CN106957570B - 涂覆组合物、使用其的钢化玻璃及制造钢化玻璃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涂覆组合物、使用其的钢化玻璃及制造钢化玻璃的方法。公开了应用在钢化玻璃上的涂覆组合物，该钢化玻璃防止施加冲击时震落，以及其制造方法。涂覆组合物包含己内酯改性的丙烯酰基树脂、丙烯酰基多元醇、聚氨酯树脂等，使得钢化玻璃具有改善的强度且可以从传统的钢化玻璃除去陶瓷部件。进一步提供了车辆产品如车辆玻璃组件，使得可以保护车辆中的乘客免受破裂的钢化玻璃的震落的伤害。

Description

涂覆组合物、使用其的钢化玻璃及制造钢化玻璃的方法
技术领域
本发明涉及用于玻璃的涂覆组合物(coating composition)、使用该涂覆组合物的耐震钢化玻璃(shatter-proof tempered glass)和用于制造其的方法。涂覆组合物可以包含己内酯改性的丙烯酰基树脂(丙烯酸类树脂，acryl resin)、丙烯酰基多元醇(丙烯酸类多元醇，acryl polyol)和少量添加的聚氨酯树脂，并可以将其涂覆在钢化玻璃上使得可以防止钢化玻璃破裂时的震落。
背景技术
传统的耐震钢化玻璃技术已用在汽车工业和建筑工业中且制造的钢化玻璃可以承受大的冲击。例如，当施加超过限制水平的冲击时，破裂成数小块的钢化玻璃可能随机震落，这可以导致非常危险的情形。在这方面，已经进行了解决该问题的研究。
如图1所示，对于用于车辆的一般的钢化玻璃，可以将粘附物质和PET膜附接至钢化玻璃的下表面以防止破裂的钢化玻璃震落。在这种情况下，由于钢化玻璃因为陶瓷层或陶瓷部件的存在而容易地被甚至小的冲击破裂，所以当将钢化玻璃应用于车辆的全景车顶玻璃(panorama roof glass)时，可以将钢化玻璃视为可以威胁车辆中的乘客的安全的主要因素。进一步地，由于陶瓷部件存在于车辆的全景车顶玻璃中，钢化玻璃的强度可变得非常不良。
为此，急需采用能够以除去传统的钢化玻璃中的陶瓷部件的方式增强强度的涂覆组合物和使用其的钢化玻璃，其构造可以替换以上陶瓷部件。
以上在背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，并且因此它可以包含不形成在该国家中对本领域普通技术人员来说已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。
本发明的发明人致力于解决可以在车辆的全景车顶破裂时发生的危险情形，以及结果是发现了可能可以制造可用于车辆玻璃组件的新的钢化玻璃，这是因为该新的钢化玻璃具有良好的图像清晰度和在耐热性、耐水性、耐候性等方面的良好的耐用性。可以以这种方式制造以上新的钢化玻璃，可以除去通常用于传统的钢化玻璃的陶瓷部件(用包含Si组分的陶瓷涂覆的涂层)，以及可以在钢化玻璃上涂覆包含己内酯改性的丙烯酰基树脂、丙烯酰基多元醇和少量的聚氨酯树脂的涂覆组合物。
在优选的方面，本发明提供了用于耐震玻璃的涂覆组合物。进一步提供了包含该涂覆组合物使得当用涂层涂覆的玻璃破裂时可以保证耐震功能的钢化玻璃。另外，本发明提供了用于制造以上钢化玻璃的方法。
仍进一步提供了包括以上钢化玻璃的车辆全景车顶。
还提供了包含本文所描述的涂覆组合物的车辆。
在一方面，本发明提供了可以包含以下的涂覆组合物：(a)按重量计约50至60％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂；(b)按重量计约10至20％的量的丙烯酰基多元醇；(c)按重量计约10至20％的量的聚氨酯树脂；(d)按重量计约0.1至1.5％的量的反应催化剂；(e)按重量计约0.1至1.5％的量的润湿添加剂(湿添加剂，wet additive)；(f)按重量计约1.0至1.5％的量的颜料；和(g)按重量计约5至20％的量的溶剂，本文中所有按重量计的％是基于组分(a)-(g)的总重量。优选地，涂覆组合物可以进一步包含六亚甲基二异氰酸酯三聚物树脂作为硬化剂。
进一步提供了可以由以下基本组成、基本上由其组成或由其组成的涂覆组合物：(a)按重量计约50至60％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂；(b)按重量计约10至20％的量的丙烯酰基多元醇；(c)按重量计约10至20％的量的聚氨酯树脂；(d)按重量计约0.1至1.5％的量的反应催化剂；(e)按重量计约0.1至1.5％的量的润湿添加剂；(f)按重量计约1.0至1.5％的量的颜料；(g)按重量计约5至20％的量的溶剂，本文中所有按重量计的％是基于组分(a)-(g)的总重量，和作为硬化剂的六亚甲基二异氰酸酯三聚物树脂。
优选地，基于己内酯改性的丙烯酰基树脂的总重量，(a)己内酯改性的丙烯酰基树脂可以具有约70wt％的固体含量，且己内酯改性的丙烯酰基树脂的重均分子量可以是约8,000至20,000，并且羟基基团含量可以是约1至4％。
优选地，基于丙烯酰基多元醇的总重量，(b)丙烯酰基多元醇可以具有约55wt％的固体含量，丙烯酰基多元醇的重均分子量可以是约12,000至25,000，羟基基团含量可以是约0.2至2％，以及丙烯酰基多元醇的玻璃化转变温度是约70至80℃。
优选地，(c)聚氨酯树脂可以具有约0.5至1.0％的羟基基团含量，以及聚氨酯树脂的重均分子量是约40,000至43,000，并且基于聚氨酯树脂的总重量，聚氨酯树脂具有约70至80wt％的固体含量。
优选地，反应催化剂(d)可以是二月桂酸二丁基锡。
(a)己内酯改性的丙烯酰基树脂、(b)丙烯酰基多元醇、(c)聚氨酯树脂、(d)反应催化剂、(e)润湿添加剂、(f)颜料、和(g)溶剂的总量与硬化剂的混合重量比可以是约2:1至4:1。
优选地，涂覆组合物的福特杯(ford cup)(福特杯#4，25℃)粘度可以是约18至20秒。
涂覆组合物可以是透明的。可替换地，涂覆组合物可以是不透明的。可以通过用于涂覆组合物的颜料的类型或浓度适当地调节决定透明或不透明的透射率。
如本文所使用的，术语“透明的”材料或“透明的”树脂可以是指具有如可见光的光的一部分的显著透射率的材料。例如，可见光的显著量如约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％、约99％或其更大的可以透过或穿过透明材料或树脂。
如本文所使用的，术语“不透明的”材料或“不透明的”树脂可以是指阻挡或筛选如可见光的光的一部分的显著透射率的材料。可替换地，不透明材料或树脂可以反射显著透射部分的光。例如，可见光的显著量如约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％、约99％或其更大的可以被不透明的材料或树脂阻挡或反射。
因此，可以将钢化玻璃制造为当钢化玻璃破裂时具有防震落功能。本发明的钢化玻璃可以包括：可以在钢化玻璃的表面上形成的底漆层(primer layer)；和底漆层上的包含如本文所描述的涂覆组合物的涂层。
可以通过用硅烷底漆涂覆合适地形成底漆层。
可以在钢化玻璃和底漆层之间形成预底漆层(前底漆层，pre-primer layer)，且预底漆层是用硅烷底漆形成的透明层。
优选地，可以在钢化玻璃的外缘形成约5至15cm宽的底漆层。
优选地，涂层可以具有约50至80μm的平均厚度，并且可以将涂层涂覆在可以形成底漆层的部分上或可以涂覆在包括底漆层的钢化玻璃的前表面上。
在一个优选的方面，本发明可以提供制造钢化玻璃的方法。该方法可以包括：在钢化玻璃的一个或多个表面上涂覆底漆以形成底漆层；将涂覆组合物涂覆在底漆层上以及在约70至90℃的合适温度下硬化涂覆组合物约20至40分钟。
在一个优选的方面，本发明提供了包括含有如上所述的涂覆组合物的钢化玻璃的车辆部件。优选地，车辆部件可以是车辆全景车顶。
进一步提供了包含如上所述的涂覆组合物的车辆。
下面将讨论本发明的其他方面和优选实施方式。
因此，根据本发明的涂覆组合物可以具有高图像清晰度，且涂覆对象(例如钢化玻璃)的外观在涂覆之后可以看起来良好。另外，钢化玻璃的外观可以不受影响。
当将本发明的涂覆组合物应用于钢化玻璃时，通过除去形成在传统钢化玻璃上并具有弱强度的陶瓷部件和引入聚氨酯涂层可以增强耐震功能。因此，可以保护车辆中的乘客。
附图说明
现将参照在附图中示出的本发明的某些示例性实施方式详细地描述本发明的上述和其他特征，下文仅通过说明的方式给出了附图，并且因此附图不限制本发明，并且其中：
图1是示出了传统的全景车顶玻璃的截面图；
图2示出了当玻璃破裂时具有耐震功能的传统的钢化玻璃；
图3A示出了根据本发明的示例性实施方式的包含示例性涂覆组合物以及清底漆(清晰底漆，clear primer)和黑色底漆(black primer)的示例性钢化玻璃；图3B示出了根据本发明的示例性实施方式的包含示例性涂覆组合物以及透明底漆的示例性钢化玻璃；
图4A示出了具有陶瓷部件的传统的钢化玻璃破裂处的状态，其中，左图示出了玻璃陶瓷部件以及右图示出了当钢化玻璃破裂时的状态；以及图4B示出了根据本发明的示例性实施方式除去了陶瓷部件的示例性钢化玻璃破裂处的状态，其中，左图示出了PU涂层结构以及右图示出了当破裂时耐震。
应当理解，附图不必按比例绘制，并呈现了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。在本文中公开的本发明的具体设计特征包括例如，将部分地由特定的预期应用和使用环境确定的具体的尺寸、方向、位置和形状。
在附图中，贯穿附图的一些图，参考数字指的是本发明的相同或等效部件。
具体实施方式
本文所使用的术语仅是出于描述具体的示例性实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非上下文另外明确指出，否则本文所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解，当在说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指定规定的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括所相关的列举项目中的一个或多个的任何和所有组合。
除非特定地陈述或从上下文明显可见，否则如本文所使用的，术语“约”应被理解为在本领域中标准公差的范围内，例如，在平均值的2个标准偏差内。可以将“约”理解为在陈述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非从上下文中是清楚的，否则本文所提供的所有数值可由术语“约”修饰。
应当理解，如本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、多种商用车的通常的机动车辆，包括各种艇和船、航空器等的水运工具，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其他代用燃料车辆(例如，源自除石油之外的资源的燃料)。如本文中提及的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动力车辆。
现在，将在下文中详细地参照本发明的各种示例性实施方式，其实施例以附图说明并且在以下描述。尽管将结合示例性实施方式描述本发明，但是应理解本发明的说明不旨在将本发明限于那些示例性实施方式。相反地，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且还涵盖各种替代、改变、等价物和其它实施方式，它们可以包含在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。
以下将作为实施方式的一个实施例描述本发明。
根据本发明用于耐震玻璃的涂覆组合物可以包含(a)按重量计约50至60％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂、(b)按重量计约10至20％的量的丙烯酰基多元醇、(c)按重量计约10至20％的量的聚氨酯树脂、(d)按重量计约0.1至1.5％的量的反应催化剂、(e)按重量计约0.1至1.5％的量的润湿添加剂、(f)按重量计约1.0至1.5％的量的颜料和(g)按重量计约5至20％的量的溶剂，所有按重量计的％是基于组分(a)-(g)的总重量。特别地，涂覆组合物可以包含六亚甲基二异氰酸酯三聚物树脂作为硬化剂。
涂覆组合物的主要组分是指组分(a)-(g)的总量(重量)，即(a)己内酯改性的丙烯酰基树脂、(b)丙烯酰基多元醇、(c)聚氨酯树脂、(d)反应催化剂、(e)润湿添加剂、(f)颜料、和(g)溶剂的总重量。
对于丙烯酰基树脂，通过使用热分解引发剂自由基聚合各种单体可以在溶液中合适地制备聚合物，其中，以上单体(例如丙烯酸类或乙烯基类单体)具有双键。
优选地，丙烯酸类或乙烯基类单体可以是选自由以下组成的组中的一种或多种：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯和甲基丙烯酸月桂基酯，其是非官能的单体。合适的羧基官能团单体可以是选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸和亚氯酸组成的组中的一种或多种。合适的羟基基团单体可以是选自由甲基丙烯酸2-羟基酯、丙烯酸羟基丙基酯、丙烯酸4-羟基丁基酯和丙烯酸2-羟基乙基酯组成的组中的一种或多种。另外，合适的乙烯基类单体可以是选自由丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈和乙酸乙烯酯组成的组中的一种或多种。
优选地，可以使用己内酯三醇合成己内酯改性的丙烯酰基树脂。合成的树脂可以具有良好的弹性和耐刮擦性。与具有相同的玻璃化转变温度(Tg)的丙烯酰基树脂相比，合成的树脂可以具有良好的硬度和耐化学性以及良好的弹性恢复力和良好的拉伸强度。
本文所使用的己内酯改性的丙烯酰基树脂(a)可以是低粘度类的丙烯酰基树脂，其中，基于己内酯改性的丙烯酰基树脂的总重量，固体含量可以是约70wt％，其重均分子量可以是约8,000至20,000，以及羟基基团的含量可以是1至4％，且其玻璃化转变温度可以是约-10至20℃。优选地，基于主要组分的总重量，可以包含按重量计约50至60％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂。
如果己内酯改性的丙烯酰基树脂的重均分子量小于约8,000，则可以存在保证可靠性的限制。如果己内酯改性的丙烯酰基树脂的重均分子量大于约20,000，则其商品化可能不佳，且可加工性可能具有限制。因此优选的是在以上范围内使用己内酯改性的丙烯酰基树脂。
此外，如果羟基基团的含量小于约1％，则可能存在其与异氰酸酯反应之后形成交联密度的限制，并因此难以得到弹性。如果羟基基团的含量大于约4％，则可能存在当与硬化剂混合时的适用期的限制，所以应当在以上范围内使用丙烯酰基树脂。此外，对于玻璃化转变温度，可以在以上范围内使用树脂以使弹性最大化。
此外，当包含小于按重量计约50％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂时，耐冲击性和弹性恢复力可能降低。当包含大于按重量计约60％的量的己内酯改性的丙烯酸类树脂时，在形成涂层期间可能出现粘性现象(tacky phenomenon)。因此，反应性、耐候性和涂漆可加工性可能降低。所以优选的是在以上范围内使用。
接下来，对于作为丙烯酰基树脂的丙烯酰基多元醇，通过使用热分解引发剂在溶液中自由基聚合具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的乙烯基类双键的各种单体可以合适地制备聚合物。
基于丙烯酰基多元醇的总重量，本文所使用的丙烯酰基多元醇(b)优选地可以具有55wt％的固体含量，丙烯酰基多元醇的重均分子量可以是约12,000至25,000，丙烯酰基多元醇可以具有0.2至2％的羟基基团含量，且其玻璃化转变温度可以是约70至80℃。
当丙烯酰基多元醇的重均分子量低于约12,000时，则可能存在达到以上玻璃化转变温度的限制。当丙烯酰基多元醇的重均分子量大于约25,000时，则丙烯酰基多元醇可以在树脂合成期间固化(例如凝胶)。为此，优选的是在以上分子范围内合成和使用它。当羟基基团的含量小于约0.2％时，则可能存在得到可靠性的限制且反应性可能降低。当羟基基团的含量大于约2％时，形成的具有高反应性的涂层的耐冲击性可能降低，所以使用以上范围内的丙烯酰基多元醇。
优选地，相对于主要组分的总重量，可以使用按重量计约10至20％的量的丙烯酰基多元醇。当包含按重量计小于约10％的丙烯酰基多元醇时，涂层可能变粘并因此耐水性可能降低。当包含按重量计大于约20％的丙烯酰基多元醇时，在输入时外观可能看起来不良，且涂层可能硬化。因此，伸长率和弹性恢复力可能降低，所以应当在以上范围内使用。
通过使聚碳酸酯多元醇与异氰酸酯反应可以适当地合成根据本发明的聚氨酯树脂(c)。例如，基于聚氨酯树脂的总重量，通过反应按重量计约5至30％的量的异氰酸酯、按重量计约2至10％的量的聚碳酸酯多元醇、按重量计约30至60％的量的聚酯二醇和按重量计约5至25％的量的溶剂可以制备聚氨酯树脂(c)。
异氰酸酯可以具有两个或更多个平均官能团。异氰酸酯适当地可以包括选自由甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和诱导自以上的多官能的异氰酸酯组成的组。优选地，异氰酸酯适当地可以包括可以选自由异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯组成的组中的一种或多种。此外，聚碳酸酯多元醇可以是具有约500至5,000的重均分子量的多元醇，从而满足耐冲击性和耐候性。
本文所使用的聚氨酯树脂(c)优选地包含约0.5至1％的量的羟基基团值，以及聚氨酯树脂的重均分子量适当地可以是约40,000至43,000，且基于聚氨酯树脂的总重量，聚氨酯树脂可以包含约70至80wt％的固体含量。
当聚氨酯树脂的羟基基团小于约0.5％时，可以与异氰酸酯反应的羟基基团的含量可能降低，并因此反应性可能显著降低。当聚氨酯树脂的羟基基团大于约1％时，可能存在得到聚氨酯树脂的弹性性能的限制。当聚氨酯树脂的重均分子量小于约40,000时，耐震功能的效果可能不够充分。当聚氨酯树脂的重均分子量大于约43,000时，可能存在当在合成过程中合成和使用具有高粘度的聚氨酯树脂时的限制。因此优选地使用在以上范围内的聚氨酯树脂。
基于主要组分的总重量，可以包含按重量计约10至20％的量的聚氨酯树脂。当包含按重量计小于约10％的聚氨酯树脂时，耐冲击性、恢复力和耐候性可能降低。当包含按重量计大于约20％的聚氨酯树脂时，在输入时外观可能看起来不良，且涂漆可加工性可能变得不良。因此优选地在以上范围内使用。
反应催化剂(d)可以是聚氨酯反应催化剂(urethane reaction catalyst)。可以适当地将二月桂酸二丁基锡用于以上催化剂以提高羟基基团和硬化剂(异氰酸酯)之间的反应速度。当基于主要组分的总重量，添加大于约预定量、例如大于约1.5wt％的量的反应催化剂时，适用期可能降低，从而降低可加工性。因此，可以优选地使用按重量计约0.1至1.5％的量。
润湿添加剂(e)可以是聚二甲基硅氧烷添加剂以增强润湿性和在涂漆期间使涂层平坦。基于主要组分的总重量，可以包含按重量计约0.1至1.0％的量的润湿添加剂。
颜料(f)可以具有良好的透明度和良好的着色力，同时最小化涂漆工作期间由于分散的纳米尺寸的颗粒导致的污点的形成。以上颜料可以不限于此，且可以获得本发明的领域中主要使用的任何颜料。颜料可以是例如MIKUNI公司的HTP黑色产物(HTP BLACKproduct)。
溶剂(g)可以有助于更容易的涂漆工作并能够提供涂覆之后预定的平坦和通过调节溶剂的挥发速度提供良好的外观。基于主要组分的总重量，可以包含按重量计约5至20％、或特别地按重量计约10～15％溶剂的量的溶剂。
涂覆组合物优选地可以进一步包含硬化剂，且可以适当地将具有良好的非黄化型和良好的耐候性的六亚甲基二异氰酸酯用作硬化剂。可以以约2:1至4:1的重量比混合包含(a)己内酯改性的丙烯酰基树脂、(b)丙烯酰基多元醇、(c)聚氨酯树脂、(d)反应催化剂、(e)润湿添加剂、(f)颜料、和(g)溶剂的涂覆组合物的主要组分和硬化剂，且合适地，可以使用稀释溶剂。优选地，稀释溶剂的福特杯(福特杯#4，25℃)粘度是18～20秒。
当以上粘度小于约18.0秒时，涂料可能在涂漆工作期间流下，所以可能存在得到期望厚度的限制。当以上粘度大于约20.0秒时，由于高粘度，外观(平坦性)可能看起来不良。所以，采用以上范围内的涂覆组合物。
为了得到对玻璃良好的附接性，可以首先涂覆底漆层如硅烷底漆(BETASEALTM43518，Dow corporation，USA)，然后可以在其上涂覆本发明的涂覆组合物，从而形成能够增强钢化玻璃的强度的涂层。
优选地，本发明提供了当钢化玻璃破裂时具有耐震功能的钢化玻璃。制备的耐震钢化玻璃可以包括：形成在钢化玻璃的表面上的底漆层；和包含涂覆组合物并形成在以上底漆层上的涂层。
此外，本发明提供了用于制造当钢化玻璃破裂时具有耐震功能的钢化玻璃的方法。优选地，可以在钢化玻璃的表面上涂覆黑色或透明的硅烷底漆，并可以在约70至90℃的温度下涂覆和硬化涂覆组合物约20至40分钟，从而形成聚氨酯涂层。
如上所述的，底漆层可以是提供为得到对玻璃的良好附接的硅烷底漆。可以在钢化玻璃的一个表面上涂覆约1μm的底漆层，并可以在室温下保持该设置约5分钟，以及可以涂覆具有以上耐震功能的涂覆组合物，从而在除去用于相关技术的陶瓷部件的同时增强钢化玻璃的强度。
通过涂覆具有耐震功能的涂覆组合物形成的聚氨酯涂层可以具有约50至80μm的平均厚度，且可以仅在形成底漆层的部分上涂覆或可以在包括以上底漆层的钢化玻璃的前表面上涂覆聚氨酯涂层。
图3A和图3B是示出了根据本发明的钢化玻璃的截面图。本发明能够提供具有图3A和图3B示出的两种构造的钢化玻璃。
如图3A所示，当在钢化层的外缘上形成约10至15cm宽的黑色底漆层时，可以进一步提供透明的预底漆层。可以在包括底漆层的钢化玻璃的前表面上涂覆透明的(聚氨酯)涂层。
如图3B所示，当在钢化玻璃的外缘上形成约10至15cm宽的透明的底漆层时，可以仅在形成底漆层的部分上涂覆黑色(聚氨酯)涂层。
在以上钢化玻璃中，由于除去了陶瓷部件并涂覆了包含聚氨酯树脂的涂覆组合物，冲击吸收(impact absorption)可以改善，从而改善强度。在将在之后描述的测试之后确认了这些结果。
包含涂覆组合物的涂层适当地可以具有约50至80μm的平均厚度。当在基板(例如钢化玻璃)上涂覆黑色或透明的硅烷底漆时，可以在约70至90℃的温度下涂覆和硬化耐震玻璃涂覆组合物约20至40分钟。当涂层的厚度小于约50μm时，耐冲击性可能退化，以及当涂层的厚度大于约80μm时，在涂层形成期间在材料的端部可以形成涂层的不必要的小块(tiny lump)。因此以上范围可以是优选的。
作为代表性的实例，可以将制造的钢化玻璃用于车辆的全景车顶。与传统的钢化玻璃相比，根据本发明的钢化玻璃能够提供平均增强大于约30％的强度，从而有效保护乘客。
以下将与实施方式一起详细地描述本发明。提供这些实施方式仅是出于说明目的，且本发明的范围不限于此。
实施例
制造实施例1～2和比较制造实施例1-5：制造耐震玻璃涂覆组合物
通过混合表1所示的组分和含量制备主要组分。硬化剂是HI-100(BASF，USA)。以3:1的重量比混合主要组分和硬化剂，并通过混合乙酸酯和酮制备稀释溶剂。福特杯(福特杯#4，25℃)的粘度是20秒。
表1
主要组分的组成(单位：按重量计％)
Figure BDA0001160069750000141
比较实施例1～5和实施例1～2：制造钢化玻璃
使用比较例1-5和实施例1-2中制造的聚氨酯涂覆组合物制造当钢化玻璃破裂时具有耐震功能的钢化玻璃。
更具体地，在具有2.6-5mm厚度的钢化玻璃的一个表面上涂覆约1μm的硅烷底漆(BETASEALTM 43518，Dow corporation，USA)，并将该设置保持在室温下约5分钟，在80℃的温度下涂覆和硬化包含实施例1～2和比较例1-5中制备的包含聚氨酯树脂的涂覆组合物30分钟以形成涂层。因此，制造具有如图4B所示的构造的钢化玻璃。
测试实施例：物理性质的测量
通过以下物理性质评估方法使比较例1-5和实施例1-2中制备的钢化玻璃经受物理性质测量，且测量结果示于表2中。
(1)图像清晰度的测量：使用BYK GARDNER Corporation的波形扫描-DOI(wavescan-DOI)测量图像清晰度。在此，比较意指光泽度、图像清晰度和桔皮(orange peel)的总等级的CF值。
(2)涂层粘着状态的测量：将PEP膜放置在涂层测试片上，并用300g的重量挤压它，在除去膜之后检查任何存在的粘着状态(标记)。以1-5级进行评估，其中，1是指标记没有消失，以及5是指没有标记。
(3)弹性恢复比的测量：根据ASTM D 412标准进行测试。更具体地，制备Dumbell型测试片，以及在ASTM D 412D型的测试片上标记30.0mm检查点(L1)，以及将90％伸长的状态保持10分钟，以及除去夹子，并将其单独置于平整地方10分钟，并再次测量刻度标记之间的距离(L0)，以及检查弹性恢复比。
Figure BDA0001160069750000151
(4)伸长率的测量(断裂伸长率)：根据ISO 527-1标准制备5个测试片，并测量涂层的断裂伸长率。
(5)耐热性的测量：将测试片单独置于90±2℃的温度的测试温度条件的腔室中300小时并取出，进行外观评估和初始附接测试。
(6)耐候性的测量：根据SAE J1960扫描2500kJ/m2之后检查外观的任何变化。
表2
物理性质测量的结果
Figure BDA0001160069750000161
从表2看出，比较例1是使用过量的己内酯改性的丙烯酰基树脂的情况。弹性恢复比和断裂伸长率是良好的。确认即使使用少量的聚氨酯树脂，弹性相关的项目大多数是良好的，但是涉及涂层的可靠性的耐热性、耐水性和耐候性大幅度退化。比较例2是使用少量己内酯改性的丙烯酰基树脂和使用过量的丙烯酰基多元醇树脂的情况。在这种情况下，确认满足了耐候性，但是弹性相关的项目大幅度退化。
比较例3是不使用聚氨酯树脂的情况。粘着状态是良好的，但是弹性恢复比退化，以及特别地耐候性退化。比较例4是不使用丙烯酰基多元醇并使用非常多的聚氨酯树脂的情况。在这种情况下，确认图像清晰度和弹性恢复比是良好的，但是交联密度降低。因此，耐水性不良，以及粘着状态的水平提高。
比较例5是使用少量己内酯改性的丙烯酰基树脂以及增加了丙烯酰基多元醇和聚氨酯树脂的含量的情况。耐热性、耐水性和耐候性得到满足，且粘着状态良好，但是已知最影响弹性的己内酯改性的丙烯酰基树脂的含量降低，所以弹性恢复比和图像清晰度退化。
根据本发明的实施例1和2，该含量的己内酯改性的丙烯酰基树脂、丙烯酰基多元醇和聚氨酯树脂是最佳使用的。确认对应于外观项目的图像清晰度良好，作为弹性项目的弹性恢复比和断裂伸长率升高，且粘着状态最小化，以及涉及涂层的耐用性的耐热性、耐水性和耐候性得到满足。
根据本发明的涂覆组合物因此能够增强钢化玻璃的强度。因此，涂覆组合物可以提供车辆的玻璃组分领域要求的增强的耐冲击性和可靠性，所以当玻璃破裂时可以安全地保护车辆中的乘客不受玻璃震落的伤害。
参照本发明的各种示例性实施方式，已经详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解的是，在没有背离本发明的原理和精神的情况下，可以在这些实施方式中做出改变，本发明的范围限定在所附权利要求和其等价物中。

Claims (18)

1.一种涂覆组合物，包含：
(a)按重量计50至60％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂；
(b)按重量计10至20％的量的丙烯酰基多元醇；
(c)按重量计10至20％的量的聚氨酯树脂；
(d)按重量计0.1至1.5％的量的反应催化剂；
(e)按重量计0.1至1.5％的量的润湿添加剂；
(f)按重量计1.0至1.5％的量的颜料；以及
(g)按重量计5至20％的量的溶剂，
所有按重量计的％是基于组分(a)-(g)的总重量，
其中，所述涂覆组合物进一步包含作为硬化剂的六亚甲基二异氰酸酯三聚物树脂。
2.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，基于所述己内酯改性的丙烯酰基树脂的总重量，所述己内酯改性的丙烯酰基树脂(a)具有70wt％的固体含量，所述己内酯改性的丙烯酰基树脂的重均分子量是8,000至20,000，并且羟基基团含量是1至4％。
3.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，基于所述丙烯酰基多元醇的总重量，所述丙烯酰基多元醇(b)具有55wt％的固体含量，所述丙烯酰基多元醇的重均分子量是12,000至25,000，羟基基团含量是0.2至2％，并且所述丙烯酰基多元醇的玻璃化转变温度是70至80℃。
4.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，基于所述聚氨酯树脂的总重量，所述聚氨酯树脂(c)具有0.5至1.0wt％的羟基基团含量，所述聚氨酯树脂的重均分子量是40,000至43,000，并且所述聚氨酯树脂具有70至80％的固体含量。
5.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，所述反应催化剂(d)是二月桂酸二丁基锡。
6.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，所述己内酯改性的丙烯酰基树脂(a)、所述丙烯酰基多元醇(b)、所述聚氨酯树脂(c)、所述反应催化剂(d)、所述润湿添加剂(e)、所述颜料(f)、以及所述溶剂(g)的总重量与所述硬化剂之间的混合重量比是2:1至4:1。
7.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，所述涂覆组合物在25℃下的福特杯粘度是18至20秒。
8.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，所述涂覆组合物是透明的。
9.根据权利要求1所述的涂覆组合物，其中，所述涂覆组合物是不透明的。
10.根据权利要求1所述的涂覆组合物，由以下组成：
(a)按重量计50至60％的量的己内酯改性的丙烯酰基树脂；
(b)按重量计10至20％的量的丙烯酰基多元醇；
(c)按重量计10至20％的量的聚氨酯树脂；
(d)按重量计0.1至1.5％的量的反应催化剂；
(e)按重量计0.1至1.5％的量的润湿添加剂；
(f)按重量计1.0至1.5％的量的颜料；以及
(g)按重量计5至20％的量的溶剂，
所有按重量计的％是基于组分(a)-(g)的总重量，
其中，所述涂覆组合物进一步包含作为硬化剂的六亚甲基二异氰酸酯三聚物树脂。
11.一种钢化玻璃，包括：
钢化玻璃；
形成在所述钢化玻璃的表面上的底漆层；以及
包含权利要求1所述的涂覆组合物并且涂覆在所述底漆层上的涂层。
12.根据权利要求11所述的钢化玻璃，其中，通过用硅烷底漆涂覆来形成所述底漆层。
13.根据权利要求11所述的钢化玻璃，其中，在所述钢化玻璃和所述底漆层之间形成预底漆层，并且所述预底漆层是用硅烷底漆形成的透明层。
14.根据权利要求11所述的钢化玻璃，其中，在所述钢化玻璃的外缘处以5至15cm的宽度形成所述底漆层。
15.根据权利要求11所述的钢化玻璃，其中，所述涂层具有50至80μm的平均厚度，并且将所述涂覆组合物涂覆在形成所述底漆层的部分或涂覆在包括所述底漆层的所述钢化玻璃的前表面上。
16.一种制造钢化玻璃的方法，包括：
在钢化玻璃的表面上涂覆底漆以形成底漆层；
在所述底漆层上涂覆权利要求1所述的涂覆组合物；以及
在70至90℃的温度下将所述涂覆组合物硬化20至40分钟。
17.一种包括权利要求12所述的钢化玻璃的车辆全景车顶。
18.一种包含权利要求1所述的涂覆组合物的车辆。
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