[发明专利]具有耐用疏水表面的制品

说明书

技术领域

本发明涉及具有疏水表面或者超疏水表面的基底。

背景技术

防水涂料或者制品被提及或者公开于例如美国专利No.6,800,354中，该专利公开了通过将具有粒子(具有小于100纳米的平均粒度)的涂料涂覆到基底的表面形成的自清洁表面。专利6,800,354还公开了在微米级结构上形成纳米级结构，这里纳米级粒子和微米级粒子分布于相同的涂料中，或者具有微米级粒子的第一涂料涂覆到基底，并且具有纳米级粒子的第二涂料涂覆到基底。涂料可以通过使用疏水化的物质(例如有机硅烷)处理制成疏水的。

自清洁疏水结构公开于美国专利公布No.US 2003/0013795中。该申请公开了由用载体(包括粘结剂和粒子)固定住的粒子形成的自清洁疏水表面。据说该表面是自再生型的，其自再生方式是暴露新的结构形成粒子，这些粒子通过紫外光和风以及天气的作用释放出来。

发明内容

本专利申请提供形成耐用的非常疏水表面、极其疏水表面或者超疏水表面的方法，该方法包括沉积包括粘结剂和疏水微粒、疏水纳米粒子或者它们的混合物的液体组合物；以足够的量在具有包括凸起部分、凹陷部分或者它们的组合的微图案化表面的基底上提供耐用的非常疏水表面、极其疏水表面或者超疏水表面；并且干燥或者硬化该液体组合物。

在另一方面，该方法包括沉积足够量的包括粘结剂和疏水纳米粒子的液体组合物，以在具有包括凸起部分、凹陷部分或者它们的组合的微图案化表面的基底上提供耐用的非常疏水表面、极其疏水表面或者超疏水表面，并且干燥或者硬化该液体组合物。

在另一方面，本发明的组合物可以在微图案化的表面上形成被微图案化表面的凸起特征中断的不连续层，同时在整个表面上保持非常疏水、极其疏水或者超疏水的特性。

在另一方面，本发明提供了包括基底和涂料组合物的制品，该基底具有包括凸起部分、凹陷部分或者它们的组合的微图案化表面；并且涂料组合物在至少位于凸起部分之间的部分上或者位于凹陷部分之中的基底上，并且涂料组合物包括粘结剂和疏水微粒、疏水纳米粒子或者它们的混合物；以足够量的涂料组合物提供耐用的非常疏水或者极其疏水的表面。

本发明的这些和其它方面从附图和本说明书中将显而易见。然而，在任何情况下，以上发明内容都不应理解为是对受权利要求书保护的主题的限制，该主题仅受所附权利要求的限定，在专利申请过程中可以对其进行修改。

附图说明

图1是本发明的涂料组合物在微图案化的表面上的表示。

图2是本发明的涂料组合物在微图案化的表面上用摩擦色牢度仪测试设备研磨100个循环后的示意图。

具体实施方式

单词“一”、“一个”和“该”与“至少一种”可互换地使用，是指一种或多种被描述的元件。通过在本发明所公开的涂覆制品中对于多种元件的位置使用例如“顶上”、“上”、“最上”、“下面”等取向单词，我们是指元件相对于水平设置的、面向上的基底的相对位置。我们并不期望本发明所公开的制品在其制造期间或者之后在空间上具有任何具体取向。

术语“疏水的”是指难以用水润湿的表面或者涂层。如果表面显示至少70°的后退水接触角，则该表面被认为是疏水的，如果显示至少110°的后退水接触角，则被认为是非常疏水的，如果显示至少120°的后退水接触角，则被认为是极其疏水的。术语“超疏水的”是指极其难以用水润湿的表面或者涂层。超疏水表面或者涂层通常具有超过140°，并且通常超过150°的后退水接触角。

术语“聚合物”是指聚合物、共聚物(例如，由两种或多种不同单体形成或者可形成的聚合物)、低聚物以及它们的组合。

术语“微图案化的表面或者基底”是指具有至少一个具有期望的多个特征的表面的表面或者基底，该期望的多个特征限定由凸起部分和凹陷部分表征的轮廓，凸起部分和凹陷部分相对于基准面凸起或者凹陷。微图案化表面的凸起部分具有规则的，或者至少部分规则的重复特征，该重复特征例如可以不规则设置并且在表面的凹陷部分或者其它部分(例如，基准)之上约5至约150μm。优选地，重复特征例如可以在表面的凹陷部分或者其它部分之上约10μm至约125μm。更优选地，重复特征例如可以在表面的凹陷部分或者其它部分之上15μm至约100μm。重复的凹陷部分或者凸起部分之间的间距(中心至中心的距离)长度(例如)可以为约10μm至约250μm，并且优选地为30μm至约200μm。