[发明专利]部分涂布用光稳定剂包

说明书

本发明涉及能够与有机材料(如烯烃类热塑性弹性体，即TPO)掺混，并赋予这类材料以耐紫外光降解性能的光稳定剂包。可以将此类有机材料与光稳定剂包的组合物模塑成为对光稳定，同时也为酸性催化剂活化的单组分(单包装)涂料系统的涂层所接受的。此外，本发明还涉及由这种可模塑光稳定组合物制造的制品。

有机材料，特别是合成聚合物虽被广泛使用，但一般光稳定性较差。比如，烯烃类弹性体当其暴露于如阳光或紫外线等光线中时，倾向于产生严重的劣化。以前一直用来增强这种烯烃类弹性体耐光性能的光稳定剂包括如苯并三唑类和二苯甲酮类化合物的紫外线吸收剂。后来发现，如在Murayama等人的美国专利4,241,208中所公开的N-未取代的多烷基哌啶受阻胺类光稳定剂(在下文中称作HALS)能为烯烃类弹性体提供比紫外线吸收剂更好的抗光诱导降解的保护性能。目前，采用在配方中不加稳定剂的烯烃类弹性体所涂的涂层中加入HALS或在烯烃类弹性体配方中加入碱性HALS来对付烯烃类弹性体(如TPO)的光致降解。

当在TPO模塑制品所涂的涂层中加入HALS时，必须对整个制品进行涂布，使得制品各部分都对紫外降解保持稳定。在Ciba-Geigy公司散发的题为《酸催化涂层用Tinuvin440紫外线稳定剂》中叙述了一种可加入到涂布在TPO制品上的涂层中的HALS的例子，其中公开了占涂层固体树脂重量1.0-2.0％的Tinuvin440与占涂层固体树脂重量2.0-4.0％的Tinuvin1130的组合物。

另外发现，当在TPO配方中加入碱性HALS化合物以为TPO提供光稳定性时，TPO要末不得涂布涂层，要末只能涂布双组分涂料系统。还发现，当在TPO配方中加入碱性HALS化合物以为TPO提供光稳定性时，不能用单包装的涂料系统有效地涂布TPO，因为这样的涂料系统会与该化合物反应，使涂料无法顺利地固化，因而与基底的粘合性不好。此外，对于单包装涂料透明涂层系统，HALS化合物的光稳定效果会被中和，造成TPO的光致降解。据认为造成此反应的原因在于，碱性HALS化合物会与单包装涂料系统的酸性有机颜料和固化剂发生反应。影响涂料粘接性能的其它因素是在TPO配方各组分之间的亲和性能、在TPO配方中各种添加剂的迁移性能、在TPO配方中各种添加剂的挥发性和整个系统的热稳定性。而对双组分涂料系统，则没有观察到这类问题，因为这种系统不是酸性的。

正如在前面注意到的，当使用含有HALS的涂层涂布TPO时，必须在整个的模塑TPO个制品表面进行涂布，以防止其任何部分发生紫外降解。再有，目前包含在TPO配方中作为其一部分的TPO稳定剂系统，只有当模塑TPO制品不是必须用单包装涂料系统涂布时，它们才是完全可操作的。但对于由这种TPO配方制作的制品，经常由于装饰和审美的效果而希望进行部分涂布。比如，某些型号汽车保险杠的外部就是由含有传统稳定剂的模塑TPO组合物制造的，而且加颜料制成所需的颜包。出于在前面解释过的原因，这种保险杠不能成功地用单包装涂料系统涂布。然而汽车设计人中员希望在保险杠的部分位置涂上单包装涂层以美化其外观，同时又保持TPO的重量轻及回弹性。使用传统的TPO配方是做不到这一点的。

目前已知解决这个问题有两种方法，首先，可以用双组分系统，比如聚氨酯来涂布这种制品，但这造成涂布制品的工序增加，以及涂布材料的成本上升。另外，可使用不含任何稳定剂的TPO配方，但这需要在整个制品表面都涂满含HALS的涂层，要不然，在暴露于紫外线之后未涂布的区域会发生降解。

因此，就需要这样一种稳定剂系统，它可以加入到TPO配方中，赋予该TPO配方以耐紫外线性能，而同时也让此配方不与单包装涂料系统反应，使得可对由这种TPO制成的制品的那部分进行涂布。

本发明涉及TPO的光稳定剂包。该包含有碱性(或者说pKa值)不大于7的单体HALS、一种紫外线吸收剂以及一种碱性(或者说pKa)小于7的聚合HALS。该单体光稳定剂优选碱性或者说pKa小于7的哌啶或哌嗪酮衍生物，最好是碱性(或者说pKa值)等于或小于6的哌定衍生物或哌嗪酮。该紫外线吸收剂最好是苯并三唑或二苯甲酮化合物。聚合HALS最好是碱性(或者说pKa值)等于或小于6.5的哌啶聚合物。单体光稳定剂的含量较好为约30至65％，光吸收剂含量较好约为25至45％，而聚合物光吸收剂的含量较好约为10至35％。单体光稳定剂的含量较好等于或大于紫外线吸收剂或聚合物光稳定剂含量。三个组分的含量可以基本是相同的。