【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种赋予表面以疏油、疏水和抗污染的涂层的新型涂层组合物。本专利技术还涉及一种制备该新型组合物的方法以及其应用。
技术介绍
在日常实践中，将表面的疏油、疏水和抗污染等特性简称为“易清洁”。 已熟知基于烷基硅烷或氟烷基硅烷的易清洁涂层(如GB 935380、US 3012006、US 3354022、JP 2001/115151、DE 834002、DE 1518551、DE 3836815、DE 4218657、DE 19544763、EP 0492417、EP 0513727、EP 0548775、EP 0657393、EP 0672779、EP 0799873、EP 0846716、EP 0133395、EP 1101787、WO 95/23830、WO 00/063312、WO 05/014731等)。 在现有的涂层体系中，在易洁特性方面基于氟有机官能硅烷或烷氧烷的涂层体系是最适用的。为产生易清洁涂层，描述了相应的纯体系、含溶剂的体系、乳剂以及水性体系。 EP 0825157A2、EP 0947478A1和WO 99/014284中的涂层体系包含来自可水解的氟烷基官能有机硅烷的水解产物和缩合物，其中强调使用硝酸作为催化剂以及按可控进行水解和缩合。因此，其它酸不太适合作为催化剂。此外，这种组合物还含有机溶剂如低级醇、醚和酮。 市场上销售的产品仅具有较短的贮存稳定性或由其所得涂层的低耐磨性。此外，许多体系经短时间后就已失去其有效性，特别是失去其疏油效果。再则还越来越需要更好的耐气候性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供另一种适...
【技术保护点】
一种涂层组合物，其基于下列组分： ａ）至少一种式（Ⅰ）的可水解的氟烷基硅烷： ＣＦ↓［３］（ＣＦ↓［２］）↓［ｎ］（ＣＨ↓［２］）↓［２］Ｓｉ（ＣＨ↓［３］）↓［ｙ］Ｘ↓［３－ｙ］ （Ⅰ） 其中Ｘ表示选自氯、甲氧基、乙氧基、异丙氧基和正丙氧基的基团，ｎ是取自３，４，５，６，７，８和９中的数，ｙ＝０或１， ｂ）ＨＣｌ ｃ）水， ｄ）异丙醇，和 ｅ）至少一种选自醇、二醇、乙二醇醚、醚、酯、酮以及脂族和芳族烃的溶剂或稀释剂，但十二烷除外， 该组合物中的硅烷组分（ａ）与水的摩尔比基于１∶４．５－１∶９。
【技术特征摘要】
DE 2005-12-15 102005060401.3所述实现的。 令人意外地发现，以简单和低成本可制备一种贮存稳定的易清洁涂层组合物，该组合物基于下列组分a)至少一种式(I)的可水解氟烷基硅烷CF3(CF2)n(CH2)2Si(CH3)yX3-y(I)其中X表示选自氯、甲氧基、乙氧基、异丙氧基和正丙氧基的基团，n是取自3，4，5，6，7，8和9中的数，y＝0或1，b)HCl，c)水，d)异丙醇，和e)至少另一种选自醇、二醇、乙二醇醚、醚、酯、酮以及脂族和芳族烃的溶剂或稀释剂，该组合物中的硅烷组分(a)与水的摩尔比基于1∶4.5-1∶9，这种组合物可有利地很有效和经久地特别用于光滑的主要是但不仅是无机的基材表面和特别可在室外应用。 因此本发明的组分物的特征是至少一年长的优异贮存稳定性。此外，令人意外的是，含HCl作为催化剂的本发明体系在应用时的特征是优异的易清洁特性、优异的耐磨性和同时具有高的耐气候性以及耐化学试剂性。 由此本发明的目的在于提供一种涂层组合物，该组合物基于下列组分a)至少一种式(I)的可水解氟烷基硅烷CF3(CF2)n(CH2)2Si(CH3)yX3-y(I)其中X表示选自氯、甲氧基、乙氧基、异丙氧基和正丙氧基的基团，n是取自3，4，5，6，7，8和9中的数，y＝0或1，b)HCl，c)水，d)异丙醇，和e)至少另一种选自醇、二醇、乙二醇醚、醚、酯、酮以及脂族和芳族烃(十二烷除外)的溶剂或稀释剂，该组合物中的硅烷组分(a)与水的摩尔比基于1∶4.5-1∶9，优选为1∶4.8-1∶7，特别优选1∶5-1∶6。 本发明组合物的特征优选在于下列组分a)20重量份的组分(a)， b)0.05-0.15重量份的HCl，优选0.07-0.12重量份，特别优选0.074-0.11重量份的HCl，c)3.2-6.4重量份的H2O，优选3.6-6重量份，特别优选3.7-4.2重量份，尤其是3.8-4.0重量份的H2O，d)500-1000重量份的异丙醇，优选600-900重量份的异丙醇，和e)30-60重量份的组分(e)，优选40-50重量份的组分(e)。 其中，特别优选硅烷组分(a)与水的摩尔比基于1∶5.3-1∶5.8。 有利的是，本发明的这种涂层组合物可如此制得用异丙醇稀释硅烷组分(a)，并在有HCl存在下部分即可控地水解和缩合，其中硅烷组分(a)和水的摩尔比为1∶4.5-1∶9；接着用组分(d)和(e)的混合物稀释如此所得的反应混合物。 本发明的目的特别是还提供一种制备本发明的组合物的方法，该方法中用异丙醇稀释硅烷组分(a)，接着加入水和随后加入盐酸，如此所得的混合物在0-80℃，优选室温至40℃下经搅拌1-4小时，优选2-3小时，其中水解步骤基于硅烷组分(a)与水的摩尔比为1∶4.5-1∶9(部分水解和缩合简称为水解步骤)，接着用由组分(d)和(e)组成的混合物稀释如此所得的反应混合物(也简称水解产物)，或者，在由异丙醇、水和盐酸组成的混合物中加入硅烷组分(a)，如此所得的混合物在0-80℃，优选室温至40℃下经搅拌1-4小时，优选2-3小时，其中水解步骤基于硅烷组分(a)与水的摩尔比为1∶4.5-1∶9(部分水解和缩合简称为水解步骤)，接着用由组分(d)、(e)和盐酸组成的混合物稀释如此所得的反应混合物(也简称水解产物)。 在本发明方法中，所用组分的优选量为a)20重量份的式(I)的氟烷基硅烷，b)0.05-0.15重量份的HCl，c)3.2-6.4重量份的H2O，d)500-1000重量份的异丙醇，和e)30-60重量份的组分(e)。 特别优选的是，水解步骤中对每1重量份的组分(a)使用1-1.5重量份的组分(d)。 此外，在本发明方法中，优选是在水解步骤中使用40-100重量％的组分(b)。 此外，在本发明方法中，优选是用由组分(e)和余量的组分(d)组成的混合物或用由组分(e)、余量的组分(d)和余量的组分(b)组成的混合物稀释按本发明所得的水解产物。 因此在本发明方法中，作为组分(a)例如可使用但不是唯一使用CF3-(CF2)5-(CH2)2-Si(OCH3)3、CF3-(CF2)5-(CH2)2-Si(OC2H5)3、CF3-(CF2)5-(CH2)2-SiCl3、CF3-(CF2)5-(CH2)2-Si(CH3)Cl2、CF3-(CF2)7-(CH2)2-SiCl3、CF3-(CF2)7-(CH2)2-Si(OCH3)3、CF3-(CF2)7-(CH2)2-Si(OC2H5)3、C10F21-(CH2)2-Si(OCH3)3、C10F21-(CH2)2-Si(OC2H5)3、C10F21-(CH2)2-SiCl3或由式(I)的至少两种可水解的氟烷基硅烷组成的混合物。 作为组分(b)优选使用HCl水溶液，特别是37％的盐酸溶液。但该HCl组分也可在水解条件下通过相应按比例使用氯硅烷来产生，特别参见式(I)。但此外，也可将HCl呈气态加到体系中，例如通过相应引入到组分a)、c)、d)的混合物中。 作为组分(c)的水可已含在组分(b)中，至少按比例含于其中，但也可单独应用或附加应用完全去离子水或蒸馏水。 组分(d)即异丙醇可以市售形式应用。 作为组分(e)，在本发明中优选使用选自甲醇、乙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇(TBA)、乙二醇、乙基乙二醇醚、丙基乙二醇醚、丁基乙二醇醚、二甘醇、乙基乙二醇、丙基乙二醇、丁基乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基乙醇、甲基叔丁醚(MTBE)、乙基叔丁醚(ETBE)、甲基乙基酮、丙酮、丁酮、卤化的、特别是氯化的烃、辛烷、壬烷、癸烷、...
【专利技术属性】
技术研发人员：S吉斯勒，E朱斯特，
申请(专利权)人：德古萨公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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