涂料组合物、制品以及涂覆制品的方法技术

本发明专利技术提供了具有耐磨性和可成型性的透明塑料涂层、包含含有环氧官能的硅烷和／或二醇官能的有机聚硅氧烷与选自多官能的羧酸、酸酐或甲硅烷基化的酸酐的多官能的交联剂混合的水解产物和部分缩合物的水－有机溶剂混合物和其量足以水解各组分的水的组合物，其中所述环氧官能的硅烷和／或二醇官能的有机聚硅氧烷与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约１０∶１－１∶１０。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。更具体地讲，本专利技术涉及当在底材上固化时提供耐磨性可成型涂层的稳定的涂料组合物。
技术介绍
玻璃窗可用不破裂或比玻璃更耐破裂的透明材料(例如塑料)代替。例如由合成的有机聚合物制成的透明材料用于公共交通工具，例如火车、公共汽车、出租车和飞机。眼镜和其他光学仪器的镜片以及大建筑物的玻璃也可使用耐破裂的透明塑料。此外，与玻璃相比，这些塑料的重量轻也是另一个优点，特别是在交通行业，交通工具的重量为节省燃料的一个主要的因素。虽然透明塑料的主要优点为耐破裂、比玻璃轻和具有设计的挠性，但严重的缺点为由于每日与磨料(例如灰尘或清洁设备)接触，使这些塑料易擦伤和划伤。擦伤导致可见度下降和外观差，并通常需要替换玻璃或镜片等。为了改进塑料的耐磨性，开发了耐擦伤涂料。这些耐磨组合物的主要缺点为在固化后不能成型。可成型性差是指弯曲或操作涂覆制品通常会导致涂层裂纹或银纹。因此，制品在成型后必须涂覆，可引起延时，且未涂覆制品在运输中会不可避免地发生磨损。因此，本领域仍需要具有良好耐磨性和可成型性的涂料。专利技术概述本专利技术的实施方案提供了组合物，当涂覆于底材并固化时，在底材上提供了耐磨性可成型涂层。所述组合物可包含含有环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与至少一种多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物的水-有机溶剂混合物，其中所述多官能的交联剂包括甲硅烷基化的多官能的酸酐，且其中所述环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约10∶1-1∶10；和其量足以水解环氧官能的硅烷、二醇官能的有机聚硅氧烷和甲硅烷基化的多官能的交联剂的水。在一个实施例中，所述环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约2∶1-1∶2。在另一个实施例中，可在聚碳酸酯底材上形成半径为约1英寸至小于约10英寸的涂层。在另一个实施例中，可在聚碳酸酯底材上形成半径为约3英寸-约5英寸的涂层。在另一个实施例中，在50转泰伯轮后涂层的泰伯值小于约10％或在50转泰伯轮后泰伯值小于约2％。在另一个实施例中，在200转泰伯轮后涂层的泰伯值小于约45％或在200转泰伯轮后泰伯值小于约15％。在一个实施例中，所述环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种为所述组合物固体重量的约5-约93％，多官能的交联剂为所述组合物固体重量的约7-约95％。在另一个实施例中，所述环氧官能的硅烷和二醇官能的硅烷中的至少一种为所述组合物固体重量的约30-约70％，多官能的交联剂为所述组合物固体重量的约30-约70％。在另一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分为所述组合物重量的约40-约98％。在再一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分为所述组合物重量的约65-约95％。在一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分选自醚、二醇或二醇醚、酮、酯、二醇醚乙酸酯及其组合。在另一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分选自具有式ROH的醇，其中R为包含1-约10个碳原子的烷基。在另一个实施例中，水-有机溶剂混合物的溶剂组分选自具有式R1-(OR2)x-OR1的二醇、醚、二醇醚，其中x为0、1、2、3或4，R1为氢或包含1-约10个碳原子的烷基，R2为包含1-约10个碳原子的亚烷基及其组合。在一个实施例中，环氧官能的硅烷用式R3xSi(OR4)4-x表示，其中x为整数1、2或3；R3为H、包含1-约10个碳原子且具有至少一个环氧官能团的烷基、官能化的烷基、亚烷基、芳基、烷基醚及其组合；R4为H、包含1-约5个碳原子的烷基、乙酰基、-Si(OR5)3-yR6y基团及其组合，其中y为整数0、1、2或3；R5为H、包含1-约5个碳原子的烷基、乙酰基或另一个-Si(OR5)3-yR6y基团及其组合；R6为H、包含1-约10个碳原子的烷基、官能化的烷基、亚烷基、芳基、烷基醚及其组合。在一个实施例中，水-有机溶剂混合物还包含有效量的流平剂以将水-有机溶剂混合物铺展在底材上，使水-有机溶剂混合物与底材基本均匀接触，在另一个实施例中，所述组合物还包含至少一种催化剂、至少一种紫外稳定剂或至少一种表面活性剂及其组合。本专利技术的其他实施方案提供了组合物，当涂覆于底材并固化时，在底材上提供了耐磨性可成型涂层。所述组合物可包含含有二醇官能的有机聚硅氧烷与至少一种多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物的水-有机溶剂混合物，其中多官能的交联剂选自多官能的羧酸、多官能的酸酐和甲硅烷基化的多官能的酸酐，且其中所述二醇官能的有机聚硅氧烷与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约10∶1-1∶10；和其量足以水解二醇官能的有机聚硅氧烷和甲硅烷基化的多官能的交联剂的水。在一个实施例中，水-有机溶剂混合物还包含环氧官能的硅烷与至少一种多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物。本专利技术的其他实施方案提供了组合物，当涂覆于底材并固化时，在底材上提供了耐磨性可成型涂层。所述组合物可包含含有环氧官能的硅烷与至少一种多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物的水-有机溶剂混合物，其中多官能的交联剂选自多官能的羧酸、多官能的酸酐和甲硅烷基化的多官能的酸酐，且其中所述至少一种环氧官能的硅烷与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约10∶1-1∶10；和其量足以水解环氧官能的硅烷和甲硅烷基化的多官能的交联剂的水，其中所述组合物包含其量不足以使底材上的涂层具有刚性的四官能的硅烷、二硅烷和烷基硅烷中的至少一种。在一个实施例中，水-有机溶剂混合物还包含二醇官能的有机聚硅氧烷与多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物。本专利技术的实施方案提供了组合物，当涂覆于底材并固化时，在底材上提供了耐磨性可成型涂层。所述组合物可包含含有环氧官能的硅烷与至少一种多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物的水-有机溶剂混合物，其中多官能的交联剂选自多官能的羧酸、多官能的酸酐和甲硅烷基化的多官能的酸酐，且其中所述环氧官能的硅烷与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约10∶1-约1∶10；其量足以水解环氧官能的硅烷和甲硅烷基化的多官能的交联剂的水；和四官能的硅烷和二硅烷中的至少一种，其中所述环氧官能的硅烷与所述四官能的硅烷和二硅烷中的至少一种的摩尔比率为至少约5.5∶1。在一个实施例中，水-有机溶剂混合物还包含二醇官能的有机聚硅氧烷与多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物。在另一个实施例中，四官能的硅烷具有式Si(OR9)4，其中R9为H、包含1-约5个碳原子的烷基及其醚、(OR9)羧酸基(carboxylate)、-Si(OR10)3基团(其中R10为H、包含1-约5个碳原子的烷基及其醚、(OR10)羧酸基或另一个-Si(OR10)3基团)及其组合。在另一个实施例中，二硅烷具有式(R11O)xR123-xSi-R13y-SiR143-x(OR15)x；其中x为0、1、2或3，y为0或1；其中R12和R14包括H、包含约1-约10个碳原子的烷基、官能化的烷基、亚烷基、芳基、烷基聚醚基及其组合；其中R11和R15包括H、包含约1-约10个碳原子的烷基、乙酰基及其组合；其中如果y为1，则R13包括包含约1-约12个碳原子的亚烷基、包含约1-约12个碳原子的亚烷基聚醚(alkylenepolyether)、芳基、亚烷基取代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，当将所述组合物涂覆于底材并固化时，在所述底材上提供了耐磨性可成型涂层，所述组合物包含：含有环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与至少一种多官能的交联剂的水解产物和部分缩合物的水－有机溶剂混合物，其中所述多官能的交联剂包括甲硅烷基化的多官能的酸酐，且其中所述环氧官能的硅烷和二醇官能的有机聚硅氧烷中的至少一种与所述多官能的交联剂的摩尔比率为约１０∶１－１∶１０；和其量足以水解所述环氧官能的硅烷、所述二醇官能的有机聚硅氧烷和所述甲硅烷基化的多官能的交联剂的水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A施奈德，RZ金，
申请(专利权)人：SDC涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]