申请日2007.07.10
公开(公告)日2013.11.13
IPC分类号C07F7/08; C09K3/18; C07C17/30
摘要
用于疏水处理的组合物，其包含混合物形式的一种或多种对应于式(I)的化合物，其中，至少一个R是CaF2a+1基团，其中a是整数，另一个R可以是SiX3-bR1b基团，其中-b为0，1或2，X是可水解的基团，如烷氧基、羟基或者卤代基，R1是烃基，如低级烷基，-S是氢原子、OH基团、烷基、特别地为低级烷基，如CH3，或者OSiR2R3R4基团，其中R2、R3和R4是相同或不同的，并且特别地包括由Si原子携带的上述基团中的一种，如(CH2)2-R、氢原子、烷基或者OSiR2R3R4，-n是≥1的整数，Si原子的总数不超过20。-使用这种组合物的处理方法。-如此获得的疏水玻璃基材，及它们尤其用作玻璃板的应用。
权利要求书
1.用于通过沉积疏水处理组合物来提供或修复基材的疏水性的 方法，该疏水处理组合物以混合物形式包含一种或多种对应于下式的 化合物：
其中
-R是CaF2a+1基团，a是整数，
-S是氢原子、OH基团、CH3，或者OSiR2R3R4基团，其中R2、 R3和R4是相同或不同的，并且特别地由通过Si原子携带的上述基团 中的一种组成，所述通过Si原子携带的基团为(CH2)2-R、氢原子、CH3或者OSiR2R3R4，
-n是≥1的整数，
-Si原子的总数不超过20。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于Si原子的数目不超过 10。
3.根据权利要求2所述的方法，特征在于Si原子的数目不超过5。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，特征在于该组合物以 混合物形式包含一种或多种化合物，所述化合物选自：
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，特征在于该组合物由 碱性醇溶液组成。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，特征在于该组合物包 含0.05-5重量%的所述一种或多种式(I)的化合物。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，特征在于它包含准备步 骤，该步骤在于
-制备底漆组合物，其由化合物SiX4与醇和一种或多种水性溶剂 和至少一种选自布朗斯台德酸和/或碱的催化剂的体系的混合物获得， 其中X是可水解的官能团，SiX4含量为该组合物的0.001-5重量%，
-用所述底漆组合物处理至少该基材打算接收疏水层的部分。
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，特征在于它包含准备步 骤，该步骤在于
-制备底漆组合物，其由化合物X3SiRSiX3与醇和一种或多种水 性溶剂和至少一种选自布朗斯台德酸和/或碱的催化剂的体系的混合 物获得，其中X是可水解的官能团和R是直链或支链烷基链，其中在 两个硅原子之间形成键的碳原子的数目为1-4，X3SiRSiX3的含量为该 组合物的0.001-5重量%;
-用所述底漆组合物处理至少该基材的打算接收疏水层的部分。
9.根据权利要求8所述的方法，特征在于R是直链烷基链。
10.根据在权利要求1-3中任一项所述的方法，特征在于将组合 物沉积在基本上无机的包含硅的下层上，该下层表面处于活性状态 中，该活性状态可以由以下得到：
-所述表面刚通过适当的方法进行制备，或者
-所述表面刚受到适当处理。
11.根据在权利要求10所述的方法，特征在于所述适当处理为玻 璃脱碱作用或者通过氟等离子体侵蚀二氧化硅同时产生0.1-40nm的 均方根粗糙度。
12.疏水玻璃基材，其具有由在权利要求1-6任一项中的疏水处 理组合物形成的外层。
13.根据权利要求12所述的玻璃基材作为地面、海洋或航空运输 交通工具的玻璃板、用于建筑物的玻璃板、用于城市设施的玻璃板， 用于家用电器设备的架子、门、玻璃-陶瓷板的玻璃板、用于内部装配 件，作为眼科用的玻璃、用于包装的用途。
14.根据权利要求13所述的用途，其中所述城市设施为公共汽车 候车亭、广告牌、灯。
15.根据权利要求13所述的用途，其中所述家用电器设备为冰 箱、冷藏柜、烘箱。
16.根据权利要求13所述的用途，其中内部装配件为家具、架子、 淋浴室、玻璃缸、照明装置、电视屏幕、计算机屏幕。
17.根据权利要求13所述的用途，其中所述包装为瓶子或罐。
18.根据权利要求13所述的用途，其中所述包装为小瓶。
说明书
疏水处理组合物和玻璃板
本发明涉及疏水基材领域，尤其为用于建筑或者交通运输工具的被称为“防雨”的玻璃板(vitrages)。
疏水功能通过使水滴，特别地雨滴，容易地流过该玻璃板的表面，或者靠重力流过足够倾斜的玻璃板，或者在运动汽车的挡风玻璃表面处的空气压力下，举例而言。
从专利EP799873已知一种对玻璃板疏水处理的组合物，其中疏水试剂是氟化烷氧基硅烷，其式为：
F3C-(CF2)m-(CH2)nSi(OR)3-pR’p
其中
-m是在0和15之间的整数，
-n是在1和5之间的整数，
-p=0，1或2，
-R是烷基，
-R’是烷基或者氢原子。
这种疏水试剂在一种或多种水性溶剂的体系中进行沉积，所述水性溶剂包含至少一种醇和水和至少一种选自布朗斯台德酸和/或碱的催化剂，其中水相对于醇的比例为3-20体积%。
疏水层被沉积在氧化硅溶胶/凝胶底漆(primaire)上。
然而，考虑到许多机械外力(磨损、擦拭)和与气候有关的外力(由盐、紫外辐射、酸雨等等的侵蚀)，这种涂层对于汽车侧窗具有大约3年的可改善的耐用性，和对于挡风玻璃大约1年的可改善的耐用性。
因此，更耐用的疏水层根据申请WO2005/084943进行制备。在那里，疏水层被沉积在包含硅的基本上无机的组成的表面上，其处于活性状态中。后者可以由以下得到：
-所述表面仅仅刚通过适当的方法进行制备，或者
-所述表面仅仅刚受到适当处理，如玻璃脱碱作用或者通过氟化等离子体侵蚀二氧化硅同时产生0.1-40nm的均方根粗糙度(RMS rugosité)。
在活性状态中的该表面还可以负载静电荷。
该疏水性通过如上所述的氟化烷氧硅烷提供。然而，虽然耐用性显著地被改善，疏水功能(由玻璃板在空气流下的排出水滴的能力)被降低。
因此本发明人的目的为开发出一种疏水涂层，其在交通工具较低速度时可以自发排出水滴，因为这种功能特别地越来越被汽车制造厂商所要求。在另一方面，本发明人也注意保持涂层的可接受的耐用性，由擦拭的减少并因此机械外力的减少导致水滴的自发排出速度(vitessed’évacuation)的降低。他们因此定义了一种新种类的可以达到他们的目的的疏水试剂。
本发明的目的因此是疏水处理组合物，其包含呈混合物形式的一种或多种化合物，所述化合物符合下式：
其中
-至少一个R是CaF2a+1基团，a是整数，
-其它R可以是SiX3-bR1b基团，
b为0，1或2
X是可水解的基团，如烷氧基、羟基或者卤代基(halogéno)
R1是烃基，如低级烷基
-S是氢原子、OH基团、烷基，特别地为如CH3的低级烷基，，或者OSiR2R3R4基团，其中R2、R3和R4是相同或不同的并且特别地由通过Si原子携带的上述基团中的一种，如(CH2)2-R、氢原子、烷基或者OSiR2R3R4组成，
-n是≥1的整数，
-Si原子的总数不超过20。
该化合物的Si原子的数目优选地不超过10，并且特别优选地不超过5。
优选地，本发明的组合物包含呈混合物形式的一种或多种化合物，其选自
根据本发明的组合物的其他有利特征：
-它由碱性醇溶液组成(consist en);
-它包含0.05-5重量%的一种或多种式(I)的化合物。
本发明的还一目的是用于通过沉积如上所述的组合物而提供或者修复基材的疏水性的方法。
根据第一种变型，这种方法包括准备步骤，其在于
-制备底漆组合物(composition de primage)，其由化合物SiX4与一种或多种水性溶剂和醇和至少一种选自布朗斯台德酸和/或碱的催化剂的体系的混合物获得的，其中X是可水解的官能团，SiX4含量为该组合物的0.001-5重量%，
-用所述底漆组合物处理该基材的至少打算接收疏水层的那部分。
根据第二种变型，这种方法包括准备步骤，其在于
-制备底漆组合物，其由化合物X3SiRSiX3与一种或多种水性溶剂和醇和至少一种选自布朗斯台德酸和/或碱的催化剂的系统的混合物获得，其中X是可水解的官能团和R是直链、支链或芳族的烷基链，优选地直链烷基链，在该烷基链中在两个硅原子之间形成的键的碳原子的数目为1-4，X3SiRSiX3的含量为该组合物的0.001-5重量%;
-用所述底漆组合物处理该基材至少打算接收疏水层的那部分。
根据本发明方法的第三种变型，将上面定义的组合物沉积在基本上无机的包含硅含量的下层上，其表面处于活性状态。
该活性状态已经在本申请的介绍性部分中被定义，参考申请WO2005/084943。
明确指出的是，该方法的第一种和第二种变型一方面，第三种变型另一方面，不是互相排斥的而是可以联合进行。
本发明的其他目的是：
-疏水玻璃基材，其具有由本发明的组合物形成的外层;
-这种玻璃基材的应用，如作为在地面、海洋或航空运输交通工具的玻璃板、用于建筑物、城市设施(如公共汽车候车亭、广告牌、灯)、用于家用电器设备(特别地冰箱、冷藏柜、烘箱的架子、门、玻璃-陶瓷板)的玻璃板、用于内部装配件(如家具、架子、淋浴室、玻璃缸、照明装置、电视屏幕、计算机屏幕等等)的玻璃板，如眼科用玻璃、用于包装(如瓶子、小瓶或罐)的玻璃的用途。