[发明专利]用于树脂基质的粘附涂层组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请在35U.S.C.§119下要求于2005年9月22日提交的美国临时申请序列号第60/719,657号的权益。

发明领域

本发明涉及涂覆于未经处理的树脂基质上的涂层组合物，更具体地说涉及不需在组合物涂覆前准备基质表面而粘附于树脂基质上的涂层组合物。

发明背景

树脂材料，如热塑性烯烃(TPO)、片材模塑料(sheet moldingcompound，SMC)、工程聚合物如GE公司提供的由改性聚苯醚聚合物(PPE)增强的Noryl聚酰胺(PA)、和反应注塑(reaction injectionmolded，RIM)聚氨酯，用于多种应用，例如机动车零配件、容器、家用电器和其它商品中。通常期望使用美观的涂层涂覆由这类树脂材料制备的制品。所述涂层还用于当暴露于大气环境条件下如日光、潮湿、炎热和寒冷时保护所述制品。为了使用树脂材料生产更加耐久和更加耐用的制品，涂层牢固地粘附在所述制品表面是必要的。

由各种热塑性和热固性树脂材料生产的树脂基质具有广泛变化的表面性质，包括表面张力、粗糙度、柔韧性，并具有广泛变化的整体性质(bulk property)如溶解度参数，这使得所述涂层难于对这类材料产生足够的粘附，特别是在所述树脂材料经历老化或环境暴露之后。在树脂基质表面涂覆增粘剂(adhesion promoter)或粘合层(tie coat)以改进所述涂层对表面的粘附是众所周知的。增粘剂或粘合层的涂覆通常是涂覆工艺的附加步骤。所述增粘剂常以薄层形式涂覆，通常约6.35微米(0.25密耳)。典型地，在TPO塑料表面上使用的增粘剂包括氯化聚烯烃，其部分例子记载于US 4,997,882、5,319,032和5,397,602中。此外，也可使用火焰或电晕预处理步骤，以促进有机涂层对一些树脂基质的充分粘附。

在用于覆盖树脂基质的涂覆体系中使用增粘剂和/或电晕预处理，增加体系的复杂度和成本。施加增粘剂通常需要使用增粘剂涂覆所述树脂基质，然后经历一定的干燥或固化时间，这增加了涂覆工艺的总时间，并通常需要额外的工作空间。因此，不需要使用增粘剂或粘合层，而直接对树脂材料如TPO和Noryl聚酰胺表现出优异粘附的涂层组合物是期望得到的。

已经将聚烯烃二醇用于涂层组合物，以便不需要使用增粘剂或粘合层即可提供对所述树脂基质的粘附。然而，聚烯烃二醇可能与在一些涂层组合物中使用的树脂和/或交联剂不相容。例如，US 6,203,913公开了增粘剂，包含以下物质的混合物：一种或多种具有可交联基团的常规可交联成膜树脂(如得自聚酯的那些和丙烯酸系聚合物)；一种或多种可与成膜树脂反应的常规交联材料，如氨基塑料和异氰酸酯；和粘附促进剂，如聚烯烃二醇。然而，仍然存在改善这类涂层组合物中粘附促进剂、成膜树脂和交联材料相容性的需求。

发明概述

本发明涉及一种涂层组合物，当将其施加在树脂基质上时，在其上形成粘附涂层，所述组合物包含：

(a)可交联组分(crosslinkable component)，包含含有至少一种可交联共聚物的聚合物混合物，所述可交联共聚物由包括一种或多种烯属不饱和单体以及饱和烃聚合物的单体混合物聚合得到，其中所述烯属不饱和单体平均具有1-10个，优选1-4个以及更优选1-2个羟基；和

(b)交联组分(crosslinking component)，包括下式的脂环族多异氰酸酯：

R¹-(R²-NCO)_n

其中，R¹为取代或未取代的脂环族基团，在环中含有3-20个，优选5-10个和更优选5-8个碳原子；R²独立地选自直接键合、直链脂肪族或支化脂肪族基团，其中所述脂肪族基团具有1-6个，优选1-4个和更优选1-2个碳原子；其中n为2-10，优选2-8，和更优选2-5。

本发明进一步涉及一种在树脂基质上生产粘附涂层的方法，所述方法包括：

(a)将涂层组合物的可交联组分与交联组分混合，形成罐混合物(potmix)，所述可交联组分包含含有至少一种可交联共聚物的聚合物混合物，所述可交联共聚物由包含一种或多种烯属不饱和单体以及饱和烃聚合物的单体混合物聚合得到，其中所述烯属不饱和单体平均具有1-10个，优选1-4个以及更优选1-2个羟基；和交联组分包含：

R¹-(R²-NCO)_n