本发明专利技术提供了具有交联聚(乙烯醇)(PVA)和二氧化硅纳米颗粒多层涂层的制品。更具体地，提供了包括基底和附接至该基底的多层涂层的制品。所述多层涂层包括第一交联聚(乙烯醇)(PVA)层和第一二氧化硅层。所述第一交联PVA层为所述多层涂层的最外层。所述第一二氧化硅层包含被布置为形成连续的三维多孔网络的多个酸烧结互连二氧化硅纳米颗粒。所述PVA和二氧化硅纳米颗粒多层涂层可用于广泛种类的基底上，并且趋于耐湿和耐干磨耗、耐刮痕和耐撞击。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了具有交联聚（乙烯醇）和二氧化硅纳米颗粒多层涂层的制品和制备 该制品的方法。
技术介绍
酸烧结纳米二氧化硅涂层已通过将纳米级颗粒的水性胶态悬浮液酸化至小于 5 (例如2-3)的pH来进行制备。此类二氧化硅纳米颗粒涂层包括例如描述于共同拥有的 美国专利申请公布2011/0033694 (Jing等人）和2010/0035039 (Jing等人）以及共同拥 有的国际申请公布W0 2012/064646(Riddle等人）、W0 2011/139573(Pett等人）和TO 2012/047422(Hebrink等人）中的那些。在2-3的pH下，颗粒具有少量净电荷或不具有净 电荷，并因此可聚集和熔融。在干燥时，颗粒在远低于非酸化所需的温度下烧结。结果为硬 多孔亲水性涂层，其可施加至各种基底。干燥污垢和粉尘相对于常见玻璃或聚合物基底表 现出对纳米二氧化硅涂布的表面的减小的粘附力，并且纳米二氧化硅涂布的表面具有防雾 和防垢特性。虽然酸烧结纳米二氧化硅涂层已示出对湿气和UV光具有可接受的稳定，但它 们对于一些应用不具有足够的冲击和/或耐磨性。
技术实现思路
本专利技术提供了具有基底和附接至该基底的多层涂层的制品。更具体地，多层涂层 包括第一交联聚（乙烯醇）（PVA)层和第一二氧化硅层。第一交联PVA层为多层涂层的最 外层。二氧化硅层包含被布置为形成连续的三维多孔网络的多个酸烧结互连二氧化硅纳米 颗粒。多层涂层可用于广泛种类的基底上，并且趋于耐湿和耐干磨耗、耐刮痕和耐冲击。 在第一方面，提供了一种制品，该制品包括（a)基底和（b)附接至该基底的多层涂 层。多层涂层包括（i)第一交联聚（乙烯醇）（PVA)层，该第一交联聚（乙烯醇）（PVA)层 为多层涂层的最外层；和（ii)第一二氧化硅层，该第一二氧化硅层设置在基底的表面和最 外侧交联PVA层之间。第一二氧化硅层包含被布置为形成连续的三维多孔网络的多个酸烧 结互连二氧化娃纳米颗粒。 在第二方面，提供了一种制备制品的方法。该方法包括（a)提供基底以及（b)将 多层涂层附接至该基底。该附接包括（i)形成第一交联聚（乙烯醇）（PVA)层，该第一交联 聚（乙烯醇）层为多层涂层的最外层；以及（ii)形成第一二氧化硅层，该第一二氧化硅层 设置在基底的表面和最外侧交联PVA层之间。【附图说明】 图1A为未进行二氧化硅纳米颗粒的酸烧结而形成的比较例二氧化硅层的透射电 子显微图。图1B为使用酸烧结的二氧化硅纳米颗粒形成的示例性二氧化硅层的透射电子 显微图。 图2为基底上两层的多层涂层的不意性不意图。 图3为基底上二层的多层涂层的不意性不意图。 图4为基底上四层的多层涂层的不意性不意图。 虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各个实施例，但还可以想到其它 的实施例，如在【具体实施方式】中所指出的。【具体实施方式】 本专利技术提供了具有附接至基底的多层涂层的制品。更具体地，该制品包括基底、第 一交联聚（乙烯醇）（PVA)层和第一二氧化硅层，该第一交联聚（乙烯醇）层为多层涂层的 最外层，该第一二氧化硅层设置在基底的表面和第一交联PVA层之间。第一二氧化硅层包 含被布置为形成连续的三维多孔网络的多个酸烧结互连二氧化硅纳米颗粒。多层涂层可用 于广泛种类的基底上，并且趋于耐湿和耐干磨耗、耐刮痕和耐冲击。 通过端点表述的任何数值范围意在包括该范围的端点、该范围内的所有数以及该 范围内的任何较窄的范围（例如，1至5包括1、1. 5、2、2. 75、3、3. 8、4和5)。除非另外指明， 否则说明书和实施例中所使用的所有表达数量或成分、性质量度等的数值在一切情况下应 理解成由术语"约"修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和附加实施例列表 中列出的数值参数可以随本领域的技术人员使用本专利技术的教导内容寻求获得的期望特性 而变化。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施例 的范围内，至少应该根据所记录的数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个 数值参数。 对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定 义，否则整个申请应以这些定义为准。 术语表 在整个说明书和权利要求书中使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可能 仍然需要作一些解释。应当理解，如本文所用： 术语"一个（种）"和"该"与"至少一个（种）"可互换使用，意指一个（种）或 多个（种）所描述的要素。 术语"和/或"意指任一者或两者。例如，表达"A和/或B"意指A、B，或A和B的 组合。 术语"涂料组合物"是指包含这些组分（例如，PVA、二氧化硅纳米颗粒、溶剂、添加 剂等）的溶液或分散体，该组分适于作为涂层施加至基底的主表面上，施加于存在于基底 上的另一涂料组合物上，或施加于存在于基底上的层上。 术语"层"是指一种涂料组合物，该涂料组合物已施加于基底的主表面上，或施加 于基底上的另一层上，并且是指在干燥工艺之后保留的组分。 术语"流体层"是指一种涂料组合物，该涂料组合物在进行干燥工艺之前已施加于 表面上，例如施加于基底的主表面上或施加于基底上的另一流体层上。 术语"最外层"是指多层涂层的最上层，S卩，距基底的主表面最远的层，在该基底上 施加多层涂层。 术语"PVA"是指聚（乙烯醇）、其衍生物、以及聚（乙烯醇）和其衍生物的混合物。PVA或其衍生物的水解度为50%至100%，或70%至100%，或85%至100%。例如，PVA可 包含至多50%的聚乙酸乙烯酯。 术语"PVA层"是指包含50重量％或更多的PVA的层。 术语"交联PVA"是指已通过任何合适手段（包括使用交联剂）进行交联的PVA。 术语"最外层"是指多层涂层的最上层，S卩，距基底的主表面最远的层，在该基底上 施加多层涂层。 术语"最外侧交联PVA层"是指包含聚（乙烯醇）（PVA)的多层涂层的最外层，并 且与术语"第一交联PVA层"可互换使用。顶部交联PVA层包含交联PVA。 术语"酸烧结二氧化硅纳米颗粒"意指这样的二氧化硅纳米颗粒，该二氧化硅纳米 颗粒已经受pKa小于3. 5的酸而酸化至某一pH，使得二氧化硅纳米颗粒的分散体具有2至 5范围内的pH。通常，二氧化硅的热烧结需要约1400-1700°C的熔点温度的约70%的温度， 然而，酸烧结二氧化硅纳米颗粒可替代地通过酸进行化学烧结。任选地，酸烧结二氧化硅纳 米颗粒在涂覆制品的干燥/固化工艺期间还暴露于高达约120°C的温度。 术语"二氧化硅层"是指包含75重量％或更多的二氧化硅纳米颗粒的层。二氧 化硅纳米颗粒优选地为酸烧结二氧化硅纳米颗粒，然而二氧化硅纳米颗粒不要求进行酸烧 结。 术语"中间层"是指多层涂层的一个层，该层位于多层涂层中的任何位置，作为距 基底的主表面的最远层除外，即，中间层不是顶（即，最外侧）层。相反，中间层设置在顶层 和基底之间。在一些实施例中，中间层位于顶层和附接至基底的主表面的层之间，而在其它 实施例中，中间层作为底层附接至基底的主表面。 术语"底层"是指多层涂层中附接至基底的主表面的层。如果底层配置成有助于 将另一层粘附至基底，则其通常称为底漆层。充当底漆的底层优选地包含酸烧结二氧化硅 纳米颗粒。第一二氧化硅层通常为底本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制品，所述制品包括：a.基底，和b.附接至所述基底的多层涂层，所述多层涂层包括i.第一交联聚(乙烯醇)(PVA)层，所述第一交联聚(乙烯醇)层为所述多层涂层的最外层；和ii.第一二氧化硅层，所述第一二氧化硅层设置在所述基底的表面和所述最外侧交联PVA层之间，所述第一二氧化硅层包含被布置为形成连续三维多孔网络的多个酸烧结互连二氧化硅纳米颗粒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·B·阿姆斯特朗，J·A·里德尔，K·金达尔，S·J·卡彭特，G·W·拉施曼辛，W·R·达德利，J·T·彼得林，景乃勇，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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