[發明專利]防霧涂料及方法

有效

• 申請號: 202010026988.4
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN111019422B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 王藜;A.古;X.尤;J.內波;A.劉;B.K.奧爾姆斯特
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C09D4/06
• 分類號: C09D4/06;C09D4/02;C09D7/63;C09D7/65;B05D3/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐厚才;林毅斌

本發明涉及防霧涂料及方法。提供了防霧涂料和其制備。所述防霧涂料包括包含至少一個環氧基團的可陽離子聚合化合物、包含至少一個丙烯酸酯基團的可自由基聚合化合物、非離子型表面活性劑以及離子型表面活性劑。

本申請是申請日為2014年10月15日、申請號為201480084104.3、名稱為防霧涂料及方法的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明主題通常涉及防霧涂料組合物，如透明聚合材料，用于形成涂覆的透明聚合材料的方法，以及涂覆的透明聚合材料。更特別地，本申請涉及賦予透明聚合材料持久的防霧性能的環氧-丙烯酸酯雜化涂料組合物，使用此類涂料組合物形成涂覆的透明聚合材料的方法，以及具有持久的防霧性能的經涂覆透明聚合材料。

背景技術

透明聚合材料用于通過其傳輸光以觀看圖像的多種產品。所述透明聚合材料通常具有第一表面和第二表面。一個表面可以相對于另一表面彎曲以改變光到眼睛的方向，如在眼鏡的眼科鏡片（ophthalmic lens）中，或者，表面可以是平行的，如在電視屏幕或防護頭盔面罩中。常見的鏡片形成材料包括CR-39（二乙二醇雙烯丙基碳酸酯）、雙酚A聚碳酸酯（PC）和聚(甲基丙烯酸甲酯)（PMMA）。這些鏡片形成材料比傳統玻璃更輕和更抗碎，并提供優異的透明度和低霧度。盡管存在上述益處，透明聚合材料的一些嚴重的缺點包括它們容易起霧、劃傷或磨損。

當微小水滴凝結在表面上并導致光散射，令該表面半透明時，透明聚合材料變得起霧。當冷的表面驟然與溫暖潮濕的空氣接觸時，通常發生起霧。在一些情況下，起霧可能是危險的情況，例如，當起霧的材料是影響使用者視覺的眼科鏡片時。此外，透明聚合材料遠比玻璃柔軟，在通常行為如清潔、擦拭灰塵和使用時的正常操作下容易劃傷。隨著時間的推移，表面上的劃痕和磨損也會模糊使用者的視覺。

因此，此類透明聚合物表面通常用一種或多種涂料處理以提供防霧性能和耐劃傷性或耐磨性。鏡片涂層可以以不同方式施加，例如使用浸涂法或旋涂法。還可能需要多層涂層以獲得其它性質如鏡面涂層、和耐沾污性與耐污染性。

在這方面，已經進行了許多研究以提供用于透明聚合材料的涂層以改善它們的防霧性能，以及耐劃傷性或耐磨性。防霧（AF）技術的現有技術通常包括兩種在水分凝結后保持表面透明度的方法。一種方法是通過施加完全親水性的涂層以在涂層內部吸收所有的水分子來處理表面；或者，另一種方法是在否則疏水性的涂層中嵌入親水性表面活性劑以降低水接觸角并將凝結水分由分散的和分散性的液滴鋪展成平坦膜（成片），由此使透射損失最小化。這些方法各有其自身的限制和缺陷。

市場上的大多數防霧涂層包括將可移動表面活性劑并入涂層基質。當發生水分凝結時，該表面活性劑將遷移至頂面或朝向頂面取向以降低水-固體界面張力和接觸角。由于該表面活性劑并非化學鍵合到涂層結構上，通過重復使用或清洗，該表面活性劑將從該表面上被洗去，導致逐漸消失的AF效果。因此，它們適于提供僅為臨時的（即不耐久的）AF效果。因此，已經進行了研究以便在AF涂層中放入環氧樹脂以降低表面活性劑從至涂層的擴散速度和速率。但是，向AF涂層中引入環氧樹脂降低了AF性能，以及涂料固化行為和交聯度。此外，該表面易發生損傷和沾污。此外，表面活性劑在該涂層表面上的塑化效果常常使該涂層更易于磨損和污染。

這些涂料的化學原理和涂覆方法從熱固化涂料到紫外（UV）固化涂料。不幸的是，許多這些傳統涂料存在著數種缺陷。例如，目前的防霧涂料通常不持久，常常僅在幾次鏡片清潔后就喪失了效力。此外，許多這些涂料需要使用揮發性有機化合物（VOC）含量不合意地高的溶劑或底漆。此外，雖然熱固化涂料可以提供良好的耐劃傷性，它們還需要長固化時間和高能量消耗以便溶劑蒸發。此外，雖然UV固化涂料提供快速固化、節能和高產量生產，它們的耐劃傷性通常低于熱固化涂料。

發明內容

防霧涂料可以包括可陽離子聚合化合物、可自由基聚合化合物、非離子型表面活性劑和離子型表面活性劑。在一個例子中，該可陽離子聚合化合物包括至少一個環氧基團。此外，該可自由基聚合化合物可以包括至少一個丙烯酸酯基團。