[发明专利]超亲水涂层组合物

说明书

一种用于形成亲水涂层的组合物包括平均粒径是约1nm到约100nm的有机粘合剂和平均粒径是约1nm到约40nm的无机粘合剂。所述组合物进一步包括催化氧化还原反应的无机光催化剂。典型地，所述光催化剂包括平均粒径是约1nm到约50nm的光催化性金属氧化物。有利地，由所述组合物形成的涂层具有改进的抗污染性、改进的低接触角以及对污垢粘附的改进的耐性，同时保持透明光学特征。

本申请是申请号为201480027689.5(PCT/US2014/021511)、申请日为2014年3月07日、发明名称为“超亲水涂层组合物”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种亲水涂层，并且尤其一种具有优良污垢拾取耐性的透明亲水涂层。

背景技术

衬底的表面特征可以通过多种方式，可能最容易通过涂覆透明涂层来改变。举例来说，材料的透水性、污垢粘附耐性、可湿性以及透明特性可以通过适合处理其表面来改性。已经研发用于改变衬底的表面特性的多种组合物。拒水、拒油、抗污染、抗菌、抗静电、防雾、抗刮痕以及吸水表面处理和涂料是众所周知的商业产品。

抗污染性、拒水性以及对污垢粘附的耐性是透明涂料油漆组合物中的重要特征。在暴露于日光之后常规涂层组合物具有粉化和增白问题。常规涂层组合物的另一个问题是涂层的相容性和稳定性，其不利地影响透明涂层于其使用期内能够保持其透明度的能力。举例来说，由微米尺寸粒子组成的透明涂层组合物倾向于絮凝，这可以不利地改变粒径分布，并且因此在膜干燥过程期间粒子的组装。这最终引起涂膜增白和粉化。尽管现有技术方法和涂层组合物工作得相当好，但仍然希望有所改进。

因此，需要改进的亲水透明涂层组合物，其具有改进的抗污染性、改进的拒水性以及对污垢粘附的改进的耐性，同时保持透明特性。

发明内容

本发明通过在至少一个实施例中提供用于形成亲水涂层的组合物，解决现有技术的一个或多个问题。所述组合物包括平均粒径是约1nm到约100nm的有机粘合剂和平均粒径是约1nm到约40nm的无机粘合剂。所述组合物进一步包括催化氧化还原反应的无机光催化剂。典型地，所述光催化剂包括平均粒径是约1nm到约50nm的光催化性金属氧化物。有利地，由所述组合物形成的涂层具有改进的抗污染性、改进的拒水性以及对污垢粘附的改进的耐性，同时在暴露于日光之后保持透明光学特性。

在另一个实施例中，提供用由以上阐述的组合物形成的层来涂敷的物件。所述物件包括衬底和安置在衬底上的涂层。涂层包括平均粒径是约1nm到约100nm的有机粘合剂、平均粒径是约1nm到约40nm的无机粘合剂以及催化氧化还原反应的无机光催化剂。光催化剂具有平均粒径是约1nm到约50nm的光催化性金属氧化物。典型地，涂层的接触角小于约10度。

附图说明

图1A提供现有技术透明涂层在日光暴露之后的光透射率曲线，用于展示透明度损失；

图1B提供本发明的一个实施例的透明涂层在日光暴露之后的光透射率曲线，用以展示透明涂层的透明度损失；

图2提供接触涂敷有超亲水涂层的衬底(即，显微镜玻璃载片)的水的图像；

图3提供涂敷有超亲水涂层的衬底上的污垢拾取和污垢耐性的图像；以及

图4提供由具有纳米尺寸组分的组合物形成的透明涂层表面的扫描电子显微照片。

具体实施方式

现将详细参考本发明的目前优选组合物、实施例以及方法，所述组合物、实施例以及方法构成了目前发明者已知的实践本发明的最佳模式。图式未必按比例绘制。然而，应理解，所公开的实施例仅是本发明的示例性实施例，其可以按不同的并且替代性的形式实施。因此，本文所公开的具体细节不解释为限制性的，而仅作为本发明的任何方面的代表性基础和/或作为用于传授本领域普通技术人员以不同地利用本发明的代表性基础。