[發(fā)明專(zhuān)利]用于材料的表面改性的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201680014609.1 | 申請(qǐng)日： | 2016-02-16 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN107428973B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-10-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | S·達(dá)斯;G·穆拉利達(dá)拉恩;A·普拉馬尼克 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 荷蘭聯(lián)合利華有限公司 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C08J7/04 | 分類(lèi)號(hào)： | C08J7/04;B29C59/02;B05D1/02;B05D1/18;C08L23/06;C08L67/08;C08L23/12;C08L25/06 |
| 代理公司： | 永新專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 72002 | 代理人： | 譚邦會(huì) |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 材料 表面 改性 方法 | ||
本發(fā)明涉及材料的表面改性。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于對(duì)聚合材料進(jìn)行表面改性的方法，所述表面改性使所述表面不粘，以便降低材料粘著在其上的能力，并由此提供易流動(dòng)性。所述方法包括用包括具有不同形狀(圓形、正方形、矩形、多邊形棱形)的微柱的圖案對(duì)物體的所述表面進(jìn)行壓紋，所述微柱具有在10?200微米的范圍內(nèi)的等同圓直徑、高度和間距；通過(guò)噴涂或浸涂施加一層粘合劑以獲得在所述壓紋表面上0.1?5mg/cm2的覆蓋率；沉積0.2?1.2mg/cm2的疏水性顆粒，其中所述疏水性顆粒具有在0.1?10微米的范圍內(nèi)的粒徑。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及材料的表面改性。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于對(duì)可變形材料如聚合材料進(jìn)行表面改性的方法，所述表面改性使所述表面不粘，以便降低諸如粘稠性食品或個(gè)人護(hù)理和衛(wèi)生組合物等材料粘著在其上的能力，并由此提供易流動(dòng)性。
背景技術(shù)
不粘性表面涉及襯底改性和/或處理，以降低材料粘著在其上的能力。通常具有高粘度的各種組合物，像食品配制物如番茄醬至個(gè)人護(hù)理配制物如洗發(fā)劑、液體肥皂、保濕洗劑等被包裝在容器中。由于容器內(nèi)的材料或內(nèi)容物粘著至其壁上而造成的材料損耗是巨大的。
用于制作不粘性表面的最常用且商業(yè)上實(shí)踐的方法之一是使用聚四氟乙烯(PTFE或特氟隆Teflon)涂層。然而，該工藝是昂貴的，并且構(gòu)成環(huán)境和健康問(wèn)題。
US20110069361(Jun Hyun-Woo等)公開(kāi)了通過(guò)蝕刻或注射成型或熱壓紋(embossing)產(chǎn)生圖案或壓痕以用于制造超疏水表面的不同方式。這具有有限的應(yīng)用，因?yàn)樗@得的接觸角將不會(huì)很高，原因在于該方法將僅形成微柱(micropillar)，由此通過(guò)這種處理賦予的疏水性將較低。
使用一種或多種尺寸的疏水性顆粒和它們的組合已公開(kāi)于WO 12138992(Trustees of Univ.of Pennsylvania)中，用以產(chǎn)生透明的疏水表面。使用具有不同粒徑的顆粒的組合產(chǎn)生增強(qiáng)的粗糙度，這進(jìn)而增強(qiáng)了疏水性質(zhì)。然而，這些顆粒不會(huì)強(qiáng)烈地粘結(jié)至表面，因此它們不能耐受對(duì)表面的損害，隨后就會(huì)喪失防水性質(zhì)。
為了避免該問(wèn)題，已提出使用粘結(jié)劑(US 2012107581，美國(guó)能源部)或偶聯(lián)劑(WO14038701，Toppan Printing有限公司)。US 2012107581公開(kāi)了用于生產(chǎn)光學(xué)透明、良好接合的超疏水涂層的組合物，其包含疏水性顆粒、粘結(jié)劑和溶劑。他們使用氰基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸、聚四氟乙烯、聚氨酯作為粘結(jié)劑。在此類(lèi)情況下，低濃度的粘結(jié)劑通常與顆粒混合，并且需要多個(gè)浸漬循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)超疏水性。或者，WO 14038701中已經(jīng)公開(kāi)了偶聯(lián)劑的使用，但它們并不產(chǎn)生微柱，且所用方法不同。
US 2001/0051273 A1(Veerasamy)公開(kāi)了涂覆有疏水層的襯底，其包括例如高度四面體的無(wú)定形碳(其是類(lèi)金剛石碳(DLC)的形式)或任何其它適合的材料。所得經(jīng)涂覆制品的外表面具有足夠的表面粗糙度，使得所述制品具有至少約100度的初始接觸角。在某些實(shí)施方案中，所述層具有不大于約20.2mN/m的表面能和/或至少約10GPa的平均硬度。
上述用于制備表面疏水的方法的問(wèn)題在于，表面不能耐受甚至受到輕度磨損所造成的損壞，且隨后喪失防水性質(zhì)，或所導(dǎo)致的接觸角相對(duì)較低。這主要?dú)w因于疏水性顆粒從表面脫落。本發(fā)明人已能夠選擇允許顆粒強(qiáng)烈粘合至表面以提供良好且穩(wěn)定的疏水性質(zhì)的粘合劑。獲得穩(wěn)定的超疏水表面是一種挑戰(zhàn)，本發(fā)明人已能夠通過(guò)特定的方法及通過(guò)產(chǎn)生微柱連同使用特定的粘合劑和疏水性顆粒的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供對(duì)物體的表面進(jìn)行改性以使所述表面不粘并由此提供粘稠性材料的易流動(dòng)性的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供通過(guò)產(chǎn)生微柱及使用粘合劑層沉積疏水性顆粒對(duì)物體的表面進(jìn)行改性以提供超疏水表面的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供對(duì)物體表面進(jìn)行改性以使所述表面疏水并且即使當(dāng)所述表面經(jīng)受輕度磨損所造成的損壞時(shí)仍保持該性質(zhì)的方法。
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