TWI389990B - 塗料組合物及改良塗料對聚合基材之黏著性的方法 - Google Patents

塗料組合物及改良塗料對聚合基材之黏著性的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI389990B
TWI389990B TW097112390A TW97112390A TWI389990B TW I389990 B TWI389990 B TW I389990B TW 097112390 A TW097112390 A TW 097112390A TW 97112390 A TW97112390 A TW 97112390A TW I389990 B TWI389990 B TW I389990B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
coating composition
substrate
chemical etchant
coating
volatile chemical
Prior art date
Application number
TW097112390A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200904917A (en
Inventor
Constantine A Kondos
Michael P Makowski
Original Assignee
Ppg Ind Ohio Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ppg Ind Ohio Inc filed Critical Ppg Ind Ohio Inc
Publication of TW200904917A publication Critical patent/TW200904917A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI389990B publication Critical patent/TWI389990B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • C09D133/066—Copolymers with monomers not covered by C09D133/06 containing -OH groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2377/00—Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

塗料組合物及改良塗料對聚合基材之黏著性的方法
本發明係關於塗料組合物。更具體而言，本發明係關於包括以下之塗料組合物：(a)成膜樹脂；(b)非揮發性化學蝕刻劑；及(c)增溶劑。
本申請案主張2007年4月4日申請之美國臨時專利申請案第60/910,043號之權利。
聚合材料(例如聚醯胺)可用於多種應用中，例如製造汽車部件及配件、容器、消費型電子裝置、家用器具及其他商業物品。近來，用(例如)玻璃纖維強化之聚醯胺可用於構建該等物件。此強化提高聚醯胺之剛度、強度及/或耐熱性，由此提供在多種應用中更合意之材料。
經常期望用一或多種塗料塗佈由該等材料製得之物件來裝飾及/或保護其表面以使其在暴露於(例如)大氣天氣條件(例如日光、濕氣、熱及冷)時免於降解。為獲得更持久且更耐用部件，期望該等塗料可與物件表面良好地黏著。
在許多情況下，將黏著促進層用於諸如聚醯胺基材等聚合基材上以改良隨後對其施用之塗料之黏著性。在許多情況下，該等黏著促進層係自包括氯化聚烯烴及/或環氧樹脂－胺化學物質之聚合物形成。遺憾的是，該等層之黏著性能並非完全可靠，尤其在將其施用至上述類型強化聚醯胺基材時。
因此，期望可提供塗料組合物，其能提供與包括強化聚 醯胺基材之聚合基材黏著之塗料，且其適合施加後續塗料。
在某些態樣中，本發明係關於包括以下之塗料組合物：(a)成膜樹脂；(b)非揮發性化學蝕刻劑；及(c)增溶劑。
在某些態樣中，本發明係關於適合施用於諸如聚醯胺基材等聚合基材之塗料組合物，其中該塗料組合物包括：(a)成膜樹脂；(b)非揮發性化學蝕刻劑；及(c)增溶劑，其中組份(b)及(c)及基材各自經選擇以獲得不超過2之Y值，其中Y係根據以下方程式計算：Y＝－29.7＋(0.28×A)＋(－15.75×B)＋(0.16×(A×C))＋(0.30×(D×E))，其中：A係增溶劑之分子量；B係增溶劑與基材之間之成對交互作用能；C係非揮發性化學蝕刻劑與增溶劑之間之成對交互作用能；D係增溶劑中之孤對電子數；且E係非揮發性化學蝕刻劑與基材之間之成對交互作用能。
在其他態樣中，本發明係關於改良塗料對諸如聚醯胺基材(包括強化聚醯胺基材)等聚合基材之黏著性之方法。該等方法包括：(a)將第一塗料直接沈積至至少部分基材上，其中第一塗料係用包括以下之塗料組合物沈積：(i)成膜樹脂；(ii)非揮發性化學蝕刻劑；及(iii)增溶劑；及(b)將第二塗料直接沈積至至少部分第一塗料上。
本發明亦尤其係關於相關所塗佈基材。
出於下文詳細闡述之目的，應理解本發明可採取各種替代變更形式及步驟順序，但其中明確說明相反之情況除外。此外，除任何操作性實例或另外表明之情況外，在一般化學式中表示(例如)部分及在說明及申請專利範圍中表示所用成份之量之所有數字應理解為在所有實例中皆經詞語"約"修飾。因此，除非表明相反含義，否則列於以下說明及隨附申請專利範圍中之數字參數係近似值，其可根據藉由本發明獲得之期望特性而變化。無論如何，且並非試圖限制申請專利範圍等效項之原則的應用，每一數字參數皆應至少根據所報道的有效位之數量且藉由使用普通舍入技術來解釋。
儘管闡述本發明廣泛範圍之數字範圍及參數係近似值，但盡可能精確地報導具體實例中所述數值。然而，任何數值固有包含必然由其各自測試量測中存在之標準偏差引起的一定誤差。
而且，應理解本文所述之任一數值範圍皆意欲包括其中所包含之所有子範圍。舉例而言，"1至10"之範圍意欲包含介於(且包含)所述最小值1與所述最大值10間之全部子範圍，即該等子範圍具有等於或大於1之最小值及等於或小於10之最大值。
在此申請案中，除非另有特別說明，否則使用單數包括複數且複數涵蓋單數。此外，除非另有明確說明，在本申請案中使用"或"意指"及/或"，即使在某些實例中可明確使用"及/或"。
本發明某些實施例係關於塗料組合物。更具體而言，本發明某些實施例係關於能提供可與諸如聚醯胺基材(包括強化聚醯胺基材)等聚合基材黏著之塗料之塗料組合物。
本文所用術語"聚醯胺基材"係指自包括下式重複單元之聚合物構建之基材：，其中R係氫或烷基。聚酸胺可為鏈中以脂肪族、環脂族或芳香族基團為主之一大類聚醯胺中之任一種。其形式可表示為二元胺與二元酸及/或二醯氯之縮合產物、胺基酸(例如ω－胺基十一酸)之自縮合產物、或環狀內醯胺(例如己內醯胺、十二內醯胺、或吡咯啶酮)之開環反應產物。其可含有一或多個伸烷基、伸芳基或伸芳烷基重複單元。聚醯胺可為晶體或非晶形。在某些實施例中，聚醯胺基材包含具有4至12個碳原子之伸烷基重複單元的結晶聚醯胺，例如聚(己內醯胺)(稱為耐綸6)、聚(十二內醯胺)(稱為耐綸12)、聚(ω－胺基十一酸)(稱為耐綸11)、聚(己二醯己二胺)(稱為耐綸6.6)、聚(癸二醯己二胺)(稱為耐綸6.10)、及/或伸烷基/伸芳基共聚醯胺，例如由間－苯二甲基二胺與己二酸製得者(耐綸MXD6)。亦可使用非晶形聚醯胺，例如衍生自異佛爾酮二胺或三甲基環己烷二胺之彼等物。該等非晶形聚醯胺之實例包括GrilamidTR等級，例如TR 55及TR 90，其係透明非晶型熱塑性塑料，其可自EMS－Chemie公司，Sumter,South Carolina購得。亦可利用聚醯胺摻合物。
本文所用術語"強化聚醯胺基材"係指自經由以下方法強 化之聚醯胺構建之聚醯胺基材：引入(例如)纖維材料(例如玻璃纖維或碳纖維)或無機填充物(例如碳酸鈣)以產生相對於未引入該等強化材料之類似聚醯胺具有增強剛度、強度及/或耐熱性之聚醯胺。根據本發明某些實施例，經強化聚醯胺適合用作基材材料，其可在市場上購得且包括(例如)可以商品名IXEF自Solvay Advanced Polymers購得之彼等材料，且包括(例如)IXEF 1000、1500、1600、2000、2500、3000及5000系列產品：以商品名Grilamid、Grivory、Grilon及Grilflex購自EMS－Chemie公司，Sumter，South Carolina之彼等材料；及例如以商品名Thermx及Minion自DuPont Engineered Polymers出售之彼等物。
如某些實施例中所述，本發明塗料組合物包含成膜樹脂。本文所用術語"成膜樹脂"係指在去除存於組合物中之任何稀釋劑或載劑後或在環境溫度或高溫下固化後可於至少基板之水平表面上形成自承式連續膜之樹脂。
本發明塗料組合物可包含業內已知各種熱塑性及/或熱固性成膜樹脂中之任一種。此外，該等塗料組合物可為水基或溶劑基液態組合物。
適合引入於本發明塗料組合物之成膜樹脂包括(但不限於)通常用於汽車OEM塗料組合物、汽車修補漆塗料組合物、工業塗料組合物、建築塗料組合物、線圈塗料組合物及航空塗料組合物中之彼等物。
在某些實施例中，本發明塗料組合物包含熱塑性成膜樹 脂。本文所用術語"熱塑性成膜樹脂"係指包含不藉由共價鍵連接且因此在加熱時可經受液體流動並可溶於溶劑中之聚合組份的樹脂。
適宜熱塑性成膜樹脂包括(但不限於)熱塑性聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯)、聚醯胺(例如耐綸)、熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性聚酯、丙烯酸聚合物、乙烯基聚合物、聚碳酸酯、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯("ABS")共聚物、乙烯丙烯二烯三元共聚物("EPDM")橡膠、共聚物、及上述任一種之混合物。在某些實施例中，熱塑性成膜樹脂包含鹵化聚烯烴，例如氯化聚烯烴，包括(例如)選自氯化聚丙烯、氯化聚乙烯、氯化乙烯－乙酸乙烯共聚物中至少一種之氯化聚烯烴(例如乙烯－乙酸乙烯－氯乙烯共聚物)、其混合物及其共聚物。
在某些實施例中，引入本發明塗料組合物中之成膜樹脂包含熱固性成膜樹脂。本文所用術語"熱固性"係指在固化或交聯後不可逆"凝固"之樹脂，其中聚合組份之聚合物鏈係藉由共價鍵連接在一起。此特性通常與組合物成份之交聯反應相關，該反應經常係藉由(例如)加熱或輻射誘導，或在某些情況下此一反應係在環境條件下進行。一旦固化或交聯，熱固性樹脂在施加熱時將不會熔化且不溶於溶劑中。
適宜熱固性成膜樹脂包括(例如)丙烯酸聚合物、聚乙烯聚合物、酚醛塑料、聚酯聚合物、聚胺基甲酸酯聚合物、聚醯胺聚合物、聚醚聚合物、聚矽氧烷聚合物、其共聚物 及其混合物。一般而言，該等聚合物可為藉由熟習此項技術者已知任一方法製備之該等類型聚合物中任一種。該等聚合物可為溶劑型或係水可分散、可乳化、或具有有限水溶解度。成膜樹脂上之官能團可係選自各種反應性官能團中之任一種，其包括(例如)羧酸基團、胺基、環氧化物基團、羥基、巰基、胺基甲酸酯基團、醯胺基、脲基、異氰酸酯基團(包括封端異氰酸酯基團)、硫醇基、及其組合。
熱固性成膜樹脂通常包含交聯劑，其可係選自(例如)胺基塑料、聚異氰酸酯(包括封端異氰酸酯)、多環氧化物、β－羥烷基醯胺、多元酸、酸酐、有機金屬酸－功能材料、多胺、聚醯胺及上述任一種之混合物。
在某些實施例中，本發明塗料組合物包括含有輻射可固化官能團之成膜樹脂。本文所用術語"輻射可固化官能團"係指任一官能團，其在暴露於光化輻射(例如紫外輻射或電子束輻射)後可(例如)經由加成作用反應。該等基團之實例包括(但不限於)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基醚、乙烯系不飽和樹脂、馬來系不飽和聚酯、富馬酸酯、硫醇、烯烴、環氧樹脂及類似物。
成膜樹脂之適宜混合物亦可用於製備本發明塗料組合物。
如前所述，本發明塗料組合物包含非揮發性化學蝕刻劑。本文所用術語"化學蝕刻劑"係指以化學方式攻擊或蝕刻或塑化聚醯胺之材料。應瞭解，該等材料包括高極性化學物質，例如醇、酚、酸及金屬鹽溶液。參見Nylon Plastics Handbook(Kohan,Hanser/Gardner Publications公司，Cincinnati,1995，第62－67頁)。
然而，已發現僅某些"化學蝕刻劑"可用於提供能形成可與強化聚醯胺基材良好結合之塗料之塗料組合物。因此，本發明塗料組合物包含"非揮發性"化學蝕刻劑。本文所用術語"非揮發性"係指在使組合物沈積於基材上，然後使其暴露於180℉之溫度下至少30分鐘後，無法自組合物顯著去除之化學蝕刻劑。"不會顯著去除"意指在暴露於該等條件後不超過10重量%(例如不超過5重量%或在某些情況下不超過2.5重量%)之化學蝕刻劑可自組合物去除。
在某些實施例中，用於本發明塗料組合物中之非揮發性化學蝕刻劑包含非揮發性芳香族化合物，其包含經至少一個羥基及/或經羥基取代的取代基取代之芳香族環。適用於本發明之非揮發性化學蝕刻劑之實例係苯二醇之各種同分異構體，例如1,3－苯二醇(即間苯二酚)、1,2－苯二醇、苯三酚，及4－甲氧基酚之各種同分異構體。
在某些實施例中，用於本發明塗料組合物之非揮發性化學蝕刻劑包含無機金屬鹽，例如Zn、Co(II)、Cu(II)及/或Mn(II)之氯化物及/或Zn及Co(II)之硫氰酸鹽。
亦可使用任一上述非揮發性化學蝕刻劑之混合物。
在某些實施例中，非揮發性化學蝕刻劑以1－99重量%(例如15－65重量%)之量存於塗料組合物中，其中重量百分比係基於塗料組合物中樹脂固體之總重量。
除非揮發性化學蝕刻劑之外，本發明塗料組合物亦包含 增溶劑。應注意，已發現在無適宜增溶劑時於本發明塗料組合物中使用非揮發性化學蝕刻劑未顯示可有效形成能黏著強化聚醯胺基材之塗料。本文所用術語"增溶劑"係指能溶解非揮發性化學蝕刻劑且形成成膜樹脂與非揮發性化學蝕刻劑之混合物之材料，該混合物在環境溫度或高溫下係澄清溶液。具體而言，已發現適用於本發明之增溶劑包括於一定時間段內能使非揮發性化學蝕刻劑在塗料組合物中維持溶解形式之彼等材料，該時間段足以使蝕刻劑擴散至聚合基材(例如強化聚醯胺基材)中，且擴散程度足以提供可黏著至此一基材之塗料。
適用於本發明塗料組合物中之增溶劑之具體實例係苄醇、環己酮、乙氧基丙酸乙酯、二元酯(例如可自Aceto公司，Lake Success,New York購得之Ectasol DBE)、水、及某些(甲基)丙烯酸酯(例如1,6－己二醇二丙烯酸酯)。本文所用術語"(甲基)丙烯酸酯"意欲指丙烯酸酯及異丁烯酸酯二者。
在本發明塗料組合物之某些實施例中，非揮發性化學蝕刻劑及增溶劑係以使增溶劑能溶解上述非揮發性化學蝕刻劑之量存在。在某些實施例中，增溶劑及非揮發性化學蝕刻劑係以至少1：1之重量比存在，在某些情況下為1.5：1，且在其他情況下為至少2：1，在其他情況下為至少4：1。
在本發明塗料組合物之某些實施例中，不使非揮發性化學蝕刻劑與增溶劑彼此反應。舉例而言，在該等實施例中，塗料組合物不包括促進增溶劑與非揮發性化學蝕刻劑 之間任何反應之觸媒，及/或增溶劑及非揮發性化學蝕刻劑不在可促進此一反應之條件下組合。因此，在本發明該等實施例中，非揮發性化學蝕刻劑與增溶劑基本不反應，即在塗料組合物沈積於聚合基材上時，該等組份大部分不會彼此反應。
在本發明塗料組合物之某些實施例中，非揮發性化學蝕刻劑、增溶劑及基材羥選擇以使Y值不超過2，在某些情況下不超過1.6，且在其他情況下不超過1.2，其中Y係根據以下方程式(1)來計算：Y＝－29.7＋(0.28×A)＋(－15.75×B)＋(0.16×(A×C))＋(0.30×(D×E))。(I)
在上述方程式中，A係增溶劑之分子量；B係增溶劑與基材之間之成對交互作用能；C係非揮發性化學蝕刻劑與增溶劑之間之成對交互作用能；D係增溶劑中之孤對電子數；且E係非揮發性化學蝕刻劑與基材之間之成對交互作用能。本文所用術語"孤對電子"意指原子最外層電子對，其未用於鍵結且在某些情況下其使原子可與缺電子的原子、離子或分子鍵結形成配位共價鍵，其中該等孤對電子提供兩個成鍵電子。
在研發鑒定適用於本發明之非揮發性化學蝕刻劑及增溶劑之組合之數學模型中，計算非揮發性化學蝕刻劑、增溶劑及基材之每個二元組合之成對交互作用能。成對交互作用能(有時稱為鍵結能)可闡述為當兩種化學物質在(例如)溶液、摻合物或疏鬆材料中非常接近時，其間熱力學引力或斥力之量度。若將一組三種物質命名為"a"、"b"及"c"， 則可將以下成對交互作用能定義為標識所討論之兩種成對物質：Eab 、Eac 及Ebc 。出於本發明之目的，Eab 係指非揮發性化學蝕刻劑與增溶劑之間之成對交互作用能，Eac 係指非揮發性化學蝕刻劑與基材之間之成對交互作用能，且Ebc 係指增溶劑與基材之間之成對交互作用能。
在含有多種物質之系統中，據信該等成對交互作用能可闡述何種物質組合可獲得最有利熱力學交互作用。成對交互作用能係使用蒙特卡羅(Monte Carlo)裝箱算法對每種參與化合物及參與化合物對可獲得之三維空間構型取樣經由分子模擬(其中使化學化合物對彼此緊密靠近)來測定。使用以力場為基礎之經典力學方法來評估化合物對之總勢能以確定在給定化合物對構型整體中之能量分佈函數。出於本發明之目的，使用Materials Studio 之Blends Module 軟體4.1.0.0版測定成對交互作用能，其可自Accelrys Software公司，San Diego California購得。在Blends Module 中，選擇Binding Energies (鍵結能)選項，其為每組用戶界定之輸入物質產生成對交互作用能之表格。選擇Compass 2.6版力場進行能量計算，且其對於靜電及凡得瓦爾(van der Waals)非鍵結勢能項二者採用基於原子的加和法。使用Compass 2.6版參數來力場指定原子電荷。選擇"精細(fine)"品質計算之選項，其導致在1,000,000化合物對之總體中取樣以對每對交互作用能進行測定。
出於計算成對交互作用能之目的，需要分子模型作為向Blends Module 中之輸入。所有分子模型皆係使用Materials Studio 4.1.0.0版軟體中提供之Building Tools 來構建，且然後使用Materials Studio 內之Discover 分子力學代碼對其實施幾何優化。選擇Compass 2.6版力場進行Discover 內之幾何優化計算，且其對於靜電及凡得瓦爾(van der Waals)非鍵結勢能項二者採用基於原子的加和法。使用Compass 2.6版參數來力場指定原子電荷。
在蝕刻劑及增溶劑情況下，分子模型被視為可完全表徵材料。在疏鬆材料基材情況下，使用模型化合物計算成對交互作用能。採用基材之模型化合物作為具體基材之氫末端聚合物重複單元結構。舉例而言，在計算作為蝕刻劑之二羥基苯、作為增溶劑之苄醇及作為基材之耐綸6,6之成對交互作用能之具體情況下，使用以下分子模型作為輸入：用於二羥基苯(物質"a")； 用於苄醇(物質"b")；且用於耐綸6,6(物質"c")之氫末端聚合物重複單元。
根據該等輸入，針對此特定材料組使用Blends Tool 自所得鍵結能計算之輸出產生以下值(以單位kcal/mol表示)：
然後使用該等成對交互作用能值連同增溶劑之分子量(在此例中為108.14 g/莫耳)及增溶劑上之孤對電子數(在此 例中為2)作為方程式I之輸入。
本發明塗料組合物可包括其他組份，例如溶劑、增塑劑、膨脹劑、填充劑、烴類樹脂改性劑、及各種類型添加劑，例如UV穩定劑、顏料潤濕劑、流平劑、觸變劑、消泡劑及類似物。若需要可添加有機溶劑。適宜溶劑包括酯、醚、醇、酮、二醇及類似物。在某些實施例中，以塗料組合物總重量計，本發明塗料組合物包含最多25重量%之有機溶劑。
在某些實施例中，本發明塗料組合物包含著色劑。本文所用術語"著色劑"意指可將色彩及/或其他不透明度及/或其他視覺效果賦予組合物之任何物質。可以任何適宜形式將著色劑添加至塗料中，例如離散顆粒、分散液、溶液及/或薄片。可將單一著色劑或兩種或更多種著色劑之混合物用於本發明塗料中。
實例性著色劑包括顏料、染料及染發劑，例如用於漆料產業中之彼等物及/或在Dry Color Manufacturers Association(DCMA)中所列之彼等物，以及特殊效果組合物。著色劑可包括(例如)精細固體粉末，其在使用條件下不可溶但可潤濕。著色劑可為有機或無機著色劑且可為結塊或未結塊著色劑。可藉由使用研磨媒介物將著色劑納入塗料中，例如丙烯酸研磨媒介物，其使用係熟習此項技術者熟知的。
實例性顏料及/或顏料組合物包括(但不限於)咔唑二噁嗪粗顏料、偶氮、單偶氮、雙偶氮、萘酚AS、鹽型(色澱)、苯并咪唑酮、縮合類、金屬錯合物、異吲哚啉酮、異吲哚 啉及多環酞菁、喹吖啶酮、二萘嵌苯、哌瑞酮、二酮基吡咯並吡咯、硫靛藍、蒽醌、陰丹酮、蒽嘧啶、黃烷士酮、皮蒽酮、蒽嵌蒽醌、二噁嗪、三芳基正碳離子、喹酞酮顏料、二酮基吡咯並吡咯紅("DPPBO紅")、二氧化鈦、碳黑及其混合物。術語"顏料"及"有色填充劑"可互換使用。
實例性染料包括(但不限於)為溶液及/或水基之彼等物，例如酞菁綠或酞菁蘭、氧化鐵、釩酸鉍、蒽醌、二萘嵌苯、鋁及喹吖啶酮。
實例性染發劑包括(但不限於)分散於水基或水可混溶載劑中之顏料，例如可自Degussa公司購得之AQUA－CHEM 896、可自Eastman Chemical公司之Accurate Dispersions分公司購得之CHARISMA COLORANTS及MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS。
如上所述，著色劑可呈分散液形式，其包括(但不限於)奈米顆粒分散液。奈米顆粒分散液可包括一或多種高度分散之奈米顆粒著色劑及/或著色劑顆粒，其可產生期望可見色彩及/或不透明度及/或視覺效果。奈米顆粒分散液可包括諸如顏料或染料等著色劑，其粒徑小於150 nm，例如小於70 nm或小於30 nm。可藉由用粒徑小於0.5 mm之研磨介質研磨有機或無機原顏料來製造奈米顆粒。實例性奈米顆粒分散液及其製備方法闡述於美國專利第6,875,800 B2號中，其係以引用方式併入本文中。亦可藉由結晶、沈澱、氣相凝集及化學磨損(即部分溶解)來製造奈米顆粒分散液。為使奈米顆粒在塗料中之再結塊最小化，可使用經 樹脂塗佈之奈米顆粒分散液。本文所用"經樹脂塗佈之奈米顆粒分散液"係指其中分散有離散"複合微粒"之連續相，該等組合物微粒包含奈米顆粒及塗佈於奈米顆粒上之樹脂。實例性經樹脂塗佈之奈米顆粒分散液及其製備方法闡述於2004年6月24日申請之美國專利申請公開案第2005－0287348 A1號、2003年6月24日申請之美國臨時申請案第60/482,167號、及2006年1月20日申請之美國專利申請案第11/337,062號中，其亦係以引用方式併入本文中。
可用於本發明組合物中之實例性特殊效果組合物包括顏料及/或可產生一或多種外觀效果之組合物，例如產生反射、珠光、金屬光澤、磷光、螢光、光致變色、光敏性、熱致變色、光角變色及/或變色等效果。其他特殊效果組合物可提供其他可見特性，例如不透明或紋理。在非限制性實施例中，特殊效果組合物可產生色偏，使得在以不同角度觀察塗料時塗料顏色可改變。實例性顏色效果組合物闡述於美國專利第6,894,086中，其係以引用方式併入本文中。其他顏色效果組合物可包括透明經塗佈雲母及/或合成雲母、經塗佈矽石、經塗佈氧化鋁、透明液態晶體顏料、液態晶體塗料、及/或其中係由材料內折射率差異而非材料表面與空氣間之折射率差異導致干涉之任何組合物。
一般而言，著色劑可以足以賦予期望視覺及/或顏色效果之任一量存在。著色劑可包含1－65重量%之本發明組合物，例如3－40重量%或5－35重量%，其中重量百分比係以 組合物總重量來計算。
在某些實施例中，本發明塗料組合物實質上不含、或(在某些情況下)完全不含氧化釩凝膠。在某些實施例中，本發明塗料組合物實質上不含、或(在某些情況下)完全不含有機矽化合物及/或烷氧基甲基三嗪。在某些實施例中，本發明塗料組合物實質上不含或(在某些情況下)完全不含三異氰酸酯。在某些實施例中，本發明塗料組合物實質上不含或(在某些情況下)完全不含聚乙烯亞胺。
在本文中，當表述本發明塗料組合物"實質上不含"特定材料時，其意指在組合物中即使有所論述材料存在，其亦係以附帶雜質形式存在。換言之，該材料不影響組合物之特性。此外，當表述本發明塗料組合物"完全不含"特定材料時，其意指所論述材料在組合物中根本不存在。
如上所述，在某些實施例中，本發明塗料組合物能產生可與聚合基材黏著之塗料，例如聚醯胺基材(包括強化聚醯胺基材)。本文所用短語"黏著"意指在塗料施加並固化後1天及塗料施加並固化後7天使用交又劃痕黏著性測試進行量測時，至少85%之塗料與基材黏著。交又劃痕黏著性測試係根據ASTM測試方法D 3359方法B使用多刀片切割機(自Paul N.Gardner有限公司購得)實施，其中將經塗佈基材割劃至少兩次(以90∘角度)以確保刀片割穿所有塗料層而深入基材，並使用610膠帶(3M公司)及/或Nichiban L－24膠帶量測黏著性(以90∘用610膠帶拉扯4次且Nichiban L－24膠帶拉扯3次)。
此外，在某些實施例中，本發明塗料組合物能製造耐濕塗料。在本文中，當表述塗料"耐濕"時，其意指當將經塗佈基材暴露於高溫(約65℃)及潮濕(約90%)中48小時後如上所述使用交又劃痕黏著性測試進行量測時，至少85%的塗料與基材黏著。
因此，本發明亦係關於上述塗料組合物，其中當將組合物施加於聚合基材(例如聚醯胺基材，在某些情況下為強化聚醯胺基材)之至少一部分上並固化時，其可產生與基材黏著及/或耐濕之塗料。
本發明塗料組合物可用作單一塗料、透明頂部塗料、二層系統中之基底塗料、或包括透明頂部塗料組合物、著色劑層及基底塗料組合物之多層系統中之一或多層、或作為底層。
如上所述，在某些實施例中，本發明塗料組合物係用作聚合基材(例如聚醯胺基材，包括強化聚醯胺基材)上之底層。在該等實施例中，本發明塗料組合物可用作多組份複合塗料中之一部分，例如"彩色－加－透明"塗料系統，其包括至少一種經染色或著色之基底塗料及至少一種透明頂部塗料。因此，本發明亦係關於多組份複合塗料，其中至少一個塗料層係自包含本發明塗料組合物之組合物沈積。
在該等實施例中，多組份複合塗料中之基底塗料及/或透明頂部塗料之塗料組合物可包含可用於塗料應用中之任何組合物，例如通常尤其用於以下應用中之彼等物：汽車OEM應用、汽車修補漆應用、工業塗料應用、建築塗料應 用、電塗應用、粉末塗料應用、線圈塗料應用、及航太塗料應用。基底塗料及/或透明頂部塗料之塗料組合物通常包含樹脂性黏合劑。尤其可用之樹脂性黏合劑尤其包括(例如)丙烯酸聚合物、聚酯(包括醇酸樹脂)、及聚胺基甲酸酯。
在某些實施例中，本發明係關於改良塗料對聚合基材(包括聚醯胺基材，例如強化聚醯胺基材)黏著性之方法。該等方法包括：(a)將第一塗料直接沈積至至少部分基材上，其中第一塗料係自包含以下組份之塗料組合物沈積：(i)成膜樹脂；(ii)非揮發性化學蝕刻劑；及(iii)增溶劑。在某些實施例中，組份(ii)及(iii)之每一種及基材皆經選擇以使Y值不超過2，其中Y係根據以下方程式來計算：Y＝－29.7＋(0.28×A)＋(－15.75×B)＋(0.16×(A×C))＋(0.30×(D×E))，其中：A係增溶劑之分子量；B係增溶劑與基材之間之成對交互作用能；C係非揮發性化學蝕刻劑與增溶劑之間之成對交互作用能；D係增溶劑中之孤對電子數；且E係非揮發性化學蝕刻劑與基材之間之成對交互作用能；及(b)將第二塗料直接沈積至至少部分第一塗料上。在本文中，當表述將塗料層"直接"沈積至另一材料或"直接"沈積覆蓋另一材料時，其意指塗料層與另一材料接觸且無將塗料層與另一材料分開之插入層存在。
以下實例闡述本發明，且不可將其視為將本發明限制於其細節。除非另有說明，否則在實例以及整個說明書中所有份數及百分數皆以重量計。
實例1
藉由在2 oz.瓶中混合4份XPB22362VS Spectracron SAC9000 Kowloon Black Basecoat與4份XPS90030 Durethane Solvent Reducer(二者皆可購自PPG Industries)來製備1－組份塗料組合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。
使用塑料移液管將前述混合物塗抹至耐綸測試板IXEF 1622及IXEF1022上，該等板可自Solvay Advanced Polymers,Oudenaarde,Belgium購得，且預先用異丙醇擦拭並使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後將其置於180℉之烘箱中保持30分鐘。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後進行測試。
實例2
如下所述製備1－組份塗料組合物：在步驟1中，於2 oz.瓶中製備1份間苯二酚與2份苄醇之混合物。將瓶密封且需要手動混合以使間苯二酚溶解於苄醇中。手搖15分鐘後溶液澄清。在步驟2中，於2 oz.瓶中製備4份XPB22362VSSpectracron SAC9000 Kowloon Black Basecoat與4份XPS90030 Durethane Solvent Reducer(二者皆可購自PPG Industries)之混合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。在步驟3中，將1.5份步驟1混合物添加至8份步驟2混合物中，且將所得混合物劇烈震盪約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。
使用塑料移液管將上述混合物塗抹至IXEF 1622及IXEF 1022耐綸測試板上，該等板預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後將其置於180℉之烘箱中保持30分鐘。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後進行測試。
實例3
藉由在2 oz.瓶中混合10份XPB21920VS Licorice Black Basecoat與10份XPS90030 Durethane Solvent Reducer及1份XPH80002(每種皆可購自PPG Industries)來製備1－組份塗料組合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。
以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述混合物噴霧施加至IXEF 1622、IXEF1022及Grivory GV－5H(可自EMS－Chemie,Sumter,South Carolina購得)耐綸測試板上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後將其置於180℉之烘箱中保持15分鐘。乾燥成膜層為0.50密爾。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後施加透明塗料。
然後以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將可自PPG Industries購得之SPU30019 Soft－Touch透明塗料系統手動噴霧施加至基底塗料上形成約1.80密爾之乾燥成膜層。使經塗佈樣品空氣乾燥5分鐘然後將其置於180℉之烘箱中保持30分鐘。然後將完整系統自烘箱中移出並使其冷卻至環境溫度。
實例4
如下所述製備1－組份塗料組合物：在步驟1中，於2 oz.瓶中製備1份間苯二酚與2份苄醇之混合物。將瓶密封且需要手動混合以使間苯二酚溶解於苄醇中。手搖15分鐘後溶液澄清。在步驟2中，於2 oz.瓶中製備10份XPB21920VS Licorice Black Basecoat與10份XPS90030 Durethane Solvent Reducer及1份XPH80002(每種皆可購自PPG Industries)之混合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。在步驟3中，將3.5份步驟1混合物添加至21份步驟2混合物中，且將所得混合物劇烈震盪約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。
以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述混合物噴霧施加至IXEF 1622、IXEF1022及Grivory GV－5H耐綸測試板上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後將其置於180℉之烘箱中保持15分鐘。乾燥成膜層為0.50密爾。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後施加透明塗料。
然後以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將SPU30019 Soft－Touch透明塗料系統手動噴霧施加至基底塗料上形成約1.80密爾之乾燥成膜層。使經塗佈樣品空氣乾燥5分鐘然後將其置於180℉之烘箱中保持30分鐘。然後將完整系統自烘箱中移出並使其冷卻至環境溫度。
實例5
如實例1所述製備1－組份塗料組合物。
以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述組合物噴霧施 加至IXEF 1622、IXEF1022及Grivory GV－5H耐綸測試板上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後將其置於180℉之烘箱中保持15分鐘。乾燥成膜層為0.50密爾。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後施加透明塗料。
然後以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將可自PPG Industries購得之XPC700031 U.V.高光澤透明塗料系統手動噴霧施加至基底塗料上形成約0.45密爾之乾燥成膜層。 使經塗佈樣品空氣乾燥5分鐘然後將其置於140℉之烘箱中保持10分鐘。然後將完整系統自烘箱中移出且將其置於能量強度為約750 mJ/cm且功率強度為約450 mW/cm2 之U.V.固化設備中。
實例6
如實例2所述製備1－組份塗料組合物。
以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述組合物噴霧施加至IXEF 1622、IXEF1022及Grivory GV－5H耐綸測試板上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後將其置於180℉之烘箱中保持15分鐘。乾燥成膜層為0.50密爾。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後施加透明塗料。
然後以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將XPC700031 U.V.高光澤透明塗料系統手動噴霧施加至基底塗料上形成約0.45密爾之乾燥成膜層。使經塗佈樣品空氣乾燥5分鐘然後將其置於140℉之烘箱中保持10分鐘。然後將完整系 統自烘箱中移出且將其置於能量強度為約750 mJ/cm且功率強度為約450 mW/cm2 之U.V.固化設備中。
實例7
藉由於2 oz.瓶中混合10份DP90LF與5份DP401LF(二者皆可自PPG Industries購得)製備2－組份塗料組合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。
以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述組合物噴霧施加至IXEF 1622、IXEF1022、Grivory GV－5H及Zytel HTN53G50HSLR(可自E.I.du Pont de Nemours and Company,Wilmington,Delaware購得)耐綸測試板上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後在表4所述各種條件下將其置於烘箱中。乾燥成膜層如表4所述而變化。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後施加頂部塗料。
測試兩種頂部塗料系統：XPB21920VS基底塗料連同SPU30019柔軟觸感透明塗料及XPB22362VS基底塗料連同XPC70031 U.V.高光澤透明塗料系統，每種皆可自PPG Industries購得。施加及處理類似於上述陰性對照3號及5號實例。
實例8
如下所述製備2－組份塗料組合物：在步驟1中，於2 oz.瓶中製備1份間苯二酚與2份苄醇之混合物。將瓶密封且需要手動混合以使間苯二酚溶解於苄醇中。手搖15分鐘後溶 液澄清。在步驟2中，於2 oz.瓶中製備20份DP90LF與10份DP401LF之混合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。在步驟3中，將5份步驟1混合物添加至30份步驟2混合物中，且將所得混合物劇烈震盪約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。
以50 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述組合物噴霧施加至IXRF 1622、IXEF1022、Grivory GV－5H及Zytel HTN53G50HSLR耐綸測試板上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗5分鐘，然後在表4所述各種條件下將其置於烘箱中。乾燥成膜層如表4所述而變化。然後移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後施加頂部塗料。
測試兩種頂部塗料系統：XPB21920VS基底塗料連同SPU30019柔軟觸感透明塗料及XPB22362VS基底塗料連同XPC70031 U.V.高光澤透明塗料系統，每種皆可自PPG Industries購得。施加及處理類似於上述陰性對照3號及5號實例。
測試結果
結果列於表1至4中。所有黏著性測試皆係使用ASTM D3359方法B用3M 610膠帶拉扯4次來實施。在每個方向上切割11次，形成1 mm方格。結果報告為：5B＝完美黏著性，無剝離；4B＝小片分開，低於5%之面積受影響，未損失完整方格；3B＝5%至15%剝離；2B＝15%至35%剝離；1B＝35%至65%剝離；且0B＝>65%剝離。第四次膠帶拉扯後 進行目測檢查。僅對基底塗料與透明塗料之剝離進行評論，但仍將其記錄為使用ALSTM 3359方法B方案之剝離。初始黏著性係在板上隨機實施。暴露於潮濕後之黏著性測試係在板上隨機實施。濕度測試總計實施120小時，其具有在55℃及95%相對濕度下之12小時循環及在25℃及95%濕度下之另一12小時循環。濕度循環後大約1小時於環境條件下實施黏著性測試。
實例9
在2 oz.瓶中將1份間苯二酚之混合物添加至2份表5所列材料中。將瓶密封且需要手動混合以溶解間苯二酚。然後以小液滴形式將混合物置於IXEF1622基材上，且採用目測量測來確定基材是否經蝕刻。5分鐘後，將樣品置於180℉之烘箱中保持30分鐘。移出樣品且使其冷卻至室溫後，再次目測檢查基材是否有額外蝕刻存在。5號表提供在室溫及高溫下所觀察到蝕刻之資訊。
實例10
藉由於2 oz.瓶中混合5份XPM64550S SpectracronSPU 500 White與1份XPH80002觸媒(二者皆可自PPG Industries購得)來製備2－組份塗料組合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容物劇烈混合約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。在此製備之60分鐘內實施塗料組合物之噴霧施加。
以55 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述組合物噴霧施加至表6中所述各種基材上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗10分鐘，且然後將其置於180℉之烘箱中保持30分鐘。乾燥成膜層為1.0至1.5密爾。然後自烘箱中移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後進行初始黏著性測試。
實例11
如下所述製備2－組份塗料組合物：在步驟1中，於2 oz.瓶中製備1份氯化鋅與5份苄醇之混合物。將瓶密封且需要手動混合以使氯化鋅溶解於苄醇中。手搖15分鐘後溶液澄清。在步驟2中，於2 oz.瓶中製備50份XPM64550S SpectracronSPU 500 White、18份步驟1之混合物、與10份XPH80002觸媒之混合物。然後將2 oz.瓶密封且將內容 物劇烈混合約1分鐘。溶液均勻且不含任何微粒。溶液均勻且不含任何微粒。
以55 psi之管線壓力使用Binks 95槍將上述組合物噴霧施加至表6中所述各種基材上，其預先用異丙醇擦拭且使其徹底乾燥。在室溫下對經塗佈樣品實施空氣沖洗10分鐘，且然後將其置於180℉之烘箱中保持30分鐘。乾燥成膜層為1.0至1.5密爾。然後自烘箱中移出樣品，且使其空氣冷卻直至其到達室溫，然後進行初始黏著性測試。
測試結果
結果展示於表6中。所有黏著性測試皆係使用ASTM D3359方法B用3M 610膠帶拉扯4次來實施。在每個方向上切割11次，形成1 mm方格。結果報導為：5B＝完美黏著性，無剝離；4B＝小片分開，低於5%之面積受影響，未損失完整方格；3B＝5%至15%剝離；2B＝15%至35%剝離；1B＝35%至65%剝離；且0B＝>65%剝離。第四次膠帶拉扯後進行目測檢查。初始黏著性係在板上隨機實施。暴露於潮濕後之黏著性測試係在板上隨機實施。濕度測試總計實施120小時，其具有在55℃及95%相對濕度下之12小時循環及在25℃及95%濕度下之另一12小時循環。濕度循環後大約1小時於環境條件下實施黏著性。
熟習此項技術者應瞭解，在不背離其廣義發明概念情況下可對上述實施例做出改變。因此應理解，本發明並不限於所揭示特定實施例，且其意欲涵蓋在隨附請求項所界定之本發明精神與範圍內之修改。

Claims (29)

  1. 一種用於聚合基材之塗料組合物，其包含：(a)成膜樹脂；(b)非揮發性化學蝕刻劑；及(c)增溶劑。
  2. 如請求項1之塗料組合物，其中該組合物適於施用於該聚合基材，且組份(b)與(c)及該基材係經選擇以使Y值不超過2，其中Y係根據以下方程式計算：Y=-29.7+(0.28×A)+(-15.75×B)+(0.16×(A×C))+(0.30×(D×E))，其中：A係該增溶劑以單位g/mol表示之分子量；B係該增溶劑與該基材之間以單位kcal/mol表示之成對交互作用能；C係該非揮發性化學蝕刻劑與該增溶劑之間以單位kcal/mol表示之成對交互作用能；D係該增溶劑中之孤對電子數；且E係該非揮發性化學蝕刻劑與該基材之間以單位kcal/mol表示之成對交互作用能。
  3. 如請求項2之塗料組合物，其中該基材係聚醯胺基材。
  4. 如請求項3之塗料組合物，其中該聚醯胺基材係強化聚醯胺基材。
  5. 如請求項1之塗料組合物，其中該成膜樹脂包含熱塑性成膜樹脂。
  6. 如請求項1之塗料組合物，其中該成膜樹脂包含熱固性 成膜樹脂。
  7. 如請求項1之塗料組合物，其中該成膜樹脂包含輻射可固化官能團。
  8. 如請求項1之塗料組合物，其中該非揮發性化學蝕刻劑包含非揮發性芳香族化合物，該化合物包含經至少一個羥基及/或經羥基取代的取代基取代之芳香族環。
  9. 如請求項8之塗料組合物，其中該非揮發性化學蝕刻劑包含苯二醇之同分異構體及/或4-甲氧基酚之同分異構體。
  10. 如請求項9之塗料組合物，其中該苯二醇之同分異構體包含1,3-苯二醇。
  11. 如請求項1之塗料組合物，其中該非揮發性化學蝕刻劑包含無機金屬鹽。
  12. 如請求項11之塗料組合物，其中該無機金屬鹽包含氯化鋅。
  13. 如請求項1之塗料組合物，其中該增溶劑包含苄醇、環己酮、乙氧基丙酸乙酯、二元酯、水及/或(甲基)丙烯酸酯。
  14. 如請求項1之塗料組合物，其中該增溶劑包含苄醇及/或環己酮。
  15. 如請求項1之塗料組合物，其中該增溶劑及該非揮發性化學蝕刻劑係以至少1：1之重量比存於該塗料組合物中。
  16. 如請求項1之塗料組合物，其中該增溶劑及該非揮發性化學蝕刻劑係以至少2：1之重量比存於該塗料組合物中。
  17. 如請求項2之塗料組合物，其中Y不超過1.6。
  18. 如請求項1之塗料組合物，其中該非揮發性化學蝕刻劑係以15重量%至99重量%之量存於該塗料組合物中。
  19. 如請求項1之塗料組合物，其中該非揮發性化學蝕刻劑係以15重量%至65重量%之量存於該塗料組合物中。
  20. 一種改良塗料對聚合基材之黏著性之方法，其包含：(a)將第一塗料直接沈積於至少部分該基材上，其中該第一塗料係自包含以下組份之塗料組合物沈積：(i)成膜樹脂；(ii)非揮發性化學蝕刻劑；及(iii)增溶劑；及(b)將第二塗料直接沈積於至少部分該第一塗料上。
  21. 如請求項20之方法，其中組份(ii)及(iii)及該基材係經選擇以使Y值不超過2，其中Y係根據以下方程式計算：Y=-29.7+(0.28×A)+(-15.75×B)+(0.16×(A×C))+(0.30×(D×E))，其中：A係該增溶劑以單位g/mol表示之分子量；B係該增溶劑與該基材之間以單位kcal/mol表示之成對交互作用能；C係該非揮發性化學蝕刻劑與該增溶劑之間以單位kcal/mol表示之成對交互作用能；D係該增溶劑中之孤對電子數；且E係該非揮發性化學蝕刻劑與該基材之間以單位kcal/mol表示之成對交互作用能。
  22. 如請求項20之方法，其中該基材係聚醯胺基材。
  23. 如請求項22之方法，其中該聚醯胺基材係強化聚醯胺基材。
  24. 如請求項20之方法，其中該非揮發性化學蝕刻劑包含非揮發性芳香族化合物，其包含經至少一個羥基及/或經羥基取代的取代基取代之芳香族環。
  25. 如請求項20之方法，其中該非揮發性化學蝕刻劑包含無機金屬鹽。
  26. 如請求項20之方法，其中該增溶劑包含苄醇、環己酮、乙氧基丙酸乙酯、二元酯、水及/或(甲基)丙烯酸酯。
  27. 如請求項20之方法，其中該增溶劑及該非揮發性化學蝕刻劑係以至少1：1之重量比存於該塗料組合物中。
  28. 如請求項27之方法，其中該增溶劑及該非揮發性化學蝕刻劑係以至少2：1之重量比存於該塗料組合物中。
  29. 如請求項21之方法，其中Y不超過1.6。
TW097112390A 2007-04-04 2008-04-03 塗料組合物及改良塗料對聚合基材之黏著性的方法 TWI389990B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91004307P 2007-04-04 2007-04-04
US12/059,149 US8765853B2 (en) 2007-04-04 2008-03-31 Coating compositions and methods for improving the adhesion of coatings to polymeric substrates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200904917A TW200904917A (en) 2009-02-01
TWI389990B true TWI389990B (zh) 2013-03-21

Family

ID=39827173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097112390A TWI389990B (zh) 2007-04-04 2008-04-03 塗料組合物及改良塗料對聚合基材之黏著性的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8765853B2 (zh)
KR (1) KR101233433B1 (zh)
CN (1) CN101679671B (zh)
HK (1) HK1138304A1 (zh)
MY (1) MY180899A (zh)
TW (1) TWI389990B (zh)
WO (1) WO2008124462A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102811749B (zh) * 2010-06-16 2015-05-27 泰尔茂株式会社 医疗用具的制造方法
US9434152B2 (en) * 2011-12-29 2016-09-06 Rotation Dynamics Corporation Method and apparatus for a carbon fiber printing press roller with a nylon or chrome outer surface
US9970123B2 (en) * 2013-07-12 2018-05-15 Ppg Industries Ohio, Inc. Electroconductive composite substrates coated with electrodepositable coating compositions and methods of preparing them

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3726752A (en) * 1970-09-14 1973-04-10 American Velcro Inc Adhesive polyamide laminate with a coating comprising resorcinol,phenol and triisocyanate
JPS5051172A (zh) * 1973-09-07 1975-05-07
US4195140A (en) * 1978-02-28 1980-03-25 Lord Corporation Adhesive-promoting compositions
AT372909B (de) * 1979-03-20 1983-11-25 Manuel Ing Cespon Farbentwicklermassen zur herstellung eines druck- empfindlichen aufzeichungsmaterials mit besonders starker farbbildung und lichtbestaendigkeit
DK165011C (da) 1982-04-30 1993-02-08 Ind Pipe Systems Pty Ltd Adhaesiv omfattende en haerdelig harpiks, fremgangsmaade til fremstilling af en saadan harpiks og fremgangsmaade til sammenklaebning af to dele
US4503174A (en) * 1983-09-06 1985-03-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Low temperature curing coating composition
GB8609704D0 (en) 1986-04-21 1986-05-29 Ici Plc Coating composition
GB8708386D0 (en) 1987-04-08 1987-05-13 Cesaroni A J Heat sealing of polyamides
US4961967A (en) * 1988-08-08 1990-10-09 Dow Corning Corporation Primer compositions
US5178938A (en) * 1989-09-25 1993-01-12 The B. F. Goodrich Company Composition for adhesion of polyurethane-coated nylon fabrics
US5766670A (en) * 1993-11-17 1998-06-16 Ibm Via fill compositions for direct attach of devices and methods for applying same
US5709984A (en) * 1996-10-31 1998-01-20 Eastman Kodak Company Coating composition for electrically-conductive layer comprising vanadium oxide gel
JPH10338833A (ja) 1997-06-05 1998-12-22 Michikiyo Shiga ナイロン導電インクと導電印刷方法
GB9805836D0 (en) * 1998-03-18 1998-05-13 Courtaulds Coatings & Sealants Coating compositions and processes
ES2323299T3 (es) 1999-07-30 2009-07-13 Ppg Industries Ohio, Inc. Composiciones de revestimiento flexibles que tienen resistencia al arañado mejorada, sustratos revestidos y procedimientos relacionados.
ES2249285T3 (es) * 1999-07-30 2006-04-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Recubrimientos endurecidos con resistencia al rayado mejorada y substratos revestidos.
EP1319693A1 (de) * 2001-12-17 2003-06-18 Sika Schweiz AG Oberflächenbehandlungsmittel für organische polymere Untergründe von polymerisierbaren aeroben (Meth)acrylatsystemen
US6881492B2 (en) * 2002-09-27 2005-04-19 Eastman Kodak Company Primer composition for polyesters
JP3938041B2 (ja) 2002-12-27 2007-06-27 東海ゴム工業株式会社 小型モータ用マウント
JP2009509727A (ja) * 2005-09-22 2009-03-12 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 樹脂基材上に付着コーティングを生成する方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101233433B1 (ko) 2013-02-14
CN101679671B (zh) 2013-11-06
HK1138304A1 (en) 2010-08-20
MY180899A (en) 2020-12-11
US20080248210A1 (en) 2008-10-09
TW200904917A (en) 2009-02-01
WO2008124462A1 (en) 2008-10-16
KR20100009564A (ko) 2010-01-27
US8765853B2 (en) 2014-07-01
CN101679671A (zh) 2010-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106459301B (zh) 用于水性涂料组合物的粘合增进剂
CN103649239B (zh) 透射红外辐射并呈现颜色稳定性的涂料组合物及相关涂层体系
JP5399079B2 (ja) 水性の多成分系、その製造法およびその使用
WO2006057241A1 (ja) 複合粉体塗料、その製造方法及び粉体塗料の調色方法
CA2516969A1 (en) Multilayer coatings having color matched adhesion promoters
RU2616001C2 (ru) Неводные дисперсии, содержащие акриловый полимерный стабилизатор и затравочный полимер, стабилизированный с использованием алифатического сложного полиэфира
MX2007011626A (es) Sistema de reparacion de capa transparente curable con radiacion y metodo para obtener pelicula en areas de pelicula delgada usando el sistema.
US8709141B2 (en) Heat releasable composite coatings and related methods
CN114025888B (zh) 制备包含闪光涂层的多层涂层的方法以及由所述方法获得的多层涂层
TWI389990B (zh) 塗料組合物及改良塗料對聚合基材之黏著性的方法
CA2982264C (en) Binder for coating of plastic substrates without chemical or physical pretreatment
CN112262168A (zh) 复层涂料及其制备方法
JP5575152B2 (ja) 耐蝕性の塗装のためのコーティング剤
CN107847969B (zh) 制备由底漆和面漆组成的涂层的方法
JPS6128562A (ja) 含窒素アルキド樹脂系水性熱硬化型塗料
CN108137957A (zh) 光漫射和反射涂层
CN107847968B (zh) 由底漆和面漆组成的涂料组合
CN101421337A (zh) 粘合促进组合物以及促进涂料和基底之间粘合性的方法
JP2001072933A (ja) 光輝性塗料組成物、塗膜形成方法及び複層塗膜
JP2003245602A (ja) 光輝性塗膜形成方法および塗装物
JP7493696B1 (ja) 複層塗膜の形成方法、複層塗膜および水性プライマー塗料組成物
JP2003300010A (ja) 自動車塗膜の補修方法及び基材
CN102272241A (zh) 分配粉末涂料组合物的方法以及采用其涂布的制品
JP2003147274A (ja) 光輝性塗料組成物、光輝性塗膜形成方法および塗装物
JP2020175660A (ja) 複層塗膜および複層塗膜の形成方法、および複層塗膜を形成するための塗料セット

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees