[发明专利]交联聚(乙烯醇)和二氧化硅纳米颗粒多层涂层以及方法

说明书

技术领域

本发明提供了具有交联聚(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。

背景技术

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WO 2012/064646(Riddle等人)、WO 2011/139573(Pett等人)和WO 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。

发明内容

本发明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硅纳米颗粒。

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示意性示意图。

图3为基底上三层的多层涂层的示意性示意图。

图4为基底上四层的多层涂层的示意性示意图。

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

本发明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发明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。