JP2011526835A - パーフルオロ化合物を必要としない、またはフッ素を含まない、超疎水性エアロゲル - Google Patents
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Abstract
Description
(政府の権利)
本発明は、Sandia CorporationとU.S. Department of Energyとの間の契約番号DE−AC04−94AL85000、およびU.S. Air Force Office of Scientific Researchより授与されたFA9550−06−C−0033の下で、開発された。米国政府は、本発明において一定の権利を有する。
本出願は、2008年6月30日に出願された米国仮特許出願第61/077,145号からの優先権を主張し、この仮特許出願は、その全体が本明細書により参考として援用される。
本発明の主題は、保護コーティングに、より具体的には超疎水性コーティングに関する。
近年、防衛関連の腐食コストが、年間米国防衛費総額の約7%を超えるものと見積もられており、腐食関連コスト推定額の約20%が、鋼構造体におけるさび落とし(scraping)および再塗装に関連している。これらの驚くほどのコストが鋼の腐食から来ているため、従来のコーティングよりも性能が優れている可能性のある多機能コーティングを開発する途方もなく大きなニーズが存在する。例えば、撥水性の疎水性表面を作り出すことが、金属構成部分のための腐食抑制の分野において、および衣服の化学および生物学剤防護の分野においても、また多くの他の用途において巨大な可能性を有している。耐食性材料を達成するための多くの様々な取組みが試みられている。例えば、耐食性材料を作るために、金属構成部分上に2層コーティングを形成することができる。2層コーティングは、水および/または塩イオンがコーティング表面に浸透するのを防止するために使用される、疎水性下部層と、疎水性もしくは超疎水性表層とを含むことができる。しかし、大部分の超疎水性コーティングは、環境に優しくない恐れがあるフッ素を含有し、また製造するのに費用効果的ではない可能性がある。
種々の実施形態により、超疎水性コーティングを調製する一方法が存在する。この方法は、第1の溶媒、少なくとも1種のアルコキシシラン前駆体、水および酸を使用して形成される超高水分含量酸触媒作用によるポリシリケートゲルを提供するステップであり、このポリシリケートゲルが、表面官能基を有するシリカ粒子の三次元網目および多数の孔を含むことができ、この多数の孔内に流体が配置され、この流体が第1の溶媒、アルコキシシランの酸触媒作用加水分解の1種または複数の反応生成物および未反応材料を含むステップを含むことができる。この方法はまた、このポリシリケートゲルの多数の孔内に存在する第1の溶媒を、第1の溶媒と不混和性である第2の溶媒で置き換えるステップと、表面官能基を、シリル化剤を使用し誘導体化して、表面誘導体化ポリシリケートゲルを形成するステップとを含むこともできる。この方法はさらに、第3の溶媒中において表面誘導体化ポリシリケートゲルのコーティング溶液を形成するステップと、このコーティング溶液を基材表面に塗布して、超疎水性コーティングを形成するステップとを含むことができる。
ここで、その例が付属の図面中に例示されている、本実施形態を詳細に参照する。可能な箇所ではどこでも、図面全体にわたって同一の参照番号は、同一もしくは同様な部分を指すのに使用されるであろう。
超疎水性コーティングの形成
Claims (21)
- 超疎水性コーティングを調製する方法であって、
第1の溶媒、少なくとも1種のアルコキシシラン前駆体、水および酸を使用して形成される超高水分含量酸触媒作用によるポリシリケートゲルを提供するステップであり、該ポリシリケートゲルが、表面官能基を有するシリカ粒子の三次元網目、および多数の孔を含み、該多数の孔内に流体が配置され、該流体が該第1の溶媒、該アルコキシシランの酸触媒作用加水分解の1種または複数の反応生成物および未反応材料を含むステップと、
該ポリシリケートゲルの該多数の孔内に配置される該流体を、該第1の溶媒と不混和性である第2の溶媒で置き換えるステップと、
該表面官能基を、シリル化剤を使用し誘導体化して、表面誘導体化ポリシリケートゲルを形成するステップと、
第3の溶媒中において該表面誘導体化ポリシリケートゲルのコーティング溶液を形成するステップと、
該コーティング溶液を基材表面に塗布して、超疎水性コーティングを形成するステップと
を含む方法。 - 超高水分含量酸触媒作用によるポリシリケートゲルを提供する前記ステップが、水 対 アルコキシシラン前駆体のモル比が約10〜約80の範囲にあるように、前記第1の溶媒、少なくとも1種のアルコキシシラン前駆体、水および酸を使用して該ポリシリケートゲルを形成するステップを含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。
- 前記アルコキシシラン前駆体が、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、クロロプロピルトリメトキシシラン、ブロモプロピルトリメトキシシラン、ヨードプロピルトリメトキシシランおよびクロロメチルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシランならびに1,2−ビス(トリエトキシシリル)エタンからなる群から選択される1種または複数のシラン化合物を含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。
- 前記ポリシリケートゲルの前記多数の孔内に配置される前記流体を、第2の溶媒で置き換える前記ステップが、
(a)前記超高水分含量酸触媒作用によるポリシリケートゲルを砕いて、破砕ゲルを形成するステップと、
(b)該破砕ゲルに第2の溶媒を添加し、約40℃〜約60℃の範囲にある温度で少なくとも約30分間保持するステップと、
(c)該破砕ゲルから、過剰な該第2の溶媒および該第1の溶媒を除去するステップと、
(d)ステップbおよびcを、少なくとも1回繰り返すステップと
を含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。 - 前記表面官能基を、シリル化剤を使用し誘導体化して、表面誘導体化ポリシリケートゲルを形成する前記ステップが、
前記ポリシリケートゲルにシリル化剤を徐々に添加するステップであり、該シリル化剤が、トリメチルクロロシラン、トリクロロメチルシラン、トリクロロオクチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、および少なくとも1つの疎水性リガンドを含む任意の反応性シランの1種または複数を含むステップと、
該ポリシリケートゲルを、約40℃〜約60℃の範囲にある温度でシリル化剤中において約6時間〜約10時間貯蔵して、表面誘導体化ポリシリケートゲルを形成するステップと、
過剰の該シリル化剤を除去するステップと
を含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。 - 第3の溶媒中において前記表面誘導体化ポリシリケートゲルのコーティング溶液を形成する前記ステップが、
該表面誘導体化ポリシリケートゲルを前記第2の溶媒で洗浄するステップと、
該表面誘導体化ポリシリケートゲルを第3の溶媒で少なくとも2回洗浄するステップと、
該表面誘導体化ポリシリケートゲルに該第3の溶媒を添加して、コーティング溶液を形成するステップと
を含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。 - 前記第3の溶媒が、前記第1の溶媒と同じである、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。
- 前記コーティング溶液を基材表面に塗布する前記ステップが、浸し塗り、はけ塗り、ローラ塗り、吹付け塗り、スピンコーティング、キャスティングおよび流し塗りの少なくとも1種を使用して該コーティング溶液を塗布するステップを含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。
- 前記基材表面が、金属、シリコンウエハ、ガラス、セラミック、プラスチックおよび布の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の超疎水性コーティングを調製する方法。
- 基材構成部分と、
該基材構成部分を覆って配置された1層または複数の超疎水性コーティングであり、超高水分含量酸触媒作用によるポリシリケートゲルを含み、該ポリシリケートゲルが、シリル化剤により誘導体化された表面官能基を有するシリカ粒子の三次元網目、および多数の孔を含む1層または複数の超疎水性コーティングと
を備える超疎水性デバイスであって、
該1層または複数の超疎水性コーティングの少なくとも1層が、少なくとも約150°の水接触角および約1°未満の接触角ヒステリシスを有する超疎水性デバイス。 - 前記基材構成部分が、金属、シリコンウエハ、ガラス、セラミック、プラスチックおよび布の少なくとも1つを含む、請求項10に記載の超疎水性デバイス。
- 前記シリル化剤が、トリメチルクロロシラン、トリクロロメチルシラン、トリクロロオクチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、および少なくとも1つの疎水性リガンドを含む任意の反応性シランの1種または複数を含む、請求項10に記載の超疎水性デバイス。
- それぞれの前記1層または複数の超疎水性コーティングが、約0.2μm〜約3μmの範囲にある厚さを有する、請求項10に記載の超疎水性デバイス。
- 前記1層または複数の超疎水性コーティングの少なくとも1層が、水環境における、防氷コーティング、防曇コーティング、抗菌コーティング、耐汚染性コーティング、および摩擦抵抗低減コーティングの少なくとも1つとして使用される、請求項10に記載の超疎水性デバイス。
- 前記1層または複数の超疎水性コーティングの少なくとも1層が、約1800時間以上の間、腐食に耐える、請求項10に記載の超疎水性デバイス。
- 少なくとも1つの領域を含む表面と、
該少なくとも1つの領域を覆って配置された超疎水性コーティングであり、超高水分含量触媒作用によるポリシリケートゲルを含み、該ポリシリケートゲルが、シリル化剤により誘導体化された表面官能基を有するシリカ粒子の三次元網目、および多数の孔を含む超疎水性コーティングと
を備える物品であって、
該超疎水性コーティングが、少なくとも約150°の水接触角、および約1°未満の接触角ヒステリシスを有する物品。 - 前記シリル化剤が、トリメチルクロロシラン、トリクロロメチルシラン、トリクロロオクチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、および少なくとも1つの疎水性リガンドを含む任意の反応性シランからなる群から選択される、請求項16に記載の物品。
- 前記超疎水性コーティングが、約0.2μm〜約3μmの範囲にある厚さを有する、請求項16に記載の物品。
- 前記超疎水性コーティングが、約1800時間以上の間、腐食に耐える、請求項16に記載の物品。
- 前記超疎水性コーティングが、水環境における、防氷コーティング、防曇コーティング、抗菌コーティング、耐汚染性コーティング、および摩擦抵抗低減コーティングの少なくとも1つのために使用される、請求項16に記載の物品。
- アンテナ、窓、自動車、航空機、建物、布地、ボート、部分的および/または完全に水没した水中構造体の少なくとも1つを備える、請求項16に記載の物品。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110042267A (ko) | 2008-06-30 | 2011-04-26 | 에스티씨. 유엔엠 | 내구성 폴리머-에어로겔 기재의 초소수성 코팅:복합 재료 |
KR20110042268A (ko) * | 2008-06-30 | 2011-04-26 | 에스티씨. 유엔엠 | 과불소 화합물을 필요로 하지 않거나 어떠한 불소를 포함하지 않는 초소수성 에어로겔 |
EP2346678B1 (en) | 2008-10-07 | 2017-10-04 | Ross Technology Corporation | Spill resistant surfaces having hydrophobic and oleophobic borders |
CA2796305A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-22 | Ross Technology Corporation | Plunger and methods of producing hydrophobic surfaces |
KR101187653B1 (ko) | 2010-07-20 | 2012-10-05 | 한국과학기술연구원 | 초소수성 표면 제조 방법 |
CN102453465B (zh) * | 2010-10-27 | 2014-09-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种粘附型超疏水材料及其制备方法 |
BR112013021231A2 (pt) | 2011-02-21 | 2019-09-24 | Ross Tech Corporation | revestimentos super-hidrofóbicos e oleofóbicos com sistemas ligantes de baixo voc |
US9675994B2 (en) | 2011-06-01 | 2017-06-13 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Superhydrophobic coatings and methods for their preparation |
US9217094B2 (en) | 2011-07-28 | 2015-12-22 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Superhydrophobic compositions |
US9364859B2 (en) | 2011-07-28 | 2016-06-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Superhydrophobic surfaces |
EP2791255B1 (en) | 2011-12-15 | 2017-11-01 | Ross Technology Corporation | Composition and coating for superhydrophobic performance |
CN102643029B (zh) * | 2012-04-24 | 2015-01-28 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 憎水修饰剂及其修饰的憎水玻璃、憎水玻璃的制备方法 |
US9273305B1 (en) | 2012-04-25 | 2016-03-01 | Sandia Corporation | Cell-based composite materials with programmed structures and functions |
WO2014003852A2 (en) | 2012-06-25 | 2014-01-03 | Ross Technology Corporation | Elastomeric coatings having hydrophobic and/or oleophobic properties |
US9803100B2 (en) | 2013-04-30 | 2017-10-31 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Non-fluorinated water-based superhydrophobic surfaces |
US10005917B2 (en) | 2013-04-30 | 2018-06-26 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Non-fluorinated water-based superhydrophobic compositions |
US9587142B2 (en) * | 2013-07-23 | 2017-03-07 | Lotus Leaf Coatings, Inc. | Process for preparing an optically clear superhydrophobic coating solution |
CN104003406A (zh) * | 2014-05-30 | 2014-08-27 | 武汉理工大学 | 一种超疏水性SiO2气凝胶粉体的制备方法及应用 |
RU2572974C1 (ru) * | 2014-09-19 | 2016-01-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-технический центр "Электросети" | Композиция супергидрофобного покрытия и способ получения супергидрофобного покрытия из нее |
BR112017008787A2 (pt) | 2014-10-28 | 2017-12-26 | 3M Innovative Properties Co | componentes de um sistema de aplicação de aspersões que compreende uma superfície repelente & métodos |
WO2016077550A1 (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-19 | University Of Houston System | Soil-resistant, stain-resistant fluorine-free coatings and methods of applying on materials |
WO2016077532A1 (en) * | 2014-11-12 | 2016-05-19 | University Of Houston System | Soil-resistant, stain-resistant coatings and methods of applying on textile or other flexible materials |
US9873236B2 (en) * | 2014-12-01 | 2018-01-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Coated substrates |
WO2016138272A1 (en) | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Non-fluorinated water-based superhydrophobic compositions |
DE102015211812A1 (de) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | Wacker Chemie Ag | Wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von organisch modifizierten Lyo- oder Aerogelen |
CN108350290B (zh) * | 2015-10-28 | 2021-10-15 | 3M创新有限公司 | 包括拒斥性表面的经历冰形成的制品 |
JP6873122B2 (ja) | 2015-10-28 | 2021-05-19 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 撥性表面を含むスプレー塗布システム構成要素及び方法 |
EP3405166A1 (en) | 2016-01-22 | 2018-11-28 | Edgewell Personal Care Brands, LLC | Hydrophobic topical compositions |
WO2017189475A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 3M Innovative Properties Company | Articles subject to ice formation comprising a repellent surface comprising a siloxane material |
US10327338B2 (en) * | 2016-06-17 | 2019-06-18 | Nanoshield Technology Co., Ltd. | Method for coating a device and devices having nanofilm thereon |
US10271435B2 (en) | 2016-06-17 | 2019-04-23 | Nanoshield Technology Co., Ltd. | Method for coating devices and resulting products |
CN106120339B (zh) * | 2016-07-06 | 2019-02-26 | 烟台大学 | 一种空气和油中具有超疏水性能的织物及制备方法和用途 |
US10538632B1 (en) | 2016-09-30 | 2020-01-21 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Shape-preserving polymeric replication of biological matter |
CN106752214B (zh) * | 2017-01-13 | 2020-01-31 | 吉林大学 | 一种基于非连续性润湿性改良的仿生防结冰表面 |
US11155490B1 (en) | 2020-04-22 | 2021-10-26 | Waymo Llc | Superomniphobic thin film |
US11603329B2 (en) | 2020-04-22 | 2023-03-14 | Waymo Llc | Methods for preparing a superomniphobic coating |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005162795A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Nof Corp | 撥水撥油性被膜及びその製造方法 |
JP2007014946A (ja) * | 2005-06-09 | 2007-01-25 | Pentax Corp | シリカエアロゲル膜の製造方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ZA823554B (en) | 1981-06-19 | 1983-03-30 | Dow Corning Ltd | Siloxane compositions and process for treatment of materials |
JPS59170157A (ja) | 1983-03-18 | 1984-09-26 | Toray Silicone Co Ltd | プライマ−組成物 |
US4701508A (en) | 1984-12-14 | 1987-10-20 | Mitsui Sekiyu Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Solvent soluble fluorine-containing polymer, coating composition containing the same and coating process thereof |
JP4772953B2 (ja) | 2000-09-08 | 2011-09-14 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 水性塗料組成物、およびその製造方法 |
KR100955588B1 (ko) * | 2001-05-01 | 2010-04-30 | 다우 코닝 코포레이션 | 보호용 피복 조성물 |
JP4947855B2 (ja) | 2001-07-31 | 2012-06-06 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 皮膜形成性シリコーン樹脂組成物 |
EP1479738A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-11-24 | DSM IP Assets B.V. | Hydrophobic coatings comprising reactive nano-particles |
EP1717278A1 (en) | 2005-04-26 | 2006-11-02 | Nuplex Resins B.V. | Coated particles and coating compositions comprising coated particles |
CN100384726C (zh) | 2005-05-19 | 2008-04-30 | 同济大学 | 表面活性可调的纳米多孔二氧化硅气凝胶及其制备方法 |
US20060292345A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-28 | Dave Bakul C | Micropatterned superhydrophobic silica based sol-gel surfaces |
CN1317188C (zh) * | 2005-07-15 | 2007-05-23 | 清华大学 | 以稻壳灰为原料制备疏水性二氧化硅气凝胶的方法 |
KR20090129473A (ko) * | 2007-03-16 | 2009-12-16 | 캐보트 코포레이션 | 에어로겔 입자 및 이의 제조 방법 |
KR20110042268A (ko) * | 2008-06-30 | 2011-04-26 | 에스티씨. 유엔엠 | 과불소 화합물을 필요로 하지 않거나 어떠한 불소를 포함하지 않는 초소수성 에어로겔 |
-
2009
- 2009-06-30 KR KR1020107029367A patent/KR20110042268A/ko not_active Application Discontinuation
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- 2009-06-30 JP JP2011516803A patent/JP2011526835A/ja active Pending
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-
2015
- 2015-04-03 US US14/678,533 patent/US20150240123A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005162795A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-23 | Nof Corp | 撥水撥油性被膜及びその製造方法 |
JP2007014946A (ja) * | 2005-06-09 | 2007-01-25 | Pentax Corp | シリカエアロゲル膜の製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103045083A (zh) * | 2013-01-08 | 2013-04-17 | 天津大学 | 一种单组份氟硅橡胶防覆冰涂层材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2294152A2 (en) | 2011-03-16 |
KR20110042268A (ko) | 2011-04-26 |
WO2010002859A3 (en) | 2010-05-14 |
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AU2009267062A1 (en) | 2010-01-07 |
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