由水性涂料組合物涂覆的熱敏基底的制作方法
【專利說明】由水性涂料組合物涂覆的熱敏基底 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及包括熱敏基底的經(jīng)涂覆的基底，該熱敏基底具有沉積在其上的水性成 膜組合物。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 汽車制造商目前受到增加他們所生產(chǎn)車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性，和降低它們在制造過程 中的碳規(guī)模的壓力。所存在的挑戰(zhàn)是以經(jīng)濟(jì)方式，同時保持品質(zhì)來進(jìn)行的。
[0004] 汽車制造商正在尋求用于車輛車體部件的更輕量的材料以及流線型加工 (streamlinedprocessing)等其他方案。
[0005] 更輕量的材料典型地包括塑料和復(fù)合材料，但是這樣的基底對于高溫經(jīng)常是敏感 的，該高溫是通常用于固化施涂到基底上的保護(hù)性和裝飾性涂層所需的。許多所提出的塑 料在低到250 °F的溫度下畸變。
[0006] 令人期望的是提供涂覆有組合物的輕量基底，該組合物能夠在所述基底能經(jīng)受住 而不畸變或者損失其他性能的溫度下固化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明是涉及一種經(jīng)涂覆的基底，其包含：
[0008]A)熱敏基底，其熱畸變溫度小于120°C，和
[0009] B)沉積在該基底的至少一個表面上的涂層，其中該涂層由包含下面的組分的水性 涂料組合物來沉積：
[0010] (a)包含水的連續(xù)相，和
[0011] (b)分散相，其包含：
[0012] ⑴任選的顏料；
[0013] (ii)含有羧酸官能度的聚合物顆粒，其由包括烯屬不飽和單體的烯屬不飽和化合 物的混合物聚合來制備；和
[0014] (iii)聚碳化二亞胺。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種經(jīng)涂覆的基底，其包含：
[0016]A)熱敏基底，其熱畸變溫度小于120°C，和
[0017]B)沉積在該基底的至少一個表面上的涂層，其中該涂層是由包含下面的組分的水 性涂料組合物來沉積的：
[0018] (a)包含水的連續(xù)相，和
[0019] (b)分散相，其包含：
[0020] ⑴顏料；
[0021] (ii)聚合物顆粒，其由包括烯屬不飽和單體的烯屬不飽和化合物的混合物聚合來 制備，該混合物包含：
[0022] (A) 2-30重量％的多烯屬不飽和單體，和
[0023] ⑶至少30重量％的含醛（aldo)或酮基團(tuán)的烯屬不飽和單體，重量百分比基于該 烯屬不飽和單體的總重量計(jì)；和
[0024] (iii)多酰肼。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 除了在任何操作實(shí)施例中或者其中另有指示之外，表示說明書和權(quán)利要求中所用 的成分、反應(yīng)條件等的量的全部數(shù)字被理解為在全部的情況中是用術(shù)語"約"修正的。因 此，除非有相反的指示，否則下面的說明書和附加的權(quán)利要求中闡明的數(shù)字參數(shù)是約數(shù)，其 可以根據(jù)本發(fā)明所期望獲得的期望的性能而變化。最起碼，和并非打算使用等價(jià)原則來限 制權(quán)利要求的范圍，每個數(shù)字參數(shù)應(yīng)當(dāng)至少按照所報(bào)告的有效數(shù)字的數(shù)值和通過使用通常 的四舍五入技術(shù)來解釋。
[0026] 雖然闡明本發(fā)明寬的范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是約數(shù)，但是在具體實(shí)施例中所述的 數(shù)值是盡可能精確來報(bào)告的。然而任何數(shù)值本質(zhì)上包含了由它們各自的測試測量中存在的 標(biāo)準(zhǔn)偏差所必然形成的某些誤差。
[0027] 同樣，應(yīng)當(dāng)理解這里所述的任何數(shù)字范圍目的是包括處于其中的全部的子范圍。 例如范圍"1-10"目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之間（并包括端值）的 全部子范圍，即，具有最小值等于或者大于1和最大值等于或者小于10。
[0028] 作為這個說明書和附加的權(quán)利要求中所用的，冠詞"一個"、"一種"和"該"包括復(fù) 數(shù)指代物，除非有明確和不含糊地將其限制到一個指代物。
[0029] 此處所呈現(xiàn)的本發(fā)明不同的實(shí)施方案和實(shí)施例每個被理解為對于本發(fā)明范圍來 說是非限定性的。
[0030] 作為下面的說明書和權(quán)利要求中所用的，下面的術(shù)語具有下述含義：
[0031] "聚合物"表示包括均聚物和共聚物和低聚物的聚合物。"復(fù)合材料"表示兩種或 更多種不同材料的組合。
[0032] 作為例如與可固化組合物相關(guān)來使用的，術(shù)語"可固化的"表示所述組合物是通過 官能團(tuán)可聚合的或者可交聯(lián)的，例如通過包括但不限于熱（包括環(huán)境固化），催化，電子束， 化學(xué)自由基引發(fā)和/或光引發(fā)例如通過暴露于紫外線或者其他光化輻射。
[0033] 作為與固化的或者可固化組合物相關(guān)來使用的，例如在一些具體說明中的"固化 的組合物"，術(shù)語"固化"、"固化的"或類似術(shù)語表示形成可固化組合物的至少一部分可聚合 和/或可交聯(lián)組分是聚合的和/或交聯(lián)的。另外，可聚合組合物的固化指的是所述組合物 經(jīng)歷了固化條件例如但不限于熱固化，導(dǎo)致該組合物的反應(yīng)性官能團(tuán)反應(yīng)，和導(dǎo)致聚合和 形成聚合物。當(dāng)可聚合組合物經(jīng)歷固化條件，隨后聚合和大部分反應(yīng)性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)之后， 其余未反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)的反應(yīng)速率變得逐漸減慢。該可聚合組合物可以經(jīng)歷固化條件， 直到它至少部分固化。術(shù)語"至少部分固化"表示可聚合組合物經(jīng)歷固化條件，其中該組合 物的至少一部分的反應(yīng)性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，來形成聚合物。該可聚合組合物也可以經(jīng)歷固化 條件，以使得獲得基本上完全的固化，和其中進(jìn)一步固化沒有導(dǎo)致聚合物性能例如硬度的 明顯進(jìn)一步改進(jìn)。
[0034] 術(shù)語"反應(yīng)性"指的是這樣的官能團(tuán)，其能夠經(jīng)歷與自身和/或其他官能團(tuán)自發(fā)的 或者在施加熱之后或者在催化劑存在下或者通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他手段來 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0035] "基本上沒有"材料表示組合物僅僅具有痕量的或者偶然量的給定材料，和所述材 料的存在量不足以影響組合物的任何性能。
[0036] 本發(fā)明提供經(jīng)涂覆的基底，其包含熱敏基底和沉積在該基底的至少一個表面上的 涂層。熱敏基底可以定義為當(dāng)暴露于特定閾值溫度時（通常持續(xù)特定的時間段），會發(fā)生物 理和/或化學(xué)性能變化的任何基底。出于本發(fā)明的目的，"熱敏"表示基底表現(xiàn)出熱畸變溫 度小于120°C，通常小于100°C。合適的基底包括彈性體或者塑料基底例如機(jī)動車輛中存在 的那些。"塑料"表示任何通常的熱塑性或者熱固性合成非導(dǎo)電材料，包括熱塑性烯烴例如 聚乙烯和聚丙烯，熱塑性聚氨酯，聚碳酸酯，熱固性片狀模塑料，反應(yīng)注塑模塑料，丙烯腈基 材料，尼龍等。同樣合適的基底是復(fù)合材料基底，其包含樹脂基質(zhì)例如聚丙烯，聚對苯二甲 酸丁二醇酯，聚苯乙烯，聚苯胺，聚吡咯，聚環(huán)氧化物，聚（甲基丙烯酸甲酯），聚氨酯和聚碳 酸酯（并且用纖維增強(qiáng)，該纖維典型地是作為線，多股紗，織造片或者編織物來定向，并且 包含下面的至少一種：不銹鋼纖維，銅纖維，鎳?yán)w維，銀纖維，鋁纖維，玻璃纖維和碳纖維） 中的一種或多種。
[0037] 該基底最經(jīng)常是復(fù)合材料或者塑料外部汽車基底；特別是汽車車體部件例如引擎 蓋，蓋子，擋泥板，門板，頂棚，保險(xiǎn)杠等。
[0038] 在將任何處理或者涂料組合物沉積到基底表面上之前，通常的實(shí)踐（雖然不是 必需的）是通過徹底清潔和脫脂該表面來除去表面異物。這樣的清潔典型地在基底形成 最終使用的形狀之后進(jìn)行?；妆砻婵梢酝ㄟ^物理或者化學(xué)手段清潔，例如機(jī)械研磨表 面或者用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的市售的堿性或者酸性清潔劑例如偏硅酸鈉和氫氧化鈉清 潔/脫脂。清潔劑的一個非限定性例子是CHEMKLEEN163, 一種堿基清潔劑，市售自PPG Industries，Inc〇
[0039] 在清潔步驟之后，該基底可以用去離子水或者沖洗劑的水溶液沖洗，以便除去任 何殘留物。該基底可以空氣干燥，例如通過使用氣刀，通過將基底短暫暴露于高溫（前體是 該溫度不要高到引起畸變）來閃蒸掉水或者通過將基底送過擠干輯（squeegeeroll)之 間。
[0040] 涂料組合物施涂到其上的基底可以裸露的清潔表面；它可以用一種或多種預(yù)處理 組合物進(jìn)行預(yù)處理，和/或用一種或多種涂料組合物、底漆等來預(yù)涂，其通過任何合適的方 法來施涂。
[0041] 該涂層可以沉積到基底的一個或多個表面上。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，該涂 層是是由包含下面的組分的水性涂料組合物來沉積的：
[0042] (a)包含水的連續(xù)相，和
[0043] (b)分散相，其包含：
[0044] ⑴任選的顏料；
[0045] (ii)含有羧酸官能度的聚合物顆粒，其是由包括烯屬不飽和單體的烯屬不飽和化 合物的混合物聚合來制備的；和
[0046] (iii)聚碳化二亞胺。
[0047] 該水性涂料組合物可以作為透明涂層來施涂，在該情況中，它沒有任何顏料?？蛇x 擇地，該涂料組合物可以包含通常用于表面涂層中的著色劑，賦予它們半透明性或者不透 明性。作為此處使用的，術(shù)語"著色劑"表示為組合物賦予顏色和/或其他不透明性和/或 其他視覺效果的任何物質(zhì)。該著色劑可以以任何合適形式加入到涂料中，例如離散的顆粒， 分散體，溶液和/或薄片。單個著色劑或者兩種或更多種著色劑的混合物可以用于本發(fā)明 的涂料中。
[0048]著色劑的例子包括顏料、染料和調(diào)色劑，例如用于油漆工業(yè)和/或列于DryColor ManufacturersAssociation(DCMA)中的那些，以及特效組合物，賦予該涂料組合物以半