[发明专利]具有高折射率的可UV固化涂层

权利要求书

1.一种涂料组合物，包含：

i)单一或混合金属氧化物纳米颗粒，其中金属氧化物纳米颗粒的体均直径(D_v50)在1-20nm范围内；所述纳米颗粒包含至少一种选自如下的挥发性表面改性化合物：优选选自C₁-C₄醇类的醇类；β-二酮类或其盐；羧酸和β-酮酯类及其混合物，其中挥发性表面改性化合物的总量基于金属氧化物纳米颗粒的量为至少5重量％，优选至少10重量％，和

ii)溶剂；条件是所述涂料组合物包含小于1重量％的水并且不含基料。

2.根据权利要求1的涂料组合物，其中所述金属氧化物纳米颗粒是二氧化钛纳米颗粒。

3.根据权利要求1或2的涂料组合物，其中所述挥发性表面改性化合物选自乙醇和乙酰丙酮及其混合物。

4.根据权利要求1-3中任一项的涂料组合物，其中所述金属氧化物纳米颗粒的体均直径(D_v50)在1-10nm，优选1-5nm范围内。

5.根据权利要求1-3中任一项的涂料组合物，其中挥发性表面改性化合物的总量基于金属氧化物纳米颗粒的量在15-50重量％，尤其是20-40重量％，非常尤其25-35重量％范围内。

6.根据权利要求1-5中任一项的涂料组合物，其中所述溶剂选自C₂-C₄醇类，尤其是乙醇、1-丙醇和异丙醇；酮类，尤其是丙酮、2-丁酮、2-戊酮、3-戊酮、环戊酮和环己酮；醚醇类，尤其是1-甲氧基-2-丙醇；其混合物及其与酯，尤其是乙酸乙酯、乙酸1-丙基酯、乙酸异丙酯和乙酸丁酯的混合物。

7.根据权利要求1-6中任一项的涂料组合物，其中所述单一或混合金属氧化物纳米颗粒通过一种包括下列步骤的方法得到：

a)制备一种混合物，其包含式Ti(OR¹²)₄(Ia)的金属醇盐，式Ti(Hal)₄(IIa)的金属卤化物，其中R¹²是C₁-C₄烷基，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基；Hal是Cl；溶剂，叔醇以及任选水，

b1)将所述混合物加热至80-180℃的温度；

b2)从所述混合物分离所得TiO₂纳米颗粒；

b3)将TiO₂纳米颗粒再悬浮于C₁-C₄醇或C₁-C₄醇的混合物中；

b4)任选用优选选自式Me(OR²⁰)_x(L)_y(V)的化合物或其混合物的β-二酮类或其盐处理TiO₂纳米颗粒，其中

R²⁰是C₁-C₈烷基，优选C₁-C₄烷基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基；

L^-是式的基团，

R²¹和R²²相互独立地是C₁-C₈烷基；可以任选被一个或多个C₁-C₄烷基或C₁-C₄烷氧基取代的苯基；可以任选被一个或多个C₁-C₄烷基或C₁-C₄烷氧基取代的C₂-C₅杂芳基；或者C₁-C₈烷氧基，

R²³是氢原子、氟原子、氯原子或C₁-C₈烷基，或者

R²¹和R²²一起形成可以任选被一个或多个C₁-C₄烷基取代的单环或双环；

Me选自碱金属和碱土金属、Zn(II)、In(III)、Sc(III)、Y(III)、La(III)、Ce(IV)、Ti(III)、Ti(IV)、Zr(IV)、Hf(IV)、Sn(IV)、V(IV)、Nb(V)、Ta(V)，优选Zn(II)、Ti(IV)、Zr(IV)、Hf(IV)、Sn(IV)、Nb(V)和Ta(V)，更优选Ti(IV)、Zr(IV)、Sn(IV)、Nb(V)和Ta(V)，

x在0-4.9，优选0-4.5范围内，y在0.1-5，优选0.5-5范围内，并且x+y的总和等于金属的氧化态；

c1)用碱处理TiO₂纳米颗粒；

c2)任选用β-二酮类或其盐处理TiO₂纳米颗粒；

c3)任选用式Me'(OR^20')_z(VII)的化合物或其混合物处理TiO₂纳米颗粒，其中

R^20'是C₁-C₈烷基，优选C₁-C₄烷基；

Me'选自Zn(II)、In(III)、Sc(III)、Y(III)、La(III)、Ce(IV)、Ti(III)、Ti(IV)、Zr(IV)、Hf(IV)、Sn(IV)、V(IV)、Nb(V)和Ta(V)，

优选Ti(IV)、Zr(IV)、Sn(IV)、Nb(V)和Ta(V)；以及

z等于金属的氧化态；其中

叔醇的羟基摩尔数与Ti的总摩尔数之比在1:2-6:1，优选1:2-4:1，最优选1:2-3.5:1范围内；

所述碱选自碱金属醇盐，尤其是乙醇钾；碱金属氢氧化物，尤其是氢氧化钾；羧酸的碱金属盐，尤其是丙烯酸钾和甲基丙烯酸钾及其组合，所述溶剂选自2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,4-二烷、环戊基甲基醚、二正丙基醚、二异丁基醚、二叔丁基醚、二正丁基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二正丙基醚、乙二醇二正丁基醚、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二正丙基醚、二甘醇二正丁基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、三丙二醇二甲基醚、三丙二醇二乙基醚、三甘醇二甲基醚、三甘醇二乙基醚、四甘醇二甲基醚和四甘醇二乙基醚及其混合物；

所述叔醇选自叔丁醇，2-甲基-2-丁醇，3-甲基-3-戊醇，3-乙基-3-戊醇，2-甲基-2-戊醇，2,3-二甲基-2-丁醇，1-甲基环戊醇，1-乙基环戊醇，1-甲基环己醇，1-乙基环己醇，2,3-二甲基-2,3-丁二醇，2,5-二甲基-2,5-己二醇，2,6-二甲基-2-庚醇，3,5-二甲基-3-庚醇，3,6-二甲基-3-庚醇，2-甲基-3-丁烯-2-醇，2-苯基-2-丙醇，2-苯基-2-丁醇，3-苯基-3-戊醇，2-甲基-1-苯基-2-丙醇，α-、β-、γ-或δ-萜品醇，4-(2-羟基异丙基)-1-甲基环己醇(对烷-1,8-二醇)，萜品烯-4-醇(4-香芹/烯醇)，并且其中在步骤b1)中通过蒸馏除去醇R¹²OH。