[發明專利]可去除的防霧涂層、制品、涂料組合物和方法

有效

• 申請號: 200710305309.1
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN101469250A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發明（設計）人: 陳雪花;孫若妮;喻志剛;謝曉玲;陳進宇;景乃勇
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C09D201/00
• 分類號: C09D201/00;C09D5/00;C09D5/14;C09K3/18;B05D7/24;B05D5/08;A61L12/08;A61F9/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 郇春艷;郭國清

背景技術

有許多這樣的情況：如果通過在制品表面形成霧而使制品變暗的 趨勢能夠被降低，光學透明制品將會被增強。例如，防護眼鏡(護目 鏡、面罩、頭盔等)，眼科隱形眼鏡，建筑上釉，裝飾玻璃框架，汽 車玻璃和擋風玻璃可能由于在制品的表面上形成潮濕蒸汽霧而受到不 利的影響。

通常，霧形成發生在高濕度和高溫度的情況下或在有大的溫度差 和濕度差的界面邊界處。報道的減少表面“霧化”趨勢的涂層(即防 霧涂層)是眾所周知的，包括結合表面活性劑的那些；然而，仍然需 要一種涂料組合物，該涂料組合物將會使被涂布的基體也具有防霧性 能，尤其是需要一種可以去除的涂料組合物。

概述

本發明涉及一種使涂布的基體具有防霧性能(即，防霧特性)的 涂料組合物、涂布方法和被涂布的制品。該涂料組合物是可去除的， 并利用了用環氧基團官能團化的納米粒子(優選二氧化硅納米粒子)。 可去除的涂料組合物在個人保護裝備方面是特別有用的，所述個人保 護裝備例如面罩、防護物和防護玻璃。

顯著地，本發明的干燥涂層是特別持久的，即使它是可去除的。 即，本發明的優選干燥涂層向基體提供防霧特性至少10小時，即使它 可通過簡單擦拭(例如，使用干布或濕布)被去除。

在一個實施方式中，本發明提供一種向基體提供防霧特性的方法。 該方法包括對基體應用涂料組合物并將其烘干(即，將液體載體基本 上完全除去，例如通過蒸發)。該涂料組合物在pH值不大于6的條件 下制備(即，在pH值不大于6的條件下用環氧基團官能化，但是能夠 用于pH值在7-8下的應用)。該涂料組合物包括：粒度不大于60nm 的納米粒子、和包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團的二氧化硅表 面；任選的表面活性劑；(如果需要，和其他任選的添加劑)；和水。 所述官能團包括環氧基團和任選的水分散性基團。所述涂料組合物對 其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之后是可去除的。

在另一個實施方式中，本發明提供一種防霧性涂料組合物，其包 括：粒度不大于60nm的納米粒子，和包括具有通過雙鍵連接至表面的 官能團的二氧化硅表面；任選的表面活性劑；(如果需要，和其他可 任選的添加劑)；和水。在這個實施方式中，所述官能團包含環氧基 團和任選的水分散性基團，涂料組合物在pH值不大于6的條件下制備； 所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之 后是可去除的。

在另一個實施方式中，本發明提供一種包括表面涂布有防霧涂層 的基體的個人防護品，其中所述涂層包括粒度不大于60nm的納米粒 子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團的二氧化硅表面，其中 所述官能團包括環氧基團和任選的水分散性基團。如果需要，所述涂 層也可以包含任選的表面活性劑和其他任選的添加劑。涂層向基體提 供防霧特性，是可去除的，并且通過干燥在pH值不大于6的條件下制 備的涂料組合物而形成。

在本發明的某些實施方式中，水分散性基團是存在的，且其包括 羧酸基團、磺酸基團、膦酸基團、其鹽或其組合。

在某些實施方式中，納米粒子具有不大于20nm的粒度。在某些 實施方式中，納米粒子具有4-5nm的粒度。

在某些實施方式中，環氧基團在所述涂料組合物中存在的量等于 在粒子表面上官能團總摩爾數的至少3摩爾％。優選，環氧基團是過量 存在的。

在某些實施方式中，所述涂料組合物在pH為1-3的條件下制備。

在某些實施方式中，基于涂料組合物的總重量，涂料組合物包含 至少0.2wt-％的納米粒子。在某些實施方式中，基于涂料組合物的總重 量，涂料組合物包含不大于20wt％的納米粒子。

在某些實施方式中，基于涂料組合物的總重量，涂料組合物包含 至少0.1wt％的表面活性劑。

在某些實施方式中，涂料組合物進一步包含抗菌劑。

在某些實施方式中，干燥涂層向基體提供防霧特性至少10小時。

在某些實施方式中，將涂料組合物注入到涂布器基體(例如，擦 或墊)中。在某些實施方式中，涂布器基體是紙擦。