發明組合物與其他組分混合,例如表面活性劑,附加量的水、 1-甲氧基丙-2-醇,和Hydrosil混合物,這只是舉出少數實例。
[0062] 以這種方式,有利得到可稀釋的、儲存穩定的、略混濁的、乳白色的、高度流動的流 體。此外,基于其流變學性質,本發明的組合物一般特別適合使用者并且實際上可以用任意 比例的水稀釋,其中這樣的水稀釋溶膠-凝膠體系具有優異的儲存穩定性。
[0063] 本發明的組合物的應用通常通過例如刷涂、噴射、噴霧、刮涂或浸漬涂覆在底物 上,這里舉出僅僅使少數可能性。在涂覆之前,可以通過漆工業常用的方法首先清潔,特別 是除去被保護表面上的油污,尤其是金屬表面。清潔可以是例如-但不限于-通過化學、機械 或熱方法。典型地,在涂覆溶膠-凝膠涂料后,涂層進行短暫的初始干燥并且隨后可以進行 熱的后處理,即熟化。由此,涂覆操作之后,優選在>150°C的溫度下進行熱處理。本文中本 發明的組合物還具有優異的應用性能。
[0064] 由此溶膠-凝膠涂層可以利用本發明的組合物以有利的方式制成,特別是用水可 稀釋的組合物作為腐蝕保護層或底漆層,尤其是在金屬底物上。本文中的一般適當的是所 有在漆部分中適合液體涂層材料的方法,例如噴霧、刷涂、乳制、浸漬和刮涂。優選干燥層厚 度為0.1-10μπι,特別優選干燥層厚度為等于和小于Ιμπι。溶膠-凝膠層一般在空氣中干燥生 成緊固的涂層。在高溫下可以進行后交聯。優選首先在室溫下干燥涂覆在金屬表面上的溶 膠-凝膠層數分鐘,優選0.5-100分鐘,更優選1-20分鐘,特別是5-10分鐘,適宜之后進行完 全固化,優選在100-400 °C,更優選在150-250 °C,非常優選180-220 °C。完全固化的時間可以 在數秒、數天和數周內變化,這取決于溫度,并且優選0.5-60分鐘,更優選0.5-20分鐘。在強 制空氣條件下固化被證實特別適合,例如,但不限于,在強制空氣干燥箱中,在200-220°C的 溫度下固化5-20分鐘。
[0065]通過加入正丙基鋯酸鹽、正丁基鈦酸鹽或乙酰丙酮酸鈦作為交聯劑可以有利地影 響涂層的機械性質和涂層的耐水性。
[0066] 此外,通過適當加入二甲基二乙氧基硅烷,可以改進涂層的疏水效果和彈性。當制 備本發明的涂料時通過加入苯基烷氧基硅烷,可以對該相應涂層的熱穩定性和彈性產生有 利影響。甲基三乙氧基硅烷的加入對改進涂層的疏水性質具有有益影響。此外,耐刮性和耐 磨性特別可以進一步通過在制備涂料時加入四乙氧基硅烷加以改進。
[0067] 如果將pH值設定在7或略高于7,可以大大防止酸敏感性底物,例如不銹鋼上銹斑 的形成。鑒于此目的,可以向溶膠-凝膠體系中加入堿性物質作為添加劑。原則上適合使用 所有的水溶性堿,但特別適合的是堿性胺類,特別優選使用堿性氨基硅烷類和堿性氨基硅 燒水解產物,例如Dynasylan? 1151(Degussa)〇
[0068] 本發明另外提供了本發明溶膠-凝膠組合物在涂覆底物表面中的應用,其中該組 合物涂覆在底物上并且高溫固化。
[0069] 例如,將本發明的組合物涂覆在底物上之后,涂層可以適宜地閃蒸發或者干燥 0.5-100分鐘,并且可以隨后所述涂層可以適當在60-400°C的溫度下固化。
[0070] 例如,但不限于,所述的固化可以在下列條件下進行:預熱干燥單位,隨后在150°C 下30-60分鐘或者在180 °C下10-30分鐘或者在200 °C下約20分鐘或者在220 °C下約10-20分 鐘。
[0071 ] 在此情況中可以得到的涂層厚度是<1至15μηι,優選0.1至ΙΟμπι,更優選0.2至5μηι。 特別適宜的,本發明的層在金屬表面或底漆層上作為腐蝕保護層并且涂層厚度為0.1至約1 μηι〇
[0072] 本發明進一步提供在本發明中使用本發明組合物獲得的涂層。
[0073] 本發明的涂層和由此涂層的底物或物品另外特別優選的具有優異的耐磨性和耐 刮性、良好的耐氣候性,特別是對于UV輻射和雨水。
[0074] 所以本發明的溶膠-凝膠體系還特別適合于制備機械上穩定的、耐刮和耐磨的、高 疏水性、促粘合性和耐化學涂層并且對金屬表面具有良好的腐蝕保護作用。
[0075] 例如,本發明的涂層優選但不限于在紙張上制成,例如用于制備膠合板;在紙板、 木材(例如固體木材)、粗紙板上;在塑料上,例如三聚氰胺;在漆上,在石頭、陶瓷上,而且特 別是在金屬或金屬合金上,例如鋁、鋁合金、鋼、鍍鋅鋼、不銹鋼,例如在金屬鋼或鋒利部位, 特別是在汽車工業中作為中間涂層或者作為頂層或者作為金屬表面上唯一的腐蝕保護層 或作為底漆層,僅僅是舉出少數實例。本發明的涂層尤其適合直接應用在金屬表面上。 [0076]因此另外本發明提供具有本發明涂層的物品。
[0077]本發明通過下列實施例詳細說明,本發明的主題不受此限制。
【具體實施方式】 [0078] 實施例:
[0079] 固體含量的測定:
[0080] 按照DIN ISO 3251,液體物質或涂料的固體含量理解為是指非揮發性組分的含 量,其中在充分定義的條件下進行測定。
[0081] 本發明涂層組合物或液體組分的固體含量按照基于DIN ISO 3251的方法進行如 下測定:
[0082] (QM-AAAS-FA-SL7001):
[0083] 在分析天平(精度lmg)上將一次性錯盤(d =約65mm,h =約17mm)中加入約lg的樣 品。將該盤子短暫旋轉以使產品均勻分布在其中。將該圓盤儲存在約125Γ的干燥箱中1小 時。干燥處理之后,在干燥器中使圓盤冷卻至室溫20分鐘達20分鐘并且在此在分析天平(精 度lmg)中在此稱重。在各個試驗中必須進行至少兩次測試并且報告平均值。
[0084] 通過基于DIN 50021的方法評估腐蝕性質(CASS-試驗):
[0085]將涂層的金屬底物置于50 °C的試驗溶液中達24小時。該金屬底物完全被腐蝕液覆 蓋。此后從試驗溶液中取出試驗底物并且目測評估腐蝕作用:
[0086] 評估標準:
[0087] +:沒有或只有孤立的可見的腐蝕痕跡 [0088] 0:出現清楚的腐蝕(銹斑)
[0089] 出現非常嚴重的腐蝕(銹斑)
[0090] 按照DIN 50021制備所述的試驗溶液(參考DIN 50021,第5.3部分,第3頁,Test Solution for DIN 50021-CASS試驗)〇 [0091]干燥層厚度的測定:
[0092] 試驗裝置:
[0093] -Fishcher公司的Dualscope MP4C
[0094] -Fishcher公司的Dualscope MP40
[0095] 試驗:
[0096] 為了測量固化涂層,將探針置于漆膜上并讀取測量值,以μπι計。根據涂層面積的大 小,應當測量多個測量值(3-10)。作為散射的一個量度可以利用最大和最小值之差,或者標 準偏差。可以讀取測量的數據。
[0097] 校準:
[0098] 在各個系列的測量之前,在未涂層物品上對儀器進行測量的標準化(0點測定),隨 后測定試驗片材。如果測定的涂層厚度中的偏差>1μπι,用已檢驗試驗小片進行校準。
[0099] 實施例1
[0100] 溶膠-凝膠體系1的制備
[0101] 裝置:
[0102] 攪拌反應器帶有蒸餾裝置、真空栗
[0103 ] 計量裝置、液相(sumpf-)和頂部溫度計。
[0104]方法:
[0105]引入415.6g的Dynasylan?GLYM〇作為初始物料并在攪拌下加入20.6g乙酸。此后 立刻計量加入W.lgTYZOR^NPZj分鐘后溫度升高約2-5°C。然后在1分鐘內攪拌417.0g 的;Levasil?i〇〇s/45%(含水硅溶膠并且固體含量為45重量%)。保證良好的攪拌作用。此 后立刻滴加477.3g的DI水,再次加快。當達到最高溫度(約42°C )時在75-80°C (回流)下進一 步攪拌該不透明分散體2小時。將該分散體冷卻至約50 °C的液相溫度后,后計量加入356.4g 的DI水。隨后在約50-60 °C的液相溫度和約270mbar的絕對壓力下蒸餾除去甲醇。在蒸餾結 束時使液相溫度升高到60_65°C而壓力不變。頂部溫度也升高至>62°C。此時只蒸餾出水, 此后結束蒸餾。該分散體冷卻至< 50°C后,后計量加入由于蒸餾失去的DI水的量,它> 59.4g。將分散體進一步攪拌至少2小時。在RT下排出。產物具有乳色不透明外觀。比例r =組 分(ii)的固體質量/組分(i)的質量是0.45。
[0106] 最終質量:
[0107] 收率幾乎 100%:1498g
[0108] 產物的物理化學性質如下:
[0109]
[0110] 比較實施例la