包含带有被保护异氰酸酯基团的颗粒的涂料的制作方法

文档序号:3818994阅读:301来源:国知局

专利名称::包含带有被保护异氰酸酯基团的颗粒的涂料的制作方法包含带有被保护异氰酸酯基团的颗粒的涂料本发明涉及涂料配制品,更具体而言涉及表层涂层和透明涂层材料,其包括表面有被保护异氰酸酯基团的颗粒。包括颗粒(更具体而言是纳米颗粒)的涂料体系是现有技术。这种涂料在例如EP1249470或WO03/16370中均有描述。这些涂料中的颗粒带来了涂料性能上的改进,更具体而言是在其抗刮性和耐化学性上的改进。将普通无机颗粒用于有机涂料体系中常会出现的问题包括在颗粒和涂料基料(coating-materialmatrix)之间通常不充分相容。这将导致颗粒在涂料基料中不能充分分散。而且,即使是分散良好的颗粒在长期搁置或储存过程中可能发生沉淀而可能形成较大团聚体或聚集体,这即使再分散也不可能或很难分离成原先的颗粒。这种不均匀体系的加工在任何情况下都是极端困难的,而且实际上通常是不可能的。一旦涂敷和固化后具有平滑表面的涂料通常从不用这种方法制备或只在高成本下才可制备。因此,使用表面具有有机基团的颗粒是有利的,所述有机基团能提高与涂料基料的相容性。通过这种方式无机颗粒"披上"一层有机外壳。此外,如果颗粒表面上的有机官能也具有能与涂料基料反应的基团,从而在被讨论的涂料的各种固化条件下,它们能够与基料反应,即可以获得本文中特别良好的涂料性质。通过这种方式,在涂料固化过程中可使颗粒成功地用化学方式结合入基料中,从而不仅能获得特别好的机械性质而且能带来改进的耐化学性。这类体系在例如DE10247359Al、EP832947A或EP0872500Al中有所描述。此外,使用包括用纳米颗粒改性的粘结剂的涂料也是众所周知的。这些涂料可以通过将具有反应官能性的颗粒与包含辅助官能基团的粘结剂反应来制备。因此,在这种情况下,不仅是在涂料固化阶段而且甚至在粘结剂的制备阶段,将有机官能化颗粒用化学方式结合入涂料基料中。这类体系例如在EP1187885A或WO01/05897中有所描述。在一种特别重要的涂料类型的情况中,使用包括羟基官能预聚物的成膜树脂,所述预聚物在涂料同化中与异氰酸酯官能固化剂反应。这种聚氨酯涂料以其特别良好的性能例如很好的耐化学性而著称,然而特别对于此体系的抗刮性仍需改迸。通常它们用于特别高价值的和高要求的应用领域例如,用作汽车和交通工具行业中OEM涂漆体系的透明涂层和/或表层涂层材料。大多数的汽车维修用整修表面涂料也由这种异氰酸酯固化体系组成。典型地,两种被称为2K和1K体系的不同聚氨酯涂料体系之间有区别。前者由两个组分组成,其中一个组分主要由异氰酸酯固化剂组成,而含有异氰酸酯反应性基团的成膜树脂包含在第二个组分中。因为完全混合物的有效期非常有限,所以两种组分必须分开储存和运输,直到在它们被加工前不久都不能混合。因此,通常更有利的是所谓的1K体系,其仅由一个组分组成,其中在成膜树脂旁有包含被保护异氰酸酯基团的固化剂。1K涂料通过热固化,异氰酸酯单元的保护性基团被消除,去保护的异氰酸酯接着能够与成膜树脂反应。此类1K涂料的典型的千燥温度为130-60°C。对于这些高价值涂料,希望在其性能上得到进一步改进。特别是对交通工具表面涂层更是如此。例如,特别地,常规汽车涂层可达到的抗刮性仍旧不足,结果是洗车房洗涤水中的颗粒导致涂层的显著损伤。随着时间的推移,这将导致对涂层光泽度的持续损伤。在这种情况下,就需要能够达到较高抗刮性的配制品。实现此目标的一个特别^"利的方式是用表面含有被保护异氰酸酯官能团的颗粒。将这种颗粒与1K聚氨酯涂料结合时,在涂料固化的过程中异氰酸酯官能团也释放出来,颗粒与涂层通过化学方式结合。此外,被保护异氰酸酯基团增大了颗粒和涂料基料之间的相容性。含有被保护异氰酸酯官能团的这类颗粒基本上是已知的。通常此类颗粒是通过将含有自由硅或金属氢氧化物官能的颗粒与烷氧基甲硅烷基官能有机硅化合物縮聚来制备,其中所述有机硅化合物的有机根含有被保护异氰酸酯官能团。这类含有掩蔽的异氰酸酯基团的有机硅化合物在诸如DE3424534Al、EP0212058Bl、JP08-291186或JP10-067787中己有描述。自身含有被保护异氰酸酯官能团的颗粒以及其在涂料中的应用,在诸如EP872500A中有所描述。通过掺入这类颗粒,涂料的抗刮性实际上可得到显著增强。然而,在现有技术中描述的所有使用这些颗粒的方法中,还未得到最佳结果。因此,本发明的一个目的是提供一种包括表面含有被保护NCO基团的颗粒的涂料,意在使该涂料具有进一步提高的性质,更具体而叙是进一步提高的抗刮性。本发明提供的涂料配制品(Bl)包括a)基于固体部分(solidfraction)的20-卯重量%的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的l-90重量o/。的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,涂料固化剂在热处理时与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量n/。的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团其消除温度低于成膜树脂(L)的宫能团与固化剂(H)的官能团反应的温度,d)基于全部涂料配制品(Bl)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。此处所述的固体部分包含当涂料固化时,留在涂料中的组分。所述颗粒(P)的异氰酸酯保护性基团的消除温度,以及成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团的反应温度,通常可由本领域中的技术人员熟知的相关文献中得到。此外,还可通过标准技术,例如差示扫描量热法(DSC),或者如果官能基团是被保护异氰酸酯官能团的话,通过热重分析法(TG)来测定。这些测量技术是现有技术并且是本领域内技术人员熟知的。因为目前颗粒(P)的异氰酸酯保护性基团的消除温度和成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)官能团的反应温度之间的差别还不能从文献数据中明确获得,出于本发明的目的对这些特征定义如下异氰酸酯保护性基团的消除温度是指通过DSC或TG以1。C/min的加热速度测定的保护性基团消除速率达到最大值时的温度。成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团的反应温度是指通过相同方法测定两个反应物之间的反应速度达到最大值时的温度。如果上文提到的颗粒(P)由颗粒(P1)和含有至少一个被保护异氰酸酯基团的可水解有机硅烷(A)通过下述的方法制得,那么颗粒(P)的被保护异氰酸酯官能团的去保护温度的确定不是通过测量颗粒(p)自身而是通过测量硅烷前体(A)。这种技术是有利的,因为颗粒(P)只有在溶解状态下稳定,可能的话也很难被分离出来。如果上文提到的成膜树脂(L)和/或固化剂(H)各自含有两个或多个反应性不同的官能基团,也就是,如果当涂料固化时在成膜树脂(L)和固化剂(H)间有不同的反应,反应温度各不相同,则上述定义所指为在涂料热固过程中量上(也就是,所讨论的反应中参与的反应性基团的摩尔%)占支配地位的反应。优选涂料配制品(Bl)包括的颗粒(P)的至少70%、特别优选至少90%、更特别优选100%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团的反应温度。本发明的一个优选实施例中,涂料配制品(Bl)包括羟基官能成膜树脂。还优选的涂料配制品(Bl)其涂料固化剂(H)包括三聚氰胺甲醛树脂。然而,特别优选的涂料配制品(Bl)其包括的涂料固化剂(H)象颗粒(P)—样具有被保护异氰酸酯基团,在热处理时可消除保护性基团释放出异氰酸酯官能。在本发明的这个优选实施例中,将成膜树脂(U与固化剂(H)的反应温度定义为与固化剂(H)的保护性基团的消除温度相同。这是有道理的,因为通过消除保护性基团而释放出的NCO基团通常会进而立即与成膜树脂反应。也就是说本发明优选的是包含以下组分的涂料配制品(BO:a)基于固体部分的20-90重量%的羟基官能成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-卯重量%的含有被保护异氰酸酯基团的涂料固化剂(H),所述异氰酸酯基团经过热处理消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能团,c)基于固体部分的0.1-40重量Q/。的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团其消除温度低于固化剂(H)中6%的被保护异氰酸酯基团的保护性基的消除温度,d)基于全部涂料配制品(Bl)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。在这种情况下优选颗粒(P)中至少70%的、特别优选至少90%的被保护NCO基团带有的保护性基团其消除温度低于固化剂(H)中被保护异氰酸酯基团的60%的、优选70%的、特别优选90%的保护性基团的消除温度。特别优选地,涂料配制品(Bl)中颗粒(P)的全部被保护异氰酸酯基团的保护性基团的消除温度低于固化剂(H)的被保护异氰酸酯基团的全部保护性基团。固化剂(H)和颗粒(P)的保护性基团的消除温度优选从本领域的技术人员熟知的文献资料中获得。然而,如果怀疑,可以通过前述的技术来测定。在一个优选的确定脱保护温度的方法中,选出的温度是指能够使至少80%的所讨论的这类保护性基团在30分钟内消除,释放出异氰酸酯官能团所需要的温度。该消除温度可通过诸如热重分析法确定。如果上文提到的颗粒(P)是由颗粒(Pl)和含有至少一个被保护异氰酸酯官能团的可水解有机硅垸通过下述方法制得,那么颗粒(P)的被保护异氰酸酯官能团的去保护温度的确定不是通过测量颗粒(P)自身而是通过测量硅烷前体(A)。这种技术是有利的,因为颗粒(P)只有在溶解状态下稳定,如果可能也很难被分离出来。本发明基于以下发现,即由本发明中的涂料配制品(B1)制备的涂料表现出的抗刮性比相应的不满足条件的涂料更好,其中所述条件是指在所述涂料配制品中颗粒(P)的被保护异氰酸酯官能的保护性基团的消除温度在绝大多数情况下低于成膜树脂(L)和固化剂(H)间的反应温度。这特别对于除颗粒(P)外还包括羟基官能成膜树脂(L)和类似于颗粒(P)那样含有被保护异氰酸酯基团的固化剂(H)的涂料配制品(P1)更是如此。在此,本发明的涂料配制品(Bl)中颗粒的保护性基团的消除温度至少在大多数情况下低于固化剂的(大多数)异氰酸酯官能,该涂料配制品比其中颗粒和固化剂的保护性基团相同的非发明性涂料明显表现出更好的抗刮性。此效果产生的原因是,在涂料固化的过程中,本发明中的涂料(Bl)使颗粒(P)更好地化学掺入涂料基料中。本发明还提供包括以下组分的涂料配制品(B2):a)基于固体部分的20-90重量。/。的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的l-90重量。/。的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,在热处理时涂料固化剂与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量。/。的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理可消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,颗粒(P)中超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于丁垸肟(butaneoxime),d)基于全部涂料配制品(B2)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。在此优选涂料配制品(B2)包括的颗粒中至少70%、特别优选至少90%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于丁垸肟。特别优选地,涂料配制品(B2)的颗粒(P)中所有被保护异氰酸酯基团的保护性基团的消除温度都低于丁烷肟。在此优选涂料配制品(B2)包括的颗粒中至少50%、优选至少70%或90%的被保护异氰酸酯基团特别优选100%由二异丙胺、3,5-二甲基吡唑或2-异丙基咪唑保护。在本发明中的一个优选实施例中,涂料配制品(B2)包括羟基官能成膜树脂(L)。此外,优选涂料配制品(B2)的涂料画化剂(H)包括三聚氰胺甲醛树脂。然而,特别优选涂料配制品(B2)包括的涂料固化剂(H)象颗粒(P)那样含有被保护异氰酸酯基团,其在热处理时消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能。也就是说特别优选包括以下组分的涂料配制品(B2):a)基于固体部分的20-90重量%的羟基官能成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有被保护异氰酸酯基团的涂料固化剂(H),所述被保护异氰酸酯基团经过热处理消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,c)基于固体部分的0.1-40重量e/。的颗粒(P),其包含由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理可消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,颗粒中超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于丁烷肟,d)基于全部涂料配制品(BO的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。本发明的一个优选实施例中,涂料配制品(B1)或(B2)包括以下组分a)基于固体部分的30-80重量%的成膜树脂(L),b)基于固体部分的10-60重量e/。的涂料固化剂(H),c)基于固体部分的0.5-30重量W的颗粒(P),其包含由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理可消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,d)基于全部涂料配制品(Bl)或(B2)的0-80重量%的一种或多种溶剂,禾口e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。特别优选涂料配制品(Bl)或(B2)包括以下组分a)基于固体部分的40-70重量%的成膜树脂(L),b)基于固体部分的15-50重量%的涂料固化剂(H),c)基于固体部分的1-25重量。/。的颗粒(P),d)基于全部涂料配制品(Bl)或(B2)的20-70重量%的一种或多种溶剂,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。特别优选全部涂料配制品(Bl)或(B2)中一种或多种溶剂所占的比例为30-60重量%,更特别优选为35-60重量%。在本发明中的一个优选实施例中,颗粒(P)可以通过将由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的,或由硅树脂组成的,同时含有自由羟基官能的颗粒(Pl)与有机硅烷(A)反应而获得,所述有机硅烷(A):a)含有至少一个可水解的甲硅烷基官能或至少一个羟基甲硅烷基团,以及b)包含至少一个被保护异氰酸酯官能。本发明的一个特别优选实施例中,使用的硅烷(A)的通式(I)为(R'0)3-n(R2),,Si-A-NH-C(0)-X(I)射R'为氢,或者均含1-6个碳原子的烷基、环烷基或芳基,碳链可被不相邻氧、硫或NR、基团中断,RZ为均含1-12个碳原子的烷基、环烷基、芳基或芳垸基,碳链可被不相邻氧、硫或NRS基团中断,议3为氢、烷基、环垸基、芳基、芳垸基、氨基垸基或天冬氨酸酯基,X为保护性基团,其在60-300°C温度下以HX的形式被消除并在这个过程中释放出异氰酸酯官能,A代表一个含l-10个碳原子的双官能烷基、环烷基或芳基,和n的值为0,1或2。基团R,优选为甲基或乙基。基团RS优选为甲基、乙基、异丙基或苯基。RM尤选含有不超过10个碳原子,更具体而言不超过4个碳原子。A优选为(CH2)3基团并特别优选为CHr基团。保护性基团(更具体而言HX)的消除温度为80-200°C,特别优选为10(M70°C。所用的保护性基团HX可以是二级醇或三级醇,如异丙醇或叔丁醇;CH-酸性化合物,如二乙基丙二酸、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯;肟,如甲醛躬、乙醛躬、丁烷肟、环己酮肟、苯乙酮肟、二苯甲酮肟或二亚乙基乙二肟;内酰胺,如己内酰胺、戊内酰胺、丁内酰胺;酚类,诸如苯酚、邻甲基苯酚;N-烷基酰胺,如N-甲基乙酰胺;酰亚胺,如邻苯二甲酰亚胺;二级胺,如二异丙胺、咪唑、2-异丙基咪唑、吡唑、3,5-二甲基吡唑、1,2,4-三唑和2,5-二甲基-1,2,4-三唑。优选的保护性基团如丁垸肟、3,5-二甲基吡唑、己内酰胺、二乙基丙二酸、二甲基丙二酸、乙酰乙酸乙酯、二异丙胺、吡咯烷酮、1,2,4-三唑、咪唑和2-异丙基咪唑。特别优选允许低的干燥温度的保护性基团,例如二乙基丙二酸、二甲基丙二酸、丁垸肟、二异丙胺、3,5-二甲基吡唑和2-异丙基咪唑。本发明的另一个实施例中,颗粒(P)由羟基官能颗粒(P1)与通式为(II)的有机硅烷(A)反应而制得(R'0)3_n(R2)nSi-A-NRj-C(0)-NH-Y-(NH-C(0)-X)z(II)其中R',r2,r3,A,X和n如通式(I)中所定义,Y为(z+l)-官能的脂烃基或芳基,和z为数字1-4,优选1或2。颗粒(P1)与有机硅烷(A)间的反应优选在反应物混合时直接发生。这种情况的特别优势是使用通式为(I)或(n)的硅烷(A),其中间隔基A表示CH2桥,因为这类硅烷(A)的特征就是与颗粒(P1)的羟基基团特别高的反应性,以至于颗粒与此类硅烷的官能作用可以特别迅速地并在低温下进行,更具体而言甚至可以在室温下进行。颗粒(P1)可以作为在含水或无水质子或非质子溶剂中的分散体,或者以固体形式进行官能化。在后一种情况下,可以在如流化床反应器或其它己知的混合装置如犁头混合器(plowsharemixer)中进行混合。如果所用的通式为(I)或(II)的硅烷(A)只含有单烷氧基甲硅垸基官能(也就是,通式(I)或(II)中n=2的硅烷),在颗粒(P)的制备过程中不需要加水,因为单垸氧基甲硅烷基团可以直接与颗粒(Pl)表面上的羟基官能反应。另一方面,如果所用硅烷含有二或三垸氧基甲硅烷基团(也就是,通式为(I)或(II)中11=0或1的硅烷),那么通常在颗粒(P)的制备过程中加水是有利的,因为在那种情况下烷氧基硅烷不仅能够与颗粒(Pl)的Si-OH官能反应,而且进而在其水解后能够相互反应。这样制备出的颗粒(P)含有由内交联硅烷(A)组成的壳。在制备颗粒(P)时,不仅可以用硅垸(A),而且可以用硅烷(A)与其它硅垸(SO、硅氮垸(S2)或硅氧烷(S3)的任何想要的混合物进行表面改性。硅烷(Sl)或者含有羟基甲硅垸基团或者含有可水解的甲硅垸基团,优选后者。这类硅烷还可含有其它有机官能,尽管也可使用不含其它有机官能的硅垸(Sl)。特别优选使用硅垸(A)与通式(III)的硅院(Sl)的混合物(R'OWb(R2)aSiR4b(III)其中RJ,RZ和I^与通式(I)中定义相同,禾口R"基为相同或不同的、含有l-18个碳原子的SiC-键合的烃基,如果需要可被卤素原子、氨基团、醚基团、酯基团、环氧基团、巯基团、氰基团、异氰酸酯基团、甲基丙烯酸基团或(聚)乙二醇基取代,后者由氧乙烯和/或氧丙烯单元组成,a为O,1,2或3,和b为O,1,2或3。此处a优选为O,l或2,b优选为O或l。所用的硅氮烷(S2)和/或硅氧烷(S3)特别优选是六甲基硅氮烷和/或六甲基二硅氧烷。可用的颗粒(Pl)为所有的金属氧化物颗粒和混合金属氧化物颗粒(例如,氧化铝如刚玉、氧化铝与其它金属和/或硅的混合物、氧化钛、氧化锆、氧化铁),二氧化硅颗粒(例如,热解二氧化硅、沉淀二氧化硅、胶态氧化硅)或其中某些硅价携带(carry)有机基的二氧化硅化合物,也就是硅树脂。这些颗粒(P1)因以下事实而著称在其表面含有金属氢氧和/或硅氢氧官能,通过此官能团与有机硅垸(A)(同样,如果适合的话,与硅烷(Sl)、硅氮烷(S2)或硅氧烷(S3))发生反应。优选颗粒(P1)的平均直径为lnm-100nm,更优选为10-200nm。本发明的一个优选的实施例中,颗粒(Pl)由热解二氧化硅组成,其由硅化合物与烃类的混合物或者任何想要的可挥发的或可喷涂的有机硅化合物的混合物在焦化反应中制得,所述硅化合物如四氯化硅或甲基二氯硅烷、或三氯硅烷(hydrogentrichlorosilane)或甲基二氯硅烷、或其它甲基氯硅垸或烷基氯硅烷o可以使用通过湿化学法制备的或在高温(高于iooo°c)下制备的二氧化硅。特别优选由热解制备的二氧化硅。亲水型的和疏水型的二氧化硅都可以使用。也可以使用不同的金属氧化物或二氧化硅的混合物,例如具有不同BET表面积的金属氧化物或二氧化硅的混合物、或具有不同疏水度或硅烷化程度的二氧化硅混合物。表面改性的操作优选由如下三个步骤组成(1)向硅烷中加入二氧化硅,(2)反应,(3)提纯二氧化硅以去除过量硅烷和/或副产物或裂解产物。表面处理优选在不引起硅烷化二氧化硅氧化的气氛巾进行,也就是,优选氧气低于10体积%,特别优选低于2.5体积%,在低于1体积%时可达到最佳结果。涂覆、反应、和纯化可间隔或连续操作。出于技术上的原因优选连续反应。涂覆优选在-30-15O。C、优选20-100°C的温度下进行,特别优选涂覆步骤在30-50°C的温度下进行。驻留时间为l分钟-24小时,优选15-240分钟,出于空时产率的原因,特别优选15-90分钟。涂覆操作的压力范围从低至0.2巴的轻微真空到高达100巴的超压力,出于技术上的原因优选为标准压力,即涉及外部/大气压力的常压操作。硅烷(A)(适合时与其它硅烷(Sl)、硅氮烷(S2)或硅氧烷(S3)的混合物)优选以流体形式加入,特别是混入粉末状的二氧化硅中。化合物可以以纯态混合,或者以本领域内熟知的溶剂中的溶液形式混入,所述溶剂例如醇类,更具体而言是含有l-6个碳原子的烷醇,如甲醇、乙醇、或异丙醇;醚类,如乙醚、THF、或二氧六环;或烃类,如环己烷或甲苯。在这种情况下溶液浓度为5-95重量%,优选为30-95重量%,特别优选为50-95重量%。混合过程优选通过喷嘴技术或可比技术如有效雾化技术进行,例如用单流体喷嘴在一定压力下(优选5-20巴)雾化、用双流体喷嘴在一定压力下(优选气体和液体2-20巴)喷雾,通过可以使硅烷与粉末状二氧化硅均匀分布的喷雾器或具有移动、旋转或静态内件的气/固转换装置达到高度分散。硅烷(A)(适合时与其它硅烷(SI)、硅氮烷(S2)或硅氧烷(S3)的混合物)优选以高度分散的气溶胶形式加入,其特征在于所述气溶胶的沉降速度为0.1-20厘米/秒。二氧化硅的填装和与硅烷的反应优选用机械流化或气体负载(gas-supported)的流化来进行。特别优选机械流化。气体负载的流化可以用所有不与硅垸、二氧化硅、和硅垸化二氧化硅反应的惰性气体即,所述惰性气体不会引起二级反应、降解反应、氧化或燃烧或爆炸现象,优选如氮气、氩气、其它稀有气体、二氧化碳等。流化气体优选在表面气流速度为0.05-5厘米/秒、特别优选为0.5-2.5厘米/秒的区域供应。特别优选无需另外使用除用于惰化的气体之外的z(体来发生的机械流体,其通过桨搅拌器、锚搅拌器、和其它适合的搅拌装覽进行。反应温度低于二氧化硅表面上的硅烷A的相应保护性基团X的消除温度,优选0-200。C,优选20-100。C,更特别优选20-80。C,并且在一个具体实施例中为20-40。C。反应时间为5分钟-48小时,优选10分钟-4小时。任选地,可以加入质子溶剂,如液态或可蒸发的醇或水;典型的醇为异丙醇、乙醇、和甲醇。也可以加入上述质子溶剂的混合物。优选加入相对于二氧化硅1-50重量%的、特别优选5-25重量%的质子溶剂。特别优选水。任选地,可以加入在Lewis酸或Br6nsted酸意义上为酸性的酸性催化剂,例如氯化氢,或在Lewis碱或Br6nsted碱意义上为碱性的碱性催化齐IJ,例如氨或胺如三乙胺。优选痕量加入,也就是,加入量少于1000ppm。特别优选不加入催化剂。优选的纯化温度低于二氧化硅表面上的硅烷A的相应保护性基团X的消除温度,其为20-200。C,优选为50-150。C,特别优选为50-100。C。纯化步骤优选特征在于搅拌,特别优选慢速搅拌和低水平混合。搅拌器件有利的安装和移动方式使混合和流化发生,但不完全形成旋涡。纯化步骤的特征还可在于增加气体通入,相应的表面气体速度优选为0.001-10厘米/秒,更优选为0.01-1厘米/秒。可以用不与硅垸A、二氧化硅、或垸基化硅石反应的所有惰性气体进行此步骤,即,所述惰性气体不会引起二级反应、降解反应、氧化或燃烧或爆炸现象,优选如氮气、氩气、其它稀有气体、二氧化碳等。另外,在硅垸化期间或纯化后可以采用方法用于二氧化硅的机械压实,例如压辊机、诸如轮碾机和球磨机的碾磨设备、螺杆式或蜗杆式捏和机、蜗杆式压实机、压块机、或用适当的真空方法吸抽存在的空气或气体进行压实。此外,一个特别优选的过程中,颗粒制备和纯化操作后可以采用解凝集二氧化硅的方法,例如转盘销钉式碾磨机(pinned-diskmill)或碾磨/分级装置,如转盘销钉式碾磨机、锤磨机、对置气流碾磨机(opposed-jetmill)、冲击式碾磨机或碾磨/分级装置。可用作颗粒(Pl)的硅垸化热解二氧化硅特征特别在于其优选的平均原生粒径小于100nm,优选为5-50nm。本发明的一个优选实施例中,这些原生颗粒通常不会独立存在,而是为直径50-1000nm的较大聚集体的一部分。本发明的另一个优选的实施例中,颗粒(Pl)l目作制备颗粒(P)的起点,其包括由胶状二氧化硅或金属氧化物组成的颗粒,所述颗粒通常在含水或无水溶剂中以所讨论颗粒氧化物的、亚微米大小的分散体形式出现。其中,所用氧化物可以是金属铝、钛、锆、钽、钨、铪或锡的氧化物。特别优选用胶体二氧化硅溶胶的有机溶液。由胶状二氧化硅或金属氧化物制备颗粒(P)可通过各种方法进行。然而,优选通过向含水溶胶或有机溶胶中加入硅垸(A)(适当时与其它硅烷(Sl)、硅烷(S2)或硅烷(S3)的混合物)。适当时,所述溶胶例如通过盐酸或三氟乙酸被酸性稳定,或者例如通过氨水被碱性稳定。通常反应发生的温度为0-200°C,优选20-80°C,特别优选20-60°C。反应时间通常为5分钟-48小时,优选1-24小时。任选地,可以加入酸性、碱性或重金属催化剂。优选使用小于1000ppm的痕量,然而,更优选不加入单独的催化剂。因为胶状二氧化硅或金属氧化物溶胶通常为水或醇分散体的形式,在制备颗粒(P)期间或之后,更换溶剂或混合溶剂为其它的溶剂或混合溶剂可能是有利的。这可以例如通过蒸馏去除原始溶剂来完成,可以在蒸馏之前、期间或之后通过一步或多步加入新的溶剂或混合溶剂。上文提及的合适的溶剂可以是,例如水;芳族或脂肪族醇,这种情况下优选脂肪族醇,更优选含有l-6个碳原子的脂肪族醇(如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇和己醇的各种区域异构体(regioisomer));酯(如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯);酮(如丙酮、甲乙酮);醚(如乙醚、叔丁基甲基醚、THF);芳族溶剂(甲苯、二甲苯的各种区域异构体、和混合物如溶剂石脑油);内酯(如丁内酯等)或内酰胺(例如,N-甲基吡咯烷酮)。优选非质子溶剂和仅由或至少部分由非质子溶剂组成的混合溶剂。非质子溶剂的优势在于任何在固化过程中留在涂料中的溶剂残留对消除保护性基团之后释放出的异氰酸酯官能团是惰性的。除了制备颗粒分散体,分离固态下的颗粒(P)也是可能的。此外,同样与颗粒(P)的制备相关的是优选使用通式(IV)的硅树脂作为颗粒(Pl):(R53SiO"2)e(R52Si02/2)f(R5Si03。)g(Si04/2)h(IV)其中R5为一个OR'官能、0H官能、含有l-18个碳原子的非取代的或卤素、羟基、氨基、环氧基、硫醇基、(甲基)丙烯酰基、或NCO取代的烃基,e为大于或等于0的数值,f为大于或等于0的数值,g为大于或等于0的数值,h为大于或等于0的数值,以及e+f+g+h至少为1,优选至少为5。优选至少全部RS基的70摩尔Q/。是甲基、乙基、异丙基或苯基。在一个优选实施例中,通式(V)的硅树脂的情况下,e+h至少为e+f+g+h的90摩尔e/。。可以通过上述方法用通式(IV)的硅树脂和硅垸(A)制备本发明中的颗粒(P)。另一个优选的制备颗粒(P)的方法不从含羟基的颗粒(Pl)开始。而是,通过硅烷(A)与其它硅烷(S4)的共水解来制备颗粒(P)。所用的硅烷(S4)可以是所有可水解的硅烷和含有羟基甲硅烷基的硅垸。也可以用硅氧垸或硅氮烷。优选用通式(III)的硅烷。合适的硅烷(S4)的典型实例有四乙氧基硅垸、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、三甲氧基苯酚硅烷(phenoltrimethoxysilane)、甲基三乙氧基硅烷、三乙氧基苯酚硅烷(phenoltriethoxysilane)、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅垸、或三甲基乙氧基硅烷。当然也可以使用不同硅烷(S4)的混合物。不仅是只含有无其它有机官能的硅烷(S4)的硅烷(A)的混合物,而且是含有无其它有机官能团的硅垸(S4)和含有具有其它有机官能的硅烷(S4)的硅烷(A)的混合物,都可在这种情况中使用。通过共水解制备颗粒(P)时,各种硅烷可共同和连续加入。另一个制备颗粒(P)的方法包括用硅烷(A)饱和聚有机硅氧烷树脂。共水解和饱和(equilibration)都可在催化剂存在下进行。通常用于制备树脂的共水解和饱和方法在许多文献中都有所描述。本发明中涂料配制品(B1)或(B2)中的颗粒(P)旁的成膜树脂(L)优选由含羟基的预聚物、特别优选含羟基的聚丙烯酸酯或聚酯。这类适合用于涂料制备的含羟基的聚丙烯酸酯和聚酯对于本领域内的技术人员是众所周知的,而且在大量相关文献中均有描述。同样地,本发明中涂料配制品(B1)或(B2)中的涂料固化剂(H)也是现有技术中众所周知的,并在大量相关文献中有所描述,其优选包括三聚氰胺甲醛树脂或优选含有在热处理时消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能的被保护异氰酸酯基团。其中特别优选含有被保护异氰酸酯基团的固化剂(H)。通常为了此目的使用已经具有各自保护性基团的普通二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯。这种情况下适合的保护性基团与有关通式(I)以及在通式(I)之后的段落中所描述的保护性基团HX--样,虽然按照本发明提供的颗粒(P)和固化剂(H)的保护性基团必须相匹配。对于异氰酸酯,原则上可以使用在大量文献中描述的所有常规的异氰酸酯。普通的二异氰酸酯为例如二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的粗品或工业级MDI形式以及纯4,4'和域2,4'异构体或它们的混合物形式、甲苯二异氰酸酯(TDI)的各种区域异构体形式、萘二异氰酸酯(NDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、全氢化MDI(H-MDI)、四亚甲基二异氰酸酯、2-甲基五亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、环己烷1,4-二异氰酸酯、4-甲基环己烷1,3-二异氰酸酯、或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。聚异氰酸酯的实例为聚MDI(P-MDI)、三苯基甲垸三异氰酸酯、和所有上述异氰酸酯的二异氰酸酯三聚体或縮二脲三聚体。此外,还可以使用上述带有封端NCO基团的异氰酸酯的低聚物。所有的二和/聚异氰酸酯都可以单独使用或混合使用。优选对紫外线稳定的脂肪族异氰酸酯的二异氰酸酯三聚体和缩二脲三聚体,特别优选HDI和IPDI的三聚体。固化剂(H)和颗粒(P)的封端异氰酸酯基团相对于成膜树脂(L)的异氰酸酯反应性基团的比例通常为0.5-2,优选为0.8-1.5,特别优选为1.0-1.2。、此外,涂料配制品(B1)或(B2)还可能包括涂料配制品中典型的常规溶剂和佐剂和添加剂。对于所述溶剂可提到的实例有芳族和脂肪族烃;酯,如乙酸丁酯、—乙二醇丁醚醋酸酯、乙酸乙脂或丙二醉屮醚醋酸酯;醚;醇,如异丙醇、或异丁醇;酮,如内酮或丁基1-V基酮;和杂环,如内酯或内酰胺。还有重要的溶剂是水。水基涂料特别由于其低的VOC比例(易挥发有机化合物)而倍受关注。添加剂包括流动控制助剂、表面活性物质、助粘剂、抗光剂如紫外吸收剂和/或自由基清除剂、触变剂、和其它固体。为了在各种情况下产生涂料配制品(B1)或(B2)和固化涂料想要的性质,这类佐剂通常是绝对必要的。涂料配制品(Bl)或(B2)还可以包括颜料。一个优选的方法中,本发明的涂料配制品(B1)或(B2)通过在混合操作过程期间以粉末或适当溶剂中的分散体的形式加入颗粒(P)来制备的。然而,还有另外一个方法是优选的,其中起始的母料由颗粒(P)和由一个或多个涂料组分制备,母料含有的颗粒浓度大于15%,优选大于25%,特别优选大于35%。在这样制备本发明屮的涂料配制品(B1)或(B2)的情况下,然后将所述母料与其它涂料组分混合。母料山颗粒分散体起始制备的话,如果在制备母料的过程中通过例如蒸馏步骤或用不同溶剂或溶剂混合物来替换而去除颗粒分散体的溶剂可能是有利的。得到的涂料配制品(B1)或(B2)可用于涂覆任何需要的基底以提高抗刮性、耐磨损性或耐化学性。优选的基底是塑料,例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚氯乙烯,和其它应用于前期步骤的涂料。特别优选涂料配制品(Bl)或(B2)可用做抗刮性的透明涂层或表层涂层材料,更具体而言用于汽车工业中。涂料配制品可通过任何想要的方法,例如浸没、喷雾和浇注的方法来涂敷。湿法涂敷也是可行的。固化通过在封端异氰酸酯必须的条件下加热进行,当然可以通过加入催化剂来加速进行。以上所有通式中的符号的定义是彼此独立的。所有通式中硅原子都是四价。除非另外指明,所有数量和百分比数都是基于重量,所有的压力为O.薩Pa(abs.),和所有的温度为2(TC。实施例合成实施例1:含有丁烷肟保护的异氰酸酯基团的烷氧基硅烷的制备(硅烷1)取74.0g的2-丁烷月亏和0.12g的Borchi⑧催化剂(产ABorchersGmbH的催化剂VP0244)并将其加热到80°C。在1小时中逐滴加入150.00g的异氰酸基三甲氧基硅烷(isocyanatotrimethoxysilane),而后在80°C温度下搅动混合物1小时。"HNMR和IR光谱显示出异氰酸基硅烷已经充分反应。合成实施例2:含有二异丙胺保护的异氰酸酯基团的烷氧基硅烷的制备(硅烷2)取S6.0g的二异丙胺和(U2g的Borchi催化剂(产自BorchersGmbH的催化剂VP0244)并将其加热到80°C。在1小时中逐滴加入150.00g的异氰酸基三甲氧基硅垸,而后在60°C温度下搅动混合物1小时。'HNMR和IR光谱显示出异氰酸基硅烷己经充分反应。合成实施例3:含有二异丙胺保护的异氰酸酯基团的烷氧基硅烷的制备(硅烷3)取74.5g的二异丙胺和0.12g的Borchi⑧催化剂((产自BorchersGmbH的催化剂VP0244)并将其加热到80°C。在1小时中逐滴加入150.00g的3-异氰酸基丙基三甲氧基硅垸,而后在60。C温度下搅动混合物l小时。'HNMR和IR光谱显示出异氰酸基硅垸已经充分反应。.合成实施例4:用丁烷肟封端的异氰酸酯基团改性的热解二氧化硅的制备在25。C温度和N2惰性气氛下将100g的湿含量低于1%、HC1含量低于100ppm、和比表面积为300m2/g(依照DIN66131和66132的BET方法测定)(可商购自Wacker-ChemieGmbH,Munich,D,商品名为WACKERHDKT30)的热解亲水性二氧化硅,经过单流体喷嘴(压力:5巴)与70g的在合成实施例1(硅烷1)中描述的丁烷肟保护的异氰酸基硅烷和10ml水以高度分散的形式混合。然后在N2和25。C温度下流化所负载上的二氧化硅2小时,然后在N2和80。C温度下,在1001的干燥箱中反应2小时。得到含有硅烷化试剂均匀层的白色二氧化硅粉末(KP-1)。合成实施例5:含有二异丙胺封端的异氰酸酯基团的热解二氧化硅的制备在25。C温度和N2惰性气氛下将100g的湿含量低于1%、HC1含量低于100ppm、和比表面积为300m2/g(依照DIN66131和66132的BET方法测定)(可商购自Wacker-ChemieGmbH,Munich,D,商品名为WACKERHDKT30)的热解亲水性二氧化硅,经过单流体喷嘴(压力:5巴)与70g的在合成实施例2(硅烷2)中描述的二异丙胺保护的异氰酸基硅烷和10ml水以高度分散的形式混合。然后在K和25°C温度下流化所负载上的二氧化硅2小时,然后在A和80。C温度下,在1001的干燥箱中反应2小时。得到含有硅烷化试剂均匀层的白色二氧化硅粉末(KP-2)。合成实施例6:用丁烷肟封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的制备将1.33g的依照合成实施例1制备的丁垸肟保护的异氰酸基硅垸(硅烷1)溶解在lg的异丙醇中。然后,在30分钟内逐滴加入20g的Si02有机溶胶(IPA-ST,来自NissanChemicals,30重量。/。Si02,平均粒径12nm),并用三氟乙酸调整pH到3.5。将所得分散体在60°C温度下搅拌3小时,然后在室温下搅拌18小时。然后加入18.0g丙二醇甲醚醋酸酯。将此混合物搅拌几分钟然后在70°C温度下蒸馏出大部分异內醇。也就是说,持续蒸馏直至纳米颗粒溶胶浓缩到28.0克。得到的分散体的固含量为26.2%。Si02含量为21.4%,分散体中被保护异氰酸酯基团的量为0.18mmol/g。此分散体略有混浊而且显示出丁达尔效应。合成实施例7:用二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的制备将1.40g的依照合成实施例2制备的丁垸肟保护的异氰酸基硅烷(硅垸2)溶解在lg的异丙醇中。然后,在30分钟内逐滴加入20g的SiCb有机溶胶(IPA-ST,来自NissanChemicals,30重量。/。Si02,平均粒径12nm),并用三氣乙酸调整pH到3.5。将所得分散体在60°C温度下搅拌3小时,然后在室温下搅拌18小时。然后加入18.1g丙二醇甲醚醋酸酯。将此混合物搅拌几分钟然后在70°C温度下蒸馏出大部分异丙醇。也就是说,持续蒸馏直至纳米颗粒溶胶浓縮到29.4克。得到的分散体的固含量为25.5%。Si02含量为20.8%,分散体中被保护异氰酸酯基团的量为0.17mmol/g。此分散体略有混浊而且显示出丁达尔效应。合成实施例8:用二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的制备取1.54g的依照合成实施例3制备的二异丙胺保护的异氰酸基硅烷(硅烷3)。然后,在30分钟内逐滴加入20g的Si02有机溶胶(IPA-ST,来自NissanChemicals,30重量。/。Si02,平均粒径12nm),并用三氟乙酸调整pH到3.0。将所得分散体在60°C温度下搅拌3小时,然后在室温下搅拌24小时。Si02含量为27.9%,分散体中被保护异氰酸酯基团的量为0.23mmol/g。此分散体略有混浊而且显示出丁达尔效应。实施例1:包括具有丁垸肟封端的异氰酸酯基团的固化剂和被二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的热解二氧化硅的单组分涂料配制品的制备为了制备本发明的涂料配制品,将8.56g的来自Bayer的DesmophenA365BA/X(羟基含量1.71mmolOH/g的丙烯酸酯基涂料多元醇)与6.33g的来自Bayer的DesmodurBL3175SN(丁垸肟封端的聚异氰酸酯,封端NCO含量大约11%)混合。这对应于被保护异氰酸酯官能对羟基基团的摩尔比为l丄l。而且,混入0.05g的浓度为50%的二月桂酸二丁基锡溶液(在甲基乙基酮中)和0.01g的来自TEGOAG的ADDID100(基于聚二甲基硅氧烷的流动控制助剂)和3.15g的甲基乙基酮,得到固含量约为50%的涂料配制将1.8g由合成实施例5得到的用二异丙胺封端的异氰酸酯基团(KP-2)改性的热解二氧化硅通过溶解器掺入所得到的混合物中,得到透明涂料配制对比例1(非发明性的)包括具有丁烷肟封端的异氰酸酯基团的固化剂和被丁垸肟封端的异氰酸酯基团改性的热解二氧化硅的单组分涂料配制品的制备为了制备对比涂料,将8.56g的来自Bayer的DesmophenA365BA/X(羟基含量1.71mmolOH/g的丙烯酸酯基涂料多元醇)与6.33g的来自Bayer的DesmodurBL3175SN(丁烷肟封端的聚异氰酸酯,封端NCO含量大约11%)混合。这对应于被保护异氰酸酯官能对羟基基团的摩尔比为1.1:1。而且,混入0.05g的浓度为50%的二月桂酸二丁基锡溶液(在甲基乙基酮中)和O.OIg的来自TEGOAG的ADDID100(基于聚二甲基硅氧烷的流动控制助剂)和3.15g的甲基乙基酮,得到固含量约为50%的涂料配制品。将1.8g山合成实施例4得到的用丁烷肟封端的异氰酸酯基团(KP-1)改性的热解二氧化硅通过溶解器掺入所得到的混合物中,得到透明涂料配制实施例1和对比例1中的涂料薄膜的制备和评价采用来自Erichsen的、带有狭缝高度为lOOpm的刮刀的Coatmaster509MC拉膜设备,将实施例l和对比例1中的涂料配制品分别刮涂于玻璃板上。而后将得到的涂料薄膜在鼓风干燥箱中在160°C温度下干燥30分钟。从实施例和对比例的涂料配制品得到的涂层视觉上都是光滑无瑕疵的。用来自Byk的Microgloss20。光泽计测定涂层的光泽度,发现对于实施例1的涂料配制品涂层光泽度约为144光泽单位,而对于对比例1的涂料配制品约为131光泽单位。用Peter-Dahn磨损测试仪器测定所制备的固化涂料薄膜的抗刮性。为此,用重500g的面积为45x45mm的ScotchBrite2297非织造砂布刮擦50次。在刮擦实验开始前和结束后,用来自Byk的Microgloss20。光泽计分别测量涂层的光泽度。确定相对于初始数值光泽度的损失作为各自涂层抗刮性的领!l定结果<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表1Peter-Dahn刮擦实验屮光泽度的损失*非发明性的实施例2:包括丁烷肟封端的异氰酸酯基团的固化剂和被二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的单组分涂料配制品的制备为了制备本发明的涂料配制品,将4.50g固含量为52.4重量%、羟基基团含量为1.46mmol/g树脂溶液、酸值为10-15mgKOH/g的丙烯酸酯基涂料多醇(溶剂溶剂石脑油,丙二醇甲醚醋酸酯(10:1))与2.69g的来自Bayer的DesmodurBL3175SN(丁烷肟封端的聚异氰酸酯,封端NCO含量2.64mmol/g)混合。随后加入0.76g根据合成实施例7制备的含有用二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的分散体。这对应于被保护异氰酸酯官能对羟基基团的摩尔比为1.1:1。并且,混入0.01g的二月桂酸二丁基锡和0.03g浓度为10°/。的来自TEGOAG的ADDID100(基于聚二甲基硅氧烷的流动控制助剂)的异丙醇溶液,得到固含量约为50%的涂料配制品。此混合物最初仍略微混浊,室温下搅动48小时后,得到透明的涂料配制品。实施例3:包括含有丁烷肟封端的异氰酸酯基团的固化剂和被二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的单组分涂料配制品的制备为了制备本发明的涂料配制品,将4.50g固含量为52.4重量%(溶剂溶剂石脑油,丙二醇甲醚醋酸酯(10:1))、羟基基团含量为1.46mmol/g、酸值为10-15mgKOH/g的丙烯酸酯基涂料多醇与2.60g的来自Bayer的DesmodurBL3175SN(丁烷肟封端的聚异氰酸酯,封端NCO含量2.64mmol/g)混合。随后加入2.11g根据合成实施例7制备的含有用二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的分散体。这对应于被保护异氰酸酯官能对羟基基团的摩尔比为1.1:1。并且,混入0.01g的二月桂酸二丁基锡和0.03g浓度为10%的来自TEGOAG的ADDID100(基于聚二甲基硅氧烷的流动控制助剂)的异丙醇溶液,得到固含量约为50%的涂料配制品。此混合物最初仍略微混浊,室温下搅动48小时后,得到透明的涂料配制品。实施例4:包括丁烷肟封端的异氰酸酯基团的固化剂和被二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的单组分涂料配制品的制备为了制备本发明的涂料配制品,将4.50g固含量为52.4重量%(溶剂溶剂石脑油,丙二醇甲醚醋酸酯(10:1))、经基基团含量为1.46mmol/g、酸值为10-15mgKOH/g的丙烯酸酯基涂料多醇与2.69g的来自Bayer的DesmodurBL3175SN(丁烷肟封端的聚异氰酸酯,封端NCO含量2.64mmol/g)混合。随后加入0.57g根据合成实施例8制备的含有用二异丙胺封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的分散体。这对应于被保护异氰酸酯官能对羟基基团的摩尔比为1.1:1。并且,混入0.05g浓度为50X的二月桂酸二丁基锡(在甲基乙基酮中)禾卩0.01g来自TEGOAG的ADDID100(基于聚二甲基硅氧烷的流动控制助剂),得到固含量约为50%的涂料配制品。此混合物最初仍略微混浊,室温下搅动24小时后,得到透明的涂料配制品。对比例2(非发明性的)包括丁烷肟封端的异氰酸酯基团的固化剂和被丁烷肟封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的单组分涂料配制品的制备为了制备涂料,将4.50g固含量为52.4重量%(溶剂溶剂石脑油,丙二醇甲醚醋酸酯(10:1))、羟基基团含量为1.46mmol/g、酸值为10-15mgKOH/g的丙烯酸酯基涂料多醇与2.69g的来自Bayer的DesmodurBL3175SN(丁烷肟封端的聚异氰酸酯,封端NCO含量2.64mmol/g)混合。随后加入0.75g根据合成实施例6制备的含有用丁垸肟封端的异氰酸酯基团改性的Si02纳米溶胶颗粒的分散体。这对应于被保护异氰酸酯官能对羟基基团的摩尔比为1.1:1。并且,混入0.05g浓度为50%的二月桂酸二丁基锡(在甲基乙基酮中)和0.01g来自TEGOAG的ADDID100(基于聚二甲基硅氧烷的流动控制助剂),得到固含量约为50%的涂料配制品。此混合物最初仍略微混浊,室温下搅动24小时后,得到透明的涂料配制品。实施例2-4和对比例2和3的涂料薄膜的制备和评价采用产自Erichsen的带有狭缝高度为120nm的刮刀的Coatmaster509MC拉膜设备,将实施例2-4和对比例2和3中的涂料配制品分别刮涂于玻璃板上。而后将得到的涂料薄膜在鼓风干燥箱中在70°C温度下干燥30分钟,而后在150°C温度下干燥30分钟。从实施例和对比例的涂料配制品得到的涂层视觉上都是光滑无瑕疵的。用来自Byk的Microgloss20。光泽计测定涂层的光泽度,对于实施例2-4和对比例1和2中的所有涂料配制品光泽度均为160-164光泽单位。用Peter-Dahn磨损测试仪测定所制备的固化涂料薄膜的抗刮性。为此,用重500克的面积为45x45mm的ScotchBrite2297非织造砂布刮擦样品40次。在刮擦实验开始前和结束后,用来自Byk的Microgloss20°光泽计分别测定涂层的光泽度。确定相对于初始数值光泽度的损失作为各自涂层的抗刮性测定结果涂层样品光泽度的损失实施例228%实施例324%实施例430%对比例2*54%表l:Peter-Dahn刮擦实验中光泽度的损失*非发明性的权利要求1、涂料配制品(B1),其包括以下组分a)基于固体部分的20-90重量%的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,涂料固化剂在热处理时与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量%的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团反应的温度,d)基于全部涂料配制品(B1)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。2、权利要求1的涂料配制品(B1),其包括以下组分a)基于固体部分的20-90重量%的羟基官能成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有被保护异氰酸酯基团的涂料固化剂(H),所述异氰酸酯基团经过热处理消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能团,c)基于固体部分的0.1-40重量。/。的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团其消除温度低于固化剂(H)中至少55%的被保护异氰酸酯基团的保护性基团的消除温度,d)基于全部涂料配制品(Bl)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。3、涂料配制品(B2),其包括以下组分a)基于同体部分的20-90重量y。的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的l-90宽量。/。的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,在热处理吋涂料固化剂与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量Q/。的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理可消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,颗粒(P)中超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于丁烷肟,d)基于全部涂料配制品(B2)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。4、权利要求3的涂料配制品(B2),其包括以下组分a)基于固体部分的20-90重量%的羟基官能成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有被保护异氰酸酯基团的涂料固化剂(H),所述被保护异氰酸酯基团经过热处理消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,c)基于固体部分的0.1-40重量y。的颗粒(p),其包含由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理可消除保护性基团而释放出异氰酸酯官能,颗粒中超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团的消除温度低于丁垸肟,d)基于全部涂料配制品(Bl)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。5、权利要求1-4之一的涂料配制品(B1)或(B2),其包括以下组分a)基于固体部分的30-80重量。/。的成膜树脂(L),b)基于固体部分的10-60重量Q/。的涂料固化剂(H),c)基于固体部分的0.5-30重量°/。的颗粒(P),d)基于全部涂料配制品(Bl)或(B2)的0-80重量%的一种或多种溶剂,禾口e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。6、权利要求l-5之一的涂料配制品(Bl)或(B2),其屮颗粒(P)是通过将颗粒(Pl)与有机硅烷(A)反应制得,所述颗粒(Pl)由选自金属原子、硅原子、氧原子的原子组成或由硅树脂组成,并具有自由羟基官能,所述有机硅烷(A):a)含有至少一个可水解的甲硅垸基官能或至少一个羟基甲硅烷基团,和b)含有至少一个被保护异氰酸酯基团。7、权利要求1-6之一的涂料配制品(B1)或(B2),其中使用如下通式(I)的有机硅烷(A):(R'0)3恭2)nSi-A墨藩C(0)-X(I)其巾R'为氢、均含l-6个碳原子的垸基、环烷基或芳基,碳链可被不相邻的氧、硫或NW基团中断,W为均含1-12个碳原子的烷基、环垸基、芳基或芳烷基,碳链可被不相邻的氧、硫或NW基团中断,R"为氢、烷基、环垸基、芳基、芳垸基、氨基垸基或天冬氨酸酯基,X为保护性基团,其在60-300。C温度下以HX形式被消除,并在这个过程中释放出异氰酸酯官能,A代表含l-10个碳原子的双官能烷基、环烷基或芳基,禾口n的值为0、l或2。8、权利要求l-6之一的涂料配制品(Bl)或(B2),其中使用如下通式(II)的有机硅垸(A):(R'0)3-n(R2)nSi-A-NR3-C(0)-NH-Y画(NH-C(0)-X)z(II)其中R、RR气A,X和n同权利要求6中对通式(I)的定义,Y为(z+l)-官能的脂肪族或芳香族基团,和z为数字1-4,优选为l或2。9、权利要求6-8之一的涂料配制品(B1)或(B2),其中颗粒(Pl)选自氧化铝、铝与其它金属和/或硅的混合氧化物、氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化硅、和一些硅价携带有机基的氧化硅化合物。10、权利要求6-8之一的涂料配制品(B1)或(B2),其中将如下通式(IV)的硅树脂用作颗粒(Pl):(R53Si01/2)e(R52Si02/2MR5Si03/2)g(Si04。)h(IV)其中RS为OR'官能、羟基官能、含有l-18个碳原子的非取代的或卤素、羟基、氨基、环氧基、硫醇基、(甲基)丙烯酰基、或NCO取代的烃基,e为大于或等于0的数值,f为大于或等于0的数值,g为大于或等于0的数值,h为大于或等于0的数值,和e+f+g+h至少为。11、权利要求l-10之一的涂料配制品(Bl)或(B2),其中固化剂(H)和颗粒(P)的封端的异氰酸酯基团对成膜树脂(L)的异氰酸酯反应性基团的比率为0.5-2。12、权利要求1-11之一的涂料配制品(B1)或(B2)作为抗刮性透明涂层或表层涂层材料的用途。全文摘要本发明涉及涂料配制品(B1),其包含以下组分a)基于固体部分(solidfraction)的20-90重量%的含有反应性基团的成膜树脂(L),b)基于固体部分的1-90重量%的含有反应性官能的涂料固化剂(H),通过此反应性官能,涂料固化剂在热处理时与成膜树脂(L)的反应性基团反应使涂料固化,c)基于固体部分的0.1-40重量%的颗粒(P),其包括由选自金属原子、硅原子以及氧原子的原子组成的核,或由硅树脂组成的核,所述颗粒(P)在其表面具有至少一个被保护异氰酸酯基团,此基团经热处理消除保护性基团从而释放出异氰酸酯官能,超过50%的被保护异氰酸酯基团带有的保护性基团其消除温度低于成膜树脂(L)的官能团与固化剂(H)的官能团反应的温度,d)基于全部涂料配制品(B1)的0-90重量%的溶剂或溶剂混合物,和e)如果需要,其它涂料组分和添加剂。文档编号C09D7/12GK101115812SQ200680004531公开日2008年1月30日申请日期2006年2月2日优先权日2005年2月10日发明者J·普法伊费尔,T·戈特沙尔克-高迪希,V·施坦耶克申请人:瓦克化学股份公司
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