抗污耐磨构造及其制备方法技术

本发明专利技术描述了一种构造，所述构造包括：包含多个微球的微球层，其中所述微球包括玻璃、陶瓷以及它们的组合；包含第一聚合物的第一聚合物层，其中所述多个微球部分地嵌入所述第一聚合物层中；和所述微球层与所述第一聚合物层之间的底涂层，其中所述底涂层包含多个二氧化硅纳米粒子。本文还公开了包括所述构造的制品及其制备方法。在一个实施例中，本发明专利技术的构造具有良好的抗污性和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
描述了具有包含纳米粒子的底涂层的微球涂布的片。【附图说明】 图1为根据本专利技术的一个实施例的构造的剖视图； 图2为根据本专利技术的一个实施例的构造的剖视图；并且 图3为根据本专利技术的一个实施例的转移制品的剖视图。
技术实现思路
本专利技术涉及提供包括具有良好抗污特性的耐用表面的构造以及制备此类构造的 方法。 在一个方面，提供了一种构造，所述构造包括：包含多个微球的微球层，其中微球 包括玻璃、陶瓷和它们的组合；包含第一聚合物的第一聚合物层，其中所述多个微球部分地 嵌入第一聚合物层中；和微球层与第一聚合物层之间的底涂层，其中底涂层包含多个二氧 化娃纳米粒子。 在另一个方面，提供了包括如下构造的制品，所述构造包括：包含多个微球的微球 层，其中微球包括玻璃、陶瓷以及它们的组合；包含第一聚合物的第一聚合物层，其中多个 微球部分地嵌入第一聚合物层中；和微球层与第一聚合物层之间的底涂层，其中底涂层包 含多个二氧化硅纳米粒子。 在另一个方面，提供了一种制备构造的方法，该方法包括：将微球层嵌入第二聚合 物中，其中微球包括玻璃、陶瓷以及它们的组合；使嵌入的微球层与包含二氧化硅纳米粒子 的组合物接触；处理组合物，以形成二氧化硅纳米粒子涂层；使二氧化硅纳米粒子涂层与 第一聚合物接触；以及移除第二聚合物，以形成所述构造。 上述
技术实现思路
并非意图描述每个实施例。本专利技术的一个和多个实施例的细节还在 下面的描述中示出。根据以下"【具体实施方式】"和"权利要求书"，本专利技术的其他特征、目标 和优点将显而易见。【具体实施方式】 如本文所用，术语： "一个"、"一种"和"所述"可互换使用并且意指一个或多个；和 "和/或"用于表示所说明的情况之一或两者均可能发生，例如，A和/或B包括（A 和B)和（A或B)。 另外，本文中由端值描述的范围包括该范围内所包含的所有数值（如，1到10包括 1. 4、1. 9、2. 33、5. 75、9. 98 等）。 另外，本文中"至少一个"的表述包括一和更大的所有数目（如，至少2、至少4、至 少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等）。 本文公开了一种构造，其具有暴露的表面，所述表面具有例如耐用性（如，耐磨） 和抗污特性。在一个实施例中，可将这些构造施加到基底上，以改变基底表面的特性。 图1为本专利技术的构造的一个实施例的剖视图图示。构造10包括包含多个微球11 的微球层12,其中多个微球部分地嵌入第一聚合物层16中。底涂层14设置在多个微球与 第一聚合物层16之间。底涂层14包含多个二氧化硅纳米粒子13。 本专利技术的构造通过转移方法制备，可参考图3理解该方法，图3示出了转移制品 30。转移方法使用载体，最简单形式的载体包括支撑层48和粘结到其上的第二聚合物层 46。在第二聚合物层46中临时部分地嵌入多个微球。在部分嵌入的微球31上相继地构造 底涂层34(包含纳米粒子33)，然后第一聚合物层36。另外的层（如层38)可以任选地接 触第一聚合物层36。与底涂层和也嵌入有多个微球的第一聚合物层相比，第二聚合物层46 与所述多个微球的粘附性较低，使得可以移除载体，以暴露所述多个微球的表面，从而产生 本专利技术的构造。 载体包括支撑层和第二聚合物层。如下文所述，首先将微球嵌入载体的第二聚合 物层中。因为第二聚合物层通常具有发粘的性质，所以第二聚合物层通常接触支撑层，以为 第二聚合物层提供物理支撑。 I撑层 支撑层应为"尺寸上稳定的"。换句话讲，在所述转移制品的制备期间，不应发生收 缩、膨胀、相位变化，等等。例如，可用的支撑层可为热塑性的、非热塑性的或热固性的。本 领域的技术人员将能够选择可用于本专利技术制品的膜。如果支撑层为热塑性膜，它应该优选 地具有比第二聚合物高的熔点。可用于形成载体的临时支撑层包括但不限于选自纸材和聚 合物膜的那些，如双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚丙烯、聚甲基戊烯等，这些纸 材和聚合物膜显示具有良好的温度稳定性和张力，所以它们可经受加工操作，如小珠涂布、 粘合剂涂布、干燥、印刷，等等。 第二聚合物 可用于形成第二聚合物的释放层包括但不限于热塑性塑料，如选自聚烯烃如聚乙 烯、聚丙烯、有机蜡、它们的共混物等等的那些。 根据微球直径分布来选择第二聚合物层的厚度。根据本专利技术，微球嵌置大约为载 体嵌置的镜像。例如，对于其直径的约30 %嵌入第二聚合物层中的微球而言，通常其直径的 约70 %嵌入第一聚合物层中。 为了将微球部分地嵌入第二聚合物层中，第二聚合物层应优选地为发粘状态（固 有地发粘和/或通过加热使其发粘）。例如，可通过将微球层涂布到第二聚合物层上，然后 进行（1)_(3)中的一个步骤：（1)加热微球涂布的载体，（2)向微球涂布的载体施加压力 (例如，用辊）或⑶加热微球涂布的载体并对其施加压力，从而将微球部分地嵌入。 对于给定的第二聚合物层而言，微球嵌置过程主要通过加热的温度、时间和第二 聚合物层的厚度来控制。由于微球将下陷直到它们被尺寸稳定的临时支撑层阻止，因此第 二聚合物层与临时支撑层之间的界面变为嵌置粘结表面。 应将第二聚合物层的厚度选择为防止大部分较小直径微球被包裹，使得在移除第 二聚合物层时不能将它们拉离第一聚合物层。另一方面，第二聚合物层必须足够厚，使得微 球层中的较大微球充分嵌入，以防止在后续的处理操作中将它们丢失。 微球层 微球层包含多个微球。可用于本专利技术的微球包括玻璃、陶瓷或它们的组合。玻璃 为非晶材料，而陶瓷是指结晶或部分结晶材料。玻璃陶瓷具有非晶相和一种或多种结晶相。 这些材料是本领域已知的。 微球可以包含氧化物材料，其包括：二氧化硅、氧化硼、氧化磷、氧化铝、氧化锗、氧 化锡、氧化锌、氧化铋、氧化钛、氧化锆、镧系氧化物、氧化钡、氧化锶、它们的组合；和非氧化 物材料，包括碳化物、硼化物、氮化物和硅化物以及它们的组合；以及氧化物和非氧化物材 料的组合。 示例性的玻璃类型包括：碱石灰硅酸盐玻璃、硼硅酸盐、z-玻璃、E-玻璃、钛酸盐 和铝酸盐型玻璃等。示例性的玻璃陶瓷微球包括基于二硅酸锂的那些。 在一些实施例中，微球平均粒径的可用范围为至少5ym、10ym、25ym、40ym、 50ym、75ym、100ym、150ym、200ym或甚至 250ym(微米）；至多 500ym、600ym、 800 11111、900 ^111或甚至1000 ^111。根据应用，微球可以具有单峰或多峰（如，双峰）粒度分 布。 在一个实施例中，所述多个微球中的微球大多呈球形。 在一个实施例中，微球包含如本领域已知的当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构造，所述构造包括：包含多个微球的微球层，其中所述微球包括玻璃、陶瓷以及它们的组合；包含第一聚合物的第一聚合物层，其中所述多个微球部分地嵌入所述第一聚合物层中；和所述微球层与所述第一聚合物层之间的底涂层，其中所述底涂层包含多个二氧化硅纳米粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·C·克拉克，维韦克·克里希南，克里斯托弗·B·小沃克，
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