[發明專利]用于形成疏水涂層的含水組合物

在審

• 申請號: 201380057289.4
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN105722930A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 李金勇;陶慶勝
• 申請（專利權）人: 荷蘭聯合利華有限公司
• 主分類號: C09D183/02
• 分類號: C09D183/02;C08G77/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;萬雪松

技術領域

本發明涉及制造用于施加到表面以在其上產生疏水涂層的組合物。特別地，本發明涉及基于水的且包含經水解的硅烷的此種組合物。

背景技術

干旱，貧乏的灌溉和不足的管道系統僅是導致在某些地區水短缺的部分原因。水短缺可產生嚴重的社會問題，例如健康問題，其為不存在足夠量的水的情況下的不充分的清潔應用的直接結果。

已經對用有限量的水來清潔表面付出了努力。實際上，已經研究了對試圖模擬蓮葉表面的表面的清潔。例如，芋葉已經作為用于聚苯乙烯結構的模板使用，其可顯示蓮葉效應。此類結構可用于擁有超疏水性質的涂層。因此具有難以潤濕的表面的制品，即具有疏水表面的制品是所需要的，這是因為當水在低體積下存在時，它們擁有自清潔性質。此外，后續施加的此類涂層生成使得對消費者來說清潔變得更容易和更快速的表面。

盡管疏水的，且尤其是超疏水的表面是所需要的，然而導致此類表面的組合物會是難以制造的且其可導致表現出較差自清潔的表面，例如，直接的結果是它們的特征接觸角過低和/或它們的特征滑動角（slidingangle）過高。此外，用于生成超疏水涂層的、不改變經處理的表面的外觀的可靠方法是未知的。

對開發導致對水表現出高接觸角和/或低滑動角的表面的疏水涂層的興趣在增加。

US6,210,750(SAMSUNGCORNINGCOLTD)公開了通過以下方法制備的斥水玻璃，其包括：（a）通過在有機溶劑中在水的存在下在堿性條件下水解和縮聚烷氧基硅烷來制備膠態二氧化硅懸浮液，并然后在酸性條件下處理膠態二氧化硅懸浮液，以獲得含有交聯的球狀二氧化硅顆粒和線狀聚硅氧烷的二氧化硅分散體，（b）使二氧化硅分散體與由醋酸和醇構成的混合溶劑結合以獲得涂料組合物，（c）將所述涂料組合物施加到玻璃基材的表面上以從那里形成二氧化硅層，（d）對二氧化硅層進行熱處理以在玻璃基材上提供二氧化硅膜，以及（e）在二氧化硅膜上施加斥水劑以提供斥水玻璃。

在上面的出版物中，教導了在用二氧化硅膜涂覆之后應用熱和表面改性處理（例如通過氟碳化合物的表面縮合）的另外的步驟以實現所需的斥水性。

本發明人已經意識到存在對產生不改變其上施加它們的表面的外觀的涂層的需求。此外本發明人已經意識到對于產生此種涂層且可由容易得到的和/或安全的材料配制使得所述組合物可被消費者居家使用的組合物的需求。

測試和定義

疏水性

“疏水”就本發明而言用于描述被油所吸引，且趨向于被油溶解（優先于水）的分子或分子的部分，或對水的接觸角大于90o和/或滑動角小于45^o的表面。如在此使用的“過疏水（Ultrahydrophobic）”表示對水的接觸角大于110°且滑動角小于45^o。如在此使用的“超疏水（Superhydrophobic）”表示對水的接觸角至少140°且滑動角小于20^o。如在此使用的接觸角表示在25℃的溫度下水/蒸氣界面與固體表面相交所處的角度。可用測角器或其他水滴形狀分析系統來測量此種角度。如在此使用的滑動角表示在25℃下10μl的水的液滴滑動所處的表面的傾斜角。

低聚物

“低聚物”就本發明而言表示由若干單體單元（例如，2-100個，更優選2-60個單體單元）組成的分子。

水解