[发明专利]硬质涂膜和相关的组合物、方法和制品

说明书

本发明整体涉及硬质涂膜，可用于制备硬质涂膜的涂料组合物和可固化组合物，制备硬质涂膜和组合物的方法，包含硬质涂膜或组合物的制品及其用途，以及制备制品的方法。

我们(本发明人)发现并解决了对竞争性涂料功能和特性进行平衡的问题。迄今为止，我们配制出用于改变基底表面特性诸如耐脏性和耐污性和/或拒水性的涂料，但是该涂料不能充分附着到基底或使基底免受刮擦或冲击。作为另外一种选择，我们配制出附着到基底并使基底免受刮擦或冲击的涂料，但是该涂料却不能抵抗蹭脏或污渍、或者不能排斥水。我们通过发现如下硬质涂膜解决了该问题：其为耐污性或耐脏性、拒水性，使基底免受刮擦或冲击，但仍附着到基底。

发明内容

本发明整体涉及硬质涂膜，可用于制备硬质涂膜的涂料组合物和可固化组合物，制备硬质涂膜和组合物的方法，包含硬质涂膜或组合物的制品及其用途，以及制备制品的方法。硬质涂膜利用了填料的有效组合，该填料的有效组合包括其中分散相为气体的纳米多孔填料和包含无孔纳米粒子的填料。实施方案包括：

一种可用于制备硬质涂膜的可固化组合物，该可固化组合物基本上由以下组分的混合物组成：包含可固化基团的基质前体；纳米多孔填料；以及无孔纳米粒子；其中可固化组合物基本上不含或不含载体。

一种硬质涂膜，包含主体基质、其中分散相为气体的纳米多孔填料、以及无孔纳米粒子。

一种制备硬质涂膜的方法，包括对可固化组合物进行固化。

一种可用于制备可固化组合物并因此可用于制备硬质涂膜的涂料组合物，该涂料组合物包含以下项的混合物：包含可固化基团的基质前体；用于基质前体的固化剂；纳米多孔填料；无孔纳米粒子；和载体。

一种通过从涂料组合物移除载体来制备可固化组合物的方法。

一种包含设置于基底上的可固化组合物的制品。

一种制备制品的方法，该方法包括从基底上的涂料组合物移除载体，以便制备在基底上包含可固化组合物的制品。

一种包含设置于基底上的硬质涂膜的制品。

一种制备制品的方法，该方法包括对基底上的可固化组合物进行固化，以便制备在基底上包含硬质涂膜的制品。

一种包含设置于基底上的涂料组合物的制品。

一种制备制品的方法，该方法包括将涂料组合物施加至基底，以便制备在基底上包含涂料组合物的制品。

硬质涂膜用于需要硬度保护的制品的用途。

具体实施方式

发明内容和说明书摘要以引用方式并入本文。本发明提供硬质涂膜、涂料组合物、可固化组合物，制备硬质涂膜和组合物的方法，包含硬质涂膜或组合物的制品及其用途。

涂料组合物可用于通过从如本文所述的涂料组合物移除载体而制备可固化组合物。涂料组合物也可用于制备包含如本文所述的设置于基底上的涂料组合物的制品。可固化组合物和制品独立地具有优异的物理与化学性质并且适用于多种不同的用途和应用。

可固化组合物可通过任何合适的方法制备，包括从如本文所述的涂料组合物移除载体的方法。然而，制备可固化组合物的方法不限于那些方法。例如，当包含可固化基团的基质前体为液体并且以足以允许制备出可固化且适于涂布基底的混合物的量使用时，可固化组合物可直接由其组分制备而无需使用载体。

涂料组合物或可固化组合物可用于通过对如本文所述的涂料组合物或可固化组合物进行固化而制备硬质涂膜。涂料组合物或可固化组合物也可用于制备包含如本文所述的设置于基底上的涂料组合物或可固化组合物的制品。硬质涂膜和制品独立地具有优异的物理性质并且适用于多种不同的最终用途和应用。

本发明具有技术性和非技术性优点。我们发现，本发明的硬质涂膜包含填充有填料组合的主体基质，该填料组合包括无孔纳米粒子(作为一种填料)和其中分散相为气体的纳米多孔填料(作为不同的填料)。不受理论的束缚，据信主体基质提供耐污性或耐脏性和/或拒水性并且较强结合于基底和填料组合。还据信填料组合提供比单独使用填料更好的耐刮擦性和抗冲击性。而且，填料组合并不妨碍主体基质表现出耐脏性和耐污性、拒水性、易于清洁、以及附着性特性。将其中分散相为气体的纳米多孔填料添加到还包含含有可固化基团的基质前体和无孔纳米粒子的可固化组合物中改善了由其制备的硬质涂层组合物的特性。所述改善独立地包括通常在不牺牲柔性或断裂伸长率特性的情况下实现的铅笔硬度增大，并且赋予硬质涂层组合物抗眩光特性。本发明的某些方面可独立地解决另外的问题和/或具有其它优点。