Manufacturing method of coating compositions can include: selection of textile material, containing silanes or silane derivatives and metal oxide precursor sol gel by coating the substrate, and optionally with hydrophobic chemical reagents and / or other chemical reagents to produce coating the substrate surface with nano or micron features. The method may employ a full solution process or a controlled environment for the manufacture of composite coatings that prevent wetting or coloring of the substrate. A composition coating for treating textile materials improves the antifouling and stain resistant properties of textile materials. Compositions, coatings, and their use in treating textile materials can also provide water repellency, oil repellency, coloration, ease of removal, and easy removal of particles. In addition, the composition solution may give additional textile properties (e.g., physical strength) while maintaining the original appearance.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防污、防着色污染涂层以及施加在纺织材料或其它柔性材料上的方法相关申请本申请要求2014年11月12日提交的的美国临时申请62/078,555号的权益，其通过引用纳入本文。专利
本专利技术涉及组合物涂层以及用该涂层处理纺织材料或柔性材料和纤维以改进防污性、防着色污染性以及在织物和纤维中去除颗粒。本专利技术还涉及用该涂层处理纺织材料以赋予防水性、防油性、减少沾污和/或清除沾污。专利技术背景在标题为“具有纳米/微米特征的防水涂层以及制造该涂层的方法(WaterproofCoatingwithNanoscopic/MicroscopicFeaturesandMethodsofMakingSame)”的在先研究中，采用了用于制造防止基材润湿或着色的自洁防水涂层的溶液法。所获得的表面能够防止水“润湿”基材(由此，是“防水的”)并保护基材免受润湿引起的后果(例如，来自染料/颜料或水渍损害的着色)。在疏水性之外，还讨论了该疏水性涂层与其它功能性添加剂组合使用能够使得选择性抗拒来自染料/颜料的污染(soil)和着色(stain)在本专利技术公开中，本文公开了改进的化学复合涂层以...
【技术保护点】
用于改进防污性或防着色污染性的处理基材的方法，所述方法包括：选择待涂敷的基材，其中基材选自柔性材料；制备复合溶液，其中，该复合溶液通过至少混合水、酸、第一溶剂、基础化学试剂、增塑剂和粘合剂进行制备，其中该复合溶液在pH等于或低于5的酸性环境下进行制备；使用该复合溶液涂敷基材；以及干燥或固化该基材使得在基材上形成复合涂层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.12 US 62/078,5551.用于改进防污性或防着色污染性的处理基材的方法，所述方法包括：选择待涂敷的基材，其中基材选自柔性材料；制备复合溶液，其中，该复合溶液通过至少混合水、酸、第一溶剂、基础化学试剂、增塑剂和粘合剂进行制备，其中该复合溶液在pH等于或低于5的酸性环境下进行制备；使用该复合溶液涂敷基材；以及干燥或固化该基材使得在基材上形成复合涂层。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述柔性材料是纺织材料。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合溶液包括：3～8体积％的水、20～30体积％的第一溶剂、40～60体积％的基础化学试剂、15～20体积％的增塑剂、以及5～10体积％的粘合剂。4.如权利要求3所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：复合溶液用第二溶剂进一步稀释至5～40体积％的最终浓度。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备步骤进一步包括：在50～100℃的升高的温度下搅拌该复合溶液。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在升高的温度下的搅拌进行1/2小时～12小时。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成于基材上的组合物涂层不会改变基材涂敷前的触感和纹理。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复合溶液的聚合度等于或低于100。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一溶剂溶剂选自：水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、甘油丙酮、乙腈、二噁烷、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、或它们的混合物。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基础化学试剂选自：具有通式M(OR)4的烷氧基硅烷、金属氧化物前体、或它们的组合，其中M＝Si、Al、Ti、In、Sn或Zr，并且R包括氢、取代或未取代的烷基。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复合溶液进一步包括螯合剂，其中螯合剂选自：具有通式M(OR)xR′yR″z(M＝Si、Al、In、Sn或Ti；x是整数1、2、或3；y是整数0、1、或2；z是整数1、2、或3；前提是x、y和z的总和等于4)的烷氧基硅烷、金属氧化物前体、或它们的组合，其中R包括氢、取代或未取代的烷基或它们的衍生物；R’包括氢、取代或未取代的烷基或它们的衍生物；并且R”包括含有3～20个碳原子的取代或未取代烷基或烯基，或者螯合剂选自：具有通式M(OR)xR′yR″z(M＝Si、Al、In、Sn或Ti；x是整数1、2、或3；y是整数0、1、或2；z是整数1、2、或3，前提是x、y和z的总和等于4)的烷氧基硅烷、金属氧化物前体、或它们的组合，其中R包括氢、取代或未取代的烷基或它们的衍生物；R’包括氢、取代或未取代的烷基或它们的衍生物；并且R”包括取代或未取代胺(包括伯胺、仲胺和叔胺)或巯基。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，粘合剂选自：具有通式M(OR)xR′yR″z(M＝Si、Al、In、Sn或Ti；x是整数1、2、或3；y是整数0、1、或2；z是整数1、2、或3；前提是x、y和z的总和等于4)的烷氧基硅烷、金属氧化物前体、或它们的组合，其中R包括氢、取代或未取代的烷基或它们的衍生物；R’包括氢、取代或未取代的烷基或它们的衍生物；并且R”包括取代或未取代环氧基或缩水甘油氧基。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，增塑剂选自：具有通式M(OR)4-xR′x(M＝Si、Al、或Ti；x是整数1、2、或3)的烷氧基硅烷、金属氧化物前体、或它们的组合，其中R包括氢、取代或未取代的烷基或它们衍生物，并且R’包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或它们的衍生物。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复合溶液进一步包括选自如下的粘度调节剂：具有以下通式的低聚物/共低聚物形式、聚合物/共聚物(co-polymer)形式的烷基硅氧烷、或它们的组合：其中，R和R’可以相同或不同，并包括氢、取代或未取代烷基、或它们的衍生物。15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复合溶液进一步包含功能性添加剂，所述功能性添加剂提供UV吸收或阻隔性能、防反射性能、耐磨性能、防火性能、导电性能、抗微生物性能、抗细菌性能、抗真菌性能或染色性能。16.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：用疏水性溶液涂敷基材，其中疏水性溶液包含疏水性化学试剂和第三溶剂。17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，疏水性化学试剂选自：氟烷基硅烷[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRdXe(其中，X＝Cl、Br、I或其它合适的有机离去基团，R包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或它们的衍生物，a是整数0、1、2、3、……至20，b是整数0、1、2、3、……至10，c是整数1、2、3，d是整数0、1、2、3，并且e是整数1、2、3，前提是c、d、e的总和等于4)，或者疏水性化学试剂选自：烷基硅烷[CH3(CH2)a]bSiRcXd；其中，X包括Cl、Br、I或其它合适的有机离去基团，R包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或它们的衍生物，并且a是整数0、1、2、3、……至20，b是整数1、2、或3，并且c是整数0、1、2、3，并且d是整数1、2、或3，前提是b、c、d的总和等于4。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，第三溶剂选自：甲苯、苯、二甲苯、三氯乙烯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿、三氯化碳、四氯乙烯、正丙基溴、二乙基醚、丙酮、二异丙醚、甲基叔丁基醚、石油醚或石油烃。19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，氟烷基硅烷选自：(3,3,3-三氟丙基)三氯硅烷、甲基(3,3,3-三氟丙基)二氯硅烷、二甲基(3,3,3-三氟丙基)氯硅烷、(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)三氯硅烷、甲基(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)二氯硅烷、二甲基(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)氯硅烷、(1H,1H,2H,2H-全氟己基)三氯硅烷、甲基(1H,1H,2H,2H-全氟己基)二氯硅烷、二甲基(1H,1H,2H,2H-全氟己基)氯硅烷、(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)三氯硅烷、甲基(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)二氯硅烷、二甲基(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)氯硅烷、(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)三氯硅烷、甲基(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)二氯硅烷、二甲基(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)氯硅烷、(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)三氯硅烷、甲基(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)二氯硅烷、或二甲基(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)氯硅烷。20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，烷基硅烷选自：氯硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、苯基氯硅烷、苯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、甲基苯基氯硅烷、二甲基苯基氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷、二甲基苯乙基氯硅烷、甲基苯乙基二氯硅烷、苯乙基三氯硅烷、二甲基辛基氯硅烷、甲基辛基二氯硅烷、辛基三氯硅烷、二甲基十二烷基氯硅烷、甲基十二烷基二氯硅烷、十二烷基三氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷、癸基甲基二氯硅烷、癸基三氯硅烷、二甲基十八烷基氯硅烷、甲基十八烷基二氯硅烷、十八烷基三氯硅烷、二甲基叔己基氯硅烷、甲基叔己基二氯硅烷、叔己基三氯硅烷、烯丙基甲基二氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基三氯硅烷、(环己基甲基)二甲基氯硅烷、(环己基甲基)甲基二氯硅烷、或(环己基甲基)三氯硅烷。21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，疏水性化学试剂选自：烷氧基氟烷基硅烷[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRd[烷氧基]e(其中，[烷氧基]包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、或它们的组合；R包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或它们的衍生物，a是整数0、1、2、3、……至20，b是整数0、1、2、3、……至10，c是整数1、2、3，d是整数0、1、2、3，并且e是整数1、2、3，前提是c、d、e的总和等于4，或者疏水性化学试剂选自：烷氧基烷基硅烷[CH3(CH2)a]bSiRc[烷氧基]d；其中，[烷氧基]包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、或它们的组合；R包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、或它们的衍生物，并且a是整数0、1、2、3、……至20，b是整数1、2、或3，c是整数0、1、2、3，并且d是整数1、2、或3，前提是b、c、和d的总和等于4。22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，第三溶剂溶剂选自：甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、乙腈、二噁烷、四氢呋喃、四氯乙烯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、或水。23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，疏水性化学试剂通过混合并加热疏水性试剂和第三溶剂进行制备。24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，混合并加热疏水性试剂和第三溶剂在pH等于或低于1的酸性环境下进行。25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，混合并加热疏水性试剂和第三溶剂在50～100℃的升高的温度下进行。26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，混合并加热疏水性试剂和第三溶剂进行1小时～7天。27.如权利要求21所述的方法，其特征在于，烷氧基氟烷基硅烷选自：三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、三乙氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、三丙氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、三异丙氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)硅烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)硅烷、三丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)硅烷、三异丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟丁基)硅烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-全氟己基)硅烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟己基)硅烷、三丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟己基)硅烷、三异丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟己基)硅烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)硅烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)硅烷、三丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)硅烷、三异丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)硅烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)硅烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)硅烷、三丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)硅烷、三异丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟癸基)硅烷、三甲氧基(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)硅烷、三乙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)硅烷、三丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)硅烷、或三异丙氧基(1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基)硅烷。28.如权利要求21所述的方法，其特征在于，烷氧基烷基硅烷选自：三甲氧基异丁基硅烷、三乙氧基异丁基硅烷、二甲氧基二异丁基硅烷、二乙氧基二异丁基硅烷、三甲氧基苯基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二甲氧基甲基苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·柯伦，Ks·廖，A·王，N·J·埃利，A·哈达尔，
申请(专利权)人：休斯敦大学系统，
类型：发明
国别省市：美国,US
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