涂料溶液制造技术

一种组合物，所述组合物包含：（ｉ）包含液体载体和至少一种表面张力降低剂的涂料溶剂；和（ｉｉ）溶解于所述涂料溶剂中的成膜部分。还描述了使用所述组合物的方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的参考该申请基于并要求2002年7月19日提交的美国临时申请60/397,057的优先权。
技术介绍
在溶液涂装方法中，将包含待涂布于表面的材料(成膜部分)的溶液(涂料溶液)涂布到表面上而形成材料层。通常涂料溶液由成膜部分和不构成涂层的挥发性组分(挥发物)组成。所述挥发物通常包含涂层的溶剂(液体载体)，并且还可包含赋予涂料溶液各种需要特性和/或用于形成均匀的成膜部分层的其他组分。成膜部分可包含涂装完成后保留在涂装物品表面的任何化合物或混合物。成膜部分可化学键合于表面(例如通过与一种或多种表面物质反应)或可作为物理吸附层附着于表面(例如通过静电力)。可涂布于表面的成膜部分的实例包括覆盖于表面防止表面机械损伤的保护性涂层和光反应性染料涂层(例如在制造可读CD的过程中沉积于盘上的涂层)。溶液涂装方法包括将涂料溶液的均匀涂层涂布于涂装表面并蒸发或用其他方式除去挥发物来进行。为了通过溶液涂装方法满意地获得均匀的涂层，成膜部分应当对涂布的表面具有亲和力。必须选择具有足够的溶剂化成膜部分的能力的载体，以便在挥发物蒸发过程中形成均匀涂层，并且所沉积的成膜部分具有所需厚度。应当理解许多本领域已知的技术可用于进行溶液涂装方法，其实例之一是旋涂。采用旋涂在表面涂布成膜部分层的实例可见于生产用于光学记录数字信息的数据存储盘(光学记录介质)的一个工艺步骤中。在透明盘的一面应用了包含光反应性染料的涂层作为记录介质的光反应性组分。当盘绕垂直于盘面的旋转轴旋转时，可通过将包含染料的溶液(涂料溶液)涂布到盘的一面制备适合的染料层，从而均匀分布涂料溶液。在继续旋转的同时，涂料溶液的挥发性组分从涂料溶液的涂层中蒸发，剩下附着于盘面的均匀的染料层。在旋涂染料层以在光学记录介质上形成记录材料的过程中，控制均匀适当的染料层形成的因素为本领域所知，例如见述于Shinkai的美国专利6,383,722以及Umehara的美国专利5,855,979。通常在涂装表面均匀涂布涂料溶液，并在蒸发涂料溶液的挥发性组分期间适当地扰动初期染料层而得到均匀的染料层。而涂料溶液的均匀涂层则通常在以最初速率旋转盘的同时，在盘面上涂布过量的涂料溶液获得。角动量将涂料溶液分布在整个盘上，得到涂料溶液的均匀涂层，并将过量的溶液甩离盘。为了在溶剂蒸发的同时得到均匀的涂层，随着蒸发的进行，旋转速率逐级增加。在整个旋涂操作中，盘所处的环境温度适合蒸发涂料溶液的液体载体。通常在旋涂方法中，选择盘的初始旋转速率，以在涂布涂料溶液后，在盘上残留所需厚度的涂料溶液。当溶剂蒸发时，由所需的涂层厚度以及涂料溶液的性质(例如染料溶解的浓度以及液体载体的挥发性)确定时间和角速率。应当理解如以上参考出版物所详细描述，在制备光学记录盘的方法中，也可加入其他层(例如反光层和保护层)以制备成品盘。溶解成膜部分的涂料溶液的液体组分(液体载体)的性质可影响最终涂层的均匀性。应当理解选择液体载体必须考虑的因素包括液体载体中可溶解的成膜部分的量、掺入了液体载体的涂料溶液润湿涂装表面的能力以及液体载体的挥发性。还应当考虑液体载体的任何组分溶胀或局部溶解待涂装基材表面的倾向。为了得到均匀的涂层，涂料溶液的组分都不能溶涨或溶解涂装表面。应当理解当涂料溶液中的成膜部分的浓度增加时，可形成较厚的涂层。还应当理解当成膜部分的浓度接近涂料溶液的饱和状态时，少量液体载体的蒸发将导致固体成膜部分从溶液中沉淀，从而产生不均匀的涂层。最好是液体载体的挥发性不应使得在待涂装表面形成涂料溶液层时涂层部分发生沉淀。但是，液体载体必须有足够的挥发性，以便在涂料溶液分布于待涂装表面之后的短时间内可被除去，减少每件的周期时间。周期时间在大批量涂装操作中是一个重要的考虑因素。如美国专利6,383,722(简化成’722专利)中所示，涂料溶液的表面张力影响必须涂布于涂装表面以在表面制备涂料溶液的均匀涂层的溶液的体积。当涂料溶液的表面张力下降时，其润湿涂装表面的能力增加，因此需要较少过量的涂料溶液涂布于表面以确保形成均匀涂料溶液涂层。因此，由于需要较少过量的涂料溶液，在该部分工艺中较少溶液被“甩出”和被“浪费”。此外，对于给定的初始旋转速率，较低表面张力的涂料溶液在涂装表面展开更快，这同样减小了每件的周期时间。在光学存储介质的制备中必须选择润湿涂装表面的溶液，使得该溶液不会溶解或者溶胀或者化学腐蚀所述表面，而这种表面损坏可导致数据的读写操作中不良的光学性能。当在表面涂布成膜部分层时，其他需要考虑的因素包括涂料溶液流入并用成膜部分填充带图案的表面(例如表面的“凹坑”、“凸点”和“凹槽”)，从而得到“带图案”的表面涂层的能力。’722专利描述的由成膜部分填充的带图案表面的一个实例是可写CD上的记录凹槽。应当理解上述考虑因素可适用于各种溶液涂装方法。需要的是具有以下特性的涂料溶液a)在各种表面上的低表面张力；b)强的溶解成膜部分的能力；c)良好的“凹槽填充”能力和d)足够的挥发性，由此提供一种涂装表面所需的涂装时间和涂装量最小的涂料溶液。专利技术概述本专利技术提供了一种涂料溶液，所述涂料溶液包括(i)包含液体载体和至少一种可溶混的表面张力降低氟碳化合物；和(ii)溶于其中的成膜部分。本专利技术还提供了一种在表面涂布涂层的方法，所述方法包括将涂装表面与包含成膜部分、液体载体和至少一种氟碳化合物表面张力降低部分的本专利技术的涂料组合物接触优选所述涂料组合物的液体载体包含选自具有大约3至大约7个碳原子和大约1至大约13个氟原子的一种或多种氟化醇。最优选为选自2，2，3，3-四氟-1-丙醇和2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇的一种或多种液体载体。优选所述涂料组合物的表面张力降低氟碳化合物包含选自1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)和1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)的一种或多种氟碳化合物。优选的组合物包含(i)包含最高可达大约90％体积的液体载体，同时掺混有大约1％体积至大约75％体积的表面张力降低氟碳化合物的涂层溶剂；和(ii)溶于所述涂层溶剂中的最高可达大约10％重量的成膜部分。将在以下的说明书和权利要求书中指出本专利技术的其他特征，这些特征举例说明了本专利技术的原理以及目前考虑的最好实施方法。附图简述附图说明图1是用于本专利技术涂料组合物中的各种组分的蒸发速率图。专利技术详细描述用包含成膜部分的涂料溶液均匀涂装于各种表面，然后从该涂层中蒸发溶液的液体载体，使得剩下基本一致的均匀覆盖于表面的成膜部分，由此在各种表面上涂布涂层。这种涂装方法的实例包括但不限于在用于存储数字信息的光学存储介质的生产中，将润滑剂浸涂于磁硬盘上，以及将光活性染料旋涂于光学透明盘的表面。光学存储介质的实例有商品DVD-R和CD-R数据存储盘。从最简单的概念来看，旋涂包括将涂料溶液涂布于以一定角速率旋转的表面，从而在表面上形成涂料溶液的均匀薄层，并蒸发涂料溶液的挥发性成分(挥发物)，在表面剩下成膜部分层。在旋涂方法中，通常在挥发物的蒸发过程中，提高涂装表面的角速率以确保形成于表面的成膜部分层均匀一致。如上所述，可通过在光学可写数据存储盘(光学记录介质)的生产中作为光反应性组分的染料层的涂布方法来举例说明旋涂方法。本领域已知(例如Shinkai的美国专利6,383本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，所述组合物包含：（１）包含液体载体和至少一种氟碳化合物表面张力降低剂的涂料溶剂；和（２）溶解于所述涂料溶剂中的成膜部分。

【技术特征摘要】
US 2002-7-19 60/397,057;US 2003-7-18 10/622,5231.一种组合物，所述组合物包含(1)包含液体载体和至少一种氟碳化合物表面张力降低剂的涂料溶剂；和(2)溶解于所述涂料溶剂中的成膜部分。2.权利要求1的组合物，其中所述氟碳化合物为具有至少一个连接于其碳原子的氟原子的含大约3个至大约8个碳原子的直链、支链或环状饱和或不饱和脂族化合物。3.权利要求1的组合物，其中所述液体载体包含一种或多种选自具有大约3个至大约7个碳原子和大约1个至大约13个氟原子的醇的氟化醇。4.权利要求2的组合物，其中所述氟碳化合物选自1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)、1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)及其混合物。5.权利要求1的组合物，其中所述涂料溶剂包含(i)最高可达大约99％体积的液体载体；和(ii)大约1％体积至大约75％体积的所述氟碳化合物表面张力降低剂；并且其中所述涂料溶剂溶解了最高可达大约10％重量的成膜部分。6.权利要求5的组合物，其中所述液体载体为2，2，3，...

【专利技术属性】
技术研发人员：GA希亚，RR辛，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]