[发明专利]亲水涂料组合物以及使用该组合物的亲水构件

说明书

技术领域

本发明涉及亲水涂料组合物以及亲水构件。更具体地，本发明涉及一种亲水涂料组合物，该组合物能够保持其亲水性，并且具有良好的耐久性、透明度、储存稳定性、防雾性、防污性、可见光透射率、耐化学性、耐候性、以及涂料液的长期稳定性；以及使用该亲水涂料组合物的亲水构件、散热翅片、铝制散热翅片、换热器和空调器。

背景技术

具有树脂膜表面的产品/构件已经广泛应用于各领域中，并且根据目标用途，它们可以在加工后使用以获得相应的功能。然而，由于树脂的原始特性，它们的表面通常显示疏水性/亲油性。当油脂等等粘附到这类表面上成为污垢时，不容易被除去。油脂等等的积聚有时极大地劣化了具有这类表面的产品/构件的功能/性质。另一方面，当具有透明功能的产品/构件暴露于高湿度环境或者下雨状况时，粘附其上的水滴引起漫反射并限制了透光性。类似地，具有无机表面如玻璃或金属的产物/构件既对粘附其上的诸如油脂的污垢没有足够的防污性，且当水滴粘附其上时也没有足够的防雾性。特别地，迫切需要开发具有防污性或防雾性的用于机动车或建筑材料的玻璃，这是因为疏水性的污染物，如市区灰尘中或机动车尾气中所含的诸如炭黑的燃烧产物、油脂、以及密封剂所释放的成分粘附到所述玻璃上，或是水滴粘附到所述玻璃上，并阻挡透过该玻璃的视野(对镜子而言是反射)。

从对诸如油脂的有机物质污垢的防污性的角度考虑，必须降低所述污垢与所述材料表面之间的相互作用，简而言之，使所述表面变为亲水性或抗油性的，以防止该表面结垢。对于防雾性，必须给所述产品/构件表面赋予扩展的润湿性(即亲水性)以将粘附的水滴均匀地分布到所述表面，或者赋予其防水性从而容易去除粘附的水滴。因此，所研究的防污/防雾材料可趋向于依靠亲水性或防水性或防油性。

迄今为止采用的亲水性表面处理例如蚀刻处理或等离子处理能达到高水平的表面亲水性，但其效果是暂时的并且所述亲水状态不能长期保持。还采用使用亲水接枝聚合物的表面亲水性涂料膜作为亲水树脂之一(参见，例如非专利文献1)。根据这一报告，这种涂料膜具有某种程度的亲水性，但是需要有较高的耐久性，因为它对基材只有较低的亲和性。

对于具有表面亲水功能的另一构件，公知可以使用氧化钛作为光催化剂。这利用了暴露于阳光时有机物质的氧化分解功能和亲水化功能。例如，已经公开了当在基材表面上形成了含光催化剂层时，由于通过该光催化剂的光激励，所述表面变为高度亲水性的。据报导，当将这一技术应用于各种复合材料如玻璃、透镜、镜子、室外材料和供水构件时，其可以给这些复合材料赋予优良的防雾和防污功能(参见，例如专利文献1)。虽然，已经使用了通过将氧化钛涂敷到玻璃表面获得的构件作为自净材料，用于建筑材料的窗玻璃或者机动车的前挡风玻璃，但是它们必须暴露于日光足够长的时间才能显示出诸如防污性和防雾性的功能。由于随着时间流逝污垢长期积聚，导致它们的性质劣化是不可避免的。此外，由于它们不具有足够的膜强度，因此需要改善耐久性。通过在塑料基材上形成氧化钛层获得的自净膜已经用作机动车的侧挡风玻璃，但是它们的膜强度也不足，因此需要具有更好的耐磨性的亲水材料。

为了解决上述问题，注意力集中到溶胶-凝胶有机-无机复合(hybrid)膜的性质上，并且发现具有通过亲水聚合物与醇盐(alkoxide)的水解和缩聚形成的交联结构的亲水表面同时显示出优良的防雾性和防污性，并且具有良好的耐磨性(参见，例如专利文献2)。该膜需要具有更强的粘附特性。

另一方面，对于涂料组合物，采用了一种包含共聚物组分的可固化(curable)的组合物，所述共聚物组分包括含可水解的甲硅烷基的乙烯基单体、含醇羟基的乙烯基单体和含叔胺基的乙烯基单体。该组合物适合用作机动车的表层涂层，因为它具有良好的耐酸性、防水性和耐候性(参见，例如专利文献3)。采用了包含有机硅烷的水解产物或部分冷凝物和乙烯基共聚物的涂料组合物，并且使用该组合物可获得具有优良耐候性和防污性的膜(参见，专利文献4)。然而，现有的使用这些涂层组合物的膜是亲油性的，并且具有较低的防雾性。此外，它们的防污性也是有限的。因此，需要进一步改进防雾性和防污性。

空调器的换热器由用于输送热介质的管路，和用于吸收空气中的热量或者发散热介质的热量的翅片组成。在室内空调器中，铜管穿透了散热翅片，即厚度为约0.1mm的薄铝板。对于散热翅片，冷却过程中产生的粘附的水变为水滴，并且保留在翅片之间。它们形成的水桥降低了冷却能力，并且粘附在散热翅片之间污垢也会降低冷却能力。

专利文献1：WO96/29375

专利文献2：日本专利特许公开No.2002-361800