CN101511847B - 疏水处理组合物和玻璃板 - Google Patents

Abstract

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C_aF_2a+1基团，其中a是整数，另一个R可以是SiX_3-bR¹ _b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。

Description

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C_aF_2a+1基团，a是整数， 

-其它R可以是SiX_3-bR¹ _b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。 

本发明将通过以下实施例进行说明。 

实施例1

式(I)的化合物的合成 

a)合成的第一步包括在无水介质中和无溶剂的情况下对2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷的全氟烷基化。将1.5ml(即4.4mmol)的四乙烯基硅氧烷分子引入到圆底烧瓶中，然后以2小时为间隔分三次加入7.55ml的碘代全氟己烷CF₃(CF₂)₅I(RfI)(即8当量：35毫摩尔)，其中每次与大约50mg的AIBN一起加入。使全部在氮保护气氛下在100℃回流过夜。获得了橙黄色粗制油。在该反应期间，RfI或者可以二聚 合同时形成二聚物CF₃(CF₂)₁₀CF₃作为产物，或者其质子化同时形成RfH。这些副产物随后通过用叶轮泵(pompe àpalette)干燥该反应产物而被除去。 

纯化后，获得7.9g产物，即获得的收率为84％。质子的NMR清楚地证实了获得的产物的纯度。 

碘原子的自由基还原在化学计算量的三丁基锡氢化物存在下并且通过AIBN进行催化在甲苯中实现，然后通过使产物通过二氧化硅/KF色谱柱进行纯化。 

该环的还原反应必须在惰性气氛下进行，因为三丁基锡氢化物对于环境水分是非常活性的。 

将10ml新蒸馏的或通过氧化铝柱的甲苯、7.8g的全氟烷基化的2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷引入到圆底烧瓶中，还加入70mg的AIBN。在环境温度和在氮气下对其搅拌30分钟后，穿过塞套(bouchon jupe)加入3.95ml的三丁基锡氢化物(即，1当量/碘)。随后在70℃的温度下在搅拌同时加热该圆底烧瓶过夜。 

获得的混合物为两相介质。该两相的每一相的NMR谱可以推导出仅重相包括期望产物，而较低密度相基本上包括由与甲苯的反应产生的锡衍生物。 

因此，在第一步中，这两个相将通过倾析进行分离。 

通过使该混合物通过色谱柱进行产物的纯化，该色谱柱由90重量％二氧化硅(45g)和10重量％氟化钾(KF)(5g)组成。该柱首先用2×200ml的醚进行调节，然后将溶于醚中的产物按其轮次通过该色谱柱。 

在柱中，Bu₃SnI将与KF反应以得到Bu₃SnF，其快速地与二氧化硅反应。回收在醚中的提纯产物，然后在叶轮泵上进行干燥。 

Bu₃SnI+KF_水相→Bu₃SnF↓+KI_水相

纯化后，获得4.9g被还原的全氟化环；该还原反应的产率为82％。全氟化反应的总收率为69％。 

获得的粗产物是非常浅黄色的油，其在环境温度下非常快速地结晶。 

此外，该产物不溶解于大多数的常规有机溶剂中。因此，¹H NMR谱可以在氘化THF(其对于我们的产物是非常好的溶剂)中进行测定以便监测该反应。 

b)当Si-O-Si键在碱性介质中断开时，上面获得的环在氢氧化钾存在下在醇介质中被打开，以获得直链的氟化硅氧烷化合物。这是因为，虽然该环在乙醇中是不溶解的，一旦被打开，它便溶于该溶剂中。该反应通过加入溶解氢氧化钾所必需的最低量的水和通过在40℃加热而进行。 

对将引入到反应介质中的氢氧化钾的量的最优化进行研究。 

图1和2分别表示，在氢氧化钾介质中的打开之前和之后，全氟烷基化的2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷(被称为“还原的全氟烷基化环”)的甲基的质子NMR的分析。 

图2在1.02ppm和0.80ppm处的两类信号，其分别地可以归属于在-O-Si-O-链中间的和在-O-Si-OH链的末端的甲基。 

硅-29的NMR清楚地证实该环被打开。 

空间排阻色谱法研究将使我们优化将引入到介质中的氢氧化钾的量，以获得不同尺寸的碎片。 

空间排阻色谱法通常用于聚合物的研究。在这里，我们认为我们将研究小的硅氧烷聚合物。 

与常规方法相反地，在空间排阻色谱法(其可以分离不同的高分子)中涉及的物理现象不是基于与载体的化学亲合性，而是仅仅基于分子的尺寸或更确切地是基于它们的流体动力学体积。这是因为洗脱出的分子可以或不可以渗入到由多孔珠组成的柱中，因此最小的分子被保留而最大的分子被较快速地洗脱。在该柱的出口，检测器可以合计在给定的时刻从该柱流出的高分子的数目。 

所使用的柱是G2000HXL柱，检测器是折射计，其计算出通过该柱的那些(THF+反应介质))和洗脱液(THF)之间的指数差异。使用的溶剂是流量为0.8ml/分钟的THF，该柱的温度为25℃。 

全氟化的2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷的碱水解在上 面确定的条件下(即在乙醇中和在搅拌下在40℃时用浓氢氧化钾溶液)进行。 

所考虑的水解时间为水解开始和在THF中的稀释之间的时间。 

全氟化的2，4，6，8-四甲基-2，4，6，8-四乙烯基环四硅氧烷的浓度被设定为相对于整体混合物的3重量％，对氢氧化钾的当量数(相对于氟化环的摩尔当量)进行改变： 

-2当量 

-5当量 

-10当量 

对于水解作用时间(15分钟-4小时)进行记录色谱图。用两摩尔当量的氢氧化钾打开该环的色谱图表示在图3中。在用5和10当量的氢氧化钾打开后的色谱图同样地进行记录。 

根据图3，我们注意到，在15分钟的水解作用之后，在7.8分钟处可见单个峰，其在其它水解作用时间不能检测到。它对应于密封的全氟化环，其在1h水解作用后最终被打开。 

此外，在7.9分钟、8.30分钟和9.0分钟处观察到三个主峰，我们将描绘的物种在所述时间期间随所加入的氢氧化钾的量的变化(附图4)。 

根据上面所述，具有最短保留时间的物种是最缩合的(condensées)。这使得意味着，在7.9分钟处的物种对应于具有四个硅原子的碎片(fragment)，在8.3分钟和9.0分钟处的物种相应于具有三个和两个硅原子的直链碎片。具有更长或更短的保留时间的物种相对于其它物种是可以忽略的。 

保留时间	归属
		7.8分钟	闭合环
7.9分钟	包含4个硅原子的碎片
		8.3分钟	包含3个硅原子的碎片
9.0分钟	包含2个硅原子的碎片

从图4可以得到以下结论： 

-仅仅用2当量的氢氧化钾和15分钟的水解作用，该环没有被打开；必须等待至少1小时的水解。 

-用2当量的氢氧化钾，主要的是包含4个硅原子的碎片，而用5当量，主要的是包含3个硅原子的碎片，而在10当量，主要的是包含2个硅原子的碎片。 

-用2当量的氢氧化钾，每一种碎片的量在所述时间内几乎保持不变，即使在2小时30分钟的反应后观察到缩合(condensation)开始。 

-用5当量的氢氧化钾，缩合和碎裂同时发生。这是因为该介质太碱性而使得包含4个硅原子的碎片不能保持大量，而水解时间的增加同时引起缩合反应，其因此容易得到包含3个硅原子的主要直链物种。 

因此，我们发现全氟化环的打开仅仅可以并快速地在具有不同量氢氧化钾(相对于该环)的氢氧化钾/乙醇(或异丙醇)介质中进行。它证明通过控制含醇氢氧化钾的量可以获得确定大小的直链氟化硅氧烷聚合物(2、3或4个硅原子)。 

实施例2

式(I)的化合物的其他合成 

如实施例1地，对下面表示的八乙烯基分子(称为立方(cube))的双键进行全氟烷基化。 

八乙烯基分子在环境温度和环境压力下为固体形式(粉末)。由于它在碘代全氟己烷中不可溶，因此将必须找到用于这种反应的溶剂。 

在多次试验后，注意到八乙烯基分子(octavinyle)在高温条件下仅仅可溶解于丙酮、甲苯、醚和THF中，并不溶于醇、烷烃和乙腈中。否则，全氟烷基化反应在足够高的温度下(100℃)进行，而且这些溶剂(除了甲苯，其具有110℃的沸点)具有大约50℃的沸点。具有70℃的中间沸点的THF因此被选作溶剂。 

将溶于20ml THF的2.5g八乙烯基分子引入到圆底烧瓶中，然后分三次加入13.7ml RfI(16当量)与100mg AIBN。在氮气氛下使反应混合物升到70℃过夜。 

八乙烯基分子的全氟烷基化 

在一夜反应后，在圆底烧瓶中观察到两相形成。一相为液体，其包含THF(其可以用叶轮泵容易地被除去)和另一相为更加粘稠相，不溶解于THF中。因此，在这些物种形成期间，发生了反应介质和生成相的分层(démixtion)。此外，粘稠相在高温条件下不大可溶解的。 

通过用氟化THF溶解粘稠相，和用乙醇溶解液相，该两相使用分液漏斗进行分离。 

用叶轮泵干燥这两个相中每个相后，获得11.43g粘稠相和5.89g液相。 

已经获得对应于两种不同产物的两相，使它们分别还原。这些还原反应如对于全氟烷基化环(实施例1)同样的方式来进行，即在70℃的甲苯中和在氮气氛下过夜。 

将11.4g来自粘稠相的产物引入到圆底烧瓶中，然后引入20ml甲苯。首先在搅拌下和在气密封下加热该反应，以便使产物至少部分地被溶解。随后在其中加入催化剂量的AIBN。振荡该圆底烧瓶30分钟，最后通过塞套加入5.8ml三丁基锡氢化物(即8当量)。 

随后在氮保护气氛下使该反应升到70℃过夜，获得的产物通过使它通过二氧化硅：KF柱进行纯化。 

获得4.3g纯化产物，该还原反应的产率为50％，总反应的产率为34％。 

与此相反，另一液相对于还原反应保持非活性的，并且没有显示出任何明显的Si-CH₂-CH₂-C₆F₁₃基团的质子NMR信号。我们认为该液相为RfI与溶剂(THF)的加成产物，其在自由基引发剂(如AIBN)存在下可以被打开。质子NMR和氟NMR谱很好地证实这种这种假设。 

全氟烷基化八乙烯基分子的还原 

全氟化八乙烯基分子的¹H NMR谱在氟化THF中使用氯仿毛细管(包含内标：对二甲苯)进行测定。它证实了在第一步结束时获得的粘稠相相应于全氟烷基化八乙烯基分子。 

该全氟化的总产率为34％。 

为了打开获得的立方分子，我们使用氢氧化钾与异丙醇作为溶剂，因为异丙醇的沸点大于乙醇的沸点，并因此我们可以将该反应介质加热至60℃。 

同样地，一旦被打开，全氟化立方溶解，即使初看起来它仿佛难于溶解。 

此外，我们试验了通过空间排阻色谱法监测这种打开，但它显示获得的色谱图是复杂的。这是因为该立方可以碎裂成许多不同结构的碎片，虽然具有相同的硅数目。根据对全氟化环进行的研究(实施例1)，我们认为：在介质中氢氧化钾越多，分子将越分裂。 

实施例3

对根据本发明的化合物在与在本申请的介绍部分中描述的第一代疏水涂层相同的条件下进行接枝，参考专利EP799873。 

首先，钠钙硅浮法玻璃(verre flottésilicosodocalcique)表面用二氧化铈进行磨光。它是用主要包含显微镜可见的CeO₂颗粒的磨料粉抛光该玻璃。然后为水的机械冲洗，最后通过用软化水冲洗然后干燥来完成。 

随后用在90重量％异丙醇和10重量％的在水中的0.3M HCl混合物中的0.3重量％四乙氧基硅烷(TEOS)溶液(随后称为“水解混合物”的混合物)进行上底漆(primage)。该溶液在它制备后在环境温度保持15分钟后(水解时间)进行沉积。这样，在玻璃表面上形成具有5nm平均厚度的 SiO₂层。 

随后使在上面定义的水解混合物中的不同重量浓度的各种疏水试剂(具有15分钟-1小时的水解时间)进行沉积。 

测量在处于水平位置的基材上处于均衡状态的软化水滴的接触角。 

此外，测量了前进接触角(angle d’avancée)和后退接触角(angle dereculée)，以及它们的差值(被称为滞后现象)。前进接触角和后退接触角为在倾斜表面上的液滴在它脱离之前的接触角的极限值。 

前进接触角在水滴的生长期间(体积的增大)进行评价，和后退接触角在其减小期间(它体积的缩小)进行评价。生长和减小通过使用注射器产生。 

还测量了水滴在45°和90°的玻璃板倾斜度时的脱离体积(volumes de décrochement)。脱离体积对应于这样的体积，从该体积开始该水滴自发与相对于水平被倾斜的基材相脱离。该体积与交通工具的最小速度有关，因为在挡风玻璃上的雨滴在空气流的作用下被排出。 

沉积在前述实施例中获得的化合物层。 

将它们称为环(cycle)(根据实施例1)或立方(根据实施例2)。 

作为对比，对化合物F₁₇C₈-(CH₂)₂-Si(OEt)₃(其表示现有技术的疏水层，在后面被称为X)进行评价。 

a)全氟化环

根据在空间排阻色谱法中获得的结果，该全氟化环在乙醇中被打开(对于不同氢氧化钾量)。因此对于以下量的氢氧化钾(在乙醇中)和水解时间进行沉积： 

-2当量和1小时水解 

-5当量和15分钟水解 

-10当量和15分钟水解 

结果记录在以下表中。疏水试剂的浓度用重量百分率表示。 

分子	θ水	θ前进/θ后退   滞后现象	在45°和90°的   脱离体积(μl)
				3％环  2当量KOH  乙醇	98.9°±1.4°	108°/84°24°	14.5/9.5
3％环  5当量KOH  乙醇	107.4°±0.7°	118°/98°20°	10.2/7.4
				3％环  10当量KOH  异丙醇然后中和	105.9°±0.9°	113°/95°18°	6.3/3.2
3％X	108.0°±0.9°	118°/81°37°	18.9/10.5

全氟化环涂层的表征 

注意到，用于包含10当量的氢氧化钾的涂层的溶液是在异丙醇中进行制备的。这是因为，在乙醇中，碎片不是充分可溶解以在玻璃上获得满意的接枝。 

此外，该溶液用相对于氢氧化钾0.5当量的HCl进行中和。这是因为，缺少中和时，该反应介质太碱性：这时，对在玻璃表面上的接枝是不利的。 

根据上表，该基材显示出令人满意的与水的接触角和比使用标准的全氟硅烷获得的脱离体积更小的脱离体积。最好的结果是当氢氧化钾的当量数等于10时得到，它对应于氟化硅氧烷二聚物。 

b)全氟化立方(cube perfluoré)

该全氟烷基化八乙烯基分子(立方)在60℃的异丙醇中被打开后进行接枝15分钟，所述异丙醇具有不同量的氢氧化钾： 

-2当量 

-5当量 

-7当量 

-10当量 

因为在立方中的张力大于在环中的张力，为了打开，使用2当量的氢氧化钾仅仅需要15分钟。 

在不同量的氢氧化钾存在下，用全氟化八乙烯基分子制得的涂层的特征总结于下表中： 

分子	θ水	θ前进/θ后退   滞后现象	在45°和90°的   脱离体积(μl)
				3％立体  2当量KOH	109.3°±0.3°	116°/85°31°	19.5/12.5
3％立体  5当量KOH	109.3°±0.3°	120°/98°22°	17.5/11.5
				3％立体  7当量KOH	109.2°±0.3°	119°/99°20°	15.5/10.5
3％立体  10当量KOH	103.8°±0.3°	112°/95°17°	12.5/7.5
				3％X	108.0°±0.9°	118°/81°37°	18.9/10.5

全氟化立方的涂层的表征 

与水的接触角是令人满意的，具有大约110°。 

脱离体积与被引入到溶液中的氢氧化钾的量成反比。当该立方是在不太碱性的介质中时，碎片可以具有非常可变的大小。因此，一旦该分子被接枝，涂层可以显示出一定的不均匀性，导致高脱离体积。然而，它们仍然小于现有技术的脱离体积。最好的结果是当氢氧化钾的当量数等于10时得到，其可能对应于包含两或三个单元的聚硅氧烷。 

实施例4

疏水层被沉积在二氧化硅下层上，该下层表面处于如在本申请前文 中提到活性状态中，参考申请WO2005/084943。 

它涉及通过等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)方法沉积在钠钙硅浮法玻璃上的硅氧层，并且在其上重新产生5nm的均方根粗糙度，即大约在沉积疏水层前最多一个小时，优选地最多在之前15分钟和特别优选地最多在之前5分钟。 

均方根粗糙度在二氧化硅下层上通过使其经受用与氧结合的氟化气体(如C₂F₆)的等离子体处理产生。 

该溶液的沉积通过擦拭而不用磨光或上底漆，使用与用于在平面表面上沉积(实施例3)相同的氟化立方或氟化环的溶液来进行。 

进行三次沉积，其特征总结于下表中： 

-1：3％X(在异丙醇∶HCl(90∶10)混合物中)+15分钟水解 

-2：3％全氟化环与2当量的氢氧化钾(在异丙醇中)+1小时在40℃的水解 

-3：3％全氟化立方与5当量的氢氧化钾(在异丙醇中)+15分钟分钟在60℃的水解 

分子和浓度	θ水	在45°和90°的脱离体积(μl)
			3％环  2当量KOH  异丙醇	121.5°±2.0°	26/11
3％立体  5当量KOH  异丙醇	109.7°±1.3°	29/16
			3％X	109.7°±1.3°	32/18

在粗糙面上的“硅氧烷”涂层的表征 

可以进行以下观测： 

该立方分子，由于它的大小，具有高空间位阻；这是为什么它一旦打开其进行接枝比环状分子或参照X更差。 

该立方分子和环分子，当它们接枝时，使粗糙度变平。因此，它们的脱离体积比X的脱离体积更好，X由于其大小不能足够好地填充凹陷 处。第一目的达到了。 

最后，可以注意到，该环状分子的与水接触角是优异的。 

使用根据本发明的聚硅氧烷涂层，在挡风玻璃上的水滴的自发排出将在比使用现有技术的氟化硅烷涂层更低的速度进行。因此，擦拭将更不频繁，以及由其产生的机械应力更少。这有利于改善该涂层的耐用性。 

Claims (18)

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C_aF_2a+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。

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