[發明專利]親水性組合物，生產它們的方法，和涂有該組合物的基材

無效

• 申請號: 201310142232.6
• 申請日: 2005-05-26
• 公開（公告）號: CN103275615A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 中嶼昌行;林家誠;程姍;J·P·科爾頓
• 申請（專利權）人: PPG工業俄亥俄公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;C09D7/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 夏正東

相關申請的交叉引用?

本申請是中國專利申請200580023304.9的分案申請。本申請要求了2004年5月28日申請的美國臨時專利申請序列號No.60/575,437的權益。?

發明領域

本發明涉及包括分散在親水性基料中的光催化材料的液體組合物，該基料包括基本上完全地水解的有機硅酸酯。該液體組合物可以具體地作為涂料組合物。尤其，該液體組合物可以用作例如穩定的單包裝涂料組合物，該組合物形成可以顯示出有利的易清潔性、自清潔性、防污性、抗結霧性、抗靜電性能和/或抗細菌性能的親水性和耐久性的涂層。由該液體組合物形成的涂層能夠通過光催化材料的光致激發賦予超親水性。?

發明背景?

親水性涂層對于某些涂覆應用是有利的，例如需要顯示出防污性、易清潔性、自清潔性、和/或抗結霧性能的涂覆表面時。此類涂層能夠特別可用于，例如，施涂于暴露于戶外環境的表面。建筑結構和其它暴露于戶外環境的制品很可能接觸到各種污染物，如污物，油，灰塵和粘土等。例如，降雨可能攜帶此類污染物。當雨水沿著涂覆表面流下時，上面沉積了親水性涂層的表面可通過防止在雨水中的污染物附著于表面上來表現出防污性能。另外，在晴天，空氣攜帶的污染物可能與這些表面接觸并附著于該表面。沉積有親水性涂層的表面可以是自清潔性的，因為當該表面接觸水(如在降雨中)時該涂層有洗掉污染物的能力。?

具有自清潔性和/或防污性能的涂層也可有利地施涂于暴露于室?內污染物例如廚房污染物(如油和/或脂肪)的表面。沉積了親水性涂層的制品能夠在水中浸泡、用水潤濕或用水漂洗來從涂層上釋放污染物并且無需使用洗滌劑就可從制品的表面上除去污染物。?

具有抗結霧性能的涂層同樣可特別用于許多應用中。例如，具有其中可見度顯得重要的表面的制品，如擋風玻璃，窗玻璃，眼鏡透鏡，反光鏡，和其它類似制品能夠受益于具有抗結霧性能的涂層，因為它們具有常常被蒸汽或水分冷凝物所結霧或被附著于其表面上的水滴模糊的表面。眾所周知的是，制品表面的結霧在當該表面保持在比周圍環境的露點更低的溫度下時發生，因此引起在周圍空氣中的水分發生冷凝并在制品的表面上形成水分冷凝物。如果該冷凝物顆粒是足夠小，以致它們的直徑是可見光波長的大約一半時，該顆粒能夠引起光的散射，由此表面明顯變得不透明，引起可見度的損失。?

沉積了親水性涂層的表面可以是抗結霧的，這是因為此類涂層能夠將冷凝物顆粒轉化成相對均勻的水膜，而不會形成離散的水滴。類似地，沉積了親水性涂層的表面能夠防止降雨或濺水在表面上形成離散的水滴，由此改進了穿過窗戶、反光鏡、和/或眼鏡的可見度。?

考慮到這些和其它優點，業已建議了各種親水性涂料組合物。這些涂料中的一些通過分散在含硅的基料中的光催化材料的作用來實現它們的親水性。例如，美國專利No.5,755,867(“‘867專利”)公開了分散在涂層形成用成分中的顆粒狀光催化劑。光催化劑優選由具有0.1微米或更低的平均粒徑的二氧化鈦顆粒組成，其中二氧化鈦可以以銳鈦礦型或金紅石型的形式使用。涂層形成用成分能夠在固化時形成硅樹脂的涂層并且由可水解性硅烷的部分水解、隨后縮聚反應所形成的有機基聚硅氧烷組成。在‘867專利中，聚硅氧烷涂層形成用成分本身具有相當大的疏水性，但是通過分散的光催化劑的激發，能夠賦予該涂層高度的水親和性即親水性。?

日本專利申請JP-8-164334A公開了涂膜形成用組合物，它包括具有1－500納米的平均粒徑的二氧化鈦、可水解的硅化合物的水解產物、和溶劑。可水解的硅化合物是由通式SinO_n-1(OR)_2n+2表示的烷基?硅酸酯縮合物(其中n是2-6，和R是C₁-C₄烷基)。該水解產物以50－1500%的水解百分率水解烷基硅酸酯縮合物而得到。然而該水解產物本身不被認為是親水性的。?