[发明专利]适合作为粘合剂的热硬化硅酮涂层

说明书

技术领域

本发明涉及在热塑性塑料上的热硬化硅酮涂层领域以及制备和粘结的方法。

现有技术

长期以来一直在使用热塑性塑料。但是，在应用中会带来很多缺陷。由于其具有柔软性而易于被划伤。这在热塑性塑料的可见部分和/或外露部分上是特别不利的。很多的热塑性塑料是透明的，因而经常作为玻璃的替代品用作圆板或盖板。在这些应用中，划伤同样是不利的，因为光线会被划痕散射，因而会不清晰甚至模糊。

为了消除热塑性塑料的这些缺陷，长期以来，用耐划伤的硅酮组合物进行涂覆。将这种硅酮组合物在热塑性塑料上涂覆并烘焙。这些热硬化的硅酮涂层以英文术语“硅酮硬涂层”而为本领域技术人员熟知。例如，这种涂层公开在US5041313、US4624870和EP0570165A2或者G.Medford等人的“TheNext generation in Weatherable Hardcoats for polycarbonate”，internationalCoatings for Plastics Symposium，4.-6.June 2001，Troy，MI中。但是，由这种热硬化硅酮涂覆处理的热塑性塑料所形成的结构部分大多与其他结构部分连接。由于粘结技术的已知优点，希望这些部分被粘结。但是这表明，这些涂覆的部分难以用普通的粘合剂，特别是难以用单组分聚氨酯粘合剂粘结。

EP1382625A1通过使用特殊的在塑料上具有良好粘性的含异氰酸酯的底层涂料解决了该问题，例如具有基于聚二甲基硅氧烷涂层的聚(甲基丙烯酸甲酯)或者聚碳酸酯(PDMS-PMMA或者PDMS-PC)。但是，其缺点在于，在使用这种结构部分的生产线上，必需有额外的步骤，即底层涂料的涂覆。而且缺点还在于，由于受必需的通风干燥的限制，即涂覆底层涂料和涂覆粘合剂之间的时间段，形成了一个等待时间，这在连续生产中限制了例如中间层。此外，通常存在于底层涂料中的溶剂大多会造成应力裂纹侵蚀(应力断裂)。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种热塑性塑料上的热硬化硅酮涂层，其与粘合剂无底层涂料粘结。

用语“无底层涂料粘结”在此以及在下文中应理解为不使用粘合底层涂料的可粘合性质。

令人惊奇地发现，用权利要求1的方法可以获得这种涂层。

本发明涉及一种制备热塑性塑料上的热硬化硅酮涂层的方法。该方法包括以下步骤：

-在热塑性塑料表面或者在用塑料底层涂料处理的热塑性塑料表面涂覆硅酮组合物

-将硅酮组合物至少部分干燥形成硅酮膜

-在硅酮膜上施用粘结组合物

-在80至200℃温度下烘焙。

硅酮组合物通常含有胶体硅酸的水性分散液，所述胶体硅酸的水性分散液在水和一种有机溶剂和至少一种三烷氧基硅烷RSi(OR′)₃或者其硅醇RSi(OR′)_3-n(OH)_n或者其部分缩合物的混合物中形成。这里，R代表1-3个碳原子的烷基取代基或者6-13个碳原子的芳基取代基，R′代表1-3个碳原子的烷基取代基而且n表示1、2或3。R优选为甲基。同样，R′优选为甲基。详细的硅酮组合物制备方法以及由其所制备的热硬化硅酮涂层例如在专利文本US4373061、US4624870、US5869185和US5041313中有记载，并因此作为参考引入作为本发明的一部分。硅酮组合物的固体份额通常为10至30重量％，尤其是15至25重量％。此外，硅酮组合物的pH值优选为6至8.5，尤其是6.5-8。优选的硅酮组合物成分是烷氧基硅烷化的UV吸收剂，尤其是在已知专利的段落中提及的那些。适合作为制备热硬化硅酮涂层(硬涂层)的涂覆剂的硅酮组合物可以在市场上购得，例如PPG Industries Ohio的Resilient或者GE Silicones的PHC587、AS4000或AS4700或者SDCTechnologies Inc.的CrystalCoat或Supercoat以及由Fujikura Kasei销售的类似体系。

涂覆硅酮组合物的热塑性塑料基本上是各种已知的热塑性塑料。特别合适的是在烘焙时其形状不变化或基本不变化的热塑性塑料。因此，热塑性塑料具有的玻璃化温度优选为超过100℃，尤其为超过120℃。

热塑性塑料优选为透明的。

特别优选的热塑性塑料一方面是单体的均聚物或共聚物，单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、苯乙烯以及它们的任意混合物。均聚物或共聚物优选为聚(甲基丙烯酸甲酯)。