用于风挡雨刮片应用的耐磨涂层组合物的制作方法

发明领域本申请总体涉及赋予风挡(如，挡风玻璃)表面疏水性的组合物以及其使用工艺，并且更具体地涉及适于作为涂料涂敷于风挡雨刮片的这种组合物，相比常规组合物，它能较长时间段地维持对玻璃期望的疏水性。

背景技术：

1、在风挡(如，挡风玻璃)上的水点的集结引起在高湿度条件下的观察和交通工具运作的现行问题。汽车、空间用具、水上用具和飞行用具的操作都会因为与湿气冷凝在这些交通工具和用具的观察基面上相关联的不良能见度而受到危害。

2、雨刮片橡皮刮板移动过风挡会留下薄的水膜，该水膜部分地影响视野并造成额外的液态水或雪粘附至风挡。另外，随着雨刮片橡皮刮板由于暴露于环境而经历退化，雨刮片橡皮刮板与风挡接触的一致性也下降。这些问题因为碎屑而变得更严重，所述碎屑通常粘附至风挡并形成一些区域，在这些区域中雨刮片橡皮刮板与风挡表面形成间隙，从而导致使视野模糊的条痕和水点。

3、为了消除通过机械橡皮刮板动作进行风挡清洁方面的局限性，已将疏水性玻璃处理溶液施加至交通工具风挡以增加透明度。已观察到，常见的疏水性玻璃处理在汽车风挡表面上只能持续几个月。然而，如果雨刮片橡皮刮板由硅橡胶构成，则用于汽车风挡表面的适当配制的基于聚硅氧烷流体的防水(wr)涂层或处理对雨刮片橡皮刮板磨损具有耐受性。当wr涂层被施加至基于硅橡胶的雨刮片时，水在如此涂敷的风挡上的接触角(ca)在100000次以上雨刮片磨损循环中始终大于90°。然而，当wr涂层被施加到非硅橡胶的雨刮片时，接触角在大约20000次雨刮片磨损循环后就降至60°以下，这被认为是展示wr涂层与雨刮片橡皮刮板组合物之间的关联的最小有效接触角。遗憾的是，如果常规的基于聚硅氧烷流体的wr涂层被事先施加至硅橡胶雨刮器橡皮刮板，则wr涂层中的防水成分随时间而减少。

4、美国专利9,637,670和9,540,552提供了一种针对将防水处理施加到汽车风挡的困难性的解决方案，这通过将非固化的防水涂层施加到雨刮片橡皮刮板唇部上来实现，该雨刮片橡皮刮板唇部进而通过雨刮片的擦拭动作将防水涂层转移到风挡表面上。虽然这些专利所教示的防水涂层是有效的，但受影响的风挡表面的防水能力赋予了相当有限的对抗橡胶磨损的耐久性。

5、美国专利申请公开号us20220195204a1公开了用于雨刮片、尤其用于使用硅橡胶的雨刮片的防水涂层。该防水涂层具有独特的性质以防止防水活性物随时间流逝而被吸入到橡胶内部体中，这在雨刮片接触风挡之前保持了雨刮片橡皮刮板上的涂层的有效性。相比基于聚硅氧烷流体的涂层，该涂层延长了被施加至风挡表面的涂层疏水性以对抗雨刮片磨损。然而，此持久性是有限的并且原理上会因被施加涂层的雨刮片橡皮刮板与风挡表面之间的摩擦而减损，这可以表现为在雨刮片工作时时不时的打颤/跳动，尤其是在干燥或半干燥条件下。

6、因此需要一种雨刮片涂层，相比常规的涂层，它具有在被涂敷至雨刮片橡皮刮板之后更长久的保质期并对于受影响的玻璃表面上的输送的防水性具有更高的耐磨性，从而允许被施加涂层的雨刮片橡皮刮板更有效地将疏水薄膜施加到风挡的接触区域并且保持玻璃疏水性。

技术实现思路

1、提供了一种用于将来自雨刮片橡皮刮板的弹性疏水涂敷器的防水性赋予到风挡的涂层组合物，该涂层组合物包括季铵硅烷盐、季硅酮聚合物、颗粒分散物和溶剂。

2、也提供了一种雨刮片，其包括疏水性弹性雨刮片橡皮刮板，该弹性雨刮片橡皮刮板适于联接至风挡雨刮壁并与风挡接合。通过从前述组合物将溶剂蒸发而形成的涂层存在在雨刮片橡皮刮板上。

3、一种激活风挡的工艺包括通过雨刮片橡皮刮板接触风挡，该雨刮片橡皮刮板涂敷有从前述组合物形成的经蒸发的涂层。风挡在潮湿、干燥条件下或潮湿与干燥的组合条件下被雨刮片擦拭以赋予超过60°水接触角的疏水性，以使风挡激活。

技术特征：

1.一种用于将防水性从雨刮片橡皮刮板的弹性疏水性涂敷器赋予风挡的涂层组合物，所述涂层组合物包括：

2.如权利要求1所述的组合物，其中所述季铵硅烷盐是氯化物。

3.如权利要求1所述的组合物，其中所述季铵硅烷以总重量的5-55％存在。

4.如权利要求1所述的组合物，其中所述季硅酮聚合物以总重量的5-55％存在。

5.如权利要求1所述的组合物，其中所述颗粒分散体包括以非水溶剂体系存在的石墨烯、氧化石墨烯或其组合，其中在总组合物中净固体含量为0.1-10％。

6.一种雨刮片，所述雨刮片包括：

7.如权利要求6所述的雨刮片，其中所述涂层被均匀地涂敷到所述橡皮刮板的刮唇的两侧，其中对于每英寸雨刮片橡皮刮板长度，蒸发的涂层厚度为3.0mg至20mg。

8.如权利要求6所述的雨刮片，其中所述涂层在50℃下具有不少于45天的保质期。

9.如权利要求6所述的雨刮片，其中所述涂层在20℃的条件下具有至少一年的保质期。

10.一种激活风挡的工艺，所述工艺包括：

11.如权利要求10所述的工艺，进一步包括在多于200000个擦拭循环期间维持超过60°的水接触角。

12.如权利要求11所述的工艺，其中，超过60°的所述水接触角持续多于1000000个擦拭循环。

技术总结
提供了一种用于从雨刮片橡皮刮板的弹性疏水性涂敷器向风挡赋予防水性的涂料组合物，其包括季铵硅烷盐、季硅酮聚合物、颗粒分散体；和溶剂。还提供了一种雨刮片，其包括疏水性弹性体雨刮片橡皮刮板，该雨刮片橡皮刮板适于联接到风挡雨刮臂并接合风挡。通过溶剂从上述组合物中蒸发形成的涂层存在于橡皮刮板上。一种激活风挡的工艺包括使风挡与涂有由上述组合物产生的蒸发涂层的雨刮片橡皮刮板接触。在潮湿、干燥或潮湿和干燥条件的组合下用雨刮片擦拭风挡，以赋予超过60度的水接触角的疏水性，从而激活风挡。

技术研发人员：方加福
受保护的技术使用者：伊利诺斯工具制品有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6