形成抗污涂层体系的方法技术

提供一种在基材上形成耐久性抗污涂层的方法，包括：(a)使用表面改性方法改性基材的表面；(b)将第一涂料组合物施涂到改性的基材表面的至少一部分以在其上形成第一涂层，第一涂料组合物包括作为组分的第一全氟聚醚改性硅烷；(c)在足以促进全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下，固化第一涂层；(d)任选地，使用与(a)中使用的相同或不同的表面改性方法，改性该固化的第一涂层的表面；(e)在固化了的第一涂层的表面施涂第二涂料组合物以在其上形成第二涂层，第二涂料组合物包括第二全氟聚醚改性硅烷作为组分的；和(f)在足以促进第二全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下，固化第二涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关中请的交叉引用本申请是2012年4月25日提交的美国专利申请号13/455，589和2012年2月2日提交的美国专利申请号13/364，746的部分继续申请，上述二者都要求了 2011年4月29日提交的美国临时申请61/480，475的优先权的权益；据此以引用的方式在此引入上述所有文件的全部内容。
本专利技术涉及一种形成基于全氟聚醚改性硅烷的抗污涂层体系的方法，和通过该方法制备的基材。
技术介绍
许多常用装置和器具的与皮肤发生接触的地方表面易受指纹、皮肤油脂、出汗、化妆品等的沾污。比如，滤光片和透镜、眼镜片、镜子、电子显示屏例如电视屏幕和手持设备的显示屏；以及不锈钢器具表面，易受指纹和/或使用的化妆品的沾污。一旦粘附，则这些污溃不易被去除。已知全氟聚醚的化合物和有机氟聚合物由于它们的低表面能表现出憎水憎油和润滑性，这些材料典型地不容易在其它表面上形成连续的、粘附性的涂层。本领域中还已知的是包含全氟聚醚的化合物与有机硅烷偶联剂的杂化物。对许多基材来说这种杂化材料表现出更好的附着性。然而，基于这些材料的涂层对于用于被皮肤频繁接触和触摸的表面的应用来说经常不能满足严格的耐久性要求。 此种表面耐久性使用设备将恒定压力从施涂表面的一侧到另一侧循环施加到均匀的表面区域来比较评估。长期疏水和疏油性质通过在各种间隔后测量水接触角以获得与摩擦循环的关系来确定，如本文以下实施例中所详细描述的。除了耐久性，抗污涂层必须不利地影响其所施涂到的表面的外观(美观)。对于大多数应用来说，抗污涂层必须是透明的，不赋予颜色，并具有足够的流变学性质，以在其所施涂的表面之上得到均匀的、连续的涂层。专利技术概沭本专利技术涉及一种在基材上形成耐久性抗污涂层体系的方法，包括:(a)使用表面改性方法改性基材的表面；(b)将第一涂料组合物施涂到改性的基材表面的至少一部分以在其上形成第一涂层，第一涂料组合物包含作为组分的第一全氟聚醚改性硅烷；(C)在足以促进全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化第一涂层以在基材上形成固化的第一涂层；(d)任选地，使用与(a)中使用的相同或不同的表面改性方法，改性该固化的第一涂层的表面；(e)将第二涂料组合物施涂到该固化的第一涂层表面的至少一部分以在其上形成第二涂层，第二涂料组合物包含作为组分的与第一涂料组合物中包含的全氟聚醚改性硅烷相同或不同的第二全氟聚醚改性硅烷；和(f)在足以促进第二全氟聚醚改性的硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化第二涂层以在基材上形成耐久性抗污涂层体系。还提供了使用该方法得到的涂覆的基材。专利技术详沭需要注意的是，在说明书和随后的权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括多数个对象，除非特意地和明确地限制为一个对象。为了具体说明的目的，除非另有说明，表示组分含量、反应条件、和之前说明书及权利要求书中的所有数值，应被理解为在所有情况下被词语“约”所修饰。相应地，除非相反的说明，在随后的说明书和附加的权利要求中报告的数字参数是近似值，其可能会随着本专利技术寻求得到的所需性质而变化。最起码，并且不试图限制对权利要求保护范围适用等同原则，每个数字参数应至少被解释为按照披露的有效数字和使用普通取整技术得到。在这里所有的数字范围，包括在所列举数值范围内的所有数值和所有数值的范围。尽管本专利技术阐明的广泛范围中的数字范围和参数是近似值，但在特定实施例中阐明的数值是尽可能准确披露的。尽管如此，任何数值固有地包含由它们各自的测量中出现的标准偏差而产生的的特定误差。如前所述，本专利技术提供一种在基材上形成耐久性抗污涂层体系的方法，包括:(a)使用表面改性方法改性基材的表面；(b)将第一涂料组合物施涂到改性的基材表面的至少一部分以在其上形成第一涂层，第一涂料组合物包含作为组分的第一全氟聚醚改性硅烷；(C)在足以促进全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化第一涂层以在基材上形成固化的第一涂层；(d)任选地，使用与(a)中使用的相同或不同的表面改性方法改性该固化的第一涂层的表面；(e)将第二涂料组合物施涂到该固化的第一涂层表面的至少一部分以在其上形成第二涂层，第二涂料组合物包含作为组分的与第一涂料组合物中包含的全氟聚醚改性硅烷相同或不同的第二全氟聚醚改性硅烷；和(f)在足以促进第二全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化第二涂层以在基材上形成耐久性抗污涂层体系。基材:适合于本专利技术的方法涂布的基材可以包括任何可能遇到频繁触动的基材，特别是可能会与皮肤油脂接触的基材。适合的基材可以包括，但不限于，金属基材、玻璃基材和/或有机聚合物基材。合适的金属基材实例可以包括，黑色金属和有色金属。合适的黑色金属可以包括，但不限于，铁、钢以及它们的合金。可用的钢材的非限制性实例包括，冷轧钢、镀锌(锌涂覆的)钢、电镀钢、不锈钢、酸洗钢、GALVANNEAL?、GALVALUME?、和涂覆在钢上的GALVAN?锌-铝合金，以及它们的组合。可用的有色金属包括，但不限于，铝、锌、镁和它们的合金。黑色和有色金属的组合或复合物也可使用。在本专利技术的特定实施方案中，基材包括不锈钢。 本文和所附权利要求中使用的术语“玻璃”被定义为一种无机物质，例如，无机硅酸盐。玻璃基材可以是任何适合于预期目的的类别；但通常来说是光亮的、低着色的、透明的玻璃，例如公知的硅石类玻璃，特别是钠钙硅玻璃和铝硅酸盐玻璃。各种硅石玻璃的性质和组成在本领域是公知的。玻璃可以是强化玻璃，例如，通过热或化学回火强化。可以用于本专利技术的方法的有机聚合物基材是任何目前已知(或之后发现)的塑料材料，其可用于例如作为选自本领域认可的合成有机树脂的光学基材，例如有机光学树月旨，其被用来制备光学应用中的光学透明铸件，比如显示屏或作为眼科透镜。适合用于本专利技术的方法的有机聚合物基材的非限制性实例是聚合物，例如均聚和共聚物，采用美国专利5962617中及美国专利5658501第15栏28行到第16栏17行公开的单体和单体混合物来制备，上述公开文本通过引用的方式纳入。这些有机基材可以是热塑性或热固性聚合物基材。这样的聚合物基材可以包括，例如，具有高玻璃化转变温度的热塑性聚合物，和高度交联的聚合物。此外，有机聚合物基材可以是具有1.48-1.74范围内的折射率的透明基材。或者，有机聚合物基材可以具有1.54-1.56，或大于1.60，例如，从1.60到1.74范围内的折射率。有机聚合物材料的合适的非限制性实例可以包括包含以下的那些:多元醇(碳酸烯丙酯)单体，例如二甘醇碳酸烯丙酯，比如二乙二醇双(碳酸烯丙酯)，这种单体在PPC INDUSTRIES, INC以商标CR-39售卖，和它们的共聚物；聚脲-聚氨酯(聚脲氨酯)聚合物，其通过例如聚氨酯预聚物和二胺固化剂反应制备，一种这类聚合物的组合物由PPGINDUSTRIES, INC以商标TRIVEX来售卖；丙烯酸官能单体，比如但不限于，多元醇(甲基)丙烯酰封端碳酸酯单体，二甲基丙烯酸二乙二醇酯单体，甲基丙烯酸乙氧基化苯酚酯单体，二异丙烯基苯单体，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体，双甲基丙烯酸乙二醇酯单体，双甲基丙烯酸多乙二醇酯单体，氨基甲酸酯丙烯酸酯单体，聚(而甲基丙烯酸乙氧基化双酚A酯)单体，聚醋酸乙烯酯，聚乙烯醇，聚氯乙烯，聚偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基材上形成耐久性抗污涂层体系的方法，包括：(a)使用表面改性方法改性基材的表面；(b)将第一涂料组合物施涂到改性的基材表面的至少一部分以在其上形成第一涂层，该第一涂料组合物包含作为组分的第一全氟聚醚改性硅烷；(c)在足以促进全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化该第一涂层以在基材上形成固化的第一涂层；(d)任选地，使用与(a)中使用的相同或不同的表面改性方法改性该固化的第一涂层的表面；(e)将第二涂料组合物施涂到该固化的第一涂层表面的至少一部分以在其上形成第二涂层，该第二涂料组合物包含作为组分的与第一涂料组合物中包含的全氟聚醚改性硅烷相同或不同的第二全氟聚醚改性硅烷；和(f)在足以促进第二全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化该第二涂层以在基材上形成耐久性抗污涂层体系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.29 US 61/480,475;2012.02.02 US 13/364,7461.一种在基材上形成耐久性抗污涂层体系的方法，包括: (a)使用表面改性方法改性基材的表面； (b)将第一涂料组合物施涂到改性的基材表面的至少一部分以在其上形成第一涂层，该第一涂料组合物包含作为组分的第一全氟聚醚改性硅烷； (c)在足以促进全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化该第一涂层以在基材上形成固化的第一涂层； (d)任选地，使用与(a)中使用的相同或不同的表面改性方法改性该固化的第一涂层的表面； (e)将第二涂料组合物施涂到该固化的第一涂层表面的至少一部分以在其上形成第二涂层，该第二涂料组合物包含作为组分的与第一涂料组合物中包含的全氟聚醚改性硅烷相同或不同的第二全氟聚醚改性硅烷；和 (f)在足以促进第二全氟聚醚改性硅烷组分水解的温度和相对湿度下固化该第二涂层以在基材上形成耐久性抗污涂层体系。2.根据权利要求1的方法，其中所述基材包括金属基材、玻璃基材和/或聚合物基材。3.根据权利要求1的方法，其中第一涂料组合物和第二涂料组合物组成相同。4.根据权利要求1的方法，其中所述基材表面改性方法选自接触酸性溶液，接触含氟化物的蚀刻剂溶液，接触氯化铁蚀刻剂溶液，接触苛性碱溶液，用等离子体处理，用电晕处理，暴露于UV辐射，化学/机械抛光，和/或暴露于化学蒸气。5.根据权利要求1的方法，其中用在(a)和(b)中使用的表面改性方法相同。6.根据权利要求5的方法，其中所述表面改性方法是接触苛性碱溶液和/或氯化铁蚀刻剂溶液。7.根据权利要求5的方法，其中所述基材是不锈钢。8.根据权利要求1的方法，其中(a)和(b)中的表面改性方法不同。9.根据权利要求8的方法，其中所述基材是玻璃。10.根据权利要求9的方法，其中所述表面改性方法是接触苛性碱溶液和/或接触含氟化物的蚀刻剂溶液。11.根据权利要求9的方法，其中所述表面改性方法是化学/机械抛光，和/或接触含氟化物的蚀刻剂溶液。12.根据权利要求1的方法，其中所述全氟聚醚改性硅烷选自式I或I1: F- (CF2) q- (OC3F6) m- (OC2F4) n...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆松伟，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：
国别省市：