專利名稱：用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)和親水性保持劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑及其未稀釋溶液，還涉及一種使用該親水性促進(jìn)劑或親水性保持劑來促進(jìn)或保持該含聚硅氮烷涂布膜的親水性的方法。
背景技術(shù)：
為了防止污染制品表面，已經(jīng)采取了各種措施。例如汽車的車身容易被灰塵和燃燒產(chǎn)物如廢氣弄臟。為此，廣泛采用將蠟涂覆于車身從而防止粘附污垢的方法。這是由于車身表面是通過形成蠟?zāi)?shí)現(xiàn)防水的，因此當(dāng)水與車身表面接觸時(shí)，水分散成水滴，從車身表面滾落，從而防止了水滴中污垢成分粘附停留在車身表面上，而且，即使污垢成分已粘附到了車身表面上，通過水洗也容易將粘附的污垢除去。
并且當(dāng)使用與管道設(shè)備連接的產(chǎn)品如浴缸、廚房洗滌盆、浴室洗滌盆等時(shí)，它們與各種物質(zhì)或試劑接觸，例如含油或者是油性成分和水的肥皂水、面部清潔劑、染發(fā)劑等。在與管道設(shè)備連接的產(chǎn)品上的污垢認(rèn)為是油性材料、肥皂沫(肥皂的鈣鹽)或類似物單獨(dú)或與灰塵一起粘附到產(chǎn)品表面產(chǎn)生的。為了防止產(chǎn)品產(chǎn)生污垢，通常在釉表面(它形成于產(chǎn)品表面，玻璃性，例如用蠟、含氟材料等形成)進(jìn)行防水處理，因此污垢不會(huì)停留在釉表面上。已經(jīng)嘗試了防止污垢粘附在建筑物的內(nèi)外裝飾、抽水馬桶、信號(hào)板、標(biāo)牌、石材例如墓石、金屬表面等的措施。
另一方面，人們很早就已經(jīng)懂得將表面活性劑施覆到基底材料表面以將表面改性成親水性，如公開于日本專利申請(qǐng)未審公開(JP-A)No.52-101680等，水溶性有機(jī)聚合物例如聚丙烯酸或聚乙烯醇加入并混合到表面活性劑中，從而提高其親水性的保持性。而且，由日本已審專利申請(qǐng)(JP-B)No.5-67330等公開了一種方法，其中通過聚乙烯醇和乙酸乙烯酯共聚物制備的膜，親水性材料如纖維素、乙二醇和丙三醇牢固施覆到由疏水性聚合物制備的多孔膜的外表面并進(jìn)入其內(nèi)部。
但在傳統(tǒng)的用蠟或類似物進(jìn)行的防水處理中，防水效果是不充分的，或者即使在初期進(jìn)行足夠的防水處理，該效果稍后也會(huì)消失；因此，不能夠?qū)崿F(xiàn)長時(shí)間的防垢效果。
另一方面，至于親水性涂層，常規(guī)的親水涂層在賦予親水性方面只是暫時(shí)或短時(shí)間內(nèi)有效，不但防水效果的足夠持久性難以期望，而且水膜不均勻，透射圖像和反射圖像被扭曲，這產(chǎn)生一個(gè)問題，即難以涂覆到上述產(chǎn)品等的上面。
而且，已經(jīng)就防止假牙生成污斑及防止其產(chǎn)生氣味研究了各種措施例如氟處理，其中現(xiàn)有技術(shù)的情況還達(dá)不到一旦進(jìn)行了處理，就能夠長時(shí)間地保持足夠的活性效果的水平。
作為為了解決該問題進(jìn)行研究和調(diào)查研究的結(jié)果，本發(fā)明人先前發(fā)明了一種含無機(jī)聚硅氮烷、稀釋溶劑和催化劑的防垢涂覆溶液，其適于在室溫下形成二氧化硅涂層，并申請(qǐng)了專利(日本專利申請(qǐng)No.2001-131491)。該申請(qǐng)中，防垢涂覆溶液施覆于基底材料上，隨后在常溫下放置，通過催化劑的作用將無機(jī)聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成二氧化硅，在基底材料表面上形成與基底材料粘合性優(yōu)異的硬且致密的薄膜。由無機(jī)聚硅氮烷轉(zhuǎn)化形成的二氧化硅涂層可以賦予基底材料長時(shí)間的親水效果和保持防垢效果。因此本發(fā)明人提出的防垢涂覆溶液可以在汽車、有軌電車、飛機(jī)等的車身上，汽車輪子，建筑物的內(nèi)部或外部裝飾，與管道設(shè)備連接且應(yīng)用于使用水的位置的產(chǎn)品，例如抽水馬桶、廚房洗滌盆、浴室洗滌盆和浴缸，信號(hào)板，標(biāo)牌，塑料制品，玻璃制品，石材，假牙等上形成防垢性能優(yōu)異的親水性膜，并且容易賦予上述物體表面長時(shí)間地保持更好的防垢性。
為了將防垢涂覆溶液完全轉(zhuǎn)化成如上所述的親水性且致密的二氧化硅涂層，施覆后在常溫下放置通常約需1個(gè)月的時(shí)間。為此，例如如果防垢涂覆溶液施覆到汽車車身上，認(rèn)為如果它是新的，在工廠中防垢溶液施覆到汽車上且汽車交付到最終用戶之后，在防垢涂覆溶液充分轉(zhuǎn)化成二氧化硅涂層之前，它就被最終用戶使用，在此情形下，由于在未成熟態(tài)使用從而使污垢粘附到車身上。還可以認(rèn)為為了形成防垢涂層，在使用者已購的汽車上施覆防垢涂覆溶液之后，涂覆后不長的時(shí)間就使用該汽車，就會(huì)粘附污垢。即，在使用制品的情況下，該防垢涂覆溶液不能夠賦予制品以固有親水性和致密涂層，該情形下顯示不出防垢效果。
經(jīng)過努力研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果將含聚硅氮烷的涂覆溶液(包括上述的防垢涂覆溶液)施覆到基底材料上，其后，形成的涂布膜的聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成二氧化硅，在基底材料表面上形成防垢性能優(yōu)異、親水性且致密的二氧化硅涂層，這是通過在涂布膜上施覆含特定表面活性劑的水溶液完成的，涂布膜是通過施覆含聚硅氮烷涂覆溶液并干燥而形成的，涂布膜的親水性被提高到極高的水平，在涂布約10分鐘后涂布膜顯示出足夠的親水性，因此能夠防止粘附污垢。
如上所述，通常情況下，含聚硅氮烷的涂布膜涂覆后約1個(gè)月的時(shí)間就完成了向二氧化硅的轉(zhuǎn)化，如果施覆本發(fā)明的親水性促進(jìn)溶液，涂覆后也約需1個(gè)月的時(shí)間。但是，存在這樣一些情況在這約1個(gè)月的時(shí)間內(nèi)污垢粘附在涂層上，或者即使是涂布膜轉(zhuǎn)化成二氧化硅后，在長時(shí)間的使用中仍粘附污垢。這樣的污垢會(huì)降低涂布膜的親水性，降低了涂覆溶液的防垢效果。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)用水再稀釋親水性促進(jìn)劑得到的溶液擦掉了污垢，從而不需降低防垢膜的親水性而能夠除去它們?；谝陨习l(fā)現(xiàn)制得了本發(fā)明的親水性保持劑。
發(fā)明公開本發(fā)明涉及一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持或促進(jìn)劑，它是通過用水稀釋該未稀釋溶液得到的；和使用該親水性保持或促進(jìn)劑來促進(jìn)或保持含聚硅氮烷涂布膜親水性的方法，如以下[1]-[7]所述。
一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，它是一種pH值在4.5-7.0范圍內(nèi)的水溶液，含有5-25wt％的陰離子表面活性劑，0.5-20wt％的兩性表面活性劑，4-6wt％的非離子型表面活性劑，以及如果需要的話一種防腐劑。
如以上[1]所述的用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，其中陰離子表面活性劑是選自仲烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)、聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是1-4)烷基硫酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)、α-烯烴磺酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是10-18)和烷基苯磺酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)中的至少一種；兩性表面活性劑是選自椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿、烷基二甲基乙酸甜菜堿(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)和烷基二甲基胺氧化物(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)的至少一種；非離子型表面活性劑是選自聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)十一烷基醇、聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)烷基醚(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)和聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)壬基苯基醚中的至少一種；防腐劑選自苯甲酸鹽、異噻唑啉基防腐劑、噻唑啉基防腐劑和三嗪基防腐劑中的至少一種。
如以上[1]或[2]所述的用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，其中在陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑和防腐劑(如果需要)溶解于水中之后，用有機(jī)酸將溶液的pH調(diào)節(jié)至4.5-7.0的范圍內(nèi)。
用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑，它是通過將上述[1]-[3]中任一項(xiàng)所述的未稀釋溶液用水進(jìn)行稀釋得到的。
用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)劑，它是通過將上述[1]-[3]中任一項(xiàng)所述的未稀釋溶液用水稀釋3-15倍得到的。
用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持劑，它是通過將上述[1]-[3]中任一項(xiàng)所述的未稀釋溶液用水稀釋30-70倍得到的。
保持或促進(jìn)含聚硅氮烷涂布膜親水性的方法，包括步驟制備用于含聚硅氮烷涂布膜親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，它是一種pH在4.5-7.0范圍內(nèi)的水溶液，含有5-25wt％的陰離子表面活性劑，0.5-20wt％的兩性表面活性劑，4-6wt％的非離子型表面活性劑和如果需要的話一種防腐劑；用水將該未稀釋的溶液稀釋形成稀釋液；將該稀釋液施覆到含聚硅氮烷涂布膜上。
本發(fā)明在如以上[1]-[7]所述的用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑未稀釋溶液、用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑、用于含聚硅氮烷的親水性促進(jìn)劑、用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持劑和含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)方法中還包括如下優(yōu)選方面
(1)用有機(jī)酸調(diào)節(jié)親水性促進(jìn)劑或親水性保持劑的pH。
(2)未稀釋溶液中陰離子表面活性劑的含量在8-10wt％的范圍內(nèi)。
(3)未稀釋溶液中兩性表面活性劑的含量在11-13wt％的范圍內(nèi)。
(4)未稀釋溶液中非離子型表面活性劑的含量在4-6wt％的范圍內(nèi)。
(5)未稀釋溶液中防腐劑的含量在0.1-15wt％的范圍內(nèi)。
(6)防腐劑是苯甲酸鹽。
而且本發(fā)明還包括如下更優(yōu)選的方面。
(8)調(diào)節(jié)pH的有機(jī)酸是檸檬酸。
(9)防腐劑苯甲酸鹽是苯甲酸鈉。
發(fā)明詳述下面將詳細(xì)描述本發(fā)明。在說明本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑、親水性保持劑及其未稀釋溶液之前，首先描述用于形成含聚硅氮烷涂布膜的含聚硅氮烷涂覆溶液(在該涂布膜上施覆親水性保持劑或親水性促進(jìn)劑)和使用含聚硅氮烷涂覆溶液形成防垢涂布膜的方法。
本發(fā)明中用于形成在其上施覆親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑的含聚硅氮烷涂布膜的含聚硅氮烷溶液可以是任何一種含聚硅氮烷防垢涂覆溶液，每一種都包含聚硅氮烷和適于將聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成二氧化硅的催化劑(如果需要)。該含聚硅氮烷涂覆溶液的優(yōu)選例子是含聚硅氮烷防垢涂覆溶液，如以上由本發(fā)明人提出的日本專利申請(qǐng)No.2001-131491所述。日本專利申請(qǐng)No.2001-131491所述的防垢涂覆溶液包含無機(jī)聚硅氮烷，稀釋溶劑和催化劑，無機(jī)聚硅氮烷包括由如下通式(1)表示的重復(fù)單元的化合物，且可溶解于溶劑中。防垢溶液中優(yōu)選使用的無機(jī)聚硅氮烷數(shù)均分子量通常在600-3000的范圍內(nèi)，其含量相對(duì)于涂覆溶液的總重量優(yōu)選在0.5-10wt％的范圍內(nèi)。
含有上述通式(I)表示的重復(fù)單元且溶解于溶劑中的無機(jī)聚硅氮烷可以通過包括已知常規(guī)方法的任何方法來制備。作為制備含有上述通式表示的重復(fù)單元且溶解于溶劑中的無機(jī)聚硅氮烷的方法，例舉一種方法通式SiH2X2(X表示鹵原子，優(yōu)選C1)表示的二鹵硅烷和堿在溶劑中相互發(fā)生反應(yīng)，形成二鹵硅烷的加合物，接著將二鹵硅烷加合物與氨水反應(yīng)，合成無機(jī)聚硅氮烷。
在該反應(yīng)中用于形成加合物的堿只是一種除了參與形成鹵硅烷的反應(yīng)不參與其它反應(yīng)的堿。其優(yōu)選例子包括路易斯(Luis)堿；叔胺(三烷基胺)；吡啶，甲基吡啶及其衍生物；帶有位阻基團(tuán)的仲胺；膦，胂及其衍生物，例如三甲基膦，二甲基乙基膦，甲基二乙基膦，三甲基胂，三甲基，三甲基胺，三乙基胺，噻吩，呋喃，二噁烷，硒吩(selenophene)等。堿的用量沒有必要進(jìn)行特殊限定，相對(duì)于硅烷超過化學(xué)計(jì)量(比例為胺∶硅烷＝2∶1)是足夠的。
相對(duì)于硅烷，與加合物反應(yīng)的氨水用量超過化學(xué)計(jì)量。與氨水的反應(yīng)是在非反應(yīng)性溶劑中進(jìn)行的，溫度在-78℃-100℃的范圍內(nèi)，優(yōu)選-40℃-80℃。如下所示是根據(jù)該方法制備無機(jī)聚硅氮烷的例子。
參考例(無機(jī)聚硅氮烷的制備)
向內(nèi)部容積為300ml的四頸燒瓶，安裝吹氣管、機(jī)械攪拌器和杜瓦(Dewer)冷凝器。當(dāng)反應(yīng)器的內(nèi)部用干燥和脫氧的氮?dú)庵脫Q之后，將150ml的脫氣和干燥吡啶投放入四頸燒瓶中，并用冰冷卻。然后，經(jīng)50分鐘將16.1g的二氯硅烷加入到冰冷卻的吡啶中，得到白色固態(tài)的加合物(SiH2Cl2·2Py)。反應(yīng)混合物用冰進(jìn)行冷卻，一邊用力攪拌，經(jīng)1小時(shí)向其中吹入10.9g氨和氮?dú)獾臍怏w混合物，氨水的提純是經(jīng)過堿石灰管和活性碳管。反應(yīng)之后，通過離心法分離固體產(chǎn)物，過濾將其除去。在真空下從濾液中除去溶劑(50℃，壓力5mmHg，2小時(shí))，得到5.52g玻璃狀固體聚硅氮烷。根據(jù)蒸氣壓降低法(depression method)測定的分子量為2000。收率77％。
另一方面，防垢涂覆溶液使用的催化劑可以是任何一種催化劑，每一種都有在常溫下將無機(jī)聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成二氧化硅的功能。其優(yōu)選的具體例子包括N-雜環(huán)化合物，例如1-甲基哌嗪，1-甲基哌啶，4，4’-三亞甲基二哌啶，4，4’-三亞甲基雙(1-甲基哌啶)，二氮雜二環(huán)[2，2，2]辛烷，順-2，6-二甲基哌嗪，4-(4-甲基哌啶)吡啶，吡啶，二吡啶，α-甲基吡啶，β-甲基吡啶，γ-甲基吡啶，哌啶，二甲基吡啶，嘧啶，噠嗪，4，4’-三亞甲基二吡啶，2-(甲基氨基)吡啶，吡嗪，喹啉，喹喔啉，三嗪，吡咯，3-吡咯啉，咪唑，三唑，四唑和1-甲基吡咯烷；胺例如甲胺，二甲胺，三甲胺，乙胺，二乙胺，三乙胺，丙胺，二丙胺，三丙胺，丁胺，二丁胺，三丁胺，戊胺，二戊胺，三戊胺，己胺，二己胺，三己胺，庚胺，二庚胺，辛胺，二辛胺，三辛胺，苯胺，二苯胺和三苯胺；除此之外，DBU(1，8-二氮雜二環(huán)[5，4，0]7-十一碳烯)，DBN(1，5-二氮雜二環(huán)[4，3，0]5-壬烯)，1，5，9-三氮雜環(huán)十二碳烷，1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷等，其中優(yōu)選4，4’-三亞甲基雙(1-甲基哌啶)。相對(duì)于純無機(jī)聚硅氮烷，上述催化劑的混合范圍為0.5-10wt％。
用于防垢涂覆溶液的稀釋溶劑是任何一種適于溶解無機(jī)聚硅氮烷和催化劑的溶劑?？紤]到存儲(chǔ)穩(wěn)定性，優(yōu)選對(duì)無機(jī)聚硅氮烷和催化劑有效保持溶解力的溶劑，考慮到長時(shí)間的使用，優(yōu)選不產(chǎn)生氣體例如硅烷、氫、氨等的穩(wěn)定溶劑。該溶劑的例子包括石油溶劑例如溶劑油(mineral spirit)，鏈烷烴型溶劑，芳族溶劑，萘等。其具體例子包括鏈烷烴型溶劑或溶劑成分例如C8的辛烷和2，2，3-三甲基戊烷，C9的壬烷和2，2，5-三甲基己烷，C10的癸烷，C11的正十一烷等；芳族溶劑或溶劑成分例如C8的二甲苯，C9的異丙基苯和均三甲基苯，C10的萘，四氫化萘，丁基苯，對(duì)-甲基異丙基苯，二乙苯和四甲苯，C11的戊苯等；以及萘或溶劑成分例如C7的甲基環(huán)己烷，C8的乙基環(huán)己烷，C10的對(duì)薄荷烷，α-松油烴，二戊烯和十氫化萘等。
根據(jù)用其涂覆產(chǎn)品的不同用途，需要防垢涂覆溶液具有相互不同的特性；例如涂覆后的外觀；可干燥性，氣味，安全性和對(duì)于所涂覆基底材料的影響的防護(hù)性；及其存儲(chǔ)穩(wěn)定性。因此，在使用防垢涂覆溶液時(shí)，最好變換溶劑的種類和混合比例以得到在每一應(yīng)用中都是最佳的涂覆溶液，這同樣適用于無機(jī)聚硅氮烷和催化劑的使用種類和數(shù)量。
重質(zhì)溶劑例如溶劑油是適用于基底材料的溶劑，基底材料上的污垢非常引入注意，因此需要認(rèn)真考慮其外觀，例如漆成黑色的汽車，拋光的花崗巖，磨光處理的金屬或電鍍基板，透明樹脂，玻璃等。由Mobil Sekiyu K.K.提供的Pegasol AN4和Pegasol3040(它們是礦質(zhì)萜烯)也是優(yōu)選的溶劑。使用溶劑油作為溶劑，在基底材料上可以得到美麗的表面處理，斑駁的花紋、干擾色、變白、粗糙表面等非常引入注目。雖然溶劑油具有上述優(yōu)點(diǎn)，由于其溶解力相對(duì)較弱，為了增強(qiáng)其溶解力，建議向溶劑油中混入芳族混合溶劑，例如Solvesso 100和Solvesso 150，由Esso Oil Co.提供；由Mobil Sekiyu K.K提供的Pegasol R-100和Pegasol R-150等。而且，也可以使用包括非芳族化合物的鏈烷烴型溶劑。其具體例子包括Exsole DSP100/140，Exsole D30，Exsole D40等，它們是由Tonen Chemical Co.提供的氣味小的溶劑。
對(duì)于與管道系統(tǒng)相連產(chǎn)品(例如抽水馬桶，廚房洗滌盆，浴室洗滌盆和浴缸)和假牙的一個(gè)重要條件是沒有氣味。對(duì)于這樣需要無氣味特性的產(chǎn)品，可以通過向其中加入氣味較小的甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷等作為部分溶劑來制備氣味較小的涂覆溶液。防垢溶液可以施覆到來自生產(chǎn)線的新產(chǎn)品上，也可以施覆到已經(jīng)使用的產(chǎn)品上。
將含無機(jī)聚硅氮烷的防垢涂覆溶液涂覆到汽車、有軌電車和飛機(jī)的機(jī)身表面上；汽車輪子上；建筑物的內(nèi)外裝飾上；與管道系統(tǒng)相連的產(chǎn)品，例如抽水馬桶、廚房洗滌盆、浴室洗滌盆、浴缸等上；信號(hào)板，標(biāo)牌，塑料制品，玻璃制品，假牙，石材例如墓碑，金屬等，接著在常溫下干燥。涂布方法包括濕布擦拭法，濕海綿擦拭法，噴涂法，流動(dòng)涂布法，輥涂法，浸涂法等，可以使用任何一種方法。干燥后膜厚在0.1-2μm范圍內(nèi)的涂覆量是足夠的。涂覆后，在催化劑作用下無機(jī)聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成致密的二氧化硅涂層，當(dāng)不用本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑處理時(shí)，約需1-2周的時(shí)間在制品表面形成親水性涂層，另外約需一個(gè)月的時(shí)間將無機(jī)聚硅氮烷完全轉(zhuǎn)化成二氧化硅。
下述是用于汽車車身、建筑物內(nèi)外裝飾、與管道系統(tǒng)相連產(chǎn)品(如浴缸、廚房洗滌盆等)的防垢涂覆溶液的例子，和相應(yīng)防垢溶液的組合物例子。
(用于汽車的組合物例子)
無機(jī)聚硅氮烷 0.3-2wt％DMPP 0.01-0.1wt％二甲苯 0.5-10wt％Pegasol AN45 余量注意DMPP是4，4’-三亞甲基雙(1-甲基哌啶)。
(用于建筑物的內(nèi)外裝飾和與管道系統(tǒng)相連產(chǎn)品如浴缸和廚房洗滌盆的組合物例子)無機(jī)聚硅氮烷 0.3-2wt％DMPP 0.01-0.2wt％二甲苯 1-10wt％Pegasol AN45 5-88wt％乙基環(huán)己烷 5-88wt％甲基環(huán)己烷 5-88wt％就含無機(jī)聚硅氮烷和催化劑的防垢涂覆溶液的詳情可以參照日本專利申請(qǐng)No.2001-131491和PCT/JP02/04069(WO02/088269)(于2002年4月24日申請(qǐng))，其中No.2001-131491用作優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)。
如上述，涂布含聚硅氮烷(例如無機(jī)聚硅氮烷)和催化劑(用于將聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成二氧化硅)的防垢涂覆溶液后，通過在室溫下放置很長時(shí)間使涂布膜具備親水性。本發(fā)明中，通過用上述[4]或[5]的親水性保持和促進(jìn)劑或親水性促進(jìn)劑處理涂布膜，可以在短時(shí)間內(nèi)使涂布膜親水，或者如果需要，使用上述[1]-[3]的任一未稀釋溶液。
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑。在本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑或親水性保持劑中，不但使用陰離子表面活性劑(A)，兩性表面活性劑(B)和非離子型表面活性劑(C)，而且還包含防腐劑(D)(如果需要)。表面活性劑成分(A)、(B)和(C)的組成重量比優(yōu)選在5-25∶0.5-20∶4-6的范圍內(nèi)，如果使用防腐劑，組分(A)、(B)、(C)和(D)的組成比優(yōu)選在5-25∶0.5-20∶4-6∶0.1-15的范圍內(nèi)。當(dāng)表面活性劑組分在上述組成比范圍內(nèi)且具有適當(dāng)?shù)臐舛葧r(shí)，可以顯示出良好的親水性促進(jìn)效果和親水性保持效果。pH優(yōu)選在4.5-7.0的范圍內(nèi)，更優(yōu)選約為6。
親水性促進(jìn)劑或親水性保持劑中組分(A)-(D)的含量分別為適當(dāng)?shù)闹?，即在各自能夠顯示含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)效果和親水性保持效果的范圍內(nèi)。通常在制備用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)和保持劑的未稀釋溶液時(shí)，該溶液包含5-25wt％的陰離子表面活性劑，0.5-20wt％的兩性表面活性劑，4-6wt％的非離子型表面活性劑和防腐劑(如果需要)，它是一種pH在4.5-7范圍內(nèi)的水溶液，接著用水將未稀釋的溶液稀釋得到適當(dāng)濃度的親水性促進(jìn)劑或親水性保持劑。未稀釋溶液中組合的表面活性劑的總濃度最小為9.5wt％，如果總濃度低于該最小值，制備如此低濃度的未稀釋溶液是無意義的。另一方面，當(dāng)表面活性劑的總濃度過高時(shí)，其粘度也會(huì)過高，在該情況下一些種類的表面活性劑可能會(huì)產(chǎn)生膠凝作用。因此，選擇未稀釋溶液中表面活性劑的總濃度優(yōu)選使得相應(yīng)的表面活性劑在各自的最高濃度或低于最高濃度，并且不發(fā)生膠凝作用。這是由于當(dāng)溶液被稀釋時(shí)凝膠態(tài)的未稀釋溶液不易被加工。而且，從各自范圍內(nèi)選擇表面活性劑的量使得不會(huì)發(fā)生表面活性劑的沉淀或分離。
如果使用上述未稀釋溶液制備親水性促進(jìn)劑，優(yōu)選將未稀釋溶液稀釋3-15倍。親水性促進(jìn)劑中表面活性劑的總濃度優(yōu)選約0.6-17wt％。當(dāng)表面活性劑的濃度低于該范圍時(shí)，通常得不到所期望的親水性促進(jìn)效果，而當(dāng)濃度高于此范圍時(shí)，導(dǎo)致了浪費(fèi)和粘度過高，可能會(huì)產(chǎn)生凝膠。不但該溶液加工不方便，而且膠凝態(tài)的親水性促進(jìn)劑不合時(shí)宜地顯示出不均勻的親水性促進(jìn)效果。而且在該溶液中，在冬天等情況的低溫下可能發(fā)生表面活性劑的沉淀和分離。如果不考慮經(jīng)濟(jì)問題，試劑不是膠凝態(tài)，也不會(huì)發(fā)生沉淀等，那么使用的親水性促進(jìn)劑其組合的表面活性劑的濃度可以高于上述范圍。
當(dāng)稀釋溶液用作親水性保持劑時(shí)，表面活性劑的總濃度只是這樣一個(gè)濃度在該濃度下，粘附在含聚硅氮烷涂布膜或二氧化硅涂層上的污垢可以被除去，而且可以保持該涂布膜的親水性。作為優(yōu)選例子，例舉親水性保持劑，其是通過用水將未稀釋溶液稀釋30-70倍制備的，并具有適當(dāng)濃度。
上述是親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑的具體制備方法，如本發(fā)明實(shí)施例采取用水將未稀釋溶液稀釋的方法。但本發(fā)明也可以采用其它的制備方法，其中構(gòu)成親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑的組分(包括表面活性劑作為主要組分)分別以必要濃度直接溶解于水中，將溶液的pH調(diào)節(jié)至4.5-7.0。用任何方法制備的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑包含于權(quán)利要求4-6的親水性保持和促進(jìn)劑中，只要組分的含量和溶液的pH滿足權(quán)利要求相應(yīng)的限制。
用作組分(A)-(C)的陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑可以是任何已知普通的表面活性劑，作為組分(A)的陰離子表面活性劑的優(yōu)選例子包括仲烷烴磺酸鹽，烷基硫酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)、聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是1-4)烷基硫酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)、α-烯烴磺酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是10-18)和烷基苯磺酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)。這些鹽是堿金屬鹽，堿土金屬鹽，銨鹽或有機(jī)胺鹽，例如含1-5個(gè)碳原子的烷醇胺鹽。這些鹽中，優(yōu)選堿金屬鹽，更優(yōu)選鈉鹽。
作為組分(B)的兩性表面活性劑的優(yōu)選例子包括椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿、烷基二甲基乙酸甜菜堿(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)和烷基二甲基胺氧化物(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)。
作為組分(C)的非離子型表面活性劑包括聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)十一烷基醇、聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)烷基醚(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)和聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)壬基苯基醚，聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)十一烷基醇中，優(yōu)選聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是8)十一烷基醇。
組分(A)-(C)表面活性劑的重量含量如上所述優(yōu)選在5-25∶0.5-20∶4-6的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在8-10∶11-13∶4-6的范圍內(nèi)，更優(yōu)選約9∶12∶5。如果作為組分(A)的陰離子表面活性劑和作為組分(B)的兩性表面活性劑的比例超過上述范圍，就增強(qiáng)了蛋白質(zhì)改性作用，容易導(dǎo)致皮膚粗糙。如果兩性表面活性劑極少，不但皮膚粗糙，而且降低了表面活性劑與涂布膜的粘合力。如果非離子型表面活性劑極少，油清潔能力就會(huì)降低，如果非離子型表面活性劑太多，清洗能力變差，容易導(dǎo)致表面活性劑長時(shí)間停留在表面上。
可以根據(jù)需要使用防腐劑作為組分(D)。即，例如當(dāng)制備未稀釋溶液等并立即使用且沒有發(fā)生溶液的分解時(shí)，沒有必要向未稀釋溶液等中加入防腐劑。未稀釋溶液中防腐劑的含量優(yōu)選為0.1-15wt％。本發(fā)明使用的防腐劑的例子包括苯甲酸鹽，異噻唑啉基防腐劑，噻唑啉基防腐劑和三嗪基防腐劑。其中，優(yōu)選苯甲酸鹽。苯甲酸鹽可以是任何一種水溶性鹽，優(yōu)選堿金屬鹽，銨鹽和有機(jī)胺鹽，更優(yōu)選鈉鹽。當(dāng)苯甲酸鹽的量較少時(shí)，容易發(fā)生溶液的分解，當(dāng)用量很大時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)的原因而不優(yōu)選。
本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑、親水性保持劑、親水性保持和促進(jìn)劑及其未稀釋溶液是水溶液，因此水用作溶劑。還可以用水來稀釋未稀釋溶液。此處使用的水可以是任何種類的水，優(yōu)選去離子水。
為了防止結(jié)冰，還可以向本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑、親水性保持和促進(jìn)劑及其未稀釋溶液中加入丙二醇，甘油，乙二醇，乙醇，異丙醇等。
以如下方法制備本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑、親水性保持劑、親水性促進(jìn)和保持劑及其未稀釋溶液將預(yù)定量的組分(A)-(D)溶解于水中，水溶液的pH調(diào)節(jié)至4.5-7.0，優(yōu)選約6，如果需要。優(yōu)選用有機(jī)酸調(diào)節(jié)水溶液的pH。作為有機(jī)酸，優(yōu)選檸檬酸。當(dāng)親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑的pH小于4.5時(shí)，會(huì)產(chǎn)生諸如皮膚粗糙和基底材料或周圍設(shè)備腐蝕的問題。當(dāng)pH超過7.0時(shí)，會(huì)產(chǎn)生溶解聚硅氮烷涂布膜的問題。因此，低于或大于上述范圍的pH都不優(yōu)選。
用本發(fā)明親水性促進(jìn)劑的處理方法是涂布含聚硅氮烷涂覆溶液并在常溫下干燥從而形成涂布膜，接著向該涂布膜施覆親水性促進(jìn)劑。涂布膜的干燥時(shí)間隨含聚硅氮烷涂覆溶液中使用的聚硅氮烷和稀釋溶劑的種類、環(huán)境溫度等而異，通常涂布后約為30分鐘或更多。親水性促進(jìn)劑的涂布方法，與防垢溶液的涂布方法相同，可以采用任何的涂布方法，例如濕布擦拭法，濕海綿擦拭法，噴涂法，流動(dòng)涂布法，輥涂法，浸涂法等。促進(jìn)劑溶液的涂覆量只需要足以覆蓋涂布膜，通常約10-50ml/m2。將親水性促進(jìn)劑涂覆過的涂布膜放置約5-15分鐘，用水洗掉親水性促進(jìn)劑，從而完成了親水性促進(jìn)處理。純水與涂布防垢涂覆液形成的涂布膜之間的接觸角因聚硅氮烷的種類而異，接觸角通常約80°。通過用本發(fā)明親水性促進(jìn)劑處理約10分鐘，主要由于涂布膜轉(zhuǎn)化成了二氧化硅，純水與涂布膜的接觸角突然從最初的接觸角約80°降低到約30-40°。將該涂層在空氣放置1-2周可以得到該接觸角。
本發(fā)明用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持劑用來在含聚硅氮烷涂布膜完全轉(zhuǎn)化成二氧化硅之前或轉(zhuǎn)化成二氧化硅之后除去粘附到含聚硅氮烷涂布膜上的污垢。因此，本發(fā)明“含聚硅氮烷涂布膜”，其字面含義包括聚硅氮烷轉(zhuǎn)化成二氧化硅之前的膜，聚硅氮烷向二氧化硅轉(zhuǎn)化過程中直到其完全轉(zhuǎn)化的膜和聚硅氮烷完全轉(zhuǎn)化成二氧化硅之后的膜。本發(fā)明用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持劑以與親水性促進(jìn)劑相同的組成構(gòu)成，組分(A)-(C)和組分(D)(如果需要)的使用比例以及溶液的pH值與親水性促進(jìn)劑的范圍相同。與親水性促進(jìn)劑相比，親水性保持劑中組分(A)-(D)的濃度較低，組分(A)-(D)的合計(jì)總含量通常在0.13-1.7wt％范圍內(nèi)。當(dāng)組分(A)-(C)的合計(jì)總含量過低時(shí)，就會(huì)降低污垢的除去效果。另一方面，即使組分(A)-(C)的合計(jì)總含量超過1.7wt％，污垢的除去效果不會(huì)變化太多，因此鑒于經(jīng)濟(jì)性的原因，含量優(yōu)選為1.7wt％或更低。通過用本發(fā)明的親水性保持劑洗掉或擦拭，可以除去污垢而又不損害二氧化硅膜的親水性，并可以恢復(fù)和保持二氧化硅涂層的固有親水性。當(dāng)陰離子表面活性劑和兩性表面活性劑的比例不在上述范圍內(nèi)時(shí)，就會(huì)增強(qiáng)蛋白質(zhì)改性作用，容易導(dǎo)致皮膚粗糙。而且當(dāng)兩性表面活性劑很少時(shí)，不但皮膚粗糙而且惡化了泡沫穩(wěn)定性，這使得清潔斜面變得不方便。另一方面，當(dāng)兩性表面活性劑太多時(shí)，導(dǎo)致清潔力降低。而當(dāng)非離子型表面活性劑很少時(shí)，就會(huì)降低油的清潔力，當(dāng)非離子型表面活性劑太多時(shí)，清洗能力變差，容易導(dǎo)致表面活性劑長時(shí)間地保留在表面上。
作為制備本發(fā)明親水性保持劑的方法，可以例舉簡單方便的方法，如上述，制備用于親水性保持和促進(jìn)劑稱作未稀釋溶液的高濃度未稀釋溶液，接著用水將未稀釋溶液稀釋例如30-70倍。除此之外，可以采用方法用水稀釋親水性促進(jìn)劑約2-25倍，當(dāng)然也可以采用另一種方法組分分別以各自的濃度溶解于水中，直接制備親水性保持劑。
本發(fā)明的親水性保持劑可以用任何方法來洗掉或擦拭掉污垢。除去污垢之后，如果需要，用水洗掉親水性保持劑。除去污垢的簡單方便的方法，例舉方法用本發(fā)明的親水性保持劑浸泡海綿或柔軟的布，用它擦拭涂布膜或含聚硅氮烷涂布膜(已轉(zhuǎn)化成二氧化硅)上污垢粘附部分，以洗去或除去污垢，接著用水洗掉親水性保持劑。與普通堿性清潔劑相比，由于本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑是中性或弱酸性的，使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生皮膚粗糙，保證了良好的加工性。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面用例子具體描述本發(fā)明，但應(yīng)理解為本發(fā)明不局限于這些例子。值得注意的是以下例子和對(duì)比例中的接觸角指的是純水的接觸角。
實(shí)施例1將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起9重量份的仲烷基磺酸鈉，12重量份的椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿，5重量份的聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)為8)十一烷基醇，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和70.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋3倍，用作親水性促進(jìn)劑。
以500r.p.m.的速度在4英寸硅片上旋涂含聚硅氮烷溶液，用時(shí)20秒，該溶液包括含量為3wt％的無機(jī)聚硅氮烷和0.12wt％的4，4’-三亞甲基雙(1-甲基哌啶)，在空氣中將硅片上的涂布膜干燥，溫度22℃，相對(duì)濕度30％R.H.，時(shí)間30分鐘。此時(shí)相對(duì)于涂布膜的接觸角是83°，厚度730，折射率為1.537。將以上的親水性促進(jìn)劑施覆到涂布膜上，將該涂布膜在22℃放置10分鐘。其后用水洗掉親水性促進(jìn)劑。干燥后與涂布膜的接觸角為33°，其厚度為730，折射率為1.528。
對(duì)比例1實(shí)施例1所述的含聚硅氮烷溶液以500r.p.m用時(shí)20秒旋涂到4英寸硅片上之后，在22℃相對(duì)濕度30％R.H時(shí)將該濕涂布膜在空氣中放置，沒有在其上施覆親水性促進(jìn)劑以使涂布膜親水化。在空氣中放置10天后，與涂布膜的接觸角變成33°。
實(shí)施例2將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起8.4重量份的仲烷基磺酸鈉，3.6重量份的椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿，5重量份的聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)為8)十一烷基醇，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和79.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋50倍，用作親水性保持劑。
將油脂涂布在實(shí)施例1得到的涂布膜上，測得的接觸角為95°。用上述親水性保持劑浸泡海綿，用濕海綿洗滌涂布膜。用水將親水性保持劑洗掉以干燥涂布膜。干燥后與涂布膜的接觸角為32°，其厚度為732，折射率為1.527。
實(shí)施例3將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起15重量份的仲烷基磺酸鈉，10重量份的椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿，3重量份的聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)為8)十一烷基醇，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和68.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋10倍，用作親水性促進(jìn)劑。
以500r.p.m.的速度歷時(shí)20秒在4英寸硅片上旋涂含量為3wt％的無機(jī)聚硅氮烷溶液(NP-140，由Clariant Japan K.K.制造)，然后在空氣中將硅片上的涂布膜干燥，溫度22℃，相對(duì)濕度30％R.H.，時(shí)間30分鐘。此時(shí)相對(duì)于涂布膜的接觸角是80°，厚度725，折射率為1.538。將以上的親水性促進(jìn)劑施覆到涂布膜上，將該涂布膜在22℃放置10分鐘。其后用水洗掉親水性促進(jìn)劑。干燥后與涂布膜的接觸角為42°，其厚度為727，折射率為1.527。
實(shí)施例4將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起10重量份的仲烷基磺酸鈉，10重量份的椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿，12重量份的聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)為8)十一烷基醇，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和64.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋70倍，用作親水性保持劑。
將油脂涂布在實(shí)施例3得到的涂布膜上，測得的接觸角為100°。用上述親水性保持劑浸泡海綿，用濕海綿洗滌涂布膜。用水將親水性保持劑洗掉以干燥涂布膜。干燥后與涂布膜的接觸角為40°，其厚度為725，折射率為1.527。
對(duì)比例2將油脂涂布在實(shí)施例3得到的涂層上，測得與涂布膜的接觸角為100°。用市售汽車車身清潔劑(Car Mypet Vega，由KAOCORPORATION制造)浸泡海綿，用濕海綿洗滌涂布膜。干燥后用干凈的廢布將白色粉末擦掉。除去油脂得到平滑表面。處理后與涂布膜的接觸角為90°，其厚度為720，折射率為1.522。
實(shí)施例5將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起10重量份的α-烯烴磺酸鈉，12重量份的烷基二甲基乙酸甜菜堿，3重量份的聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)為8)十一烷基醇，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和71.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋5倍，用作親水性促進(jìn)劑。
以500r.p.m.的速度歷時(shí)20秒在4英寸硅片上旋涂含量為3wt％的無機(jī)聚硅氮烷溶液(NP-140，由Clariant Japan K.K.制造)，然后在空氣中將硅片上的涂布膜干燥，溫度22℃，相對(duì)濕度30％R.H.，時(shí)間30分鐘。此時(shí)相對(duì)于涂布膜的接觸角是82°，厚度730，折射率為1.538。將以上的親水性促進(jìn)劑施覆到涂布膜上，將該濕涂布膜在22℃放置10分鐘。其后用水洗掉親水性促進(jìn)劑。干燥后與涂布膜的接觸角為40°，其厚度為728，折射率為1.527。
實(shí)施例6將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起10重量份的α-烯烴磺酸鈉，10重量份的烷基二甲基乙酸甜菜堿，4重量份的聚氧乙烯壬基苯基醚，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和72.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋50倍，用作親水性保持劑。
將油脂涂布在實(shí)施例5得到的涂層上，測得接觸角為100°。用以上親水性保持劑浸泡海綿，用濕海綿洗滌涂布膜。用水洗掉親水性保持劑以干燥涂布膜。干燥后與涂布膜的接觸角為42°，其厚度為732，折射率為1.527。
實(shí)施例7將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起9重量份的烷基苯磺酸鈉，12重量份的烷基二甲基胺氧化物，3重量份的聚氧乙烯壬基苯基醚，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和72.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋3倍，用作親水性促進(jìn)劑。
以500r.p.m.的速度歷時(shí)20秒在4英寸硅片上旋涂的是含量為3wt％的無機(jī)聚硅氮烷溶液(NP-140，由Clariant Japan K.K.制造)，然后在空氣中將硅片上的涂布膜干燥，溫度22℃，相對(duì)濕度30％R.H.，時(shí)間30分鐘。此時(shí)相對(duì)于涂布膜的接觸角是79°，厚度732，折射率為1.538。將以上的親水性促進(jìn)劑施覆到涂布膜上，將該濕涂布膜在22℃放置10分鐘。其后用水洗掉親水性促進(jìn)劑。干燥后與涂布膜的接觸角為48°，其厚度為730，折射率為1.527。
實(shí)施例8將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起10重量份的聚氧乙烯烷基磺酸鈉，12重量份的烷醇胺丙基甜菜堿，3重量份的聚氧乙烯烷基醚，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和71.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋50倍，用作親水性保持劑。
將油脂涂布在實(shí)施例7得到的涂布膜上，測得接觸角為98°。用以上親水性保持劑浸泡海綿，用濕海綿洗滌涂布膜。用水洗掉親水性保持劑以干燥涂布膜。干燥后與涂布膜的接觸角為45°，其厚度為732，折射率為1.527。
實(shí)施例9將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起5重量份的仲烷基磺酸鈉，5重量份的烷基磺酸銨，6重量份的椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿，6重量份的烷基二甲基乙酸甜菜堿，3重量份的聚氧乙烯(8)十一烷基醇，3重量份的聚氧乙烯壬基苯基醚，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和68.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋3倍，用作親水性促進(jìn)劑。
以500r.p.m.的速度歷時(shí)20秒在4英寸硅片上旋涂含量為3wt％的無機(jī)聚硅氮烷溶液(NP-140，由Clariant Japan K.K.制造)，然后在空氣中將硅片上的涂布膜干燥，溫度22℃，相對(duì)濕度30％R.H.，時(shí)間30分鐘。此時(shí)相對(duì)于涂布膜的接觸角是83°，厚度735，折射率為1.537。將以上的親水性促進(jìn)劑施覆到涂布膜上，將該濕涂布膜在22℃放置10分鐘。其后用水洗掉親水性促進(jìn)劑。干燥后與涂布膜的接觸角為38°，其厚度為730，折射率為1.528。
實(shí)施例10將如下相應(yīng)用量的化合物混合在一起5重量份的仲烷基磺酸鈉，5重量份的烷基苯磺酸鉀，6重量份的椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿，6重量份的烷醇胺丙基甜菜堿，3重量份的聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)為8)十一烷基醇，3重量份的聚氧乙烯烷基醚，3重量份的丙二醇，0.3重量份苯甲酸鈉和71.7重量份的水，用檸檬酸調(diào)節(jié)溶液的pH為6.0。用水將所得溶液稀釋70倍，用作親水性保持劑。
將油脂涂布在實(shí)施例9得到的涂布膜上，測得接觸角為105°。用以上親水性保持劑浸泡海綿，用濕海綿洗滌涂布膜。用水洗掉親水性保持劑以干燥涂布膜。干燥后與涂布膜的接觸角為40°，其厚度為728，折射率為1.527。
發(fā)明效果下面將描述本發(fā)明得到的效果。
(1)通過在含聚硅氮烷涂布膜上施覆本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑，該涂布膜包含聚硅氮烷如無機(jī)聚硅氮烷和在需要時(shí)使用的二氧化硅轉(zhuǎn)化催化劑，該涂布膜在極短的時(shí)間內(nèi)便顯示出親水性，因此能夠防止污垢粘附到涂布膜上。
(2)通過用本發(fā)明的親水性保持劑洗掉向二氧化硅轉(zhuǎn)化過程中粘附到含聚硅氮烷涂布膜上的污垢或者是涂布膜已經(jīng)轉(zhuǎn)化成二氧化硅之后粘附到該膜上的污垢，在不降低涂布膜親水性的情況下可從涂布膜除去污垢，并可以恢復(fù)和保持二氧化硅的固有親水性。
(3)由于本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑是中性或弱酸性的，與普通堿性清潔劑相比，加工性良好，不會(huì)發(fā)生皮膚粗糙的現(xiàn)象。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑優(yōu)選用作各種制品上的含聚硅氮烷防垢涂布膜的親水性促進(jìn)劑和親水性保持劑，所述制品例如汽車車身，有軌電車和飛機(jī)的機(jī)體，汽車輪子，建筑物的內(nèi)外裝飾，使用水并與管道系統(tǒng)相連的制品，例如抽水馬桶、廚房洗滌盆、浴室洗滌盆、浴缸、信號(hào)板、標(biāo)牌、塑料制品、玻璃制品、石材、假牙等。
權(quán)利要求
1.一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，它是一種pH值在4.5-7.0范圍內(nèi)的水溶液，含有5-25wt％的陰離子表面活性劑、0.5-20wt％的兩性表面活性劑、4-6wt％的非離子型表面活性劑以及如果需要的話一種防腐劑。
2.如權(quán)利要求1所述的用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，其中陰離子表面活性劑是選自仲烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)、聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是1-4)烷基硫酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)、α-烯烴磺酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是10-18)和烷基苯磺酸鹽(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)中的至少一種；兩性表面活性劑是選自椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜堿、烷基二甲基乙酸甜菜堿(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)和烷基二甲基胺氧化物(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)中的至少一種；非離子型表面活性劑是選自聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)十一烷基醇、聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)烷基醚(烷基中的碳原子數(shù)是8-18)和聚氧乙烯(加入的平均摩爾數(shù)是3-12)壬基苯基醚中的至少一種；防腐劑選自苯甲酸鹽、異噻唑啉基防腐劑、噻唑啉基防腐劑和三嗪基防腐劑中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑的未稀釋溶液，其中陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子型表面活性劑和如果需要的防腐劑溶解于水中，使用有機(jī)酸將溶液的pH值調(diào)節(jié)至4.5-7.0。
4.一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持和促進(jìn)劑，它是通過用水將權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的未稀釋溶液稀釋得到的。
5.一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)劑，它是通過用水將權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的未稀釋溶液稀釋3-15倍得到的。
6.一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持劑，它是通過用水將權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的未稀釋溶液稀釋30-70倍得到的。
7.一種保持或促進(jìn)含聚硅氮烷涂布膜的親水性的方法，包括步驟制備用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性保持或促進(jìn)劑的未稀釋溶液，該溶液是一種pH在4.5-7.0范圍內(nèi)的水溶液，含有5-25wt％的陰離子表面活性劑、0.5-20wt％的兩性表面活性劑、4-6wt％的非離子型表面活性劑以及如果需要的話一種防腐劑；用水將未稀釋溶液稀釋，在含聚硅氮烷涂布膜上施覆該稀釋溶液。
全文摘要
一種用于含聚硅氮烷涂布膜的親水性促進(jìn)或親水保持劑的儲(chǔ)液，由包含5－25wt％的陰離子表面活性劑、0.5－20wt％的兩性表面活性劑、4－6wt％的非離子型表面活性劑和防腐劑(如果需要)的水溶液組成，用有機(jī)酸將溶液的pH調(diào)節(jié)至4.5－7.0。用水將儲(chǔ)液稀釋3－15倍制備親水性促進(jìn)劑，用水稀釋30－70倍制備親水性保持劑。在防污涂布膜上施覆親水性促進(jìn)劑，防污膜是通過在基底上涂布含聚硅氮烷和用于轉(zhuǎn)化成二氧化硅的催化劑(如果需要)的涂覆流體形成的，因此該防污膜在短時(shí)間內(nèi)被親水化。而且，親水性保持劑用作除去粘附到防污膜上的污垢和保持涂布膜親水性的流體。
文檔編號(hào)B05D3/02GK1653153SQ0381118
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者鈴木直, 原宏, 舟山徹, 竹內(nèi)秀夫 申請(qǐng)人:克拉瑞特國際有限公司