的三嗪类和它们的制备从WO-A 96/28431;DE-A 19739797;WO-A 00/66675;US 6,225,384;US 6,255,483;EP-A1 308 084和DE-A 101 35 795获知。
在一个优选实施方案中,UV吸收剂在第一层的最大敏感度区域具有高UV吸光率;特别优选UV吸收剂在300-340nm具有UV吸光率最大值。
在另一个优选实施方案中,式(I)的UV吸收剂优选与2-羟基二苯甲酮类一起用作优选的UV吸收剂(a3)。
优选的2-羟基二苯甲酮类是二苯甲酰基间苯二酚类。优选的二苯甲酰基间苯二酚类是式(IIa)和/或(IIb)的化合物
其中每一A独立地是经取代或未经取代的单环或多环芳基,并且经取代的单环或多环芳基具有选自由氢、卤素、烷氧基、C1-8烷基和羟基组成的组中的取代基,和R是氢或者具有少于10个碳原子的线型或支化的脂族链。
A在彼此独立地优选为苯基或4-叔丁基苯基。
R优选为H、丙基或3-三乙氧基甲硅烷基丙基。
因此,得出优选的式(IIa和IIb)的UV吸收剂为4,6-二苯甲酰基间苯二酚、4,6-二(4-叔丁基苯甲酰基)间苯二酚、4,6-二苯甲酰基-2-丙基间苯二酚、2,4,6-三苯甲酰基间苯二酚和4,6-二苯甲酰基-2-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)间苯二酚。
基于UV吸收剂的总量,式(I)的UV吸收剂和UV吸收剂a3优选以1∶0.01-100,优选1∶0.05-50,并且更优选1∶0.1-20的重量比使用。
在本发明的上下文中适用于多层制品的第一层的塑料基材是聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯(例如聚对苯二甲酸亚烷酯)、聚苯醚、接枝共聚物(例如ABS),和其的混合物。
第一层优选为聚碳酸酯,更特别为均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和/或热塑性聚酯碳酸酯。
在本发明的上下文中,适用于多层制品的第二层的底漆层是由本发明的漆料制剂通过固化形成的层。这里,取决于使用的底漆的种类,术语“固化”既包括化学交联又包括干燥而没有反应。
当然,用于本发明漆料制剂的具体制备工艺取决于使用的商业厚底漆的确切固含量和UV吸收剂含量,以及在给定的膜厚下的吸光率。然而通常可以在以下界限内使用这里所述的发明。优选用组分(b)将组分(a)稀释至10%-100%,即基于稀释后制剂(组分(a)加组分(b))的重量,初始制剂(组分(a))的重量为10%-100%;特别优选稀释至20%-90%。优选基于制剂的固含量加入0.01-30重量%,更优选0.1-15重量%的UV吸收剂(组分(c));在本上下文中,如果强烈稀释,则优选高水平地加入UV吸收剂。可以将各个组分依次或同时加入,但是优选将至少溶于一部分组分(b)中的组分(c)加入组分(a)和在合适的情况下余下的组分(b)中。
例如但是非限制性地,这里可以基于可从Momentive PerformanceMaterials Inc.,Wilton,CT USA商购获得的具有约10%固含量和在340nm下约1.2的吸光率以及2μm层厚的SHP 470来描述通用的制备方法。SHP470是一种尤其基于聚甲基丙烯酸甲酯的含有1-甲氧基-2-丙醇和二丙酮醇作为溶剂和二苯甲酰基间苯二酚作为UV吸收剂的增附剂。根据DIN EN ISO 2431在23℃用2mm杯测量,以备用的稀释SHP 470(固含量约6重量%)具有>90秒的粘度。该底漆用于促进聚碳酸酯基材与聚硅氧烷面漆(在本情形下优选得自Momentive Performance Materials Inc的AS4700)之间的附着力。SHP470(组分(a))优选用醇(组分(b)),更优选用二丙酮醇、甲氧基丙醇或其的混合物稀释至20%-95%,更优选25%-90%,得到约2-9.5重量%,优选2.5-9重量%的固含量,并且与0.01-15重量%,优选0.1-10重量%,更优选1-7重量%(基于组分a)的固含量的三嗪UV吸收剂(组分(c)),优选通式(I)的联苯基三嗪UV吸收剂,更优选UV吸收剂CGL479),并且在该混合期间和/或随后适宜地均化。这里,同样有利的是将组分(c)溶于二丙酮醇、甲氧基丙醇或其的混合物中并且以该形式加入SHP470中。理想的稀释比取决于组分的尺寸和几何形状以及漆料施涂的形式,并且应该适用于每一单独情形。优选地,该比例为5重量%的CGL 479,基于SHP470的固含量约6重量%固含量,其中在1μm的膜厚的情形下,实现了约1.2的吸光率。在没有额外的UV吸收剂的SHP470的情形下,这在2μm的情形才实现。
在本发明的上下文中,适用于多层制品的第三层的面漆是由合适的面漆通过固化形成的层。
合适的面漆例如为耐刮擦和/或耐磨漆料的制剂-例如但并非排他性地,例如从US 4,373,061、US 4,410,594、US 5,041,313或US 5,391,795获知的类型的聚硅氧烷漆料;这里另外提及硅酸盐涂料(水玻璃)和含纳米颗粒的制剂,其可以施涂于第二层也即底漆上,并且然后固化得到良好粘附的多层制品。
本发明进一步提供一种制备多层制品的方法,其中
(i)在第一步骤中,将第二层以本发明的漆料制剂(Lackformulierung)形式施涂于第一层,该第一层优选为由热塑性聚合物,更优选聚碳酸酯借助于注塑或挤出制成的任何所希望形状的塑料成型件(Kunststoffformteil),和
(ii)在第二步骤中将第二层的底漆制剂固化,这里取决于使用的底漆的种类,术语“固化”既包括化学交联又包括干燥而没有反应,和
(iii)在第三步骤中将第三层以面漆制剂的形式施涂于第二层的表面,和
(iv)在第四步骤中将第三层的面漆制剂固化。
优选地在第一步骤(i)中,通过流涂、浸涂、喷涂、辊涂、旋涂或另外的合适方法将漆料制剂施涂于第一层表面上,并且随后在第二步骤中,在室温和/或升高的温度(优选在20-200℃,更优选在40-130℃)进行固化。可以通过清洁或活化将第一层的表面预处理。施涂和固化(步骤(iii)和(iv))取决于使用的面漆类型。
本发明进一步提供了多层制品的制备以及由多层制品构成的制品。本发明同样提供了所述多层制品更特别地用于就视觉外观而言具有持久的高要求的外部应用例如装配玻璃(Verscheibung)的用途。其例如表现为装配玻璃的形式,例如建筑装配玻璃、汽车装配玻璃、前灯罩、眼镜或头盔护目镜。
实施例
一般性描述
在下文中,除非另外说明,量是基于重量%。
所有溶剂作为工业品获得并且以未干燥形式使用。
固含量测定(方法A):
使用Sartorius MA40固体测试仪测定漆料的固含量,其中使称重的漆料样品在140℃下蒸发直到获得恒定的质量。然后由蒸发后的质量与蒸发前的质量的比例给出固含量。这里最简单的是,漆料固化后漆料的固含量等于漆料重量减去溶剂重量。
粘度测定(方法B):
以基于DIN EN ISO 2431的指引使用得自Erichsen的流杯,该流杯具有
或
的喷嘴,在23℃以秒为单位测定漆料溶液的粘度。
膜厚测定(Schichtdickenbestimmung)(方法C):
使用得自Eta Optik GmbH,德国的Eta SD30仪器通过白光干涉测定固化漆的膜厚。
吸光率测定(方法D):
使用得自Varian Inc.,USA的Cary 50UV-Vis分光光度计,使用未涂覆但在其它方面相同的聚碳酸酯基材作为背景光谱,测定在施涂于聚碳酸酯基材并且随后固化后底漆的吸光率。
实施例1(比较)
通过方法A发现可商购获得的厚底漆SHP 470(MomentivePerformance Materials Inc.Wilton,CT USA)具有9.96%的固含量。
通过方法B使用
喷嘴的流杯测定该漆料溶液的粘度,并且测得为53.41s。用具有2mm直径的喷嘴测定不可能,因为该漆料溶液过粘。
通过流涂方法将该漆料施涂于聚碳酸酯板(由
2808(Bayer MaterialScience AG;中等粘度双酚A聚碳酸酯,根据ISO1133在300℃和1.2kg下MFR 10g/10min,没有进行UV稳定)制成的尺寸为10.5×15×0.32cm的光学品质的注塑聚碳酸酯(PC)板),晾干30分钟并且在125℃下固化15分钟。
在从起始流动边缘(Anflutkant)到排干边缘(Abtropfkant)的流涂方向,在板上在仅3cm之后(即仍然在起始流动区域内)通过方法C测得4.4μm的膜厚,其到排干边缘前3cm(即12cm处)升高至8.8μm。
由于根据生产商的说明书,漆料在2-4μm的膜厚范围内具有其的理想性能组合(Eigenschaftsprofil),因此其必须在该情形中-伴随着使用的涂漆技术和待涂漆的组件-稀释以在组件上获得较低的符合规定的膜厚。在符合规定的膜厚之外,换句话说低于2μm或高于4μm,观察到耐风蚀性不足。该风蚀稳定性不足这样表现出来:与膜厚处于2-4μm范围内的样品相比,由于分层和/或形成裂纹,因此这些样品在风蚀性上显著更早地失效。
实施例2
由可商购获得的厚底漆SHP 470(固含量9.90% & 4mm杯中粘度46.25s(对于测定,参见方法A&B))和1∶1的二丙酮醇和1-甲氧基-2-丙醇的溶剂混合物,向其中预先引入300.0g SHP 470(9.9重量%形式)和通过在搅拌的同时加入各97.5g的二丙酮醇和1-甲氧基-2-丙醇制备漆料储备溶液。得到的溶液被称为储备溶液2A。
伴随着搅拌向100g该储备溶液2A添加0.12g CGL 479,得到基于实验测定的5.95%的2A固含量(对于测定,参见方法A)具有2重量%CGL 479的漆料溶液2B。
伴随着搅拌向另外100g储备溶液2A添加0.30g CGL 479,制备基于实验测定的2A固含量具有5重量%得自联苯基三嗪类型的UV吸收剂的漆料溶液2C。
对于这三种漆料溶液,获得以下特征值。
实施例 |
以重量%计的固含量 |
粘度2mm杯 |
粘度4mm杯 |
注释 |
2A |
5.95% |
106.4秒 |
15.15秒 |
- |
2B |
5.95% |
108.8秒 |
15.16秒 |
+2重量%CGL 479 |
2C |
5.95% |
110.1秒 |
15.21秒 |
+5重量%CGL 479 |
表1
这表明加入UV吸收剂仅仅产生了些微的粘度增加,并且与原始的涂料(46.25s)相比,通过方法B测量这些改性的漆料溶液仅具有1/3的粘度。
然后通过流涂方法将这三种漆料溶液各自施涂于聚碳酸酯板(由
2808(Bayer MaterialScience AG;中等粘度双酚A聚碳酸酯,根据ISO 1133在300℃和1.2kg下MFR 10g/10min,没有进行UV稳定)制成的尺寸为10.5×15×0.32cm的光学品质的注塑聚碳酸酯板),在RT下晾干30分钟并且在115℃下固化15分钟。
通过方法D将由此获得的涂底漆的板进行测定在340nm下仅仅底漆(未涂覆的
2808作为背景光谱)的吸光率作为在相应测量点下实验测定的漆膜厚度(通过方法C测定)的函数。
表2
表2表明根据生产商的说明书,在没有另外的UV光吸收添加剂条件下的SHP 470(储备溶液A),在2μm的最小膜厚下在340nm下具有1.2的吸光率贡献。
这里,根据朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律主要通过漆料的整个性能组合所需的底漆的消光贡献来调节最小膜厚
E=log I0/I=εcd 其中E:是吸光率;
I0,I:分别是入射和穿过的光强度;
ε:以1mol-1cm-1计的摩尔消光系数;
c:以mol 1-1计的浓度;
d:以cm计的膜厚
(对于具有规定的消光系数的给定浓度的UV吸收剂,吸光率仅通过膜厚改变),因为这类底漆体系-比如得自Momentive PerformanceMaterials Inc.的根据生产商的说明书具有0.5-1.0μm膜厚范围的例子SHP 401(纯附着性底漆,没有显著的UV保护贡献)的附着力促进效果-在显著较低的膜厚下以类似的程度获得。
此外,该列表表明在混入CGL 479的例子的情形下,即实施例2B(2重量%CGL 479)和2C(5重量%CGL 479),分别在1.5μm和1μm下已经获得纯的SHP 470(实施例2A)在340nm下对漆料的总性能而言为1.2的最小吸光率贡献(即在2μm的最小膜厚(根据生产商的说明书)情形下的值),而对稀释的涂料的加工性能例如固含量和粘度没有任何负面影响。
通过降低对于漆的性能组合所需的最小膜厚,就板(起始流动区域≥2μm;排干区域≤4μm,以保持在规定值内)上的得自沿着流涂方向的膜厚加倍(所谓的膜厚楔)而言的膜厚,SHP 470的加工范围的尺寸增加。在实施例2C情形中,膜厚成四倍(起始流动区域≥1μm;排干区域≤4μm)。
在相对大的组件的涂料的上下文中,该显著性由具有40cm长度的挤出的PC板(具有10×40×0.4cm尺寸的
3103(BayerMaterialScience AG;高粘度双酚A聚碳酸酯,根据ISO 1133在300℃和1.2kg下MFR 6.5g/10min,有UV稳定)的挤出聚碳酸酯(PC)板)的涂料表现出来。
表3
采用这里选择的本发明的稀释至约6%的固含量,在起始流动区域实现了约1.3μm的膜厚和在排干区域实现了约3.5μm的膜厚。然而在实施例2A中,即没有另外的UV吸收剂,在板上在流动方向在10cm后才获得了确保底漆的最小UV保护功能的膜厚。在本发明额外使用联苯基三嗪衍生物作为UV吸收剂的情形中,在起始流动区域中已经实现了最小的UV保护功能,并且因此在起始流动区域中没有过早的漆料因UV引起的失效,即使当对于原始SHP 470而言没有实现按照说明书的最小厚度。
实施例3
使用可商购获得的厚底漆SHP 470(固含量9.90% & 4mm杯中粘度46.25s(对于测定,参见方法A&B))。向100g溶液中添加65g 1∶1(基于重量)的二丙酮醇和1-甲氧基-2-丙醇的溶剂混合物以及0.49g CGL 479。这得到基于实验测定的5.95%的固含量(对于测定,参见方法A)具有5重量%CGL479的漆料溶液实施例3A。
随后,类似地制备另外的稀释例3B-3D。称入重量描述于下表4中:
实施例 |
SHP 470商业 |
UV吸收剂CGL 479 |
溶剂 |
实际固体 |
3A |
100g |
0.49g |
65.00g |
5.95% |
3B |
100g |
0.49g |
98.00g |
5.08% |
3C |
100g |
0.49g |
147.50g |
4.12% |
3D |
100g |
0.49g |
230.00g |
3.18% |
表4
对于这四种漆料溶液,获得以下特征值:
实施例 |
固含量 |
粘度2mm杯 |
粘度4mm杯 |
注释 |
3A |
5.95% |
106.4秒 |
15.15秒 |
|
3B |
5.08% |
84.3秒 |
nb |
|
3C |
4.12% |
69.0秒 |
nb |
|
3D |
3.18% |
59.4秒 |
nb |
|
比较例3E:SHP 401(原始商业状态) |
2.30% |
56.2秒 |
nb |
AS 4000底漆(得自Momentive PerformanceMaterials Inc.) |
表5
措词“nb”代表“未测得”。
这表明借助于稀释,可以实现粘度显著降低;因此可以将粘度降低一半。
然后通过流涂方法将这四种漆料溶液各自施涂于聚碳酸酯板(具有10×40×0.4cm尺寸的
3103(Bayer MaterialScience AG;高粘度双酚A聚碳酸酯,根据ISO 1133在300℃和1.2kg下MFR 6.5g/10min,有UV稳定)的挤出聚碳酸酯(PC)板),在RT下晾干30分钟并且在115℃下固化15分钟。
随着增加的稀释度,流动和加工性能改进。同时形成的排干线
减退:
实施例 |
固含量重量% |
加工性能 |
3A |
5.95% |
好的流动,排干线显著形成 |
3B |
5.08% |
好的流动,排干线低程度形成 |
3C |
4.12% |
非常好的流动,几乎没有排干瘤或线 |
3D |
3.18% |
非常好的流动,几乎没有排干瘤或线 |
表6
在涂覆的样品板上通过方法C测量膜厚:
表7
实施例4
伴随着搅拌向各自为50g的可商购获得的厚底漆SHP 470(实验测定的固含量8.69%(对于测定,参见方法A))添加86.9mg CGL 479一次(4A,具有2重量%CGL 479)、添加217.3mg CGL 479一次(4B,具有5重量%CGL 479),和不添加CGL 479一次(4C),并且还各自添加5g二丙酮醇(DAA)。
然后通过流涂方法将这三种漆料溶液各自施涂于聚碳酸酯板(具有10.5×15×0.32cm尺寸的由
AL2647(Bayer MaterialScienceAG;具有UV稳定剂和脱模剂的中等粘度双酚A聚碳酸酯;根据ISO1133在300℃和1.2kg下MFR 13g/10min)制成的光学品质的注塑PC板),在室温下晾干30分钟并且在125℃下固化30分钟。通过流涂方法用AS4700(得自Momentive Performance Materials的含UV吸收剂的聚基于硅氧烷的面漆)覆涂这些经涂底漆的板,在室温下晾干30分钟并且在130℃下固化60分钟。
通过方法C测量所得的透明双层涂层(底漆4A、4B和4C/面漆AS4700)的厚度。通过以下试验测量该涂层的附着力:a.)在划格和不划格情况下(类似于ISO 2409或ASTM D 3359)的胶带除去(使用的胶带:
610);b.)在沸水中4h储存后的胶带除去。通过了试验a)和b),即涂料没有除去(根据ISO 2409为0级或者根据ASTM D 3359为5B级)。此外,在Atlas Ci 5000老化测试仪中伴随着0.75W/m
2/nm的照射强度在340nm下和伴随着102:18分钟的干燥/淋洒循环进行加速的风蚀试验(下面称为Xenon WOM 0.75),并且在不同的风蚀时间后,确定了下面的黄度值(使用得自Hunter的Ultrascan
根据ASTM E 313测量黄度值)和浊度值(使用得自Byk Gardner的
根据ASTM D 1003测量浊度值)。
不同的Xenon WOM 0.75风蚀时间(以小时计(表8中的1栏))后,黄度值(表8中的2、3和4栏)列于下表8中:
涂层 |
4A/AS 4700 |
4B/AS4700 |
4C/AS4700 |
底漆中额外的UV吸收剂 |
具有2重量%CGL 479 |
具有5重量%CGL 479 |
没有CGL 479 |
膜厚(底漆/面漆) |
1.4μm/3.8μm |
1.6μm/3.6μm |
1.4μm/3.8μm |
0 |
1.04 |
1.03 |
0.98 |
987 |
1.05 |
1.00 |
1.11 |
2000 |
1.50 |
1.43 |
1.53 |
2553 |
1.73 |
1.62 |
1.80 |
3000 |
1.89 |
1.81 |
2.09 |
4055 |
2.58 |
2.50 |
3.42(*) |
4994 |
3.28 |
2.97 |
4.96 |
6000 |
4.67(*) |
3.77(*) |
9.42 |
7055 |
6.11 |
5.41 |
11.93 |
8000 |
8.28 |
6.98 |
13.69 |
表8
这里和在表9中,上标星号(*)表示初始的风蚀导致的缺陷例如开始分层或形成裂纹。
不同的Xenon WOM 0.75风蚀时间(Bewitterungszeit)(以小时计(表9中的1栏))后,以百分比计的浊度值(表9中的2、3和4栏)列于下表9中:
涂层 |
4A/AS 4700 |
4B/AS4700 |
4C/AS4700 |
底漆中额外的UV吸收剂 |
具有2重量%CGL 479 |
具有5重量%CGL 479 |
没有CGL 479 |
膜厚(底漆/面漆) |
1.4μm/3.8μm |
1.6μm/3.6μm |
1.4μm/3.8μm |
0 |
0.4% |
0.4% |
0.4% |
987 |
0.6% |
0.7% |
0.6% |
涂层 |
4A/AS 4700 |
4B/AS4700 |
4C/AS4700 |
2000 |
0.7% |
0.7% |
0.7% |
2553 |
1.0% |
0.8% |
0.8% |
3000 |
0.9% |
0.9% |
0.9% |
4055 |
1.0% |
1.0% |
1.3%(*) |
4994 |
1.15% |
1.14% |
1.91% |
6000 |
1.5%(*) |
1.4%(*) |
2.4% |
7055 |
2.4% |
2.4% |
6.1% |
8000 |
4.6% |
3.9% |
19.2% |
表9
该风蚀比较表明,本发明的底漆制剂(4A和4B)不仅具有在更低的膜厚情况下更高的吸光率和因此难以产生的与具有较高膜厚的原始底漆相同的UV保护功能(或相反,对于相同的膜厚而言提供了更高的UV保护(从与4C相比,4A和4B的风蚀时间内YI的更少增加看出),而且在涂覆的PC部件风蚀中,其它典型的失效标准例如混浊、分层和形成裂纹出现在显著更迟的时间点(对于相同膜厚而言)。