CN111433300A - 耐划痕和抗划伤的汽车涂料 - Google Patents

耐划痕和抗划伤的汽车涂料 Download PDF

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Abstract

提供一种2K溶剂型涂料体系。该组合物包含环氧组分(A)，其包含：i)环氧树脂；ii)溶剂；iii)至少一种式(I)的化合物：[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4‑x‑y‑z‑t))]m(I)，其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R'为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1，和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；iv)任选地，至少一种非催化添加剂；以及酸性树脂成分(B)，其包含：羧酸树脂；溶剂；任选地，至少一种催化剂；和任选地，至少一种添加剂。还提供了2K涂料组合物，用该组合物涂覆汽车基材的方法以及2K涂料组合物的耐划痕和抗划伤的涂覆表面。

Description

耐划痕和抗划伤的汽车涂料
背景
本发明涉及含有降低了对划痕和划伤的敏感性的硅烷或硅酸酯组分的汽车透明涂料组合物，该涂料的涂覆方法，以及包含该涂料的制品，特别是汽车和其他交通工具。固化的涂料具有环氧酸交联的树脂透明涂料，并且包含提供附加的交联功能的硅烷和/或硅酸酯组分。
在典型的汽车涂料中，将四层或更多层施加到车辆的金属表面上。尽管常规方法是适当的，并且已在汽车工业中在全球范围内商业使用，但是由于对增加使用寿命(包括改善的耐候性，抗划伤性和耐划痕性)的涂料的需求不断增长，因此，正在进行不断的研究和开发工作以提高这些参数。此外，寻求具有改善的再流平特性的涂料，其中在划痕或划伤事件之后可以处理涂层以恢复其一些或全部涂层质量。
常规地，用于车辆的涂覆工艺包括车身基材的预处理，防腐层，密封层，底漆和面漆的施涂。预处理可去除并清洁表面，以使防腐蚀层粘合，该防腐蚀层可用于电沉积操作中。接下来要使用密封剂，以防腐蚀，消除漏水并使碎屑最小化。然后施涂底漆以促进表面和底涂层(basecoat)之间的粘附，基材漆将作为面漆的组分。底漆还可为后续层赋予更光滑的表面，并支持固化涂层的抗崩裂性。最后，涂覆包括底涂层和透明涂层的面漆。底涂层通常是包含颜色成分的层，而透明涂层提供光泽，光滑度和表面稳定性，包括耐候性，抗划伤性和耐划痕性。
常规的透明涂料组合物可作为单组分(1K)体系或作为双组分(2K)体系获得。使用的树脂包括丙烯酸三聚氰胺类型，聚氨酯类型和环氧酸类型。
面漆组合物可包含各种添加剂或化学改性剂，以增强对紫外线降解，水斑，刮擦和划伤的抵抗性能。例如，为了赋予对日光褪色和UV降解的抵抗力，可以添加受阻胺类光稳定剂(HALS)和紫外线吸收剂(UVA)的组合。
表面的环境蚀刻导致表面外观质量降低，并导致外观缺陷，例如水斑和透明涂层表面变形或点蚀。耐划痕性是随时间和暴露程度影响车辆表面外观的另一个因素。例如，重复的洗车可能会导致细微的划痕或擦伤，并且这种处理可能会使表面产生机械磨损。这种细微的划痕可能只会影响表面的光反射，并导致失去光亮或光泽。但是，其他划痕可能会导致透明涂层断裂而暴露底涂层，并实际上导致更大范围的损坏。
除抗冲击性或耐划痕性之外，透明涂料组合物的一项重要性能是对塑性流动的抵抗性。涂料在热影响下的塑性流动可以使表面具有“自修复”特性，其中细小划痕和其他表面缺陷可以通过表面涂料的再流平最小化或甚至去除。因此，由于发生再流平，可以至少部分地恢复表面的光泽性能。取决于树脂、所使用的固化剂和其他存在的添加剂的化学性质，不同类型的涂料组合物具有变化的再流平特性。
要注意的是，在所描述的实施方案的说明中，即使使用术语“面漆”来描述该层，但是常常可以将另外的层施加至透明涂层面漆以改善涂层的性能。
涂料工业和汽车工业特别继续努力制备表面涂层，以提供良好的表面外观，保护性和光泽度，以延长使用寿命。此外，还寻求具有“自修复”再流平特性的表面。
US 5,814,703(Yamaya等人)描述了一种涂料组合物，其包含有机树脂和3至100个Si单元的硅氧烷低聚物。一部分Si单元具有含官能团的烃基，该官能团可与基材或有机树脂相互作用以增强涂层的亲水性并防止环境污染物的污染。可能存在的官能团包括氨基，巯基，环氧基，烷基卤和烯基。
US 5,470,616(Uenishi等人)描述了一种具有二氧化硅缩聚物表面涂层的成形制品，该涂层是通过胶体二氧化硅和至少一种具有含官能团的组分的可水解硅烷化合物的混合物的共水解和缩合获得的。所描述的官能团包括乙烯基，巯基，氨基和环氧基。
US 2003/0186066(Monkiewicz等人)描述了一种无水组合物，其包含环氧树脂，丙烯酸类树脂，丙烯酸类树脂单体，基于丙烯酸类单体的共聚物，基于环氧类单体的共聚物和氨基烷基硅烷，其中氨基烷基硅烷的氨基与丙烯酸类树脂的官能丙烯酸酯基团之比小于7∶1。该组合物可以进一步包含硅酸酯和至少一种硅酸烷基酯；和/或有机硅烷。该涂层是主要用于铝基材涂层的风干制剂。
US 2006/0079637(Yaun)描述了一种底涂层组合物，其包含：a)脂环族或多脂环族环氧化合物；b)烷氧基硅烷或硅酸酯反应性稀释剂；和c)固化催化剂。根据该公开，固化反应可以包括在大气水分和酸的存在下，(a)的环氧结构与在(b)上形成的硅烷醇基团之间的开环聚合反应。
US 6,316,572(Nambu等人)描述了一种面漆组合物，其包含：(A)通过混合含环氧基的化合物和含羧基的化合物得到的树脂和/或基于含环氧基和含羧基的乙烯基共聚物的树脂；(B)具有键合到式(I)的聚合物链的碳原子上的可水解甲硅烷基的乙烯基共聚物：
Figure BDA0002523570630000031
以及(C)式(VII)的硅化合物：
(R3O)4-bSiR4 b (VII)
和/或其部分水解产物缩合物。式(I)和(VII)的所有R基团是氢，烷基，芳基或烷基芳基。
US6,265,073(Nakamura等人)描述了一种面漆组合物，其包含(A)具有环氧基的树脂，(B)具有羧基的树脂和(C)式(I)的硅化合物：
(R1O)4-aSuR2 a (I)
其中R基团是氢，烷基，芳基或芳烷基，并且a为0至2。
US7,790,236(Vijverberg等人)描述了具有环氧官能粘合剂和可与环氧基反应的交联剂的涂料组合物。在动态机械热分析运行中，表明光泽损失是交联密度，玻璃化转变温度(Tg)和粘合剂Tg的曲线(宽度)的函数。光泽的损失与涂料的这些性能以及这三种性能的特定程度的平衡相互作用有关。此外，可以识别出三种不同类型的划痕-弹性、塑性和脆性，并且塑性划痕被认为是造成光泽损失的最大原因。发现塑性划痕与交联密度成反比，并且通过使用具有低Tg起始的粘合剂和通过包括延伸链柔性交联基团可以减少塑性划痕。该描述仅适用于环氧官能粘合剂以及酸官能交联剂、氨基官能交联剂和封端的异氰酸酯官能交联剂中的一种或多种。
生产具有改善的稳定性(其提供耐候性，耐划痕性和抗划伤性以及再流平性能)的透明涂料组合物对于涂料制造商而言仍然是一个具有挑战性的问题。
由环氧聚合物和羧酸聚合物交联的透明涂料的耐划痕性可能很弱。耐划痕性与最终透明涂料的交联密度密切相关。尽管可以通过添加催化剂来改善这种情况，但必须注意保持透明涂料的储存稳定性。当可交联基团的反应性在低温下变得显著时，就会出现这种不稳定性问题。这会影响产品的喷涂性以及外观和耐爆裂性。通常通过储存后粘度的增加来衡量。为了提供具有足够的储存稳定性的改进的交联密度，可以将共反应性酸性树脂和环氧树脂分开，直到紧接在施用之前。这种双组分透明涂料在汽车工业中是已知的，并且可以提供改善的耐划痕性，同时保持各个组分的储存稳定性。尽管相对于具有较低催化剂含量的透明涂料(即单组分体系)，它们的耐划痕性得到了改善，但仍希望有更好的耐划痕性。
还已知添加硅烷官能聚合物或低聚物或添加硅酸酯可改善透明涂层的耐划痕性。这些硅烷基团将与其他硅烷基团反应形成交联键。如果硅烷包含可与酸或环氧树脂发生反应的基团，则可以进行其他交联。但是，这样的系统缺乏提供商业上可行的产品所需的存储稳定性。
在汽车OEM行业中，使用两种测试方法来评估耐划痕性。在“湿”方法中，例如欧宝洗车(Opel Carwash)测试方法，模拟重复洗车，同时确定相对于施加到测试表面的摩擦数的指数的光泽保持率。在耐干划痕性测试中，在指定的时间段内，表面会受到粗砂纸(例如3M提供的9微米纸)的研磨作用。与初始未研磨(unbraided)表面的光泽度相比，测量了磨损表面的光泽保持率。
对汽车涂料特别重要的另一个特性是涂层的“再流平”特性。根据该特性，透明涂层面漆可以具有如下性质：当暴露于热时，该涂层可以表现出塑性流动，并且可以观察到包含划痕或细刮痕的表面具有良好的再流平性质，并且光泽恢复。因此，用于汽车的期望的涂层将具有高的表面硬度以防止刮擦和磨损，同时具有高的再流平特性，从而使得受损的表面将恢复其原始光泽的至少大部分。
通常认为，表面硬度和高再流平的性能是相互矛盾的，并且在两种性能之一中获得良好的性能会导致在另一种性能中较差的性能。因此，期望找到在固化时提供耐划痕性和抗划伤性的储存稳定的透明涂料组合物。此外，非常需要具有良好的再流平特性以允许恢复涂层的原始光泽的涂料。
因此，本发明的一个目的是提供一种储存稳定的2K面漆体系，该体系在施涂到底涂层上并固化后可提供具有耐划痕性和抗划伤性以及具有自修复再流平性能的高光泽表面。
本发明的另一个目的是提供一种制备用于汽车表面涂层的面涂层的方法，其中将底涂层和透明涂层同时固化以获得具有耐划痕性和抗划伤性以及自修复再流平性能的高光泽表面。
另一个目的是提供一种涂覆有具有耐划痕性和抗划伤性以及自修复再流平性能的透明涂料组合物的汽车基材。
发明内容
根据本发明，提供了这些和其他目的，其第一实施方案包括2K溶剂型涂料体系，其包含：环氧组分(A)，其包含：i)环氧树脂；ii)溶剂；iii)至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1，和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和iv)任选地，至少一种添加剂；以及酸树脂组分(B)，其包含：羧酸树脂；溶剂；任选地至少一种催化剂；和任选地至少一种添加剂。
在第一实施方案的一个方面，所述至少一种式(I)的化合物包括式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，并且x+y＝4。
在第一实施方案的另一方面，所述至少一种式(I)的化合物包括式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第一实施方案的另一个方面，所述至少一种式(I)的化合物包括式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第二实施方案中，包括2K溶剂型涂料组合物。该组合物包含：环氧树脂；羧酸树脂；溶剂；任选地，催化剂；任选地，添加剂；和至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
在该第二实施方案的一个方面，式(I)的化合物包括式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，并且x+y＝4。
在第二实施方案的另一个方面，式(I)的化合物包括式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第二实施方案的另一个方面，式(I)的化合物包括式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在另一个实施方案中，本发明包括湿涂覆的基材，其包括：基材；任选地，在基材上的底漆涂层；湿底涂层；和在湿底涂层上的溶剂型2K透明涂料湿涂层：其中溶剂型2K湿涂层包含：环氧树脂；羧酸树脂；溶剂；任选地，催化剂；任选地，添加剂；和至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
在湿涂实施方案的一个方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，并且x+y＝4。
在湿涂实施方案的另一方面，式(I)的化合物包括式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在湿涂实施方案的另一方面，式(I)的化合物包括式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第一方法实施方案中，本发明包括涂覆基材的方法，该方法包括：i)通过组合和混合环氧组分(A)和酸性树脂成分(B)来制备2K涂料组合物，所述环氧组分(A)包含：环氧树脂；溶剂；至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；以及任选地，至少一种添加剂；所述酸性树脂成分(B)包含：羧酸树脂；溶剂；任选地，至少一种催化剂；以及任选地，至少一种添加剂；ii)将2K涂料组合物施涂到基材上；和iii)干燥和固化在基材上施涂的组合物。
在另一个方法实施方案中，本发明包括涂覆基材的方法，该方法包括：i)通过组合和混合环氧组分(A)和酸性树脂成分(B)来制备2K涂料组合物，所述环氧组分(A)包含：环氧树脂；溶剂；至少一种式(Ib)化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；以及任选地，至少一种非催化添加剂；所述酸性树脂成分(B)包含：羧酸树脂；溶剂；任选地，至少一种催化剂；以及任选地，至少一种添加剂；ii)将2K涂料组合物施涂到基材上；iii)干燥和固化在基材上施涂的组合物。
在上述方法实施方案的一方面，将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并且同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
在该方法实施方案的另一方面，基材包括金属，并且金属基材包括在金属表面上的电涂层。还包括将底涂层涂覆到电涂层上的方法。然后将2K组合物施涂于湿底涂层组合物以获得底涂层组合物和2K组合物的湿碰湿层；然后将湿碰湿层干燥和固化。
除非另有明确说明，否则前面的描述旨在提供本发明的一般介绍和概述，并且不意图限制本发明的公开内容。通过参考下面的详细描述和实施例，将最好地理解当前优选的实施方案以及其他优点。
具体实施方式
在本公开的描述中，作者，共同作者或归属于受让人组织的成员的所有引用的参考文献，专利，申请，出版物和文章均通过引用并入本文。在规定了数值限制或范围的地方，包括端点。同样，数值限制或范围内的所有值和子范围都将被明确包括在内，就好像已明确写出一样。如本文所使用的，词语“一”和“一个”等具有“一个或多个”的含义。短语“选自…的组”，“选自”等包括指定材料的混合物。除非另有明确说明，“包含”等术语是开放式术语，表示“至少包含”。根据本发明的术语“储存稳定”描述了该组合物可以在环境温度下储存六个月而粘度没有显著增加并且没有固体沉降。另外，储存时的pH变化为1pH单位或更小。本文所用的术语(甲基)丙烯酸酯是通用的，并且包括丙烯酸酯结构和甲基丙烯酸酯结构。根据本领域技术人员所理解的常规含义来解释所有其他术语。
当解决含有硅烷组分的透明涂料组合物的改善稳定性的问题时，由于硅烷或硅酸酯基团与其他硅烷或硅酸酯基团反应，因此不能期望双组分方法将是成功的。然而，发明人惊奇地发现，通过将这些硅烷或硅酸酯基团结合到双组分酸加环氧透明涂料的环氧组分中，可以获得改善的耐划痕性和稳定性。
在第一实施方案中，本发明提供了一种储存稳定的2K溶剂型涂料体系，其包含：环氧组分(A)，其包含：i)环氧树脂；ii)溶剂；iii)至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；以及iv)任选地，至少一种添加剂；和酸性树脂成分(B)，其包含：羧酸树脂；溶剂；任选地，至少一种催化剂；以及任选地，至少一种添加剂。
本发明的2K透明涂料组合物(A)和(B)是溶剂型组合物，并且可以包含任何常规已知的溶剂。合适的溶剂包括芳族溶剂，例如甲苯，二甲苯，石脑油和石油馏出物；脂族溶剂，例如庚烷，辛烷和己烷；酯溶剂，例如乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸戊酯，乙酸己酯，乙酸庚酯，丙酸乙酯，异丁烯异丁酸酯，乙二醇二乙酸酯和乙酸2-乙氧基乙酯；酮溶剂，例如丙酮，甲乙酮，甲基戊基酮和甲基异丁基酮；低级醇，例如甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，2-丁醇；乙二醇醚，例如乙二醇单丁醚，二甘醇丁醚；二醇醚酯，例如丙二醇单甲醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，乙酸3-甲氧基正丁酯；内酰胺，例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)；及其混合物。在某些实施方案中，溶剂可以是不含VOC的溶剂，例如氯溴甲烷，1-溴丙烷，C12-18正烷烃，乙酸叔丁酯，全氯乙烯，苯并三氟化物，对氯苯并三氟化物，丙酮，1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷，二甲氧基甲烷，1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，2-(二氟甲氧基甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷，1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷和2-(乙氧基二氟甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷。
环氧组合物(A)的溶剂和酸性树脂组合物(B)的溶剂可以相同或可以是相互相容的溶剂的任意组合。由于良好的挥发性和低成本，低级醇和低级醇的组合可以是优选的溶剂。
环氧组合物(A)的环氧树脂组分可以是行业中常规已知的任何环氧树脂。例如，可以通过使(甲基)丙烯酸单体与含缩水甘油基的不饱和单体共聚来获得在侧链具有环氧基的丙烯酸类树脂。含环氧基的不饱和单体的实例可包括但不限于丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸3,4-环氧环己基酯和甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲基酯。
不饱和单体(b)的环氧基含量可以是独立的，也可以是两种以上的混合物。共聚单体可包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸2-乙基己酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种。
2K体系的环氧树脂组分包含至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m。
在一些实施方案中，式(I)的化合物可以是式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4。式(Ia)的化合物的实例包括但不限于环氧化物，例如γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
在一些实施方案中，式(I)的化合物可以是式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。式(Ib)化合物的实例包括但不限于四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，四丙氧基硅烷，四丁氧基硅烷，四戊氧基硅烷和四己氧基硅烷。
在一些实施方案中，式(I)的化合物可以是式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi(Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
式(Ic)的化合物的实例包括但不限于烷基或烯基取代的硅烷，例如甲基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，正丙基三甲氧基硅烷，异丙基三甲氧基硅烷，正丁基三甲氧基硅烷，环己基三甲氧基硅烷，烯丙基三甲氧基硅烷。本领域技术人员认识到，硅烷的可水解基团可以是甲氧基，乙氧基，丙氧基或易于从Si键上置换的其他基团中的任何一个。此外，R”可以是氧化烯醚链，例如聚氧化乙烯或聚氧化丁烯。
这些例子是通过式(Ic)的R”单元可能进行取代的示例，并且本领域技术人员认识到，可以根据所使用的R”基团的官能度，疏水性或亲水性来改性或改变涂层的表面性能。
此外，式(I)中还包括其他低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构。
应当理解，根据式(I)的组合物可以包含根据式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物的多种组合。
环氧树脂组分(A)可以进一步包含一种或多种添加剂，包括稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，UV吸收剂，受阻胺光稳定剂和粘合促进剂。在一个优选的方面，该添加剂不能催化硅烷组分或环氧基的水解和/或缩合。
在一个特定方面，环氧组分可包含疏水性热解法二氧化硅，其也可有助于改善耐划痕性和抗划伤性。通常，所关注的热解法二氧化硅的SiO2含量为99.8重量％，BET表面积为90至245m2/g，作为4重量％的水分散体的pH为3.0至7.5，并且堆积密度为约50至约200g/l。在一种特殊的组合物中，在环氧组分中包括一种热解法二氧化硅，其BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。基于环氧组分(A)的总重量，环氧组分中的热解法二氧化硅的含量可以为0至30重量％，优选5至26重量％，最优选10至22重量％。
酸性树脂组合物(B)包含至少一种具有对环氧基具有反应性的官能团的树脂。可以使用任何常规已知的树脂。在某些实施方案中，具有对环氧基具有反应性的官能团的树脂可以是具有羧酸基的(甲基)丙烯酸酯聚合物或聚酯聚合物。这种树脂的实例包括但不限于含有丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，富马酸，马来酸和衣康酸作为共聚单体的(甲基)丙烯酸酯树脂。
具有酸官能团的聚酯可通过以下方式制备：(a)多元羧酸或其可酯化的衍生物与(b)多元醇和任选的其他改性组分以使羧基的数量超过羟基的数量的一定比例进行反应。多元羧酸及其可酯化衍生物的实例可以包括但不限于邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，卤代邻苯二甲酸如四氯或四溴代邻苯二甲酸，己二酸，戊二酸，壬二酸，癸二酸，富马酸，马来酸，偏苯三酸，均苯四酸，四氢邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，1,2-环己烷二羧酸，1,3-环己烷二羧酸，1,4-环己烷二羧酸，4-甲基六氢邻苯二甲酸，内亚甲基四氢邻苯二甲酸，三环癸烷二羧酸，内亚乙基六氢邻苯二甲酸，樟脑酸，环己烷四羧酸和环丁烷四羧酸。脂环族多元羧酸可以其顺式或反式或两种形式的混合物使用。这些多元羧酸的可酯化衍生物包括其与具有1-4个碳原子的脂族醇或具有至多4个碳原子的羟基醇的单酯或多酯，优选甲酯和乙酯，以及这些多元羧酸的酸酐，在它们存在时。多元醇的实例可以包括但不限于乙二醇，丁二醇，新戊二醇，丙二醇，丁二醇，己二醇，二甘醇，环己二醇，环己烷二甲醇，三甲基戊二醇，乙基丁基丙二醇，二三羟甲基丙烷，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷，甘油，季戊四醇，二季戊四醇，二季戊四醇异氰酸酯，聚乙二醇，聚丙二醇和天然油衍生的多元醇。
酸性树脂组合物(B)可以任选地包含催化剂以促进在交联和固化操作中环氧基和羧基树脂基团的反应。金属催化剂是常规已知的，并且可以是选自脂肪族羧酸铋的有机金属化合物，例如乙基己酸铋，碱式水杨酸铋(具有经验式C7H5O4Bi)，己酸铋，乙基己酸铋或二羟甲基丙酸铋，草酸铋，己二酸铋，乳酸铋，酒石酸铋，水杨酸铋，乙醇酸铋，琥珀酸铋，甲酸铋，乙酸铋，丙烯酸铋，甲基丙烯酸铋，丙酸铋，丁酸铋，辛酸铋，癸酸铋，硬脂酸铋，油酸铋，二十烷酸铋，苯甲酸铋，苹果酸铋，马来酸铋，新癸酸铋，邻苯二甲酸铋，柠檬酸铋，葡萄糖酸铋；乙酰丙酮铋；双(三有机锡)氧化物，例如双(三甲基锡)氧化物，双(三乙基锡)氧化物，双(三丙基锡)氧化物，双(三丁基锡)氧化物，双(三戊基锡)氧化物，双(三己基锡)氧化物，双(三庚基锡)氧化物，双(三辛基锡)氧化物，双(三-2-乙基己基锡)氧化物，双(三苯基锡)氧化物，双(三有机锡)硫化物，(三有机锡)(二有机锡)氧化物，亚砜和砜，双(三有机锡)二羧酸盐，如双(三丁基锡)己二酸酯和马来酸酯；双(三有机锡)二硫醇盐，三有机锡盐如辛酸三辛锡，磷酸三丁锡；(三有机锡)(有机锡)氧化物；三烷基烷氧基氧化锡，例如三甲基甲氧基氧化锡，二乙酰丙酮二丁基锡，二月桂酸二丁基锡；三辛基氧化锡，三丁基氧化锡，二烷基锡化合物如二丁基氧化锡，二辛基氧化锡，二月桂酸二丁基锡，二乙酸二丁基锡，二马来酸二丁基锡，二硬脂酸二丁基锡，二辛酸二丙基锡和二辛基氧化锡；单烷基锡化合物，例如三辛酸单丁基锡，三乙酸单丁基锡，三苯甲酸单丁基锡，三辛酸单丁基锡，三月桂酸单丁基锡，三肉豆蔻酸单丁基锡，三甲酸单甲基锡，三乙酸单甲基锡，三辛酸单甲基锡，三乙酸单辛锡，三辛酸单辛锡，三月桂酸单辛基锡；三乙酸单月桂基锡，三辛酸单月桂基锡和三月桂酸单月桂基锡；辛酸锌，环烷酸锌，妥尔酸锌，在羧酸酯基团中具有约8至14个碳的羧酸锌，乙酸锌；羧酸锂，例如乙酸锂，2-乙基己酸锂，环烷酸锂，丁酸锂，异丁酸锂，辛酸锂，新癸酸锂，油酸锂，叔碳酸锂，妥尔酸锂，草酸锂，己二酸锂，硬脂酸锂；氢氧化锂；锆醇化物，例如甲醇化物，乙醇化物，丙醇化物，异丙醇化物，丁醇化物，叔丁醇化物，异丁醇化物，戊醇化物，新戊醇化物，己醇化物和辛醇化物；羧酸锆，例如甲酸锆，乙酸锆，丙酸锆，丁酸锆，异丁酸锆，戊酸锆，己酸锆，环己酸锆，庚酸锆，辛酸锆，2-乙基己酸锆，壬酸锆，癸酸锆，新癸酸锆，十一酸锆，十二酸锆，乳酸锆，油酸锆，柠檬酸锆，苯甲酸锆，水杨酸锆和苯基乙酸锆；1,3-二酮锆，例如乙酰丙酮锆(2,4-戊二酮锆)，2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮锆，1,3-二苯基-1,3-丙二酮锆(二苯甲酰甲酸酯)，1-苯基-1,3-丁二酮锆和2-乙酰基环己酸锆；草酸锆；1,3-酮酸酯锆，例如甲基乙酰乙酸锆，乙基乙酰乙酸锆，乙基-2-甲基乙酰乙酸锆，乙基-2-乙基乙酰乙酸锆，乙基-2-己基乙酰乙酸锆，乙基-2-苯基乙酰乙酸锆，丙基乙酰乙酸锆，异丙基乙酰乙酸锆，丁基乙酰乙酸锆，叔丁基乙酰乙酸锆，乙基-3-氧代戊酸锆，乙基-3-氧代己酸锆和2-氧代环己烷羧酸乙基酯锆；1,3-酮酰胺锆，例如N,N-二乙基-3-氧代-丁酰胺锆，N,N-二丁基-3-氧代-丁酰胺锆，N,N-双-(2-乙基己基)-3-氧代-丁酰胺锆，N,N-双-(2-甲氧基乙基)-3-氧代-丁酰胺锆，N,N-二丁基-3-氧代-庚酰胺锆，N,N-双-(2-甲氧基乙基)-3-氧代-庚酰胺锆，N,N-双-(2-乙基己基)-2-氧代-环戊烷甲酰胺锆，N,N-二丁基-3-氧代-3-苯基丙酰胺锆，N,N-双-(2-甲氧基乙基)-3-氧代-3-苯丙酰胺锆；以及上述金属催化剂的组合。
在某些方面，酸性树脂组分(B)可包含至少一种选自新癸酸铋，月桂酸二丁基锡(DBTL)，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物的催化剂。
酸性树脂组分(B)可以进一步包含一种或多种选自二氧化钛，沉淀二氧化硅，热解(气相)二氧化硅，滑石，云母，稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂的添加剂。
将作为环氧树脂组分的组分的前述疏水性热解法二氧化硅包括在酸性树脂组分(B)中可能是有用的。
在另一个实施方案中，包括通过组合和混合环氧组分(A)和酸性树脂组分(B)获得的2K溶剂型涂料组合物。该溶剂型组合物包括：环氧树脂；羧酸树脂；溶剂；任选地，催化剂；任选地，添加剂；和至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m(I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
涂料组合物的组分如前所述。
在2K溶剂型涂料组合物的某些方面，式(I)的化合物可包括一种或多种式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi(Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
所述组合物的溶剂可以是先前描述的那些中的一种或多种，并且在某些实施方案中可以是选自甲苯，二甲苯，石脑油，庚烷，辛烷，己烷，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸戊酯，乙酸己酯，乙酸庚酯，丙酸乙酯，异丁烯异丁酸酯，乙二醇二乙酸酯，乙酸2-乙氧基乙基酯，丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮和甲基异丁基酮，甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，2-丁醇，乙二醇单丁醚，二甘醇丁醚，丙二醇单甲醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，乙酸3-甲氧基正丁酯，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，氯溴甲烷，1-溴丙烷，C12-18正烷烃，乙酸叔丁酯，四氯乙烯，三氟化苯，对氯三氟苯，1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷，二甲氧基甲烷，1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，2-(二氟甲氧基甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷，1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷和2-(乙氧基二氟甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷中的至少一种。
在某些选择的实施方案中，溶剂是极性有机溶剂。例如，溶剂可以是极性脂族溶剂或极性芳族溶剂。有用的溶剂是酮，酯，乙酸酯，非质子酰胺，非质子亚砜和非质子胺溶剂。具体有用的溶剂的实例包括酮，例如丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮，甲基异丁基酮，酯，例如乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸戊酯，乙氧基丙酸乙酯，乙二醇丁醚乙酸酯，丙二醇单甲醚乙酸酯，脂肪族和/或芳香族烃，例如甲苯，二甲苯，溶剂石脑油和矿物油精；醚，例如乙二醇醚，例如丙二醇单甲醚；醇，例如乙醇，丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇和叔丁醇，含氮化合物，例如N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮，以及它们的组合。
涂料组合物中的溶剂可以以约0.01重量％至约99重量％的量，或以约10重量％至约60重量％的量，或以约30重量％至约50重量％的量存在。
溶剂型2K涂料组合物的催化剂可以是先前针对2K涂料体系所述的任何催化剂，并且在某些实施方案中，催化剂可以包含一种或多种选自月桂酸二丁基锡(DBTL)，新癸酸铋，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物的化合物。
如果存在的话，包含在溶剂型透明涂料组合物中的金属催化剂的量可以为0.01-10重量％，优选为0.05-7.5重量％，更优选为1.0-5.0重量％，基于涂料组合物中固体的总重量。含催化剂的组合物的相容性和稳定性可能需要特殊的技术来掺入催化剂，这可以由本领域技术人员确定。
溶剂型涂料组合物的添加剂可以是选自二氧化钛，沉淀二氧化硅，热解法二氧化硅，滑石，云母，稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂中的至少一种。
如果(A)和(B)组分之一或两者都包含疏水性热解法二氧化硅，则其将存在于溶剂型透明涂料组合物中，并且视含量而定，其范围可为溶剂型透明涂料组合物的0-25重量％。
在另一个实施方案中，本发明包括湿涂覆的基材(其可以称为“湿碰湿涂层”)，其包括：基材；和任选地，在基材上的底漆涂层；湿底涂层；以及在湿底涂层上的溶剂型2K透明涂料湿涂层；其中所述溶剂型2K湿涂层包含：环氧树脂；羧酸树脂；溶剂；任选地，催化剂；任选地，添加剂；和至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
涂覆的基材可以包含金属，金属合金，金属化合物和热塑性聚合物中的一种或多种。该金属可以是或可以包括选自铝，铝合金，钢，钢合金，镁和镁合金中的至少一种金属。它们的氧化物，氮化物和碳化物也可以存在。在某些方面，基材可以是裸钢，磷酸盐钢或镀锌钢。
在基材是金属合金或金属化合物的某些方面，基材表面可包含电涂层。
可以首先用电沉积(电涂)底漆对基材打底。电沉积组合物可以是任何常规已知的电沉积组合物，或例如用于机动车辆涂覆操作中。电涂组合物的非限制性实例包括BASF出售的电涂组合物。电沉积涂料浴通常包含水分散液或乳液，该水分散液或乳液包含在水或水和有机助溶剂的混合物中具有离子稳定性(例如，盐化胺基)的主要成膜环氧树脂。对主要的成膜树脂乳化的是一种交联剂，它可以在适当的条件下，例如通过加热，与主要树脂上的官能团反应，从而使涂层固化。交联剂的合适实例包括但不限于封端多异氰酸酯。电沉积涂料组合物通常包含一种或多种颜料，催化剂，增塑剂，聚结助剂，消泡助剂，流动控制剂，湿润剂，表面活性剂，紫外线吸收剂，HALS化合物，抗氧化剂和其他添加剂。
可以将电沉积涂料组合物施加至10至35μm的干膜厚度。可以在适当的条件下固化涂层，例如通过在约135℃至约190℃下烘烤约15至约60分钟。
用作基材的热塑性聚合物可以是选自聚碳酸酯，聚烯烃，聚酰胺，聚氨酯，聚酯，聚碳酸酯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物和EPDM橡胶中的至少一种聚合物。这样的聚合物基材可以如常规已知的那样被纤维填充或增强，或者可以加入颜料以用于着色。此外，如本领域中已知的，可以用底漆涂料组合物涂覆聚合物基材。
在湿碰湿涂层的某些方面，2K溶剂型透明涂料的式(I)的化合物可包括一种或多种上述式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
溶剂型2K透明涂料湿涂层的溶剂可以是前述那些中的一种或多种，并且在某些实施方案中可以是选自甲苯，二甲苯，石脑油，庚烷，辛烷，己烷，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸戊酯，乙酸己酯，乙酸庚酯，丙酸乙酯，异丁烯异丁酸酯，乙二醇二乙酸酯，乙酸2-乙氧基乙基酯，丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮和甲基异丁基酮，甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，2-丁醇，乙二醇单丁醚，二甘醇丁醚，丙二醇单甲醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，乙酸3-甲氧基正丁酯，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，氯溴甲烷，1-溴丙烷，C12-18正烷烃，乙酸叔丁酯，四氯乙烯，三氟化苯，对氯三氟苯，1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷，二甲氧基甲烷，1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，2-(二氟甲氧基甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷，1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷和2-(乙氧基二氟甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷中的至少一种。
在某些选择的实施方案中，溶剂是极性有机溶剂。例如，溶剂可以是极性脂族溶剂或极性芳族溶剂。有用的溶剂是酮，酯，乙酸酯，非质子酰胺，非质子亚砜和非质子胺溶剂。具体有用的溶剂的实例包括酮，例如丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮，甲基异丁基酮，酯，例如乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸戊酯，乙氧基丙酸乙酯，乙二醇丁醚乙酸酯，丙二醇单甲醚乙酸酯，脂肪族和/或芳香族烃，例如甲苯，二甲苯，溶剂石脑油和矿物油精；醚，例如乙二醇醚，例如丙二醇单甲醚；醇，例如乙醇，丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇和叔丁醇，含氮化合物，例如N-甲基吡咯烷酮和N-乙基吡咯烷酮，以及它们的组合。
当添加剂存在于湿碰湿涂层的透明涂层中时，可以使用任何常规已知和采用的添加剂。在某些方面，添加剂可以是选自二氧化钛，沉淀二氧化硅，热解法二氧化硅，滑石，云母，稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂的一种或多种添加剂。
如前所述，一个特定方面可以是湿碰湿涂层的透明涂层包含疏水性热解法二氧化硅。在该特定方面的优选形式中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
可以包括的常规涂料添加剂是，例如，表面活性剂；稳定剂；湿润剂；分散剂；增粘剂；紫外线吸收剂；受阻胺光稳定剂，例如HALS化合物，苯并三唑或草酰苯胺；自由基清除剂；滑爽添加剂；消泡剂；反应性稀释剂，其是现有技术公知常识的种类；湿润剂，例如硅氧烷，氟化合物，羧酸单酯，磷酸酯，聚丙烯酸及其共聚物，例如聚丙烯酸丁酯或聚氨酯；增粘剂，例如三环癸烷二甲醇；流量控制剂；成膜助剂，例如纤维素衍生物；流变控制添加剂，例如从专利WO 94/22968，EP-A-0 276 501，EP-A-0 249 201或WO 97/12945中获知的添加剂；交联的聚合物微粒，例如在EP-A-0 008 127中公开的；无机层状硅酸盐，例如蒙脱土类型的铝-镁硅酸盐，钠-镁和钠-镁-氟-锂层状硅酸盐；二氧化硅，如
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或含有离子和/或缔合基团的合成聚合物，例如聚乙烯醇，聚(甲基)丙烯酰胺，聚(甲基)丙烯酸，聚乙烯吡咯烷酮，苯乙烯-马来酸酐共聚物或乙烯-马来酸酐共聚物及其衍生物，或疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯或聚丙烯酸酯；和阻燃剂。如本领域普通技术人员所认识的，可以使用添加剂的组合以获得组合物或固化涂层的目标性能。
当在湿碰湿涂层的透明涂层中存在催化剂时，可以使用先前描述或常规已知的任何催化剂。在某些方面，该催化剂可以选自月桂酸二丁基锡(DBTL)，新癸酸铋，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物。
如上所述，底涂层是可以将颜色和其他特殊效果施加到基材上的层。因此，底涂层组合物可包含着色剂，颜料和填料，包括特殊效果颜料。可以在底涂层中使用的特殊效果颜料的非限制性实例包括金属，珠光和颜色可变的效果片状颜料。可以使用金属片状颜料如铝片状颜料，涂覆的铝片状颜料，铜片状颜料，锌片状颜料，不锈钢片状颜料和青铜片状颜料和/或使用珠光片状颜料来制备金属底涂层颜色，所述珠光片状颜料包括经处理的云母如二氧化钛涂覆的云母颜料和氧化铁涂覆的云母颜料，以不同的角度观察时，可使涂层具有不同的外观(反射度或颜色)。金属片可以是玉米片状，透镜状的或耐循环的。云母可以是天然，合成或氧化铝类型的。通过在低剪切力下搅拌，通常将片状颜料令人满意地分散在组合物中。基于组合物的总固体重量，一种或多种片状颜料的含量可以为0.01重量％至约0.3重量％或约0.1重量％至约0.2重量％。
可以在1K底涂层组合物中使用的其他合适颜料和填料的非限制性示例包括无机颜料，例如二氧化钛，硫酸钡，炭黑，赭石，黄土颜料，棕土，赤铁矿，褐铁矿，氧化铁红，透明氧化铁红，黑色氧化铁，棕色氧化铁，氧化铬绿，铬酸锶，磷酸锌，二氧化硅，例如热解法二氧化硅，碳酸钙，滑石，重晶石，亚铁氰化铁铵(普鲁士蓝)和群青，以及有机颜料，例如金属化和非金属化-金属化的偶氮红，喹吖啶酮红和紫，苝红，铜酞菁蓝和绿，咔唑紫，单芳化物和二芳化物黄，苯并咪唑酮黄，甲苯基橙，萘酚橙，基于二氧化硅，氧化铝，氧化锆的纳米粒子等。优选根据已知方法用颜料分散剂分散颜料和任何填料。通常，在足够高的剪切力下使颜料和分散树脂，聚合物或分散剂接触，以使颜料团聚体分解成初级颜料颗粒，并用分散树脂，聚合物或分散剂将颜料颗粒的表面润湿。团聚体的破坏和初级颜料颗粒的润湿对于颜料稳定性和显色很重要。以涂料组合物的总重量为基准计，颜料和填料的用量通常最多为约60重量％。颜料的用量取决于颜料的性质和颜色的深度和/或预期产生的效果的强度，还取决于颜料在着色涂料组合物中的分散性。分别基于着色涂料组合物的总重量，颜料含量优选为0.5重量％至50重量％，更优选为1重量％至30重量％，非常优选为2重量％至20重量％，更特别为2.5重量％至10重量％。
底涂层组合物中可存在的其他添加剂可包括稳定剂，湿润剂，流变控制剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和粘合促进剂。可以包括任何一种或多种这样的添加剂，这取决于涂料配制者寻求的性能。如果存在，基于组合物中固体的总重量，添加剂的存在量可以为0.1至5重量％，优选为0.5至4重量％，更优选为0.5至2.5重量％。
在另一个实施方案中，本发明包括通过干燥和固化上述湿涂覆的基材获得的涂覆基材。一方面，固化的涂层包括：任选地，在基材上的干燥和固化的底漆涂层；干燥和固化的底涂层；以及干燥和固化的透明涂层，其中干燥和固化的透明涂层包含环氧树脂和羧酸树脂的交联树脂反应产物。其中所述交联树脂包含通过使羧酸树脂的羧基或环氧树脂的环氧基与选自由式(I)的化合物，式(Ia)的化合物，式I(b)的化合物，式(Ic)的化合物和式(Id)的化合物组成的组的化合物反应而获得的硅烷基羟基酯基的侧链单元。
在一个特别的方面，涂层的固化的透明涂层可以包含疏水性热解法二氧化硅。在该特定方面的优选形式中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。如表2的数据所示，发明人惊奇地发现，在固化的透明涂层中存在热解法二氧化硅提供了在再流平后具有显著提高的光泽保持率的涂层。数据表明，用这种含有热解法二氧化硅的组合物可获得协同效果，这是无法预期的。
在另一个实施方案中，本发明提供一种涂覆基材的方法，包括：
i)通过组合和混合以下组分制备2K涂料组合物：
环氧组分(A)，其包含：环氧树脂；溶剂；至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，R’为1至6个碳原子的烷基，R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，x为0至2的数字，y为0至4的数字，z为0至3的数字，t为0至2的数字，x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；以及任选地，至少一种非催化添加剂；和
酸性树脂成分(B)，其包含：羧酸树脂；溶剂；任选地，至少一种催化剂；以及任选地，至少一种添加剂；
ii)将2K涂料组合物施涂到基材上；和
iii)干燥和固化在基材上施涂的组合物。
先前已经描述了用于涂覆方法的基材，并且关于本涂覆方法参考并包括了该描述。
另外，如前所述，式(I)的化合物可以是或可以包括一种或多种式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
此外，在该方法的一个特定方面，环氧组分(A)，酸性树脂组分(B)或组分(A)和(B)两者可以包含疏水性热解法二氧化硅。在该特定方面的优选形式中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
在涂覆方法的一方面，可以将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并且可以同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
在另一方面，所述涂覆方法包括将底涂层涂覆到电涂层上；将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层和2K组合物的湿碰湿层；以及将湿碰湿层干燥和固化。
涂覆方法的另一个方面可以包括三湿式成层工艺，其中将底漆涂层，底涂层和透明涂层作为湿层施加，然后可以同时固化三个湿碰湿层。该方法可以用水基底漆和底涂料或溶剂基底漆和底涂料进行。根据本发明的方法，其中使用水基底漆和底涂料，可以在施涂底涂料之前任选地将水基底漆加热闪蒸。水基底漆和底涂料也可以在施涂透明涂料之前任选地暴露于热闪中。溶剂底漆和底涂料可能会在环境温度下闪蒸。
可以通过任何常规已知的技术将涂料组合物施涂到基材上，所述技术包括例如喷涂，浸涂，辊涂，幕涂，刮涂，铺展，浇注，浸涂，浸渍，滴涂或辊涂等。对于汽车车身板，可单独使用喷涂方法，例如压缩空气喷涂，无气喷涂，高速旋转，静电喷涂，或与热喷涂应用(例如热空气喷涂)结合使用。
涂料组合物可在单阶段和多阶段涂覆方法中施用，特别是在其中当有色膜为底涂层时先将有色底涂层或单涂层施用于未涂层或预涂层的基材上，然后可任选地施涂另一涂层的方法中。
所施加的涂料组合物可以在一定的静置时间或“闪蒸”时间之后固化。静止时间例如用于涂膜的流平和脱挥发分或用于挥发性组分例如溶剂的蒸发。静止时间可以通过施加高温或降低湿度来辅助或缩短，前提是这不会对涂膜造成任何损害或改变，例如，过早完全交联。涂料组合物的热固化可以通过常规方法完成，例如在强制通风炉中加热或用IR灯照射。热固化也可以分阶段进行。另一种优选的固化方法是用近红外(NIR)辐射固化的方法。尽管可以使用各种固化方法，但是优选热固化。通常，通过将涂覆的制品暴露于主要由辐射热源提供的高温下进行热固化。在施加之后，可以例如在30至200℃，或40至190℃，或50至180℃的温度下加热固化所施加的涂层或湿碰湿层1分钟至10小时，更优选2分钟至5小时，尤其是3分钟至3小时。
在该方面的一种形式中，基材可以包括金属，并且金属基材可以如前所述被电涂覆在金属表面上。
在第二方面，其中所述基材包括热塑性聚合物，所述涂覆方法可以包括将底漆涂层施加至所述热塑性基材的表面；任选地，干燥和固化热塑性基材上的底漆涂层；将底涂层施加至底漆涂层上；将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层、2K组合物和任选的底漆涂层的湿碰湿层；以及将湿碰湿层干燥和固化。这可以进一步包括如前所述的3湿涂覆方法。
在每个和所有所述实施方案及其方面中，根据本发明获得的涂料特别适用于汽车OEM涂料，并且提供了与常规环氧-酸透明涂料相比具有显著改善的耐划伤性和抗划伤性的成品涂料。
在汽车OEM行业中，两种类型的测试方法用于评估耐划痕性和抗划伤性。在例如欧宝洗车(Opel Carwash)测试方法的“湿”方法中，模拟重复洗车，同时确定相对于施加到测试表面的摩擦数的指数的光泽保持率。在耐干划伤性测试中，在指定的时间段内，表面会受到粗砂纸(例如3M提供的9微米纸)的研磨作用。测量与初始未研磨表面的光泽度相比研磨表面的光泽保持率。
对汽车涂料特别重要的另一个特性是涂层的“再流平”特性。根据该特性，透明涂料面涂层可以具有如下性质：当暴露于热时，该涂层可以表现出塑性流动，并且可以观察到包含划痕或细刮痕的表面具有良好的再流平性质，并且光泽恢复。因此，用于汽车的期望的涂层将具有高的表面硬度以防止刮擦和磨损，同时具有高的再流平性能，从而使得受损的表面将恢复其原始光泽的至少大部分。
在实施例部分中描述了用于测试这些性质的实际测试方法。
实施例的测试结果表明，与不含衍生自式I化合物的组分的涂层相比，根据本发明的实施方案的涂层具有更高的Tukon硬度，并且具有更高的再流平光泽恢复性。这种硬度和再流平的同时增加提供了根据本文所述的实施方案的涂层的表面性能的显著改善。实验数据列于表1和2(X-cel文件中的White Basecoat和Black Basecoat数据)。
显著地，如表2所示，发明人认为，使用包含根据式(I)，(Ia)，(Ib)和(Ic)的环氧和硅烷组分和式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物的混合物的涂料制剂可以获得协同效果，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m。因此，在表2中，实施例5是3-GPTMS和TEOS的混合物，且没有催化剂，与单独的3-GPTMS为64％和单独的TEOS为58％相比，光泽保持了70％。类似地，实施例5的混合组分在再流平后的光泽保持率为89％，相比之下，单独3-GPTMS为86％，单独TEOS为80％。
此外，如实施例10所示，当根据实施方案的透明涂料组合物中包含热解法二氧化硅时，可以显著改善光泽保持率和再流平后的光泽保持率(98％)。这种协同改善效果是无法预料的，并且是意料之外的重要特性。
当包括催化剂时，对于根据本发明的实施方案的实施例，光泽保持率和再流平后的光泽保持率增加。同样，也可以观察到协同效果。因此，在表2中，实施例8是3-GPTMS(Silquest A-187(β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷)和TEOS(四乙氧基硅烷)与催化剂的混合物，显示了72％的光泽保持率，相比之下，单独的3-GPTMS为70％，单独的TEOS为71％。类似地，实施例8的混合组分在再流平后的光泽保持率为91％，相比之下，单独的3-GPTMS为70％，单独的TEOS为86％。
用包含根据式(I)，(Ia)，(Ib)和(Ic)的多种组分和式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物的混合组合物获得的协同效果，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m，无法在这项工作之前进行预测，因此是出乎意料的。此外，特别是在不包括催化剂的情况下，光泽保持率和再流平后光泽保持率的协同增加是显著的改进。
不希望被理论所束缚，发明人相信式Ia，Ib和/或Ic的化合物和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物的这种组合，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m，导致多种交联结构，并导致获得的硬度和再流平特性的增强组合。
因此，本发明的特定实施方案和各个方面包括以下要素。
在第一个实施方案中，本发明提供了一种2K溶剂型涂料体系，其包含：
环氧组分(A)，包含：
i)环氧树脂；
ii)溶剂；
iii)至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1至6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字，
y为0至4的数字，z为0至3的数字，
t为0至2的数字，
x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，并且
m为1，和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和
iv)任选地，至少一种添加剂；和
酸性树脂组分(B)，包含：
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，至少一种催化剂；和
任选地，至少一种添加剂。
在第一实施方案的第一方面，本发明提供了2K溶剂型涂料体系，其中至少一种式(I)的化合物包括式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中
x为1或2，
y为2或3，并且
x+y＝4。
在第一方面的进一步描述中，式(Ia)的化合物包含至少一种选自以下的环氧化合物：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
在第一实施方案的第二方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第二方面的进一步描述中，式(Ib)的化合物包含至少一种选自四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，四丙氧基硅烷和四己氧基硅烷的硅烷化合物。
在第一实施方案的第三方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第一实施方案的一个特定方面，环氧组分(A)和酸性树脂组分(B)中的至少一个包含疏水性热解法二氧化硅。
在该特定方面的另一部分中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
在第一实施方案的进一步描述中，环氧组分(A)的溶剂和/或酸性树脂组分(B)的溶剂是选自甲苯，二甲苯，石脑油，庚烷，辛烷，己烷；乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸戊酯，乙酸己酯，乙酸庚酯，丙酸乙酯，异丁烯异丁酸酯，乙二醇二乙酸酯，乙酸2-乙氧基乙基酯，丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮和甲基异丁基酮，甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，2-丁醇，乙二醇单丁醚，二甘醇丁醚，丙二醇单甲醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，乙酸3-甲氧基正丁酯，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，氯溴甲烷，1-溴丙烷，C12-18正烷烃，乙酸叔丁酯，四氯乙烯，三氟化苯，对氯三氟苯，1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷，二甲氧基甲烷，1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，2-(二氟甲氧基甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷，1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷和2-(乙氧基二氟甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷中的至少一种。
在第一实施方案的进一步描述中，环氧树脂组分(A)包含非催化添加剂，并且该非催化添加剂选自稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂。
在第一实施方案的进一步描述中，酸性树脂组分(B)包含至少一种催化剂，该催化剂选自月桂酸二丁基锡(DBTL)，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物。
在第一实施方案的进一步描述中，酸性树脂组分(B)包含添加剂，该添加剂选自二氧化钛，沉淀二氧化硅，热解法二氧化硅，滑石，云母，稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂。
在第二个实施方案中，本发明提供了一种2K溶剂型涂料组合物，其包含：
环氧树脂；
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，催化剂；
任选地，添加剂；和
至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1至6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字，
y为0至4的数字，
z为0至3的数字，
t为0至2的数字
x和y中的至少一个大于0，
x+y+z+t＝4，并且
m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；
其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
在第二实施方案的第一方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中
x为1或2，
y为2或3，并且
x+y＝4。
在第二实施方案的第一方面的进一步描述中，式(Ia)的化合物包含至少一种选自以下的环氧化合物：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
在第二实施方案的第二方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第二实施方案的第二方面的进一步描述中，式(Ib)的化合物包括至少一种选自四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，四丙氧基硅烷和四己氧基硅烷的硅烷化合物。
在第二实施方案的第三方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第二实施方案的一个特定方面，该2K溶剂型涂料组合物包含疏水性热解法二氧化硅。在该特定方面的优选形式中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
在第二实施方案的进一步描述中，溶剂包括选自甲苯，二甲苯，石脑油，庚烷，辛烷，己烷，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸戊酯，乙酸己酯，乙酸庚酯，丙酸乙酯，异丁烯异丁酸酯，乙二醇二乙酸酯，乙酸2-乙氧基乙基酯，丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮和甲基异丁基酮，甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，2-丁醇，乙二醇单丁醚，二甘醇丁醚，丙二醇单甲醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，乙酸3-甲氧基正丁酯，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，氯溴甲烷，1-溴丙烷，C12-18正烷烃，乙酸叔丁酯，四氯乙烯，三氟化苯，对氯三氟苯，1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷，二甲氧基甲烷，1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，2-(二氟甲氧基甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷，1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷和2-(乙氧基二氟甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷中的至少一种。
在第二实施方案的进一步描述中，添加剂包括选自二氧化钛，沉淀二氧化硅，热解法二氧化硅，滑石，云母，稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂中的至少一种。
在第二实施方案的第四方面，该2K溶剂型涂料组合物包含催化剂，该催化剂选自月桂酸二丁基锡(DBTL)，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物。
在第三实施方案中，本发明提供了一种湿涂覆的基材，其包括：
基材；
任选地，在基材上的底漆涂层；
湿底涂层；和
在湿底涂层上的溶剂型2K透明涂料湿涂层：
其中溶剂型2K湿涂层包括：
环氧树脂；
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，催化剂；
任选地，添加剂；和
至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1-6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字
y为0至4的数字
z为0至3的数字，
t为0至2的数字
x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，并且
m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；
其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
在第三实施方案的第一方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中
x为1或2，
y为2或3，并且
x+y＝4。
在第三实施方案的第一方面的进一步描述中，式(Ia)的化合物包括至少一种选自以下的环氧化合物：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
在第三实施方案的第二方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第三实施方案的第二方面的进一步描述中，式(Ib)的化合物包括选自四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，四丙氧基硅烷和四己氧基硅烷的至少一种硅烷化合物。
在第三实施方案的第三方面，至少一种式(I)的化合物包括式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第三实施方案的一个特定方面，溶剂型2K透明涂料湿涂层包含疏水性热解法二氧化硅。
在该特定方面的另一部分中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
在第三实施方案的进一步描述中，溶剂包括选自甲苯，二甲苯，石脑油，庚烷，辛烷，己烷，乙酸丁酯，乙酸异丁酯，丙酸丁酯，乙酸乙酯，乙酸异丙酯，乙酸戊酯，乙酸己酯，乙酸庚酯，丙酸乙酯，异丁烯异丁酸酯，乙二醇二乙酸酯，乙酸2-乙氧基乙基酯，丙酮，甲基乙基酮，甲基戊基酮和甲基异丁基酮，甲醇，乙醇，异丙醇，正丁醇，2-丁醇，乙二醇单丁醚，二甘醇丁醚，丙二醇单甲醚乙酸酯，乙二醇丁醚乙酸酯，乙酸3-甲氧基正丁酯，N-甲基吡咯烷酮(NMP)，氯溴甲烷，1-溴丙烷，C12-18正烷烃，乙酸叔丁酯，四氯乙烯，三氟化苯，对氯三氟苯，1,2-二氯-1,1,2-三氟乙烷，二甲氧基甲烷，1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟-4-甲氧基丁烷，2-(二氟甲氧基甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷，1-乙氧基-1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁烷和2-(乙氧基二氟甲基)-1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷中的至少一种。
在第三实施方案的进一步描述中，添加剂包括选自二氧化钛，沉淀二氧化硅，热解法二氧化硅，滑石，云母，稳定剂，增溶剂，稀释剂，湿润剂，流变控制剂，颜料，染料，消泡剂，分散剂，紫外线吸收剂，受阻胺光稳定剂和增粘剂中的至少一种。
在第三实施方案的第四方面，湿涂覆的基材包含催化剂，并且该催化剂选自月桂酸二丁基锡(DBTL)，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物。
在第三实施方案的第五方面中，基材包括金属或包括热塑性聚合物。
在第五方面的进一步描述中，基材包括金属，并且该金属选自铝，铝合金，钢，钢合金，镁和镁合金。
在第五方面的进一步描述中，金属基材包括在金属表面上的电涂层。
在第五方面的进一步描述中，基材包括热塑性聚合物，并且该热塑性聚合物选自聚碳酸酯，聚烯烃，聚酰胺，聚氨酯，聚酯，聚碳酸酯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物和EPDM橡胶。
在第五方面的进一步描述中，热塑性基材包括在基材表面上的底漆涂层。
在第四实施方案中，本发明提供了通过干燥和固化第三实施方案的湿涂覆的基材而获得的耐划痕和抗划伤的涂覆基材，包括：
任选地，在基材上的干燥和固化的底漆涂层；
干燥和固化的底涂层；和
干燥和固化的透明涂层，所述干燥和固化的透明涂层包括：
环氧树脂和羧酸树脂的交联树脂反应产物；
其中所述交联树脂包含通过羧酸树脂的羧基或环氧树脂的环氧基与式(I)的化合物反应获得的硅烷基羟基酯基的侧链单元：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m(I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1-6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字
y为0至4的数字
z为0至3的数字，
t为0至2的数字
x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，并且
m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和
干燥和固化的透明涂层还包含交联的硅酸酯基团。
在第四实施方案的第一方面，所述交联树脂包含通过羧酸树脂的羧基或环氧树脂的环氧基与式(Ia)的化合物反应获得的硅烷基羟基酯基的侧链单元：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中
x为1或2，
y为2或3，并且
x+y＝4。
在第四实施方案的第二方面，所述交联树脂包含通过羧酸树脂的羧基或环氧树脂的环氧基与式(Ib)的化合物反应获得的硅烷基羟基酯基的侧链单元：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第四实施方案的第三方面，所述交联树脂包含通过羧酸树脂的羧基或环氧树脂的环氧基与式(Ic)的化合物反应获得的硅烷基羟基酯基的侧链单元：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第四实施方案的一个特定方面，透明涂层包含疏水性热解法二氧化硅。在该特定方面的优选形式中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
在一个明显的方面，根据第四实施方案的耐划痕和抗划伤涂覆的基材，经干燥和固化的透明涂层进一步包含堆积密度大于100g/l的热解法二氧化硅。
在第五实施方案中，本发明提供一种涂覆基材的方法，包括：
i)通过组合和混合环氧组分(A)和酸性树脂组分(B)来制备2K涂料组合物，所述环氧组分(A)包含：
环氧树脂；
溶剂；
至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1-6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字
y为0至4的数字
z为0至3的数字，
t为0至2的数字
x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，并且
m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和
任选地，至少一种非催化添加剂；和
所述酸性树脂组分(B)包括：
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，至少一种催化剂；和
任选地，至少一种添加剂；
ii)将2K涂料组合物施涂到基材上；和
iii)干燥和固化在基材上施涂的组合物。
在第五实施方案的一个特定方面，该2K溶剂型涂料组合物的环氧树脂组分(A)，酸性树脂组分(B)或树脂组分(A)和(B)包含疏水性热解法二氧化硅。在该特定方面的优选形式中，疏水性热解法二氧化硅的BET表面积为150-190m2/g，pH为3.0至5.0，并且堆积密度大于100g/l，优选大于150g/l，最优选大于180g/l。
在第五实施方案的第一方面，将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并且同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
在第五实施方案的进一步描述中，基材包括金属，并且金属基材包括在金属表面上的电涂层。另外，根据该进一步的描述，该方法包括将底涂层施加到电涂层上。将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层和2K组合物的湿碰湿层；然后将湿碰湿层干燥和固化。
在第五实施方案的进一步描述中，基材包括热塑性聚合物，并且该方法还包括：
在热塑性基材的表面上施涂底漆涂层；
任选地，干燥和固化热塑性基材上的底漆涂层；
在底漆涂层上施涂底涂层；
将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层，2K组合物和任选的底漆涂层的湿碰湿层；和
干燥和固化湿碰湿层。
在第五实施方案的第二方面和第五实施方案的前述方面中，式(I)的化合物为至少一种式(Ia)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，并且x+y＝4。
在第五实施方案的第二方面的进一步描述中，将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并且同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
在第五实施方案的第二方面的进一步描述中，基材包括金属，并且金属基材包括在金属表面上的电涂层。根据该进一步的描述，该方法还包括将底涂层施加到电涂层上。将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层和2K组合物的湿碰湿层；然后将湿碰湿层干燥和固化。
在第五实施方案的第二方面的进一步描述中，包括热塑性聚合物，并且所述方法还包括：将底漆涂层施加至所述热塑性基材的表面；任选地，干燥和固化热塑性基材上的底漆涂层；在底漆涂层上施涂底涂层；将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层、2K组合物和任选的底漆涂层的湿碰湿层；然后将湿碰湿层干燥和固化。
在第五实施方案的第三方面和第五实施方案的前述方面中，式(I)的化合物为至少一种式(Ib)的化合物：
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4。
在第五实施方案的第三方面的进一步描述中，将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并且同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
在第五实施方案的第三方面的进一步描述中，基材包括金属，并且金属基材包括在金属表面上的电涂层。另外，该方法还包括将底涂层施加到电涂层上；以及将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层和2K组合物的湿碰湿层；然后将湿碰湿层干燥和固化。
在第五实施方案的第三方面的进一步描述中，基材包括热塑性聚合物，并且该方法还包括：
在热塑性基材的表面上施涂底漆涂层；
任选地，干燥和固化热塑性基材上的底漆涂层；
在底漆涂层上施涂底涂层；
将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得在底涂层，2K组合物和任选的底漆涂层的湿碰湿层；和
将湿碰湿层干燥和固化。
在第五实施方案的第四方面和第五实施方案的前述方面中，式(I)的化合物为至少一种式(Ic)的化合物：
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
在第五实施方案的第四方面的进一步描述中，将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并且同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
在第五实施方案的第四方面的进一步描述中，基材包括金属，并且金属基材包括在金属表面上的电涂层。另外，该方法还包括将底涂层施加到电涂层上；以及将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层和2K组合物的湿碰湿层；然后将湿碰湿层干燥和固化。
在第五实施方案的第四方面的进一步描述中，基材包括热塑性聚合物，并且该方法还包括：
在热塑性基材的表面上施涂底漆涂层；
任选地，干燥和固化热塑性基材上的底漆涂层；
在底漆涂层上施涂底涂层；
将2K组合物施用于湿底涂层组合物以获得底涂层，2K组合物和任选的底漆涂层的湿碰湿层；和
将湿碰湿层干燥和固化。
实施例
测试方法：
聚合物分子量的测定
为了通过GPC确定聚合物分子量，将聚合物样品的完全溶解的分子在多孔柱固定相上进行分馏。将四氢呋喃(THF)中的0.1mol/l乙酸溶液用作洗脱液。固定相是WatersStyragel HR 5，HR 4，HR 3和HR 2柱的组合。将5毫克样品添加到1.5mL洗脱液中，并通过0.5μm过滤器过滤。过滤后，将100μl的聚合物样品溶液以1.0ml/min的流速注入柱中。根据在洗脱液中形成的聚合物线圈的大小进行分离。小分子更频繁地扩散到柱材料的孔中，因此比大分子受阻更大。因此，大分子比小分子更早地洗脱。利用EasyValid校验试剂盒生成的校准曲线，通过色谱软件计算聚合物样品的分子量分布，平均Mn和Mw以及多分散度Mw/Mn，所述校验试剂盒包括可从Polymer Standards Service获得的一系列不同分子量的直链聚苯乙烯标样。
环氧当量测定
环氧树脂的环氧含量的ASTM D1652标准测试方法
固体含量测定
涂料挥发物含量的ASTM D2369标准测试方法
酸值测定
某些碱溶性树脂酸值的ASTM D3643标准测试方法
TUKON显微硬度
为了评估涂覆的基材的Tukon显微硬度，使用了Wolpert WilsonTukon 2100。将涂覆的基材放在位于Tukon压头下方的仪器平台上。压头使用金字塔形的金刚石尖端，该尖端将25g的载荷施加到涂覆的基材表面上18±0.5秒。该仪器还具有带纤条测微计目镜的显微镜。压痕完成后，使用显微镜测量压痕的长度。仪器根据以下公式计算努氏硬度值(KHN)：
Figure BDA0002523570630000391
其中：
.025＝施加在压头上的载荷，kg
L＝压痕长对角线的长度，mm，和
Cp＝压头常数＝7.028×10(-2)
耐摩擦牢度试验机干耐划痕性
为了评估耐划痕性和抗划伤性，使用Atlas M38BB电动耐摩擦牢度试验机。用钢丝钳将一张2”x 2”的9微米3M 281Q WETODRYTM抛光纸粘贴到耐摩擦牢度试验机活动臂的圆柱形丙烯酸指上。带涂层的4”x 12”钢质测试板通过磁铁固定在活动臂的下方。在确保磨料在面板表面上光滑之后，进行十次来回循环(或两次摩擦)。将面板滑动到未经测试的区域后，用新的3M纸在同一面板上第二次重复相同的步骤。测试完成后，使用BYK的micro-TRI-gloss光泽度计测量面板测试区域和未测试区域的20°光泽度。通过将两个测试区域的光泽度的平均值除以未测试区域的光泽度来计算光泽保留百分比。为了测试涂层的再流平特性，将面板在烤箱中加热到176°F(80℃)1小时。冷却后，再次计算光泽保持率以确定是否观察到光泽的如何恢复。
储存稳定性
为了评估稳定性，使用Brookfield CAP-1000+粘度计随时间监测湿涂料样品的高剪切粘度。在25.0℃和100RPM下进行粘度测量。制备样品并用溶剂石脑油160/180降低至包装粘度。进行初始粘度测量，然后将样品存储在1品脱，无衬里的带盖马口铁罐中。在室温下保存7天后，从罐中取出样品，并使用相同的程序测量粘度。由样品的最终粘度和初始粘度的商计算出粘度增加的百分比。
欧宝(OPEL)洗车：
为了评估耐湿划痕性，使用了来自Erichsen的494MC型耐洗性和耐擦洗性测试仪。在ASTM标准尼龙刷(也可从Erichsen获得)上装载由5g碳酸钙粉末(Sigma Aldrich)和2.5g去离子水制成的糊剂。将涂覆的4”x 18”钢测试面板固定到洗车测试仪上，并将装载的刷置于面板表面上方的支架中。将刷子固定器导线连接到固定器后，在整个面板的长度上以两个单独的路径在面板上前后进行25和200次循环，而在两次测试之间不给刷子重新装载(刷子在面板之间重新装载)。测试完成后，用去离子水清洁面板，然后用布轻轻擦干。使用来自BYK的micro-TRI-gloss光泽度计测量面板的测试区域和未测试区域的20°光泽度。通过取两个测试区域并各自除以未测试区域的光泽度来计算光泽保持百分数。为了测试涂层的再流平特性，将面板在烘箱中加热至80℃一小时。冷却后，再次计算光泽保持率以确定是否观察到光泽的任何恢复。
堆积密度
堆积密度是根据ISO 787-11：1981测量的。在本发明的意义上，术语“堆积密度”和“夯实密度”是可互换的。
实施例1
涂覆基材的制备
将尺寸为4”x 12”的冷轧钢测试板用作基材。板用
Figure BDA0002523570630000411
磷酸锌预处理，并用
Figure BDA0002523570630000412
后漂洗液冲洗，两者均可从Henkel获得。用0.7-0.8密耳的BASF
Figure BDA0002523570630000413
电涂层对板进行电涂，并在350°F(176.7℃)下烘烤20分钟。用2.5-3.0密耳的BASF G27AM242灰色粉末底漆喷涂板，并在340°F(171.1℃)下烘烤20分钟。板上涂一层1.0-1.2密耳的BASF E54WW310W，这是一种白色水性底涂层，分为两层涂在板上。在用底涂层涂布后，板接受5分钟的环境闪蒸，并接受在150°F(65.6℃)下的6分钟加热闪蒸。随后将1.8-2.0密耳的溶剂型双组分透明涂料层以两层涂到板上。涂上透明涂层后，板接受10分钟的环境闪蒸并接受在260°F(126.7℃)的温度下的20分钟烘烤。
表1提供了双组分透明涂料组合物，这些组合物被制备并施涂于基材：
Figure BDA0002523570630000421
双组分透明涂料组合物通常包含组分A和组分B，它们在喷涂前立即混合。组分A通常包括GMA丙烯酸类树脂，环氧官能丙烯酸共聚物(以甲基丙烯酸缩水甘油酯作为环氧单体)，其重均分子量为3500，环氧当量为283，固体含量为58重量％。组分A可以进一步包含分散在GMA丙烯酸类树脂中的疏水性热解法二氧化硅，分散在GMA丙烯酸类树脂中的聚酰胺蜡，高亚氨基三聚氰胺树脂，在30重量％溶液中的固体UV吸收剂(928)，液体受阻胺光稳定剂
Figure BDA0002523570630000431
亚磷酸酯抗氧化剂，两种聚丙烯酸酯流动添加剂，聚丙烯酸酯抗爆裂添加剂和溶剂(Solvent Naphtha 160/180)。另外，将一定量的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，Coat-o-Sil MP200(预水解的3-GPTMS)和原硅酸四乙酯添加到组分A中。组分B通常包含酸官能丙烯酸类树脂，含羧酸基的共聚物，其重均分子量为3500，酸值为145，固含量为55％，和酸官能聚酯树脂，具有羧酸基的聚酯，其重均分子量为1850，酸值为180，固体含量为62％。组分B可以进一步包含叔胺催化剂(二甲基十二烷基胺)，羧酸铋催化剂(KingIndustries K-KAT XK-651)和溶剂(Solvent Naphtha 160/180)。
实施例2
涂覆的基材的Tukon硬度和耐摩擦牢度试验机耐干划痕性
评价实施例1的涂覆的基材的Tukon硬度，耐摩擦牢度试验机耐划痕性和抗划伤性。
表2总结了来自实施例1的涂覆的基材的Tukon显微硬度和耐摩擦牢度试验机耐干划痕性的测试结果。
表2：
Figure BDA0002523570630000432
Figure BDA0002523570630000441
实施例3
透明涂料组合物的制备
制备透明涂料组合物，并将其储存在密封的，无衬里的马口铁罐中，以评估货架储存稳定性。制备的透明涂料组合物包括单独的透明涂料组分A，单独的透明涂料组分B和混合的透明涂料组分A和B的样品。
表3提供了制备的用于储存稳定性测试的透明涂料组合物：
Figure BDA0002523570630000451
为了评估储存稳定性，对于混合的组分A和B样品以及单独的组分B样品，所有样品均用溶剂石脑油160/180降低至60cP的目标粘度，对于单独的组分A样品降低至40cP的目标粘度。所有粘度测量均使用BrookfieldCAP-1000+粘度计进行。在25.0℃和100RPM下进行粘度测量。
实施例4
透明涂料组合物的储存稳定性
储存一周后，评价实施例3的透明涂料组合物的稳定性。
表4总结了实施例3的涂料组合物的室温稳定性测试结果。
表4：
样品 初始粘度 最终粘度 ％粘度增加
1对比(混合的A+B) 57.2 100.5 76％
2低DDA水平(混合的A+B) 56.5 64.5 14％
3 3-GPTMS(混合的A+B) 58.5 158.4 171％
4TEOS(混合的A+B) 59.8 115.1 92％
5Coat-o-Sil MP200(混合的A+B) 57.5 175.1 205％
6对比(组分A) 39.2 40.7 4％
7 3-GPTMS(组分A) 40.0 40.7 2％
8TEOS(组分A) 40.7 44.7 10％
9Coat-o-Sil MP200(组分A) 40.5 40.5 0％
10对比(组分B) 56.5 56.2 -1％
11 3-GPTMS(组分B) 58.7 104.7 78％
12TEOS(组分B) 55.0 59.8 9％
13Coat-o-Sil MP200(组分B) 55.3 117.4 112％
如所指出的，本公开的双组分透明涂料组合物适合于增加涂覆的基材的硬度以及耐划痕性和抗划伤性。此外，出乎意料的是，本发明的双组分透明涂料组合物适用于增加涂覆的基材的硬度和耐划痕性和抗划伤性，同时还通过隔离涂料组合物的组分A中的反应性硅烷组分提供了长期储存稳定性的选择。
因此，前述讨论仅公开和描述了本公开的示例性实施方案。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本公开可以以其他特定形式来体现。因此，本发明的公开意图是说明性的，而不是限制本公开以及其他权利要求的范围。本公开包括本文中的教导的任何容易辨别的变型，部分地限定了前述权利要求术语的范围，使得没有创造性的主题专用于公众。

Claims (15)

1.一种2K溶剂型涂料体系，其包含：
环氧组分(A)，包含：
i)环氧树脂；
ii)溶剂；
iii)至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1至6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字，
y为0至4的数字，
z为0至3的数字，
t为0至2的数字，
x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，并且m＝1和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和
iv)任选地，至少一种添加剂；以及
酸性树脂组分(B)，包含：
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，至少一种催化剂；和
任选地，至少一种添加剂。
2.根据权利要求1所述的2K溶剂型涂料体系，其中所述至少一种式(I)的化合物包括至少一种选自式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
3.根据权利要求1所述的2K溶剂型涂料体系，其中所述酸性树脂组分(B)包含至少一种催化剂，并且所述催化剂选自新癸酸铋，月桂酸二丁基锡(DBTL)，氟化铵，氟化钠，丙烯酸，甲酸，乙酸，酸式磷酸盐，烷氧基铝，烷氧基钛，烷氧基锆，铝的螯合物，钛的螯合物和锆的螯合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的2K溶剂型涂料体系，其中所述环氧树脂是通过使(甲基)丙烯酸单体与含缩水甘油基的不饱和单体共聚而得到的在侧链中具有环氧基的丙烯酸类树脂。
5.一种2K溶剂型涂料组合物，其通过组合和混合权利要求1-4中任一项的涂料体系的组分(A)和(B)而获得，包含：
环氧树脂；
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，催化剂；
任选地，添加剂；和
至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1至6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字，
y为0至4的数字，
z为0至3的数字，
t为0至2的数字，
x和y中的至少一个大于0，x+y+z+t＝4，并且
m为1，和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；
其中所述至少一种式(I)的化合物的总质量％含量为溶剂型涂料组合物的固体总质量的5至50％。
6.根据权利要求5所述的溶剂基涂料组合物，其中所述至少一种式(I)的化合物包括至少一种选自式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
7.一种湿涂覆的基材，其包括：
基材；
任选地，在基材上的底漆涂层；
湿底涂层；和
在湿底涂层上的溶剂型2K透明涂料湿涂层，
其中溶剂型2K湿涂层为根据权利要求5或6所述的溶剂型涂料组合物。
8.根据权利要求7所述的湿涂覆的基材，其中所述至少一种式(I)的化合物包括至少一种选自式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
9.根据权利要求7所述的湿涂覆的基材，其包括式(Ia)的化合物，并且式(Ia)的化合物选自γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷。
10.根据权利要求7所述的湿涂覆的基材，其包括式(Ib)的化合物，并且式(Ib)的化合物选自四甲氧基硅烷，四乙氧基硅烷，四丙氧基硅烷和四己氧基硅烷。
11.根据权利要求7所述的湿涂覆的基材，其中所述基材包括金属或包括热塑性聚合物。
12.一种通过干燥和固化权利要求7的湿涂覆的基材而获得的耐划痕和抗划伤的涂覆的基材，包括：
任选地，在基材上的干燥和固化的底漆涂层；
干燥和固化的底涂层；和
干燥和固化的透明涂层，所述干燥和固化的透明涂层包括：
环氧树脂和羧酸树脂的交联树脂反应产物；
其中所述交联树脂包含通过羧酸树脂的羧基或环氧树脂的环氧基与式(I)的化合物和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物反应获得的硅烷基羟基酯基的侧链单元：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1至6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字，
y为0至4的数字，
z为0至3的数字，
t为0至2的数字
x和y中的至少一个大于0，
x+y+z+t＝4，并且
m为1，
其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和
干燥和固化的透明涂层还包含交联的硅酸酯基团。
13.根据权利要求12所述的耐划痕和抗划伤的涂覆的基材，其中所述至少一种式(I)的化合物包括至少一种选自式(Ia)，(Ib)和(Ic)的化合物：
(ER)x(R’O)ySi (Ia)
其中x为1或2，y为2或3，且x+y＝4；
(R’O)ySi (Ib)
其中y为4；
(R’O)y(R”)tSi (Ic)
其中y为2或3，且t为1或2。
14.一种涂覆基材的方法，包括：
i)通过组合和混合环氧组分(A)和酸性树脂组分(B)来制备2K涂料组合物，
所述环氧组分(A)包含：
环氧树脂；
溶剂；
至少一种式(I)的化合物：
[(ER)x(R’O)y(HO)z(R”)t(SiO(4-x-y-z-t))]m (I)
其中
ER为被环氧基取代的烷基或被环氧基取代的环烷基，
R’为1至6个碳原子的烷基，
R”为1至20个碳原子的烷基，其可以是直链，支链或环状的，
x为0至2的数字，
y为0至4的数字，
z为0至3的数字，
t为0至2的数字，
x和y中的至少一个大于0，
x+y+z+t＝4，并且
m为1，和/或式(I)的化合物的低聚物或聚合物化合物，其中部分水解和缩合提供包含环氧侧链(ER)的结构，所述结构包含至多5000个单体单元m；和
任选地，至少一种添加剂；
所述酸性树脂组分(B)包含：
羧酸树脂；
溶剂；
任选地，至少一种催化剂；和
任选地，至少一种添加剂；
ii)将2K涂料组合物施涂到基材上；和
iii)干燥和固化在基材上施涂的组合物。
15.根据权利要求14所述的方法，其中
将2K涂料组合物施涂到湿底涂层组合物上，并同时干燥和固化底涂层和2K涂料组合物。
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