[发明专利]用于硬质表面的全氟聚醚涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及组合物和处理基底、特别是处理诸如陶瓷、金属或玻璃的具有硬质表面的基底的方法，这种处理使得它们具备斥水、斥油、斥污和斥垢性。

背景技术

使用氟化硅烷（即，具有一个或多个氟化基团的硅烷化合物）使诸如玻璃和陶瓷的基底具备斥油和斥水性是已知的。例如美国专利No.5,274,159描述了可以由水溶液施加的可分解的氟化烷氧基硅烷表面活性剂。WO 02/30848描述了包含氟化聚醚硅烷的组合物，用于使陶瓷具备斥油和斥水性。

EP 797111公开了包含全氟聚醚基团的烷氧基硅烷化合物的组合物，用以在光学元件上形成抗污层。此外，美国专利No.6,200,884公开了固化到膜中的全氟聚醚改性的氨基硅烷的组合物，具有改善的斥水和斥油性以及抗污特性。

美国专利No.3,646,085提出了用氟化聚醚硅烷使玻璃或金属表面具备斥油和斥水性。WO 99/37720公开了用氟化聚醚硅烷对诸如玻璃或塑料之类的基底上的抗反射表面提供抗污涂层。美国专利No.3,950,588公开了使用氟化聚醚硅烷使诸如浴室瓷砖或炊具的陶瓷表面具备斥水和/或斥油性。

发明内容

本发明提供了用于硬质表面的涂料组合物，其包含倍半硅氧烷硬质涂膜树脂组分和由下式表示的全氟聚醚硅烷：

Rf-[-R1-Si(Y)3-x(R2)x]y    (I)，其中：

R_f是单价或二价全氟聚醚基团；

R¹是二价亚烷基基团、亚芳基基团或它们的组合，其任选地包含一个或多个杂原子或官能团并且任选地被卤素取代，并且优选地含有约2至约16个碳原子；

R²是低级烷基，例如，C₁-C₄烷基，

Y是可水解基团；和

x是0或1；并且y是1或2。

虽然在现有技术中已知有许多氟化硅烷组合物用于对基底进行处理，使它们具备斥油和斥水性，但仍然期望能提供进一步改进的组合物用于基底的处理，特别是处理具有硬质表面的基底，例如陶瓷、玻璃和石材，以便使它们具备斥水和斥油性并易于清洁。还需要对作为硬质表面的玻璃和塑料进行处理，特别是在眼科领域中，以便使它们能够斥污、斥垢和斥尘。

本发明涉及用于硬质表面的涂料组合物，其包含倍半硅氧烷硬质涂膜树脂组分和全氟聚醚硅烷组分。有利的是，由这种组合物以及使用它们的方法能够产生具有改进特性的涂层。特别是，期望可以改善涂层的耐久性，包括改善涂层的耐磨性。此外，在使用较少的洗涤剂、水或体力劳动的情况下提高这种基底的易清洁性，这不仅是最终用户的愿望，而且还对环境具有正面的影响。应能够以容易和安全的方式方便地施加组合物，并且组合物与现有的制造方法相容。优选的是，组合物很容易适应实施生产待处理基底的生产过程。组合物中优选还避免使用对生态有害的组分。

定义

“烷基”是指具有一至约十二个碳原子的直链或支链、环状或无环的饱和单价烃基，如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、戊基等。

“亚烷基”是指具有一至约十二个碳原子的直链饱和二价烃基或具有三至约十二个碳原子的支链饱和二价烃基，如亚甲基、亚乙基、亚丙基、2-甲基亚丙基、亚戊基、亚己基等。

“烷氧基”是指具有末端氧原子的烷基，如CH₃-O-、C₂H₅-O-等。

“固化的化学组合物”是指化学组合物被干燥，或者在环境温度或更高温度下蒸发化学组合物中的溶剂直至干燥。所述组合物可以由于在全氟聚醚化合物和倍半硅氧烷硬质涂膜树脂组分之间形成硅氧烷键而进一步交联。

“氧烷基”基本上具有上面给出的烷基的含义，不同的是该烷基链上可以存在一个或多个氧杂原子，这些杂原子彼此由至少一个碳隔开，如CH₃CH₂OCH₂CH₂-、CH₃CH₂OCH₂CH₂OCH(CH₃)CH₂-、C₄H₉CH₂OCH₂CH₂-等。