涂料组合物及其涂层和应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种涂料组合物及其涂层和应用。所述涂料组合物包含：聚硅氧烷，所述聚硅氧烷不含氟并且含有衍生自三甲基乙氧基硅烷的单元和衍生自四烷氧基硅烷的单元，其中所述衍生自三甲基乙氧基硅烷的单元和所述衍生自四烷氧基硅烷的单元的摩尔比在0.5至1.0的范围内；液态促进剂；以及有机溶剂，其中以所述涂料组合物的总重量计，所述聚硅氧烷的重量比在10至40重量％的范围内，所述促进剂的重量比在10至40重量％的范围内，并且所述有机溶剂的重量比在30至50重量％的范围内。所述涂料组合物能够制备具有良好的疏水性、疏水性的保持性能和可施工性的涂层。
【专利说明】涂料组合物及其涂层和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种涂料组合物及其涂层和应用。
【背景技术】
[0002] 据交警部门统计，雨天驾驶发生交通事故的比率是平时的三倍以上，主要原因是 汽车玻璃上的雨水不能迅速的被雨刮除去，导致车主视线模糊，从而导致刮擦、追尾等交通 事故。为了避免此类交通事故的发生，通常对汽车玻璃进行疏水处理。
[0003] 例如，JP2008094971揭露了一种用于汽车玻璃的疏水涂层，其特征在于使用了反 应性硅酮单体与催化剂反应在汽车玻璃表面形成疏水涂层。
[0004] CN 101291886A揭露了一种用于玻璃基材、陶瓷、玻璃陶瓷的疏水涂层，其特征在 于它包括两层且含有带疏水/疏油全氟末端基团的烷基硅烷的涂层。
[0005] US5738903揭露了一种用于玻璃的涂层组分及其应用，其特征在于使用了一种反 应性硅烷和玻璃表面发生交联反应，从而在玻璃表面形成疏水涂层。
[0006] 然而，仍需要提供一种具有良好的疏水性、疏水性的保持性能和可施工性的涂层。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题
[0008] 本发明的目的是提供一种涂料组合物，所述涂料组合物能够制备具有良好的疏水 性、疏水性的保持性能和可施工性的涂层。
[0009] 本发明的另一个目的是提供一种通过涂布上述涂料组合物而制备的涂层。
[0010] 本发明的再一个目的是提供一种上述涂料组合物用于制备汽车玻璃涂层的应 用。
[0011] 为了达到上述目的，本发明的一个方面提供一种涂料组合物，其包含：聚硅氧烷， 所述聚硅氧烷不含氟并且含有衍生自三甲基乙氧基硅烷的单元和衍生自四烷氧基硅烷的 单元，其中所述衍生自三甲基乙氧基硅烷的单元和所述衍生自四烷氧基硅烷的单元的摩尔 比在0. 5至I. 0的范围内；液态促进剂；以及有机溶剂，其中以所述涂料组合物的总重量 计，所述聚硅氧烷的重量比在10至40重量％的范围内，所述促进剂的重量比在10至40重 量％的范围内，并且所述有机溶剂的重量比在30至50重量％的范围内。
[0012] 在根据本发明的涂料组合物的一个优选实施方案中，所述液态促进剂包括4-甲 氧基肉桂酸酯、4-甲氧基肉桂酸和它们的衍生物中的一种或多种。
[0013] 在根据本发明的涂料组合物的一个优选实施方案中，所述有机溶剂包括异丙醇、 乙醇、甲苯和粘度为5-50mPa ? s的娃油中的一种或多种。
[0014] 在根据本发明的涂料组合物的一个优选实施方案中，所述涂料组合物还包含油性 防腐剂、防霉剂、UV吸收剂和抗菌剂中的一种或多种。
[0015] 本发明的另一个方面提供一种通过涂布根据本发明的涂料组合物而制备的涂层。
[0016] 本发明的再一个方面提供根据本发明的涂料组合物用于在玻璃、陶瓷或橡胶基材 上制备涂层的应用。
[0017] 有益效果
[0018] 根据本发明的涂料组合物能够制备具有良好的疏水性、疏水性的保持性能和可施 工性的涂层，而不含或者无需使用催化剂。此外，所述涂层还具有优异的玻璃光学透过率和 雾度。另外，根据本发明的涂料组合物制备简单，使用方便。
【具体实施方式】
[0019] 根据本发明的涂料组合物包含：聚硅氧烷，所述聚硅氧烷不含氟并且含有衍生自 三甲基乙氧基硅烷的单元（M单元）和衍生自四烷氧基硅烷的单元（Q单元），其中所述衍生 自三甲基乙氧基硅烷的单元和所述衍生自四烷氧基硅烷的单元的摩尔比在0. 5至I. 0的范 围内；液态促进剂；以及有机溶剂。
[0020] 本发明中使用的聚硅氧烷可以由三甲基乙氧基硅烷和四烷氧基硅烷通过聚硅氧 烷合成领域公知的制备方法制备。例如，所述聚硅氧烷可以由三甲基乙氧基硅烷和四烷氧 基硅烷通过共水解而制备。在上述制备方法中，可以使用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四 丙氧基硅烷等作为四烷氧基硅烷。可以在本发明中使用的聚硅氧烷也可以是商购的，其实 例包括但不限于瓦克化学的MQ803TF。
[0021] 在本发明中使用的聚硅氧烷中，衍生自三甲基乙氧基硅烷的单元（M单元）和衍生 自四烷氧基硅烷的单元（Q单元）的摩尔比通常在〇. 5至I. 0的范围内。当M : Q < 0. 5 时，Q链节较多，聚硅氧烷在有机溶剂中溶解性不佳。而当M : Q> 1.0时，Q链节被大量M 链节封端，聚硅氧烷的摩尔质量较小，因此疏水性弱。
[0022] 此外，在本发明中使用的聚硅氧烷不含氟。因此，与对环境有害的含氟类化学成分 相比，不含氟的聚硅氧烷对环境更友好。
[0023] 在本发明中使用的促进剂应当为液体。所述促进剂能够促进聚硅氧烷组分在有 机溶剂中的溶解，增强基材（如玻璃）与涂层中的聚硅氧烷的结合力并且改善涂层的可施 工性。例如，当在汽车玻璃上使用时，玻璃上的羟基与聚硅氧烷组分上的羟基和促进剂如 4-甲氧基肉桂酸酯上的羰基可以形成分子间氢键而提高其溶解度，增强玻璃与聚硅氧烷组 分的结合力，并且提高涂层的可施工性。
[0024] 液态促进剂的实例可以包括4-甲氧基肉桂酸酯、4-甲氧基肉桂酸和它们的衍生 物、C9-C13异链烷烃等中的一种或多种，优选4-甲氧基肉桂酸酯、4-甲氧基肉桂酸和它们 的衍生物中的一种或多种。
[0025] 对于在本发明中使用的有机溶剂没有特别的限制，只要它能够溶解所述聚硅氧烷 即可。所述有机溶剂的实例可以包括异丙醇、乙醇、甲苯和粘度为5-50mPa ? s的硅油等中 的一种或多种。
[0026] 除了上述组分之外，本发明的涂料组合物还可以包含油性防腐剂、防霉剂、UV吸收 剂和抗菌剂等中的一种或多种，这取决于具体应用的要求。
[0027] 对于聚硅氧烷组分在组合物中的量，以所述涂料组合物的总重量计，所述聚硅氧 烷的重量比在10至40重量％的范围内。当所述聚硅氧烷的重量比高于40重量时，由组 合物涂布的涂层的可施工性不足，而当所述聚硅氧烷的重量比低于10重量时，由组合物涂 布的涂层的疏水性不佳。
[0028] 对于促进剂组分在组合物中的量，以所述涂料组合物的总重量计，所述促进剂的 重量比在10至40重量％的范围内。当所述促进剂的重量比高于40重量时，由组合物涂布 的涂层会影响玻璃的光学透过率。而当所述聚硅氧烷的重量比低于10重量时，由组合物涂 布的涂层的可施工性不足。
[0029] 对于有机溶剂在组合物中的量，以所述涂料组合物的总重量计，所述有机溶剂的 重量比在30至50重量％的范围内。当所述有机溶剂的重量比高于50重量或低于30重量 时，由组合物涂布的涂层的可施工性都不足。
[0030] 根据本发明的涂料组合物可以通过在室温搅拌将各个组分混合均匀而制备。
[0031] 根据本发明的涂料组合物可以用于涂布在基材上以形成涂层。涂布方法可以是已 知的并且包括喷涂、辊涂、刮涂等。基材的实例可以包括玻璃如汽车玻璃、陶瓷、橡胶等。
[0032] 实施例
[0033] 以下参考实施例说明本发明，但是这些实施例并不限制本发明的范围。除非特别 指明，实施例中的百分比、含量和比例均以重量计并且温度均指摄氏度。
[0034] 在实施例和比较例中使用的材料如下表中所示。
【权利要求】
1. 一种涂料组合物，其包含：聚硅氧烷，所述聚硅氧烷不含氟并且含有衍生自三甲基 乙氧基硅烷的单元和衍生自四烷氧基硅烷的单元，其中所述衍生自三甲基乙氧基硅烷的单 元和所述衍生自四烷氧基硅烷的单元的摩尔比在0. 5至1. 0的范围内；液态促进剂；以及 有机溶剂，其中以所述涂料组合物的总重量计，所述聚硅氧烷的重量比在10至40重量％的 范围内，所述促进剂的重量比在10至40重量％的范围内，并且所述有机溶剂的重量比在30 至50重量％的范围内。
2. 根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述液态促进剂包括4-甲氧基肉桂酸酯、 4-甲氧基肉桂酸和它们的衍生物中的一种或多种。
3. 根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述有机溶剂包括异丙醇、乙醇、甲苯 和粘度为5-50mPa · s的硅油中的一种或多种。
4. 根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物还包含油性防腐剂、防 霉剂、UV吸收剂和抗菌剂中的一种或多种。
5. -种通过涂布根据权利要求1所述的涂料组合物而制备的涂层。
6. 根据权利要求1所述的涂料组合物用于在玻璃、陶瓷或橡胶基材上制备涂层的应 用。
【文档编号】C03C17/30GK104293177SQ201410508323
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】姚银芳, 霍鑫, 李建国 申请人:3M中国有限公司