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塗覆塑料基材的方法與流程

2023-06-04 01:38:01 1

現有技術在車輛塗裝領域中,塑料已廣泛用作車輛零件以及安裝在車輛內部和外部之上或之中的零件和附件的材料。如同其他材料那樣,出於裝飾(例如著色)和/或技術適當性(例如光穩定性和耐老化性)的原因,使用合適的塗料組合物塗覆或塗裝塑料。高質量塗層的一個重要的前提是其與基材表面的粘合性。廣為人知的是特別在塑料,尤其是非極性塑料,例如呈純淨形式或者呈改性形式(例如通過添加乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(EPDM))的聚丙烯(PP)的塗覆或塗裝中,有時可能發生嚴重的塑料基材粘合問題。當使用水性塗料組合物時—其在塑料塗覆中的應用增多也受到環境問題的影響—特別是在非極性塑料基材塗裝中,由於兩種介質,即塑料基材和塗料組合物之間的極性差異,粘合性問題加劇。為了對相應塗料組合物獲得可接受的粘合性,通常對這些種類的非極性塑料進行表面活化預處理。最常用的技術為火焰處理、等離子處理和電暈放電。為了改進粘合性,還已知的是使用增粘物質,尤其是氯化聚烯烴。增粘物質例如以粘合底漆的形式使用,其包含增粘物質且在獨立的塗覆操作中施加至塑料基材上。同樣可直接將增粘物質添加至用於產生裝飾和/或工業合適塗層的塗料組合物中。儘管通過所述表面活化預處理獲得的粘合性通常令人滿意,然而有利的(尤其是在工業車輛塗裝領域中)是能在塗裝操作期間省略生產線中的所述預處理步驟。原因是該預處理需要特殊設備和特殊條件以及安全防範措施。可能的話,出於環境和經濟原因,省略該步驟將是非常有利的。使用氯化聚烯烴來提高粘合性也可導致可接受的粘合性,然而從環境角度來說是不可接受的。因此,例如在歐盟地區,出於環境有害的原因,已有立法禁止或大大限制該類物質的使用。專利申請DE19961983A1公開了一種用水基增粘塗料物質塗覆塑料,尤其是非極性塑料的方法,所述塗料通過體現出有效粘合性的方法獲得。然而,在施加所述塗料物質之前,要求用至少一種特定的有機溶劑清潔塑料基材。此外,所述塗料物質包含至少一種增粘劑,特別是氯化聚烯烴。WO2013/064506A1描述了一種用水性塗料組合物塗覆塑料基材的方法,其獲得了優異的粘合性。然而,所述方法需要非常複雜的組合預處理,所述預處理由塑料基材的熱處理和隨後的火焰處理組成。出於已述的原因,該方法特別是在工業車輛塗裝領域中具有某些缺點。本發明所解決的問題因此,本發明的目的是提供一種用水性塗料組合物塗覆塑料基材的方法,其能為塑料基材提供與相應塑料基材具有優異粘合性的塗膜或漆膜。同時,本發明的目的是能省略複雜的常規預處理,更特別地省略火焰處理,且不使用氯化聚烯烴。儘管如此,在這種情況下應獲得所述的優異粘合性。儘管在特定情況下,額外的複雜預處理和/或使用氯化聚烯烴可能是有吸引力的,然而在本發明的上下文中應可省略該預處理和/或使用。因此,就本發明的方法而言,省略了額外的複雜預處理(即,火焰和/或熱處理)和氯化聚烯烴的使用。因此,所述方法可特別有利地用於其中需要高生產率的塗裝操作中。就此而言,特別顯著的是汽車OEM塗裝領域。本發明提供的解決方案根據本發明,所述目的通過一種用包含至少一種有機聚合物作為基料的水性塗料組合物(A)塗覆塑料基材的方法實現,其中將所述塗料組合物施加至塑料基材的至少一個表面(O)上且隨後固化,其中:(i)在施加塗料組合物(A)之前,將下式(I)的卡賓形成化合物(C)直接施加至表面(O)上,並將其活化以形成卡賓,其中:R1=-(CX2)nX,其中X=F或Cl,且n=0或1,其中R3和R4各自獨立地=-H、-(CH2)mY,其中Y=OH、CO2H、NH2或Br,且m=0-4,其中排除R3=R4=-H,和/或(ii)塗料組合物(A)包含卡賓形成化合物(C),其在施加塗料組合物(A)之後活化以形成卡賓。所述塗覆塑料基材的方法在下文稱為本發明的方法。此外,本發明方法的優選實施方案由下文描述知悉。已發現藉助本發明的方法和相關的使塑料基材與卡賓接觸,得到了與塑料基材,尤其是非極性塑料基材具有優異粘合性的塗層。此外,不需要對基材表面進行常規預處理,例如火焰處理以獲得有效的粘合。卡賓的接觸以簡單方式實現,即通過將卡賓形成化合物(C)常規施加至基材上,隨後活化以形成卡賓,然後施加塗料組合物(A),和/或通過將化合物(C)集成至塗料組合物(A)中,在後一情況下,形成卡賓的活化在施加塗料組合物(A)之後—例如在所述塗料組合物固化期間實現。一般描述水性塗料組合物(A)在本發明方法中,使用包含至少一種有機聚合物作為基料的水性塗料組合物(A)。此處,可使用本領域技術人員所熟知的塗料組合物。所述塗料組合物包含至少一種有機聚合物作為基料。這些有機聚合物例如為本領域技術人員已知的聚氨酯、聚酯和/或環氧樹脂。同樣可使用本身已知的聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯樹脂(下文稱為聚(甲基)丙烯酸酯樹脂)。作為基料的所述有機聚合物優選進一步包含不同的官能團以用於化學交聯,其中優選羥基。優選將優選包含羥基的聚氨酯、聚酯和/或聚(甲基)丙烯酸酯樹脂用作基料。這些類型的有機聚合物和樹脂描述在例如LackeundDruckfarben,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart,NewYork,1998,第73-74頁中。所述有機聚合物或樹脂在水中的分散性可通過本領域技術人員熟知的措施實現。這些措施可包括通過引入包含例如羧酸根或磺酸根的單體而對有機聚合物進行離子改性。還可藉助例如聚乙二醇醚鏈進行非離子改性,或者使用某些添加劑(隨後將在下文描述),例如分散劑如乳化劑。例如,在外交聯體系中,除上文所述的樹脂體系之外,在水性塗料組合物中額外存在交聯劑—完全醚化和/或部分醚化的氨基樹脂、單體和/或聚合物型多胺,以及單體和/或聚合物型封閉和/或游離多異氰酸酯。就本發明的方法而言,優選使用完全醚化和/或部分醚化的氨基樹脂,尤其優選完全醚化和/或部分醚化的蜜胺-甲醛樹脂。合適的有機聚合物和單體,例如具有合適的官能團(優選為羥基)的合適聚氨酯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯和/或環氧樹脂,和任選的氨基樹脂,多胺和/或多異氰酸酯的選擇和組合根據所希望和/或要求的待製備塗料體系的性能進行。選擇的另一標準是所希望和/或要求的固化條件,更特別地固化溫度。該選擇的方式是本領域技術人員所已知的,因此可由本領域技術人員調整。此處,可包括本身已知的單組分以及雙組分塗料體系(就此而言,還參見LackeundDruckfarben,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart,NewYork,1998,第274-276頁以及第641-642頁)。優選使用單組分體系。就本發明的方法而言,特別優選使用至少一種羥基官能的聚氨酯、聚酯和/或聚(甲基)丙烯酸酯樹脂作為基料,且使用至少一種完全醚化和/或部分醚化的蜜胺-甲醛樹脂作為交聯劑。所有成膜組分,更特別地作為基料的所述至少一種羥基官能的聚氨酯、聚酯和/或聚(甲基)丙烯酸酯樹脂和作為交聯劑的所述至少一種完全醚化和/或部分醚化的蜜胺-甲醛樹脂的比例有利地為10-90重量%,更特別地為15-60重量%,非常優選為20-50重量%,在每種情況下基於所述水性塗料組合物的總量。作為基料的樹脂和交聯劑的比例(在每種情況下分開考慮)有利地不低於3重量%,基於所述水性塗料組合物的總量。水性塗料組合物(A)可進一步包含至少一種常規且已知的著色和/或效應顏料。所述塗料組合物有利地包含至少一種顏料。該類顏料的實例為無機基顏料,例如二氧化鈦、氧化鐵和炭黑,或者常規金屬顏料(例如市售鋁青銅、不鏽鋼青銅)和非金屬效應顏料(例如珠光顏料和幹涉顏料)。也可使用有機基著色顏料,例如偶氮顏料和酞菁顏料。所述塗料組合物中的顏料比例例如為0-20重量%,優選2-15重量%,在每種情況下基於所述水性塗料組合物的總量。所用顏料的性質和量以本領域技術人員熟知的方式選擇,其中選擇取決於所需要或希望的塗料組合物性能。作為這方面的補充,可參考LackeundDruckfarben,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart,NewYork,1998,第451頁。除水之外,水性塗料組合物(A)還可進一步包含有機溶劑。可存在例如脂族和/或芳族烴如甲苯、二甲苯、溶劑石腦油、Solvesso100、ShellsolA,酮如丙酮、甲基乙基酮或甲基戊基酮,酯如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯或乙氧基丙酸乙酯,醚如丁基乙二醇、二丙二醇甲基醚,醇如乙基己醇、丁氧基丙醇、異丙醇或丁基二甘醇,或者前述溶劑的混合物。優選使用水混溶性有機溶劑。所用的塗料組合物(A)是水性的。正如為本領域技術人員所熟知的那樣,「水性」是並非僅僅包含有機溶劑作為溶劑,而是還基於水作為溶劑的塗料組合物的特指。就本發明而言,「水性」更特別地意指塗料組合物包含至少10重量%,優選至少20重量%,非常優選至少25重量%的水,在每種情況下基於塗料組合物的總量。特別優選地,「水性」應理解為意指除所述的「基於塗料組合物總量為至少10重量%(或至少20或25重量%)的水」這一要求之外,還應滿足另一要求,即所述塗料組合物中的有機溶劑的比例小於25重量%,更特別地小於20重量%,在每種情況下基於所述塗料組合物的總量。此外,在水性塗料組合物(A)中,可存在至少一種本身是已知的塗料添加劑。該類塗料添加劑例如但並非僅僅為:-消泡劑,-反應性稀釋劑,-聚合抑制劑,-潤滑添加劑,-潤溼劑,例如聚矽氧烷、含氟化合物、羧酸單酯,-催化劑,例如基於例如取代的膦酸二酯或取代的磷酸酯的酸性含磷催化劑,-流動調節劑,-流變調節添加劑,-分散劑,-UV穩定劑,-填料,例如二氧化矽、矽酸鋁或硫酸鋇,-和/或阻燃劑。這些類型的塗料添加劑可例如由各個供應商商購獲得。具體添加劑的比例有利地不大於10重量%,更特別地不大於5重量%,特別優選不大於3重量%,在每種情況下基於所述水性塗料組合物的總量。優選所述水性塗料組合物基本上不含氯化聚烯烴。就本發明而言,涉及任何具體物質的「基本上不含」應理解為意指所述水性塗料組合物包含不大於5重量%,更特別地不大於2.5重量%,特別優選不大於2.0重量%,非常優選不大於1.0重量%的所述物質,在每種情況下基於所述塗料組合物的總量。在一個尤其優選的實施方案中,所述水性塗料組合物完全不含氯化聚烯烴。所述塗料組合物還可包含至少一種卡賓形成化合物(C),其將隨後在下文更詳細地描述。在這種情況下,所述塗料組合物可包含呈其初始形式的卡賓形成化合物(C)(參見式(I))。化合物(C)還可事先共價連接,從而獲得其與塗料組合物(A)中存在的另一組分形成卡賓的能力。當聲稱塗料組合物(A)包含卡賓形成化合物(C)時,該實施方案明確被本發明所涵蓋。原因是保留了卡賓形成能力,此外化合物(C)儘管現在呈連接的形式,然而仍存在於塗料組合物中。一個實例為塗料組合物(A)中所用的多異氰酸酯與羥基官能或氨基官能的化合物(C)的反應。在這種情況下,連接以常規方式通過形成氨基甲酸酯或脲官能團而進行。存在的話,卡賓形成化合物(C)的比例為例如0.1-10重量%,在每種情況下基於水性塗料組合物(A)的總量。因此,在使用如上所述反應的化合物(C)的變型中,所述比例在考慮反應中所用的化合物(C)的量下計算。更特別地,所述水性塗料組合物為水性底漆材料。正如所已知的那樣,底漆材料為著色的塗料組合物,其可尤其用於汽車塗裝中,而且還用於一般工業塗裝中,從而構建著色塗層,更特別地作為例如塑料基材上的多層漆體系一部分的著色中間塗層。然後,通常在由此構建的中間塗層上構建清漆,由此得到經典的多塗層體系。就其方法而言,所述水性塗料組合物,更特別地水性底漆材料的製備不具有特別的特徵,而是根據常規且已知的技術藉助常規且已知的混合裝置如攪拌釜或溶解器進行。塑料基材通過本發明方法塗覆或塗裝的塑料基材為常規塑料的基材,例如聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、玻璃纖維增強的不飽和聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯硫醚(PPS)、聚甲醛(POM)、聚苯醚(PPE)、聚氧化亞苯基(PPO)、聚脲、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚烯烴如聚丙烯(PP)(任選用乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(EPDM)改性),以及乙烯-丙烯橡膠(EPR)。就此而言,還可使用包含各種所述塑料(因此這些塑料的混合物)的塑料基材。本發明的方法可特別有利地用於塗覆非極性塑料,特別是例如聚烯烴如PP和EPDM級分改性的PP。用EPDM改性PP基本上用於增韌所述塑料,且還尤其具有決定可塗性的效果。在低EPDM級分下,可塗性或粘合性通常不好。只有在約20-25重量%的EPDM比例下,塑料才通常不再是現有技術所認為的難以塗漆的了。然而,本發明的方法可非常有利地用於塗覆具有低EPDM級分(例如不大於25重量%,更特別地不大於10重量%)的聚丙烯/EPDM塑料。非常優選地在塗料中使用純聚烯烴,更特別地聚丙烯。然而,需要批判的是,現有技術的塗覆方法,尤其是包括火焰預處理的方法僅通過顯著比例的由EPDM引入的碳-碳雙鍵而獲得有效的粘合性,即在本發明上下文中,令人驚訝地不需要該比例。不希望被任何具體理論所束縛,設想作為本發明方法一部分形成的卡賓作為高反應性化合物至少部分參與與塑料基材的共價連接中,且即使當塑料基材中不存在碳-碳雙鍵時也是如此。由於共價連接,此時實現了表面改性,這然後有助於提高與後續塗層的粘合性。因此,優選的塑料基材為聚烯烴塑料基材。塑料基材可為簡單的塑料板。然而,還可作為基材的是由塑料製成的車體,或某些車輛零件,以及車輛附件和安裝在車輛之中或之上的車輛零件(用於車輛內部和車輛外部區域)。卡賓形成化合物(C)如上文所述存在於塗料組合物(A)中和/或如下文所述在施加塗料組合物之前直接施加至塑料基材表面上的卡賓形成化合物(C)具有下式(I):其中:R1=-(CX2)nX,其中X=F或Cl,且n=0或1,其中R3和R4各自獨立地=-H、-(CH2)mY,其中Y=OH、CO2H、NH2或Br,且m=0-4,其中排除R3=R4=-H。因此,化合物(C)為重氮化合物,更精確地各自具有二氮丙啶基團(Diaziringruppe)。正如所已知的那樣,二氮丙啶基團是能通過熱解或光解和氮分子的相應消除而形成卡賓的官能團。因此,就本發明而言,根據定義且更易理解,化合物(I)也稱為卡賓形成化合物。因此,根據定義,活化以形成卡賓意指將該類化合物暴露於能導致熱解和/或光解的相應條件(即,施加熱能和/或電磁輻射如UV輻射)下,由此化合物(C)反應形成卡賓。就本發明而言,優選光解活化,換言之通過暴露於電磁輻射,更特別地UV輻射而活化。該活化形式導致特別有效粘合的塗層。隨後將在下文更深入地解釋活化。化合物(C)中的基團R1為明顯的吸電子基團,例如CF3基團(具有相應負誘導效應(-I效應)的基團)。上式的合適基團R1為含滷素的基團-CF3和-CCl3,以及滷素基團-F和-Cl。此時,各基團R1連接在包含二氮丙啶基團的三元環的碳原子上。優選R1為CF3或Cl,非常優選CF3。化合物(C)額外具有取代的苯基R2,其同樣連接在包含二氮丙啶基團的三元環的碳原子上。從其上連接有二氮丙啶環的苯基環的碳原子來看,所述苯基在鄰位和/或對位上被取代。與本上下文中的常規術語相符,「取代」在本情況下意指在苯基環的相應碳原子的鄰位和/或對位中存在非氫基團(鄰位R4、對位R3)。這些非H基團選自-(CH2)nY,其中Y=OH、CO2H、NH2或Br,且m=0-4。優選地,Y為OH或CO2H。因此,所述基團為特別地因為OH、CO2H、NH2或Br而比例如純烷基或氫的情況極性更大的基團。所述極性基團可直接連接在苯基環上(m=0),或者可經由亞甲基(m=1)或亞乙基(m=2)連接。還可存在直鏈基團-(CH2)-(CH2)-(CH2)-(m=3)或-(CH2)-(CH2)-(CH2)-(CH2)-(m=4)作為橋接基團。優選Y為OH或CO2H。對m而言,優選為0或1。對優選的化合物(C)而言,R3或R4=H。更特別優選地,R4=H且R3=OH、CO2H、CH2OH或CH2CO2H,尤其優選R4=H且R3=CO2H或CH2OH。因此,化合物(C)的苯基環優選為在對位被二氮丙啶環取代的苯基環。塗覆方法在其第一實施方案(i)中,本發明的塗覆方法包括首先將卡賓形成化合物(C)直接施加至塑料基材的表面(O)上,隨後將化合物(C)活化以形成卡賓。僅僅在此之後才將所述水性塗料組合物施加至塑料基材的表面(O)上,隨後固化。將組分,例如化合物(C)或水性塗料組合物直接施加至基材表面上應理解為如下:施加相應組分,從而使得在施加之後,所述組分沉積在基材表面上且與表面直接接觸。因此,特別地,在基材表面和由所施加的組分形成的塗層之間不存在其他塗層。因此,將組分,例如化合物(C)或水性塗料組合物施加至基材上(不存在特指「直接」)應理解為如下:施加相應組分,從而使得在施加之後,所述組分沉積在基材表面上,然而並非必須與表面直接接觸。例如,在基材表面和所述塗層之間還可設有其他塗層。因此,沒有進一步特指的「施加」是上位術語,其涵蓋直接和非直接施加二者。例如,就本發明的第一實施方案而言,將化合物(C)直接施加至塑料基材的表面(O)上,然後活化以形成卡賓。如果設想以此方式在基材上直接形成連續塗層,則其直接結果是在化合物(C)的施加和活化之後施加的塗料組合物(A)不再直接施加至表面(O)上,因為在它們之間已存在所設的塗層。「將組分施加至基材的表面(O)上」與「在基材表面上形成塗層」是同義的。該塗層通常是連續的,換言之,覆蓋整個表面。當然還可存在如下情況:塗層不是完全連續的,因此未覆蓋基材的整個表面。當僅施加較少材料時,通常產生該類塗層。如果在本發明上下文中描述塗層的膜厚,則這是指平均膜厚。本領域技術人員知曉在例如小於0.1微米幹膜厚度的低平均膜厚的情況下,不再能必然設想均一塗層。化合物(C)可通過常規且已知的技術施加。例如,可將化合物(C)溶解在有機溶劑中,優選丙酮、甲基乙基酮、環己烷和/或四氫呋喃,優選甲基乙基酮,然後通過常規施加技術如噴塗、傾倒、浸塗、浸漬或滴流施加。優選噴塗施加。化合物(C)優選以處於有機溶劑中的溶液形式施加。所述溶液的濃度可根據用途在寬範圍內變化,且可為例如0.001-1mol/l。所述溶液當然還可包含超過一種化合物(C),此時所述濃度範圍表示所存在的所有化合物(C)的總濃度。然後,將化合物(C)在有機溶劑中的施加溶液在室溫(即10-40℃)下閃蒸優選1-60分鐘。在該程序期間,至少主要部分的有機溶劑蒸發,從而在基材上留下呈細碎形式的化合物(C)。在施加和任選的閃蒸之後,將卡賓形成化合物(C)活化以形成卡賓。根據定義,該活化包括提供熱能和/或暴露於電磁輻射,優選UV輻射中。因此,與活化不可分割或者由術語「活化」的定義所涵蓋的還有施加至塑料基材表面(O)上的至少一部分化合物(C)反應,從而得到卡賓,並且釋放出氮氣。在所述活化條件下由式(C)化合物形成卡賓這一事實是已知的。不希望被任何具體理論所束縛,無論如何可設想所形成的卡賓(已知為非常不穩定的)參與與例如塑料基材的表面的反應,且由此導致與基材表面的牢固連接。活化可以以熱方式進行(熱解)。在這種情況下,優選將施加至表面上的化合物(C)在60-140℃,優選80-120℃下處理5-120分鐘,優選20-60分鐘。這可在常規烘箱,例如強制通風烘箱中進行。應理解的是,這種情況下的溫度無論如何以使得所選的具體塑料基材在所述熱解中保持其初始形狀,且不發生變形或分解的方式選擇。本領域技術人員無論如何知曉具體塑料基材法發生變形時的溫度,和/或所述材料發生軟化時的溫度。因此,可針對具體情況容易地調整相應條件。通過可通過暴露於電磁輻射,更特別地通過暴露於UV輻射而活化。相關的UV輻射通常位於約100-380nm的光譜範圍內。正如所已知的那樣,用於活化的UV輻射可通過使用典型的市售水銀蒸氣燈產生。該類燈的發射光譜已知為線性光譜,其中UV範圍內的光譜線位於約184、254、297、313、334和365納米處。該類水銀蒸氣燈通常存在於UV固化裝置中。相應的裝置例如由ISTStrahlentechnikMetzGmbH(德國)獲得,例如型號M-40-2*1-R-Ir-SLC-So-inert、UV燈類型(水銀蒸氣燈類型)M400U2H。以輻射形式發出的能量例如為500-3000mJ/cm2施加有化合物(C)的基材表面。這通過使用相應的裝置將基材UV輻照例如0.1-10秒鐘,更特別地1-5秒鐘的時間實現。化合物(C)的施加以如下方式進行:在活化和相關的有機溶劑蒸發之後,在基材上留下幹膜厚度例如為0.2-5微米,優選0.3-3微米的塗層。就本發明而言,幹膜厚度通過磁感應測量根據DINENISO2178測定。該設計用於鐵磁性基材的測量技術可以以如下方式應用:除相應的塑料基材之外,在每種情況下以相同的方式同時或平行塗覆金屬基材。然後,將在金屬基材上測得的膜厚等同為塑料基材上的膜厚。在所述至少一種化合物(C)的施加和活化之後,將上述塗料組合物(A)施加至基材的已塗覆表面(O)上。優選地,將塗料組合物(A)直接施加至在化合物(C)的施加和活化之後獲得的塗層上。水性塗料組合物的施加可通過所有常規施加技術進行,例如噴塗、刮刀塗覆、鋪展、傾倒、浸塗、浸漬、滴流或輥塗,優選通過噴塗施加。在該施加期間,待塗覆的塑料基材本身可靜止,而施加設備或單元運動。或者,待塗覆的基材可運動,而施加單元相對於基材靜止或者以合適的方式運動。優選使用噴塗施加方法,例如壓縮空氣噴塗(氣動施加)、無空氣噴塗、高速旋轉、靜電噴塗施加(ESTA),任選與熱噴塗施加如熱空氣噴塗聯用。將施加至塑料基材表面(O)上(或者直接施加至通過施加和活化化合物(C)而獲得的塗層上)的水性塗料組合物固化,由此得到固化的塗層。所施加的水性塗料組合物的固化就方法而言沒有特別之處,而是根據常規且已知的技術進行,例如在強制通風烘箱中加熱或者用IR燈輻照。在輻射固化體系的情況下,還可藉助例如UV輻射進行光化固化。固化條件,更特別地固化溫度取決於例如所用塑料基材的溫度敏感性,以及所用水性塗料組合物—根據例如所用的具體水性塗料組合物是否包含自交聯性或外交聯性基料和任選的交聯劑。因此,固化可例如在室溫左右或者在例如40-120℃,優選60-100℃的升高的溫度下進行。固化階段的時間也單獨選擇,且取決於包括上文已述那些在內的因素(例如基料的選擇和/或固化溫度)。固化可例如實施5-120分鐘,優選10-40分鐘的時間。在固化之前,還可任選存在閃蒸階段或預乾燥階段,例如在室溫下實施1-60分鐘的時間。在特定基材和/或塗料組合物的情況下使用的具體固化條件是公知常識的一部分,因此本領域技術人員可調整和選擇該條件。所述水性塗料組合物以常規且已知的膜厚,例如10-200微米,優選50-150微米的溼膜厚度施加。此時,在固化後獲得的幹膜厚度例如為2-40微米,更特別地為5-20微米。根據本發明的第二實施方案(ii),塗料組合物(A)包含至少一種卡賓形成化合物(C)。在該實施方案中,無論如何在施加塗料組合物(A)之後,將上述卡賓形成化合物(C)活化以形成卡賓。因此,這意味著在該實施方案中,固化條件可以以使得活化同樣在固化期間進行的方式選擇。因此,根據上文,在這種情況下,固化優選在優選為60-100℃的溫度下進行5-120分鐘的時間,因為此時可同時實現卡賓形成化合物(C)的熱解活化。當然,活化也可在固化之前、之中或之後以光解方式進行,或者可通過熱解和光解組合活化。當在由熱量(熱能)引發的固化期間,還將所施加的塗料組合物暴露於電磁輻射,更特別地UV輻射時,尤其存在後一情況。對光解活化而言,可使用上文對實施方案(i)已述的優選條件。如果僅使用第二實施方案,換言之,特別是不存在第一和第二實施方案的組合,優選將塗料組合物(A)直接施加至塑料基材的表面(O)上。另外,就實施方案(ii)而言,塗料組合物(A)的施加和固化原則上適用上文就實施方案(i)所做的描述。優選本發明的實施方案(i)。以此方式獲得了特別有效的粘合。本發明的另一主題為塗覆的塑料基材,其通過本發明的方法塗覆。如迄今為止所述的那樣,可在所述塗覆的塑料基材上面產生其他塗層。在本發明的一個優選實施方案中,在迄今為止所述的塗覆塑料基材上施加另一塗料組合物並固化,且產生另一固化的塗層。更特別地,這分別為清漆材料和清漆層。正如所已知的那樣,清漆材料是在施加和固化後形成具有保護和/或裝飾性能的透明塗層(清漆層)。「保護性」意指例如耐劃傷性和老化穩定性,更特別地UV穩定性。裝飾性的一個實例是良好的光澤。所用的清漆材料為通常用於塑料塗覆領域中的清漆材料,其選擇和使用是本領域技術人員所已知的(就此而言,也參見LackeundDruckfarben,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart,NewYork,1998,第325頁)。所述其他塗料組合物,更特別地清漆材料的一般施加和固化技術對應於先前在上文對水性塗料組合物所描述的那些。這類塗層(此後可稱為典型多塗層體系)優選通過溼碰溼塗覆產生。這意指將所述其他塗料組合物,更特別地清漆材料施加至所施加的水性塗料組合物(A)上,而不事先將後者分開固化。然後,將所施加的兩種塗料組合物聯合固化,得到典型的多塗層體系。根據上文所述,尤其是就溼碰溼方案而言,優選將清漆材料直接施加至由塗料組合物(A)產生的塗層上。因此,作為實施方案(ii)的一部分,可在施加清漆材料之前、之中或之後,將化合物(C)活化以形成卡賓。所述其他塗料組合物,更特別地清漆材料以常規且已知的膜厚施加,例如50-250微米,優選100-180微米的溼膜厚度。在這種情況下,在固化後所得的幹膜厚度然後例如為15-80微米,更特別地25-50微米。因此,總體而言,通過本發明方法塗覆的經塗覆塑料基材適於車輛塗裝,更特別地汽車塗裝的美觀和技術上要求苛刻的領域。所述經塗覆的塑料基材,更特別地塗覆有多塗層體系的塑料基材可用作車輛零件和車輛附件,以及用於安裝在車輛之中和之上的零件,用於車輛的內部區域和外部區域。此外,除所產生的塗層或多塗層體系的優異粘合性之外,可獲得良好和可變的裝飾效果。此外,由本發明的塗覆塑料基材的方法產生的塗層或漆膜具有優異的粘合性。根據上文,式(I)化合物用於改善位於塑料基材上且由水性塗料組合物產生的塗層的粘合性的用途也是本發明的主題。通過下文實施例更詳細地闡述本發明。實施例用不同的水性塗料組合物塗覆各種塑料基材,其在每種情況下呈尺寸為10×10×0.3cm或100×100×3cm的測試板形狀。所用的塑料材料為PP板(DaplenTMEE103AE(Borealis))。A)塗覆塑料基材使用表1和2所示的塗料組合物塗覆塑料基材(還參見相關解釋)。在施加這些塗料組合物之前,如下文所述用4-[3-(三氟甲基)-3H-二氮丙啶-3-基]苯甲酸(化合物(C)的溶液處理,其中R1=CF3,且在R2中存在如下情況:R3=COOH、R4=H)(0.005mol/l,於甲基乙基酮中)。用於塗覆的水性塗料組合物(A)為水性底漆材料,其具有表1的組成。所述底漆材料通過在溶解器中將表1所示的組分組合併充分混合而製備。表1:所用水性底漆材料的組成額外使用市售清漆材料(參見表2),其通過在溶解器中將表2所示的組分組合併充分混合而製備。表2:所用清漆材料的組成塗料的實際產生如下進行:首先通過噴塗施加將包含含二氮丙啶的化合物(C)的溶液直接施加至塑料基材上。此後,首先消光閃蒸(matt-abgelüftet,在20℃下5分鐘),隨後用UV輻射(2837mJ/cm2塑料基材)將所施加的含二氮丙啶的化合物處理或活化。活化使用獲自StrahlentechnikMetzGmbH(型號M-40-2*1-R-Ir-SLC-So-inert,UV燈型(水銀蒸氣燈型)M400U2H的UV固化裝置進行,其典型的UV發射線性光譜具有184-365納米的光譜線。將水性底漆材料(表1)直接氣動施加至由此預塗覆的基材上,隨後在20℃下閃蒸5分鐘。隨後直接氣動施加清漆材料(表2),並在20℃下閃蒸10分鐘。隨後在80℃的溫度下固化30分鐘的時間。根據本發明產生的多塗層體系(E1)中的各塗層的幹膜厚度為2微米(基於含二氮丙啶的化合物的塗層)、15微米(底漆)和42微米(清漆)。除多塗層體系(E1)之外,類似於上文所給的教導產生其他多塗層體系。然而,在多塗層體系(E2)中,使用了不同的化合物(C),即4-[3-(三氟甲基)-3H-二氮丙啶-3-基]苄醇(化合物(C),其中R1=CF3且在R2中,存在如下情況:R3=CH2-OH,R4=H)。在對比多塗層體系(V1)中,不使用化合物(C),相反卡賓為3-苯基-3-(三氟甲基)-3H-二氮丙啶(類似於式(I)的化合物,然而R1=CF3且在R2中存在如下情況:R3=R4=H)。在產生多塗層體系(V2)和(V3)的情況下,同樣省略化合物(C)的施加和活化。然而,完全不使用卡賓(因此省略相應的施加和活化步驟)。然而在(V2)的情況下,僅省略所述步驟,在多塗層體系(V3)的情況下,在施加底漆材料(A)之前,通過常規火焰處理(藉助Elektrotechnik的市售自動火焰處理設備)對塑料基材進行預處理,而非施加和活化前述含二氮丙啶的化合物(C)。表3顯示了所產生的多塗層體系的綜述。所有多塗層體系包含底漆和清漆。表3:多塗層體系B)塗層粘合性研究通過廣為人知的蒸汽噴射測試(DIN55662:2009-12,在60℃下蒸汽噴射1分鐘,壓力67巴,距離試樣的垂直距離10cm)研究所產生的塗層的粘合性。使用等級0-5的整數評分體系來評價粘合性,其中等級0給予在蒸汽噴射處理後無可見痕跡的塗層(極好粘合性),等級5給予在蒸汽噴射測試後具有廣泛剝離區域的塗層(粘合性不足)。表4顯示了相對於所用的塑料基材及其預處理的所產生的塗層粘合性。表4:多塗層體系的粘合性多塗層體系粘合性結果(E1)0(E2)0(V1)5(V2)5(V3)2結果表明,根據本發明方法構建的多塗層體系具有比多塗層體系(V1)和(V2)(完全不使用化合物(C)或任何卡賓)顯著更好的粘合性。此外,與多塗層體系(V3)結果的對比也證實了特別是就非極性塑料基材(在本發明情況下,PP)而言本發明方法的令人驚訝的優點。儘管將常規火焰處理替換為化合物(C)的施加和活化,然而多塗層體系(V3)的粘合性顯著劣於極為有效的粘合性的多塗層體系(E1)和(E2)的情況。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp

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