新产品制造技术

本发明专利技术提供了一种将新形式的保护性涂层涂布到基材(例如颜料)的方法，以及通过该方法获得的经涂覆的基材。该涂层的特征在于，它们能赋予基材良好的化学抵抗性，同时还能保持其光学特性。光学特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新产品
[0001]本专利技术涉及一种新形式的保护性涂层，该保护性涂层可以被应用于基材，例如颜料。它还涉及一种处理颜料的新方法，以为它们提供改进的特性，所述颜料特别地，包括已经应用了本专利技术的新保护性涂层的颜料。特别地，本专利技术能够生产具有光学特性(例如光泽度和/或亮度)和耐化学性的优异组合的稳定的精细颜料(例如铝颜料)。

技术介绍

[0002]保护性涂层在本领域中是已知的。例如，金属效果的颜料，例如那些基于铝、青铜、氧化铁或钢的颜料，会与涂料或油墨配方中的水、酸或碱发生反应，因此，对这种颜料添加保护性涂层可以用来提高其耐化学性。不过，与将这种保护性涂层涂布到颜料相关联的一个缺点是，通常可以预见它对颜料的光学特性产生负面影响。因此，在优化耐化学性和保持颜料的良好光学特性这两个潜在竞争目标之间，通常存在一种权衡。例如，在已知的市售经涂覆铝(Al)颜料中，在耐化学性方面，那些由Eckart以“PCU”商品名销售的颜料一直被描述为市场上耐化学性方面最好的Al颜料产品。然而，这种有用的属性是以牺牲颜料的光学特性为代价的。例如，这在图2中示出，图2它是两个聚合物粉末涂料样品的图像。它们中的一个采用PCU1000颜料，而另一个采用具有相同粒径(即15微米)、但由Schlenk以POWDAL8500的商品名销售并具有不同的保护涂层的颜料颗粒。正如下文更详细解释的那样，可以看出POWDAL 8500产品具有更好的光学特性，但具有较差的化学抵抗性(chemical resistivity)。
[0003]本领域已经讨论过的其他经涂覆颜料包括在CN106317969、CN106700662、WO9638506和US20110195244中描述的那些颜料，并包括使用多加成反应制备的涂料。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于以下发现：一种涂覆颜料的特定方法导致产品具有化学抵抗性和光学特性的惊人有利组合。因此，本专利技术提供了一种涂覆基材的方法，该方法包括(a)使无机网络形成剂和有机功能网络形成剂进行缩合型反应的步骤；和随后的(b)一个或多个进一步的步骤，其中无机网络形成剂和有机功能网络形成剂进行缩合型反应。
[0005]本专利技术还提供了一种制备经涂覆基材的方法，该方法包括一个或多个步骤，其中无机网络形成剂和有机功能网络形成剂在产品存在下进行缩合型反应，其中所述产品是通过使无机网络形成剂和有机功能网络形成剂在基材的存在下进行缩合型反应可获得的。本专利技术的这一方面仅着重于以上定义的本专利技术方法的步骤(b)。本文概述的本专利技术的优选方面相应地适用于该实施方案。
[0006]在这方面，已经发现，通过以上工艺制备的经涂覆基材能够实现高化学抵抗性和良好光学特性的组合，这被认为是使用以前的涂覆方法所无法获得的。此外，与使用以前的涂覆方法涂布的涂层相比，由以上工艺产生的涂层被认为在随后加工和处理期间在减少着火的可能性上是更有效的。此外，与使用以前的涂覆方法涂布的涂层相比，由以上工艺产生的涂层被认为在提高析气稳定性上是更有效的。然而，使用包括两个步骤(a)和(b)的方法
所产生的精确的结构差异可能并不总是立即能进行简单表征和直接表征，因此，新产品最适合通过参考它们表现出的特定的特性组合来定义。因此，本专利技术还提供了一种通过以上定义的本专利技术方法可获得的经涂覆基材。此外，本专利技术还提供了一种经涂覆金属颜料或经涂覆金属氧化物颜料，其(i)在以下进一步阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”中具有的化学抵抗性分数不超过12，并且(ii)具有的光泽度差异值(X)≤5.0，其中：
[0007]‑
X＝Y/(13
–
经涂覆颜料的化学抵抗性分数)；
[0008]‑
Y是由向颜料添加涂层所产生的光泽度的百分比变化，其以(100
×
(Y1
‑
Y2)/Y1)计算；
[0009]‑
Y1是未经涂覆颜料的光泽度，并且
[0010]‑
Y2是经涂覆颜料的光泽度；
[0011]其中光泽度通过以下来测量：根据在以下进一步阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”的步骤(a)至(g)制备含有经涂覆颜料或未经涂覆颜料的样品，然后使用光泽度计测量60
°
下的光泽度。
[0012]进一步地，本专利技术提供了一种经涂覆金属颜料或经涂覆金属氧化物颜料，其(i)在以下进一步阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”中具有的化学抵抗性小于12，并且(ii)亮度差异L
A
值或L
B
值≥90，其中：
[0013]‑
L
A
以(100
×
(1+(Q2
‑
Q1)/Q1))计算；
[0014]‑
Q1是未经涂覆颜料在15
°
下的亮度；并且
[0015]‑
Q2是经涂覆颜料在15
°
下的亮度；
[0016]‑
L
B
以(100
×
(1+(Q4
‑
Q3)/Q3))计算；
[0017]‑
Q3是未经涂覆颜料在
‑
15
°
下的亮度；并且
[0018]‑
Q4是经涂覆颜料在
‑
15
°
下的亮度；
[0019]其中15
°
和
‑
15
°
下的亮度通过以下测量：根据在以下进一步阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”中的步骤(a)至(g)制备含有经涂覆颜料或未经涂覆颜料的样品，然后使用分光光度计测量。
[0020]进一步地，本专利技术提供了一种经涂覆金属颜料或经涂覆金属氧化物颜料，其具有的MIE
×
表面积的值为至少40mJ
·
m2/g(优选地至少55mJ
·
m2/g)，其中MIE为最小点火能量，表面积为通过BET方法测量的表面积。
[0021]进一步地，本专利技术提供了一种经涂覆金属颜料或经涂覆金属氧化物颜料，其(i)在以下进一步阐述的“用于测量经涂覆颜料的析气稳定性的测试方法”中具有的析气稳定性分数≥700秒(优选地≥1000秒)，并且(ii)具有的光泽度差异值(X)≤5.0，其中：
[0022]‑
X＝Y/(13
–
经涂覆颜料的化学抵抗性分数)；
[0023]‑
Y是由向颜料添加涂层所产生的光泽度的百分比变化，其以(100
×
(Y1
‑
Y2)/Y1)计算；
[0024]‑
Y1是未经涂覆颜料的光泽度，并且
[0025]‑
Y2是经涂覆颜料的光泽度；
[0026]其中光泽度通过以下来测量：根据在以下进一步阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”的步骤(a)至(g)制备含有经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂覆基材的方法，所述方法包括：(a)使无机网络形成剂和有机功能网络形成剂进行缩合型反应的步骤；和随后的(b)一个或多个进一步的步骤，其中无机网络形成剂和有机功能网络形成剂进行缩合型反应。2.根据权利要求1所述的方法，其中(b)部分包括一个或两个进一步的步骤，其中无机网络形成剂和有机功能网络形成剂进行缩合型反应。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基材是金属或金属氧化物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述基材是金属颜料。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述基材包括铝颜料、青铜颜料、铜颜料或锌颜料；或为铝颜料、青铜颜料、铜颜料或锌颜料。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述基材是铝颜料，并且基于未经涂覆铝颜料的总重量，铝的比例按重量计≥99％。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述无机网络形成剂是式(I)的化合物：MX
n
(I)其中
‑
M是Si、Al、Ti、Zr、B、Fe、Mg、Mn、Sb、Cr、Zn和/或Ce；
‑
每个X独立地是可选地可水解和/或可缩合的基团，所述基团选自卤素、
‑
OH或
‑
OR，和/或一对、两对或三对X部分一起代表一种二价螯合配体，其中每个R基团是C1‑
10
烷基基团，其中碳链可选地被选自N、O和S中的一个或多个杂原子打断；以及
‑
n是2至6的整数，并且对应于M的氧化态。8.根据权利要求7所述的方法，其中
‑
M是Si、Al、Ti、Zr或Fe；
‑
每个X是C1‑6烷氧基，并且
‑
n是2、3或4。9.根据权利要求7所述的方法，其中
‑
M是Si；
‑
X是甲氧基或乙氧基，并且
‑
n为4。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述有机功能网络形成剂是式(II)的化合物：R
1i
R
2j
R
3k
SiX
(4
‑
i
‑
j
‑
k)
(II)其中
‑
i、j和k中的每一个独立地是0或1，条件是i、j和k中的至少一个是1；
‑
R1、R2和R3中的每一个独立地是有机基团，条件是R1、R2和R3中的至少一个是反应性有机基团；和
‑
每个X独立地是可选地可水解和/或可缩合的基团，所述基团选自卤素、
‑
OH、
‑
OR7或
‑
Y，和/或一对X部分一起代表一种二价螯合配体，其中
○
每个R7独立地是有机基团；以及
○
每个Y独立地是
‑
(O
‑
R4‑
O
‑
Si(R5)
m
(X')2‑
m
‑
)
n
R6，其中
■
每个R4独立地是二价有机基团；
■
每个R5独立地是有机基团；
■
每个m独立地是0、1或2；
■
每个X'独立地是可选地可水解和/或可缩合的基团，所述基团选自卤素、
‑
OH或
‑
OR7，和/或一对或多对偕X'部分一起代表一种二价螯合配体，其中每个R7独立地是有机基团；
■
n是1到10；并且
■
R6是有机基团。11.根据权利要求10所述的方法，其中每个反应性有机基团独立地是具有一个或多个取代基的烃基基团，所述取代基选自环氧基、氨基、羟基、硫醇基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基、烯基、炔基、羧基、羧酸酐、异氰酸酯、氰酸酯、脲基和氨基甲酸酯。12.根据权利要求10所述的方法，其中所述有机功能网络形成剂选自：3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷，3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷，N
‑
(正丁基)
‑3‑
氨基
‑
丙基三甲氧基硅烷，N
‑
(正丁基)
‑3‑
氨基
‑
丙基三乙氧基硅烷，N
‑2‑
氨基乙基
‑3‑
氨基丙基(甲基)二甲氧基硅烷，N
‑2‑
氨基乙基
‑3‑
氨基丙基(甲基)二乙氧基硅烷，N
‑2‑
氨基乙基
‑3‑
氨基丙基三甲氧基硅烷，N
‑2‑
氨基乙基
‑3‑
氨基丙基三乙氧基硅烷，3
‑
缩水甘油基氧基丙基三乙氧基硅烷，3
‑
缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，3
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷，3
‑
巯基丙基三乙氧基硅烷，3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，3
‑
脲基丙基三甲氧基硅烷，和3
‑
脲基丙基三乙氧基硅烷。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中：
‑
步骤(a)和(b)的每一个中的所述无机网络形成剂独立地是四烷氧基硅烷；
‑
步骤(a)中的所述有机功能网络形成剂是环氧基硅烷或氨基硅烷，以及
‑
步骤(b)中的所述有机功能网络形成剂是环氧基硅烷。14.一种制备经涂覆的基材的方法，所述方法包括一个或多个步骤，其中无机网络形成剂和有机功能网络形成剂在产品存在下进行缩合型反应，其中所述产品是通过使无机网络形成剂和有机功能网络形成剂在所述基材的存在下进行缩合型反应获得的。15.一种经涂覆的基材，其是通过如权利要求1至14中任一项所定义的方法获得的。16.一种经涂覆的金属颜料或经涂覆的金属氧化物颜料，其(i)在说明书中阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”中具有的化学抵抗性分数不超过12，并且
(ii)具有的光泽度差异值(X)≤5.0，其中
‑
X＝Y/(13
–
经涂覆颜料的化学抵抗性分数)；
‑
Y是由向颜料添加涂层所产生的光泽度的百分比变化，其以(100
×
(Y1
‑
Y2)/Y1)计算；
‑
Y1是未经涂覆颜料的光泽度，并且
‑
Y2是经涂覆颜料的光泽度；其中光泽度通过以下来测量：根据在说明书中阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”的步骤(a)至(g)制备含有经涂覆颜料或未经涂覆颜料的样品，然后使用光泽度计测量60
°
下的光泽度。17.一种经涂覆的金属颜料或经涂覆的金属氧化物颜料，其(i)在说明书中阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”中具有的化学抵抗性小于12，并且(ii)亮度差异L
A
值或L
B
值≥90，其中：
‑
L
A
以(100
×
(1+(Q2
‑
Q1)/Q1))计算；
‑
Q1是未经涂覆颜料在15
°
下的亮度；并且
‑
Q2是经涂覆颜料在15
°
下的亮度；
‑
L
B
以(100
×
(1+(Q4
‑
Q3)/Q3))计算；
‑
Q3是未经涂覆颜料在
‑
15
°
下的亮度；并且
‑
Q4是经涂覆颜料在
‑
15
°
下的亮度；其中15
°
和
‑
15
°
下的亮度通过以下测量：根据在说明书中阐述的“用于测量经涂覆颜料的化学抵抗性的测试方法”中的步骤(a)至(g)制备含有经涂覆颜料或未经涂覆颜料的样品，然后使用分光光度计测量。18.一种经涂覆的金属颜料或经涂覆的金属氧化物颜料，其具有的MIE
×
表面积的值为至少40mJ
·
m2/g(优选地至少55mJ
·
m2/g)，其中MIE为最小点火能量，并且所述表面积为通过BET方法测量的表面积。19.一种经涂覆的金属颜料或经涂覆的金属氧化物颜料，其(i)在说明书中阐述的“用于测量经涂覆颜料的析气稳定性的测试方法”中具有的析气稳定性分数≥700秒(优选≥1000秒)，并且(ii)具有的光泽度差异值(X)≤5.0，其中：
‑
X＝Y/(13
–
经涂覆颜料的化学抵抗性分数)；
‑
Y是由向颜料添加涂层所产生的光泽度的百分比变化，其以(100
×
(Y1
‑
Y2)/Y1)计算；
‑
Y1是未经涂覆颜料的光泽度，并且
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：星铂联有限公司，
类型：发明
国别省市：