包含无机氧化物纳米粒子和有机碱的碱性组合物、涂布基底、制品和方法技术

本公开描述了碱性涂料组合物，所述碱性涂料组合物包括无机氧化物纳米粒子和有机碱。本公开还公开了用所述涂料组合物涂布基底的方法、使用所述方法制备的涂布基底，和包括所述涂布基底的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含无机氧化物纳米粒子和有机碱的碱性组合物、涂布基底、制品和方法
技术介绍
具有包括无机氧化物纳米粒子涂层(即，膜)的表面的基底可用于广泛范围的应用中。此类氧化物涂层通常为连续的涂层并且可帮助保护有机聚合物基底，因为此类涂层通常比有机聚合物更硬，诸如聚酯和聚碳酸酯。此类涂层也可赋予相比于其基底更低或更高的表面能，并且因此提供所需的表面特性。例如，此类涂层能够使水铺展(当表面能高时)，并且因此防止制品的表面上水滴的形成，制品为诸如用于有雾或潮湿环境中的透明塑料、温室的玻璃窗、或采用逆向反射片材的交通标志。另一方面，当表面能低时，水和其它液体将不润湿表面，并且因此，其拥有防涂鸦和/或易于清洁的特性。
技术实现思路
本公开涉及形成涂料组合物的碱性膜以及方法和涂布基底，该涂料组合物包含无机氧化物纳米粒子和有机碱。优选地，这些制剂为水性组合物。优选地，它们不包含有机聚合物粘结剂或成膜剂。不包括这些有机材料(粘结剂和成膜剂)优选地使得由本公开的涂料组合物形成的涂层(即，膜)在恶劣的室外天气条件下是耐用的。在一个实施例中，本公开提供了一种涂料组合物(优选地，一种水性涂料组合物)，该涂料组合物包含具有40纳米或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子和有机碱。某些实施例还包含表面活性剂。某些实施例还包含水。涂料组合物优选为具有大于8的pH的水性分散体。在另一个实施例中，本公开提供了一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包含：0.5至99重量％的水，基于组合物的总重量计；0.1至20重量％的具有40nm或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子，基于组合物的总重量计；0.1重量％至20重量％的有机碱，基于干燥无机氧化物纳米粒子的总重量计；和0至10重量％的表面活性剂，基于无机氧化物纳米粒子的干燥重量计。涂料组合物优选具有大于8的pH。在另一个实施例中，本公开提供了一种水性涂料组合物，所述水性涂料组合物包含：0.5至99重量％的水，基于组合物的总重量计；0.1至20重量％的具有40nm或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子，基于组合物的总重量计；0至20重量％的具有40nm或更大平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子；其中无机氧化物纳米粒子的总量为0.1至40重量％，基于涂料组合物的总重量计；0.1重量％至20重量％的有机碱，基于干燥无机氧化物纳米粒子的总重量计；和0.1重量％至10重量％的表面活性剂，基于无机氧化物纳米粒子的干燥重量计。涂料组合物优选具有大于8的pH。本公开还提供了涂布方法。在一个实施例中，提供了一种涂布基底的方法，其中所述方法包括：使基底的表面与涂料组合物接触，所述涂料组合物包含：具有40纳米或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子；和有机碱。所述方法还包括干燥基底上的涂料组合物以提供浓缩的无机氧化物纳米粒子涂层。如上文所提及，涂料组合物还可包含水。对于此类组合物，优选涂料组合物为具有大于8的pH的水性分散体。对于涂布水性组合物的方法，方法优选包括：使基底的表面与如本文所描述的水性涂料组合物接触，其中表面活性剂在与水性涂料组合物接触之前存在于该水性涂料组合物中，设置在基底表面上，或在与该水性涂料组合物接触之前既存在于水性涂料组合物中又设置在基底表面上；以及干燥基底上的水性涂料组合物以提供浓缩的无机氧化物纳米粒子涂层。本公开还提供了涂布基底和包括基底的制品，具体地聚合物基底，在基底上具有无机氧化物纳米粒子涂层。该涂层包括浓缩(即，附聚)的无机氧化物纳米粒子的连续涂层，所述纳米粒子具有40纳米或更小的平均原生粒度。涂层的厚度是大体上均匀的并且可持久地粘附到基底。当术语“包括”和其变型在说明书和权利要求书中出现时，这些术语不具有限制性含义。词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开实施例。然而，在相同的情况或其它情况下，其它实施例也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的叙述不暗示其它实施例是不可用的，并且并非意图将其它实施例排除在本公开的范围之外。如本文所用，“一种”、“一个”“所述”、“至少一种”和“一种或多种”可互换使用。因此，例如，包含“一种”碱的水性涂料组合物可解释为意指包含“一种或多种”碱的水性涂料组合物。类似地，包含“一种”表面活性剂的水性涂料组合物可解释为意指包含“一种或多种”表面活性剂的水性涂料组合物。如本文所用，术语“或”一般以其包括“和/或”在内的常用意义来采用，除非上下文另外清楚地表明。术语“和/或”是指所列出要素之一或全部或者所列出要素中的任两者或更多者的组合。同样，所有的数字在本文中均假定被术语“约”的修饰并且优选被术语“精确地”修饰。如本文所用，结合测得的量，术语“约”是指测量的量中进行测量并且一定程度小心的技术人员将预期的与测量的目标和所用测量设备的精确度相称的偏差。另外，本文通过端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数字以及端值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。如本文所用，术语“室温”或“环境温度”是指20℃至25℃或22℃至25℃的温度。本公开的上述
技术实现思路
并非旨在描述本公开的每个公开的实施例或每种实施方式。下文的描述更具体地例示了示例性实施例。在本申请全文的若干处，通过实例的列表提供指导，所述实例可用于多种组合中。在每种情形下，所列举的列表仅作为代表性组，而不应被理解为排他性列表。附图说明图1为比较例K和实例1之间在波长范围内的透射比％的对照图。具体实施方式本公开提供了一种涂料组合物，所述涂料组合物包含：具有40纳米或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子和有机碱。某些实施例还包含表面活性剂。本公开的涂料组合物的某些实施例包含水。本公开的涂料组合物的某些实施例为具有大于8或大于8.5或大于9的pH的水性分散体。此类涂料组合物可用于用以产生涂布(优选连续涂布)基底的方法中，该涂布基底可用于各种应用的各种制品中。本公开的涂料组合物可包含水、有机溶剂、或它们的组合。有机溶剂通常被选择为可与水混溶的。典型的有机溶剂包括醇。在某些实施例中，涂料组合物为水性组合物，优选水性分散体。在本文中，“水性”组合物或“水性”分散体为一种包含水和任选地一种或多种有机溶剂(例如，醇)的物质。如果存在于涂料组合物中，一种或多种此类有机溶剂可以宽泛范围的量存在。对于某些实施例，水性组合物具有不大于10重量％的有机溶剂，基于水/有机溶剂混合物的重量计。对于此类实施例，优选存在不大于5重量％的有机溶剂，更优选不大于2重量％的有机溶剂，甚至更优选不大于1重量％的有机溶剂，基于水/有机溶剂混合物的重量计。用于本公开的涂料组合物中的碱为有机碱。用于本公开的涂料组合物中的表面活性剂可为非离子的、阴离子的、两性离子的、或它们的组合。有机碱用于本公开的涂料组合物中的碱为有机碱。足量的有机碱被用于在基底上施加并干燥涂料组合物之后形成浓缩的无机氧化物纳米粒子涂层。在某些实施例中，该量优选为至少0.1重量％，更优选至少1重量％，并且甚至更优选至少2重量％，基于干燥无机氧化物纳米粒子的总重量计。在某些实施例中，该量优选不大于20重量％，更优选不大于10重量％，并且甚至更优选不大于5重量％，基于干燥无机氧化物纳米粒子的总重量计。在某些实施例中，本公开的水性涂料组合物包含足本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，包含：无机氧化物纳米粒子，所述无机氧化物纳米粒子具有40纳米或更小的平均原生粒度；和有机碱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂布基底的方法，所述方法包括：使基底的表面与涂料组合物接触，所述涂料组合物包含：具有40纳米或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子；和至少0.1重量％至不大于20重量％的有机碱，基于干燥无机粒子的总重量计；以及干燥所述基底上的涂料组合物以提供浓缩的无机氧化物纳米粒子涂层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：使基底的表面与水性涂料组合物接触，所述水性涂料组合物包含：水；具有40纳米或更小平均原生粒度的无机氧化物纳米粒子；和有机碱；其中所述涂料组合物为具有大于8的pH的水性分散体；并且其中表面活性剂在与所述水性涂料组合物接触之前存在于所述水性涂料组合物中，设置在所述基底表面上，或与所述水性涂料组合物接触之前既存在于所述水性涂料组合物中又设置在所述基底表面上；以及干燥所述基底上的水性涂料组合物以提供浓缩的无机氧化物纳米粒子涂层。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂料组合物还包含表面活性剂。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机碱选自脒、胍、磷腈、前氮杂磷腈、烷基氢氧化铵、以及它们的组合。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂料组合物包含：0.5至99重量％的水，基于所述组合物的总重量计；0.1至20重量％的具有40nm或更小平均粒度的无机氧化物纳米粒子，基于所述组合物的总重量计；0至20重量％的具有4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪花，杨宇，朱东伟，周平，余斌，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US