Способ формирования функциональных покрытий - RU2005122903A

Реферат

1. Способ формирования функциональных покрытий на неорганическом или органическом субстрате, отличающийся тем, что

а) неорганический или органический субстрат подвергают воздействию низкотемпературной плазмы, коронного разряда, высокоэнергетического излучения и/или огневой обработке,

б) на неорганический или органический субстрат наносят 1) по меньшей мере один активируемый инициатор или 2) по меньшей мере один активируемый инициатор и по меньшей мере одно соединение с этиленовой ненасыщенностью в виде расплавов, растворов, суспензий или эмульсий, причем активируемый инициатор и/или соединение с этиленовой ненасыщенностью содержит по меньшей мере одну управляющую функциями группу, предназначенную для придания обработанному субстрату желаемых поверхностных свойств, и

в) покрытый субстрат нагревают и/или подвергают воздействию электромагнитного излучения, придавая ему желаемые поверхностные свойства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют следующие управляющие функциями группы:

i) гидрофильную или гидрофобную группу для управления гидрофильными/гидрофобными свойствами,

ii) кислую, нейтральную или основную функциональную группу для управления кислотными/основными свойствами,

iii) функциональную группу с высокой или низкой инкрементной рефракцией для управления показателем преломления,

iv) функциональную группу, влияющую на рост клеток и/или организмов, для управления биологическими свойствами,

v) функциональную группу, влияющую на способность к воспламенению, для управления огнезащитными свойствами, и/или

vi) функциональную группу, влияющую на электропроводность, для управления антистатическими свойствами.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве гидрофильной группы используют полярную группу, например, спиртовую, эфирную, кислотную, сложноэфирную или альдегидную группу, кетогруппу, сахарную, фенольную, уретановую, акрилатную, винилэфирную, эпоксидную, амидную, ацетальную, кетальную или ангидридную группу, кватернизованную аминогруппу, имидную, карбонатную или нитрогруппу, соль кислоты или (поли)гликолевую мономерную единицу.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве гидрофильной группы используют акриловую кислоту, акриламид, ацетоксистирол, ангидрид акриловой кислоты, акрилсуццинимид, алкилглицидиловый эфир, аллилметоксифенол, полиэтиленгликоль(400)диакрилат, диэтиленгликольдиакрилат, диуретандиметакрилат, дивинилгликоль, этиленгликольдиглицидиловый эфир, глицидилакрилат, гликольметакрилат, 4-гидроксибутилметакрилат, 2-гидроксиэтилакрилат, 2-гидроксиэтилметакрилат, N-(2-гидроксипропил)метакриламид, метакрилоксиэтилглюкозид, нитростирол, сульфоэтилметакрилат, натриевую соль 3-сульфопропилакрилата, 4-винилбензойную кислоту, винилметилсульфон, винилфенилацетат или винилкарбамид.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве гидрофобной группы используют неполярную группу, например, разветвленную или неразветвленную алкановую, алкеновую или алкиновую группу, частично или полностью галогенированную алкановую, алкеновую или алкиновую группу, алкилированную аминогруппу, линейную или разветвленную силановую или силоксановую группу, или частично или полностью галогенированную ароматическую или не ароматическую циклическую группу.

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве гидрофобной группы используют трет-бутилакрилат, стирол, бутилтриметоксисилан, циклогексилакрилат, декандиолдиметакрилат, дивинилбензол, 2-(2-этоксиэтокси)этилакрилат, 1Н, 1Н-гептафторобутилакрилат, бензилакрилат, 1Н,1Н,7Н-додекафторгептилметакрилат, нафтилакрилат, пентабромфенилакрилат, трифторэтилакрилат или винитрифенилсилан.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей кислотными/основными свойствами функциональной группы используют группу карбоновой кислоты, сульфокислоты, фосфорной или серной кислоты, фенольную, аминокислотную, аминную, пиридиновую, пиримидиновую, пиперидиновую, пиррольную или имидазольную группу.

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей кислотными/основными свойствами функциональной группы используют алкиламин, 2-аминоэтилметакрилат, 4-винилпиридин, винилпирролидон, винилимидазол, морфолиноэтилакрилат, акриловую кислоту, 2-пропен-1-сульфокислоту, сорбиновую, коричную или малеиновую кислоту.

9. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей показателем преломления группы используют бензильную группу, частично или полностью галогенированную бензильную группу, частично или полностью галогенированную алкановую, алкеновую или алкиновую группу.

10. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей показателем преломления группы используют бензилакрилат, 1Н,1Н,7Н-додекафторгептилметакрилат, 1Н,1Н-гептафторбутилакрилат или трифторэтилакрилат.

11. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей биологическими свойствами группы используют группу с противообрастающими свойствами, например, метакрилат меди(II), малеат дибутилолова, метакрилат олова(II) или диметакрилат цинка.

12. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей биологическими свойствами группы используют группу, способствующую росту биологических систем, такую как сукцинимидная, глюкозидная или сахарная группа.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что в качестве группы, способствующей росту биологических систем, используют N-ацилоксисукцинимид или 2-метакрилоксиэтилглюкозид.

14. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей огнезащитными свойствами группы используют полностью или частично хлорированную или бромированную алкановую группу, азотсодержащую или фосфорсодержащую группу.

15. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей огнезащитными свойствами группы используют трибромнеопентилметакрилат, бис(2-метакрилоксиэтил)фосфат или моноакрилоксиэтилфосфат.

16. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей антистатическими свойствами группы используют третичную аминогруппу, этоксилированную аминогруппу, алканоламидную, глицеринстеаратную, сорбитановую или сульфонатную группу.

17. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве управляющей антистатическими свойствами группы используют 2-диизопропиламиноэтилметакрилат, 3-диметиламинонеопентилакрилат или олеилбис(2-гидроксиэтил)амин, стеарилакрилат, винилстеарат.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что неорганический или органический субстрат является синтетическим или натуральным полимером, оксидом металла, стеклом, полупроводником, кварцем или металлом, или содержит их.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что органический субстрат является гомополимером, блок-сополимером, привитым полимером, сополимером и/или соответствующей смесью, или содержит их.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что органический субстрат является поликарбонатом, сложным полиэфиром, галогенсодержащим полимером, полиакрилатом, полиолефином, полиамидом, полиуретаном, полистиролом, полиарамидом, простым полиэфиром или полисилоксаном/силиконом, или содержит эти полимеры.

21. Способ по п.1, отличающийся тем, что инициатор является соединением или комбинацией соединений из классов пероксидов, перкарбонатов, персульфатов, бензпинаколов, дибензилов, дисульфидов, азосоединений, окислительно-восстановительных систем, бензоинов, бензилкеталей, ацетофенонов, гидроксиалкилфенонов, аминоалкилфенонов, ацилфосфиноксидов, ацилфосфинсульфидов, ацилоксииминокетонов, пероксисоединений, галогенированных ацетофенонов, фенилглиоксалатов, бензофенонов, оксимов и сложных эфиров оксимов, тиоксантонов, ферроценов, титаноценов, солей сульфония, солей йодония, солей диазония, ониевых солей, боратов, триазинов, бисимидазолов, полисиланов и красителей, а также соответствующих соинициаторов и/или сенсибилизаторов.

22. Способ по п.1, отличающийся тем, что инициатор содержит по меньшей мере одну группу с этиленовой ненасыщенностью, в частности, винильную, винилиденовую, акрилатную, метакрилатную, аллильную группу или группу простого винилового эфира.

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение с этиленовой ненасыщенностью используют в виде мономера, олигомера и/или полимера.

24. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение с этиленовой ненасыщенностью является моно-, ди-, три-, тетра- или многофункциональным акрилатом, метакрилатом или простым виниловым эфиром.

25. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве плазменного газа используют воздух, воду, инертный газ, химически активный газ или смесь указанных газов.

26. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация инициаторов в используемой на стадии б) жидкости составляет от 0,01 до 20 %, предпочтительно от 0,1 до 5%.

27. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация ненасыщенных соединений в используемой на стадии б) жидкости составляет от 0,1 до 30 %, предпочтительно от 0,1 до 10%.

28. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемые на стадии б) жидкости дополнительно могут содержать другие вещества, например антивспениватели, эмульгаторы, поверхностно-активные вещества, противообрастающие средства, смачивающие агенты и другие, обычно используемые в лакокрасочной промышленности добавки.

29. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина нанесенного слоя в сухом состоянии находится в интервале от толщины мономолекулярного слоя до 2 мм, предпочтительно от 2 нм до 1000 мкм, особенно предпочтительно от 2 до 1000 нм.

30. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение на стадии в) осуществляют источниками электромагнитных волн, длина которых находится в интервале от 200 до 20000 нм, или электронными лучами, причем необязательно реализуют стадию предварительной сушки.

31. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии в) облучают всю поверхность или часть поверхности.

32. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии в) облучают часть поверхности, после чего удаляют необлученный материал.

33. Субстраты с функциональными покрытиями, получаемыми способом по одному из предыдущих пунктов.