为了形成基本上透明的可分离且可更新保护涂层，本发明专利技术公开了一种用于加工组合物的方法，由这种加工而获得的组合物以及使用方法。本发明专利技术的加工组合物通过在高剪切条件下，在任选存在，然而优选存在地二硅氮烷衍生物的存在下，制备疏水改性二氧化硅颗粒的高度浓缩的分散体而获得。这些加工组合物是用于进一步稀释成最终的处理组合物，任选地同时加入其它功能成分。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种加工组合物(浓縮和稀释的形式)及其形成方法(即，工 序)。本专利技术的加工组合物(浓縮和稀释的形式)可以用于形成处理组合物， 该处理组合物能在接受表面通过以下方法来形成本质上透明的、可分离的 并且可更新的保护涂层将含有多个胶态地分散于挥发性溶剂中的疏水颗 粒的处理组合物施加于接受表面；使挥发性溶剂蒸发；从而在接受表面沉 积一涂层，该涂层提供了斥污和斥水性质、自洁以及易于下次清洁的优点。
技术介绍
在文献中，自洁涂层的原理是众所周知的。该效应通常需要两个基本 特征 一个特征是疏水表面或者表面上的疏水涂层；第二特征是一定程度 的表面粗糙度，这两者联合从而产生构造的"超疏水"表面，其显示出高 的水接触角，表现为容易排斥水，并且在不需要使用一般清洁剂的情况下， 甚至仅用少量的水就能使粘附的微粒土壤脱落。已知使用疏水材料(例如全氟聚合物)来制造疏水表面。这些表面的进一 步改进在于将表面构造在微米至纳米的范围。美国专利No.5，599，489公开 了这样一种方法，其中通过用适当大小的颗粒轰击，随后全氟化，可以使 表面具有特别高的排斥性。结构与疏水性质的适当组合使得甚至仅有少量水在表面上移动也可以 带走粘附的污垢颗粒并且清洁表面(参见，例如，美国专利No.6，660，363; 以及美国专利No.3，354，022)。现有技术EP-B-0 933 388要求这些自洁表面具有>1的纵横比以及小于 20mN/m的表面能；这里将纵横比定义为商数，其是结构高度与其宽度的比 率。通常，可在自然界中，例如，在荷叶中发现上述标准。该植物的表面 由疏水的蜡状材料组成，并且具有间隔几个微米的凸起(elevation)。水滴基 本上仅与这些凸起的峰接触。文献中有许多这种类型斥水表面的描述。EP-A-0 909 747教导了生成自洁表面的方法。该表面具有高度为5至 200(im的疏水凸起。这种类型的表面通过在硅氧烷溶液中施加粉末状颗粒 和惰性材料的分散体然后固化来制备。从而通过辅助介质，将形成结构的 颗粒固定到表面上。美国专利公开NO.2005/0136217A1作出结论，人为地使物体表面自洁 在技术上是可行的。实现该目所必须的表面结构由凸起和凹陷(depression) 组成，其在表面结构的凸起之间具有O.l至200叫范围的间距，并且凸起 的高度范围为0.1至1 OOpm。用于该目的的材料由疏水聚合物组成或由永久 疏水化的材料组成。必须阻止颗粒从载体基质中的释放。人们已经从自然界借鉴了该原理。小的接触面降低了粘附具有低表面 能的平面所依赖的范德华力水平。例如，荷花植物的叶具有由蜡组成的凸 起，它们降低了与水的接触面积。制造这些构造表面的方法同样是己知的。除了使用主模板(master template)通过注入模制或压印成型法(embossing process)以填充塑造这些结 构以外，同样还已知运用向表面施加颗粒的方法。例如，在美国专利 No.5，599,489中公开了这种方法。近来，人们试图在纺织品上提供自洁表面。已经发现，通过向纺织品 施加微细颗粒SiO"AEROSII^)可以产生自洁表面。在这种方法中，使用部 分溶解纤维从而实现粘附的溶剂，将AEROSII^材料结合入纺织品纤维的 聚合物基体中。美国专利公开NO.2004/0154106A1中描述了具有自洁表面的聚合物纤 维。在该现有技术公开的内容中，通过这样的方法来获得自洁表面将表 面暴露于含有结构形成颗粒的溶剂，使用该溶剂溶剂化聚合物纤维的表面， 将结构形成颗粒粘附至该溶剂化的表面，并且除去溶剂。该方法的缺点在 于，在聚合物纤维的加工期间(纺丝、针织等)，使表面自洁的结构形成颗粒和由此形成的结构可能被破坏，或者有时会完全失去，结果自洁作用也丧 失。美国专利公开NO.2005/0103457A1描述了具有自洁且斥水表面的纺织 片，该表面由至少一种合成的和/或天然的纺织基材A，以及人造的(至少在 某种程度上是)疏水表面组成，所述疏水表面具有由颗粒组成的凸起和凹陷， 这些颗粒在没有粘合剂、树脂、或涂层的情况下与基材A牢固地结合。通 过用至少一种含有不溶颗粒的溶剂处理基材A，并且除去该溶剂，于是至 少一些颗粒牢固地与基材A表面结合，从而获得疏水表面。然而，该现有 技术的缺陷在于纺织品表面的后整理(fmishing)非常复杂。此外，该现有技 术要求溶剂与纺织品基材精确匹配。然而，在衣服中通常会有混纺织物存 在，因此该匹配变得更加复杂。如果溶剂的匹配不精确，结果可能会对部 分衣服造成不可挽回的损害。因此必须在缝制之前处理纺织品表面。美国专利No.6，800，354描述了具有自洁表面的基底以及制备提供自洁 性能的基底永久涂层的方法。该方法包括以下步骤(l)用含有结构形成颗 粒以及层形成材料的组合物涂布表面；(2)形成内聚层，该层将结构形成颗 粒牢固地固定于表面，然后；(3)用牢固粘附于该构造表面的疏水化试剂使 构造表面疏水化。该结构形成颗粒平均直径优选小于100nm，更优选在5 至50nm之间。在一个实施例中，通过使用IOOT筛网的筛网印刷法用组合 物涂布玻璃，从而制备了具有透明的自洁表面的浮法玻璃。所述组合物包 括水友好介质中0.5重量％硼酸以及4重量％初级颗粒平均直径为12nm的 热解的二氧化硅。干燥之后，在66(TC下将涂层震动烧制(shockfire)4min。 构造表面的疏水化通过在表面上引入十三氟辛基三乙氧基硅烷的乙醇溶液 并且在高温下固化来进行。该所述方法的缺点在于其需要多个步骤并且需 要高温过程。此外，其产生了不易用简单清洁方法分离的永久涂层。所有这些涂层的特征在于涂层都是有意被永久施加于物件上的，因此 涂层具有这样的缺点，即如果涂层、表面或涂层的表面结构受到刮擦损伤、 褪色或任何其它损害时，不能将涂层简单地除去和再施加。如果发生这种 损害，必须通过复杂的方法从物件上除去表面结构并且对物件进行再处理， 或者如果其外观不能被忍受，则必须将其扔掉。美国专利公开No.2005/0136217 Al表述了一种制备具有斥污且斥水性能的可分离涂层的方法。这些现有技术涂层通过喷雾施加疏水醇类，例如二十九烷-10-醇或烷二醇，例如二十九烷-5,10-二醇或者蜡来制备。可以用 强机械力，例如，舌U、刷或高压水处理，或者用含有分散某些结构成型物 的清洁剂的水进行处理'，从物件上除去美国专利公开No.2005/0136217 Al 的涂层。美国专利公开NO.2005/0136217A1中描述的现有技术涂层的缺点 在于需要用强力机械除去涂层。为机械除去涂层而使用强力有这样的风险， 即，当除去涂层时，物件表面本身也会受到损害。用含有洗涤剂的水处理 也同样会依据其性质对物件造成损害。美国专利公开No.2004/0213904描述了一种在物件上制备可分离的斥 污且斥水表面涂层的方法，其中在涂布过程中，将疏水颗粒施加到物件的 表面，从而在物件的表面产生具有凸起的结构，该结构具有斥污和斥水性 质，所述方法包括将疏水颗粒悬浮在烷基改性的硅蜡(silicone wax)的高度挥 发硅氧烷溶液中，将该悬浮液施加到物件的至少一个表面上，然后除去高 度挥发的硅氧垸。在此现有文献中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制备加工组合物的方法，该方法包括： （ａ）通过将含有疏水改性的热解二氧化硅颗粒的二氧化硅颗粒搅拌入一种溶液中以提供所述二氧化硅颗粒的预分散体，所述溶液包含 （ｉ）至少一种通式（Ⅰ）或（Ⅱ）的化合物： （Ｒ↑［１］Ｒ ↑［２］Ｒ↑［３］Ｓｉ）↓［２］ＮＲ↑［４］ （Ⅰ） －（Ｒ↑［１］Ｒ↑［２］ＳｉＮＲ↑［４］）↓［ｍ］－（环） （Ⅱ） 其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］以及Ｒ↑［３］可以相同或不同，并且独立地选自氢，具有１至８个碳原子的直链或枝 化的、饱和或不饱和的烷基链基团，或者具有６至１２个碳原子的芳基，Ｒ↑［４］是氢或甲基，并且ｍ为３至８，以及 （ｉｉ）第一挥发性溶剂或者溶剂混合物，其选自具有２至１４个碳原子的直链或枝化的、线性或环状脂肪烃或者芳烃，具有１至６个碳原子的 一价线性或枝化的醇，具有１至６个碳原子的酮或醛，具有２至８个碳原子的醚或酯，或者具有２至１０个二甲基硅氧基单元的线性或环状聚二甲基硅氧烷，其中所述预分散体中所述疏水改性的热解二氧化硅颗粒的浓度为所述预分散体总重量的１０重量％至约３０重量％，并且其中化合物（Ⅰ）和／或（Ⅱ）中任意一种的浓度在所述预分散体总重量的０．１和１０重量％之间；以及 （ｂ）将所述预分散体与分散剂混合，从而提供加工组合物，同时将所述二氧化硅颗粒的中值粒径降低到１００和４０００ｎｍ之间。...
【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：T迪茨，F米勒，MR纳吉埃罗，JL拉塞尔，AK塞罗比安，P温特，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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