[發明專利]表面處理組合物及制品

有效

• 申請號: 201010272695.0
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN102381843A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 奚邦為;喻志剛;解蕩;程亮;張蕾
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C03C17/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳長會

技術領域

本發明涉及一種表面處理組合物及制品，尤其涉及一種具有抗污易清潔效果的表面處理組合物，特別是用于硬表面如玻璃表面的表面處理組合物，以及帶有用該組合物形成的涂層的制品。

背景技術

表面清潔特別是硬表面，例如玻璃等的清潔一直是生活中大家普遍關心的一個問題。各種各樣的表面清潔劑也應運而生，這些清潔劑大多只是具有清潔作用，而不具備對于清潔過后的再次污染的預防作用。有些清潔劑添加了親水性的高分子，在清潔過后可以在被清潔表面形成一層很薄的親水性涂層，這樣在當水滴到表面時可以鋪張開來，不容易形成水漬，同時由于表面的親水性，沾染的污垢和灰塵可以很容易用水沖去。我們稱這種作用為易清潔。但是通常這種作用都不持久，這些親水性的涂層本身和硬表面的結合并不牢固，很容易被水沖掉。而且這種親水性涂層的易清潔作用只有在有水的情況下才能體現出來，但并不能阻止空氣或者其它非水環境中的污染物，包括灰塵，污垢等在硬表面的沉積。

因此，仍然需要開發一種能夠在待處理表面形成不僅易于清潔，而且本身不易粘灰的親水性涂層的表面處理組合物，尤其是硬表面處理組合物。

發明內容

本發明的一個目的是開發一種具有易清潔，不粘灰效果的表面處理組合物，這種表面處理組合物可以在被清潔表面，尤其是硬表面，形成一種易清潔、不粘灰的親水性涂層。

本發明的另一個目的是提供帶有易清潔、不粘灰的親水性涂層的制品。

為此，本發明的發明人進行了大量深入細致的研究，出人意料地發現了一種具有特定組成的組合物能夠實現上述目的。

因此，本發明的一個方面提供了一種表面處理組合物，其包含：

陽離子單體的聚合物，其選自季胺鹽類陽離子單體的均聚物、季胺鹽類陽離子單體同酸性陰離子單體組成的共聚物，或它們的混合物；和

平均粒徑為10-20納米的無機納米顆粒。

本發明的再一個方面提供了一種制品，其包括基材和采用本發明的上述表面處理組合物在基材的至少一部分表面上形成的親水性涂層。

本發明的具有易清潔，不粘灰效果的表面處理組合物可以在被清潔表面，尤其是硬表面，形成一種親水性涂層，使被處理表面具有易清潔的特性，不易沾染水漬水垢，并且使得下一次的清潔變得更加容易。同時，這種親水性涂層本身還具有不粘灰的效果，從而有效的延長了清潔周期。

具體實施方式

除非特別指出，本發明涉及的“不粘灰”定義為空氣，泥土等非水環境中的灰塵和污垢不易在被處理表面(如硬表面)堆積。

根據本發明的一個方面，提供了一種表面處理組合物，其包含：

陽離子單體的聚合物，其選自季胺鹽類陽離子單體的均聚物、季胺鹽類陽離子單體同酸性陰離子單體組成的共聚物，或它們的混合物；和

平均粒徑為10-20納米的無機納米顆粒。

本發明采用的親水性季胺鹽類陽離子單體優選具有如下通式：

其中R1，R2，R3和R4彼此獨立地代表氫原子或者C1到C6的直鏈或者支鏈的烷基基團，R1，R2，R3和R4彼此可以完全相同，可以部分相同，也可以完全不同；n和m為1到3的整數；X^-代表具有相反電荷的離子，例如氯離子，溴離子等。典型的親水性季胺鹽類陽離子均聚物包括但不限于聚二甲基二烯丙基氯化銨等。

具有永久性正電荷的季胺鹽類陽離子單體同酸性陰離子單體組成的共聚物也適用于本發明。適用的酸性陰離子單體包括但不僅限于丙烯酸，甲基丙烯酸，順丁烯二酸，反丁烯二酸，磺丙基丙烯酸酯，順式甲基丁烯二酸，甲基反丁烯二酸，乙烯基磺酸等。適用的共聚物的例子包括但不僅限于羅狄亞公司的Mirapol?Surf-S?110，Mirapol?Surf-S?210等。

季胺鹽類陽離子單體在共聚物中的摩爾含量不應低于5％。

優選地，本發明中適用的陽離子單體的聚合物的數均分子量可以在5000到10000000之間。

陽離子單體的聚合物在本發明表面處理組合物中的重量百分比含量優選為0.02％-2％，更優選0.04％-1％，再優選0.05％-0.5％。

本發明采用的無機納米顆粒直徑在10nm到20nm。本發明出人意料地發現，通過采用特定的陽離子單體的聚合物和特定粒徑的無機納米顆粒，可以得到具有令人驚奇的易清潔、不粘灰效果的表面處理組合物。本發明中，顆粒小于10納米則不粘灰的效果減弱，顆粒大于20納米則導致溶液的穩定性下降，同時涂層外觀可能會出現發白的現象，尤其在玻璃等透明的硬表面。