专利名称：含硅酸盐的防雾涂层的制作方法
含硅酸盐的防雾涂层
背景技术：
当处于高湿度和高温下时，或用于温度或湿度上有很大差别的界面时，用于窗户、 镜子、透镜、护目镜、和面具或面部护罩的玻璃或塑性材料，会变得雾蒙蒙。暴露于这种条件 的物品包括用于医疗、军事、以及工业安全应用方面的物品。雾是由于湿气在表面上凝结形 成的。例如，戴安全护罩的人呼出的空气会成雾。为了减少或消除此问题，经常需要用到防 雾涂层。防雾涂层也可以用于一次性物品比如一次性面罩，该面罩典型地基于聚合物膜基 底。对于这些和其它的应用，需要将成本保持到最小，因此在许多情况下需要在线施用方法 (in-line application methods)来降低成本。然而，能够提供适合的防雾性质的现有防雾 组合物常常存在不易借助在线方法施用的问题。一直需要能够满足这些要求的防雾涂层和 施用所述防雾涂层的方法。
发明内容
一方面，本发明提供一种复合膜，其包括具有第一和第二侧面的聚酯膜基底，并且 在所述第一和第二侧面的至少一个侧面上具有涂层组合物，该涂层组合物包含碱金属硅酸 盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。另一方面，本发明提供一种制造复合膜的方法。该方法包括以下步骤a)提供未取向或单轴取向的聚酯膜基底，该基底具有第一和第二侧面；b)在所述第一和第二侧面的至少一个侧面上形成涂层组合物的层，该涂层组合物 包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂，所述形成过程包括使所述至少一个侧面与 所述组合物在含水稀释剂中的分散液相接触，然后蒸发所述稀释剂；并c)在步骤b)之后，拉伸该未取向或单轴取向的聚酯膜基底，从而分别使所述基底 单轴取向或双轴取向。另一方面，本发明提供一种聚合物制品或玻璃制品，在其表面上具有涂层组合物， 该涂层组合物包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。另一方面，本发明提供一种配制品，其包括组合物在含水稀释剂中的的分散体，所 述组合物包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。另一方面，本发明提供一种包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂的膜。
具体实施例方式本发明提供一种聚酯膜，在它们的表面上带有防雾组合物。取决于聚酯膜的目标 应用，可以在膜的单个侧面或两个侧面施加涂层。如果两个侧面均被涂布，典型地在两个侧 面上使用相同的组合物，尽管也可以使用不同的组合物。下面更进一步详细地讨论，防雾涂层组合物可以通过在线或离线过程施用，其中 在一些实施方案中更优选前者。然而，本发明的研究显示，在线过程中，用于形成防雾涂层 的传统配制品经常不适合在后续的拉延步骤之前施用(例如，在中间拉伸阶段，即，在第一次和第二次拉延步骤之间)，原因是拉延会在涂层中造成裂纹和/或裂缝。这会造成光学性 质变差。这里描述的组合物可以用于任一类型的涂布方法而不产生裂缝或裂纹，因此体现 了在防雾涂层技术领域的重大进步。进一步说，得到的涂层可以非常薄，可以进一步降低成 本。尽管本发明的涂层组合物一个特别有益的应用是用于涂布膜，但这种组合物可被 施用于任何制品的表面。尤其适用于聚合制品或玻璃制品，特别是当它们透明时。玻璃制 品例如包括膜、片/板、镜子，以及眼镜或其它光学器件。组合物的含水分散液，以及由组合 物制备得到的干燥膜，同样是本发明的具体实施方式
，无论它们是否以基底上的涂层形式 出现。下面将对于用于制备涂层组合物的成分来描述用于实现本发明的涂层组合物。本 领域技术人员知道在施用和干燥之前或之后可以在各种组分之间发生多种化学反应(例 如，交联)，并且相应地当说到组合物时，它们指所述成分本身以及上述反应(如果有)的产 物。术语“活性成分”表示除水或者其它挥发性稀释剂之外的所有成分。防雾涂层组合物根据本发明的涂层组合物含有碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。典型地， 它们被分散在挥发性载体比如水中，其(除了可能加入的少量其它添加剂)构成该组合物 的补足物(balance)。碱金属硅酸盐典型地是硅酸钾。然而，在一些实施方案中，硅酸钠也可用于部分 地或全部地取代硅酸钾。碱金属硅酸盐可以广泛地从许多供应商那里得到，比如Ineos Silica Ltd. of Warrington, Cheshire，UK。碱金属硅酸盐典型地以至少0. 025重量％的 水平存在，以及更典型地至少0. 05重量％。典型地，至多0. 25重量％，且更典型地以至多 0. 15重量％存在。其它示例性的润湿剂包括来自Uniqema的RENEX 690聚氧乙烯(10)壬基酚， 来自Univar Ltd.的CAFLON NPlO异壬基苯基乙氧基化物，以及氟化表面活性剂例如 来自 DuPont 的ZONYL FSN、FS-500、FS-510、FS0、FSE、FS610 等表面活性剂和来自 Ciba Specialty Chemicals 的表面活性剂Lodyne S-110，S-152B 等。适合的润湿剂也包括任何种类的聚硅氧烷或硅酮基表面活性剂，包括带有聚醚 (例如聚氧化烯)取代基的那些。这些包括非离子种类例如TEGO-WET 251聚醚改性 聚硅氧烷表面活性剂(Tego Chemie Service GmbH, Degussa分公司，Essen，德国)。润湿 剂典型地以至少0. 2重量％的水平存在，以及更典型地至少0. 4重量％。典型地，至多2重 量％，且更典型地以至多1重量％存在。适合的亲水性防雾剂包括GLYCOLUBE AFA-I三甘油基单油酸酯、山梨糖 醇酐单油酸酯乙氧基化物和甘油的混合物，来自Lonza Inc. (Fair Lawn, NJ)；和烷基硫 酸钠例如 WITCOLATE WAQE 十二烧基硫酸钠(Akzo Nobel Industrial Specialties, Chicago, IL)；和BYK 302、333和348聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物(BYK Additives & Instruments 46483Wesel，德国)。典型地，防雾剂的分子量Mn最多20，000道尔顿，并且 通常是水溶性的。在本发明的一些实施方案中，亲水性防雾剂是具有三个或更多聚氧乙烯 链的化合物，典型地在一端由OH-封端，其中氧乙烯含量至少为45重量％。典型地，至少55 重量％，更典型地至少65重量％。实例包括山梨糖醇酐乙氧基化物的某些脂肪酸单酯例如TWEEN 20聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单月桂酸酯(UniqemiNew Castle，DE)。亲水性 防雾剂典型地以至少0. 2重量％的水平存在，以及更典型地至少0. 4重量％。典型地，至多 2重量％，且更典型地以至多1重量％存在。在本发明的一些实施方案中，可以向配制品中加入少量颗粒状的抗 粘连剂。示例性的抗粘连剂包括交联的颗粒状丙烯酸(共)聚合物，例如 EsprixTechnologies (Sarasota, FL)以 MX-150, XX-1255Z 和 XX-1269Z 为商品名出售的聚 合物。如果使用颗粒状抗粘连剂，颗粒状抗粘连剂在组合物中典型地以从约0. 01重量％到 约0. 1重量％的量存在，更典型地以0. 05重量％作为上限。在本发明的一些实施方案中，需要使涂布后的基底是透明和无色的。在这些情况 中，涂层组合物中基本不存在着色剂、染料、颜料、遮光剂、商化银、荧光剂或磷光添加剂、颗 粒状材料，或其它会严重影响透明性、颜色等的材料，从而不会破坏本发明的目的。在一些 实施方案中，所述组合物基本不含二氧化硅颗粒，包括胶体的和沉淀的二氧化硅颗粒，和/ 或基本不含四烷基正硅酸酯或其水解产物。在本发明的一些实施方案中，需要使涂布后的基底不含任何可能导致图像形成的 材料，例如光敏剂、光活化催化剂，和光可聚合的或可交联的单体、低聚物、或聚合物。在一 些实施方案中，所述组合物不含分子量Mn大于20，000道尔顿的种类(例如低聚物或聚合 物)。在一些实施方案中，润湿剂和亲水性防雾剂中任一个或两个同时是非离子性的，并且 所述组合物基本不含阴离子或阳离子表面活性剂或聚合物。在一些实施方案中，在一些情况下不需要任一或所有下面类别的聚合材料，因此 所述组合物中不含它们聚环氧乙烷、聚乙二醇、多磺酸基聚合物、聚酯、丙烯酰胺(共)聚 合物、丙烯酸盐或酯(共)聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮(共)聚合物、乙烯醇(共)聚合物、 聚氨酯、聚脲、纤维素酯或醚、含环氧化物的树脂，以及明胶。本发明的涂层组合物典型地以挥发性稀释剂中的分散体被施用，所述稀释剂可以 包括溶剂。在大多数情况下，稀释剂为含水的，在这里是指稀释剂的至少50重量％为水。在 一些实施方案中，含水稀释剂至少90重量％为水，并且在许多情况下为100重量％水。这 些分散液典型地具有从0. 5到15重量％的总固体含量，并且更典型地在2到5重量％范围 内。本领域技术人员已知，“总固体”指的是在涂层组合物中非挥发材料的含量，尽管有些非 挥发材料在室温下是以液态存在的。对于凹版涂布方法，分散后的涂层组合物的粘度典型地在1到IOOPas的范围内， 但对于其它涂布方法来说粘度可以大于lOOPas。此外，功能性组分彼此相容是理想的，以使 分散后的涂层组合物储存稳定，并且处于涂布技术条件(比如高剪切力)下也稳定，不会出 现颗粒絮凝、聚集、结晶，或其它的性质劣化。复合膜的制备任何聚合物，典型地是以膜的形式，适合用作本发明的基底。典型地使用的是热塑 性聚合物。非限制性实例包括聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯； 聚丙烯酸酯类，例如聚甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯或丙烯酸酯共聚物；尼龙；聚丁酸酯 ’聚 丙烯；聚乙烯；聚丁烯；烯烃共聚物；聚碳酸酯；和聚丙烯腈。聚合物膜还可以包括聚芳醚或其硫类似物，特别是聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳醚醚 酮、聚芳醚醚砜或其共聚物或硫类似物。这些聚合物的实例公开在EP-A-1879、EP-A-184458和美国专利号4008203中。聚合物膜可以包括聚亚芳基硫醚，特别是聚对亚苯基硫化物或 其共聚物。也可以使用前述聚合物的共混物。适合的热固性树脂聚合物材料也可被用作根据本发明的基底。实例包括加成聚合 树脂例如丙烯酸类、乙烯类、双马来酰亚胺类和不饱和聚酯类；甲醛缩合树脂类例如与脲、 三聚氰胺或酚类的缩合物；氰酸酯树脂类；官能化的聚酯类；和聚酰胺或聚酰亚胺类。在一些实施方案中所述基底可以是多层膜。例如，所述膜可以包括例如聚对苯二 甲酸乙二醇酯的基层，和所述基层上的热封层。这种热封层可以通过涂布由溶剂获得，或通 过任何其它方法获得。在一些实施方案中，通过共挤出实现，通过独立孔口模同时共挤出各 膜形成层，并且之后接合还处于熔融态的各层，或优选的，通过单通道共挤出实现，其中各 聚合物的熔融流首先在通向模歧管的通道内接合，然后在层流条件下不互混而从孔口模共 同挤出，从而制备多层聚合物膜，如上所述，膜可以被取向和热固化。在本发明的一些实施方案中，所述基底包括结晶聚酯，该聚酯通过一种或多种二 元醇类或二醇类(例如乙二醇或丙二醇或丁二醇)与一种或多种二元酸类或其酯类(典型 地甲基酯类)缩聚得到。适合的二酸包括对苯二甲酸、萘二羧酸、间苯二甲酸、联苯甲酸和 癸二酸。可用于本发明的聚酯膜实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二 醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯，或是它们的混合物，或是存 在其中任意一种上述聚酯的共聚酯膜。例如，聚对苯二甲酸/间苯二甲酸乙二醇酯共聚酯 (PETIP)膜可被用于本发明。另外一个合适的实例是PET和PEN共聚酯制备的膜。典型地， 使用PET。在聚酯膜典型的制备过程中，聚酯树脂被熔融并以无定形片的形式挤出到经抛光 的旋转浇注鼓上，从而形成聚合物流延片。然后，将聚合物流延片加热到刚好处于它的玻璃 化转变温度以上，聚对苯二甲酸乙二醇酯为80°C到100°C，并通常在一个或多个方向上伸 展或拉伸。典型地在两个方向上拉伸挤出方向(纵向)，和垂直于挤出方向(横向)从而 制造出双轴取向膜。第一次拉伸赋予膜强度和韧性，通常使得膜的长度由原始长度增加约 2. 0到约4. 0倍。接下来的拉伸步骤每次也会使膜的尺寸增加约2. 0到约4. 0倍。通常，优 选首先纵向拉伸和然后再横向拉伸。接着将膜热固化，对于聚对苯二甲酸乙二醇酯来说热 固化温度范围是约190°C到240°C，以固定强度、韧性和其它物理性质，然后在上辊缠绕之 前冷却。本发明对此方法增加了下述步骤在膜基底的一个或两个侧面上用防雾组合物涂 布基底。在聚酯的情形下，可以使用多种适当方式实现该目的。涂布防雾组合物的方法可 通过在线或离线方法实施。所有方法都包括最终的冷却步骤，这里使用的术语“在线”指的 是在最终冷却步骤以前的任何点上实施涂布工艺，“离线”涂布工艺是指在最终冷却步骤之 后实施涂布步骤。下面介绍根据本发明使用在线涂布工艺制备涂布膜的非限制性实例，使 用PET作为示例性聚酯。在本发明的第一实施方案中，将PET干燥，而后熔融挤出形成平片，并在冷铸铁滚 筒或鼓上冷却形成基底层。而后通过使膜穿过热辊(80°C -85°C )并用红外线加热器加热 来升高流延膜的温度。而后以3. 4 1的拉伸率沿纵向拉伸膜。而后将拉伸的膜与冷铸铁 滚筒(15°C -25°C )接触，以降低膜温度使膜的结晶化和脆化最小化。而后在膜的一个侧面 或两个侧面上涂布防雾涂层溶液。可以使用任何适合的辊涂法，或其它涂布法。在两个强制空气烘箱中的拉幅机中，在约105°C下干燥涂布的膜。而后沿横向以3.0 1-4.5 1的 比率在110°C -130°C下操作的两个炉中拉伸膜。拉伸后，在225°C _237°C下操作的三个热 固烘箱中将涂布的膜热固化约8秒。在最后的冷却步骤中，在约165°C下操作的空气烘箱中 降低膜温度。在本发明的另一个实施方案中，将PET熔融挤出形成平片，在冷铸铁滚筒或鼓上 冷却，并如第一实施方案中所述穿过热辊并通过红外线加热器加热。而后在膜的一个侧面 或两个侧面上涂布防雾涂层溶液，而后在两个强制空气烘箱中的拉幅机中，在约105°C下干 燥膜。而后沿纵向和横向以2.0 1-5.0 1的比率在110°C-130°c下操作的烘箱中拉伸 膜。拉伸后，如第一实施方案所述热固化和冷却膜。在本发明的另一个实施方案中，重复第一实施方案的方法，但是不进行横向拉伸 步骤，从而产生单轴向拉伸产物。在另一个实施方案中，重复第一实施方案的方法，区别在于用在110°C _130°C下 操作的两个烘箱中以3.0 1-4.5 1的拉伸率第二纵向拉伸代替横向拉伸步骤，从而得 到单轴向拉伸产物。任何传统的涂布法，如喷涂、辊涂、狭缝涂布、液面弯曲涂布(meniscus coating), 浸涂、线棒涂布、气刀涂布、帘式涂布、刮刀涂布、直接和反向照相凹板式涂布等，都可以用 于施用涂层组合物。涂层通常施用为通过湿红外测量仪测量厚度为1.0-30微米，更典 型为5-20微米的连续湿涂层。干燥后，涂层通常具有0. 025-1. 5微米的厚度，更典型为 0. 060-0. 16 微米。在本发明的其它实施方案中，可以使用传统的离线涂布法，使用本领域内已知的 多种涂布法的任何一种。然而，使用在线涂布比离线法有经济优势和效率优势(在离线法 中，涂布步骤通常仅能在聚酯基底的制造完成后进行)，因为离线法可能涉及有机溶剂并且 /或者需要使用者使用不方便的和高成本的干燥程序。相反，制造者的在线涂布提供给消费 者即用型膜，从而使消费者不必花时间和提供设备用于展开未涂布的膜，对其涂布，而后重 新卷绕。如果使用在线法，通常在膜的最终拉伸之前施用涂层组合物。对于单轴向拉伸膜， 优选在拉伸之后施用涂层组合物。对于双轴或单轴取向膜，通常在中间拉伸阶段施用涂层 组合物，也就是说，在膜已经被拉伸之后但是在第二次拉伸之前。在一些实施方案中，可以用包含颗粒材料的“滑涂料(slip coating)”涂布基底 的一个侧面或(更典型地)两个侧面，以有助于膜的操作，例如以改善卷绕性和最小化或防 止“粘连”。这样的涂料可以例如在膜取向后和最终卷绕之前在线施用。所述滑涂料可以 施用在基底的任一个侧面，或两个侧面上。适合的滑涂料可以包含硅酸钾，如在美国专利 5925428和5882798中公开的，所述公开以引用的方式并入本申请中。可选地，滑涂料可以 包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸聚合树脂的非连续层，任选还包含交联剂，如EP-A-0408197 中公开的。实施例术语表以下材料在实施例中会被涉及到，在这里进行说明。K 120 硅酸钾溶液来自 INEOS Silica Ltd. (Warrington，Cheshire，UK) 52% 活性
GLYCOLUBE AFA-I三甘油基单油酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯乙氧基化物和 甘油的混合物，来自Lonza Inc. (Fair Lawn，NJ)，100%活性TEGO-WET 251 聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂(Tego Chemie Service GmbH, Degussa分公司，Essen，德国)，100%活性MX-150 交联丙烯酸共聚物固体颗粒，来自 Esprix Technologies (Sarasota, FL)， 以100%活性使用XX-1255Z丙烯酸聚合物固体颗粒分散液，来自Esprix Technologies (Sarasota, FL)，以20%活性使用XX-1269Z丙烯酸聚合物固体颗粒分散液，来自Esprix Technologies (Sarasota, FL)，以20%活性使用BYK 348 聚醚改性二 甲基聚硅氧烷共聚物(BYK-Chemie USA Wallingford, CT)，100% 活性MAZOL GMO K Koscher 单油酸甘油酯(BASF，Mt. Olive, NJ)，100%活性聚(丙烯酰胺-丙烯酸，Na盐)40%羧基2-丙烯酸，钠盐，与2-丙烯酰胺的聚合 物(Polysciences, Inc.，Warrington, PA)，100%活性PRIMAFLO HP22羟丙基纤维素聚合物溶液(Hercules IncWilmington，Del)， 22%活性PVP K-120，2-吡咯烷酮，1-乙烯基 _，均聚物(ISP Technologies Inc. , Wayne, NJ)，100% 固体S-MAZ 60K Flake sorbitan Monostearate Kosher (BASF, Mt. Olive, NJ), 100%固体WITC0LATE WAQE 十 二烧基硫酸钠(Akzo Nobel Industrial Specialties, Chicago, IL) 22%活性溶液SURFYNOL 420 乙氧基化 2，4，7，9-四甲基 _5_ 癸炔 _4，7- 二 醇(Air Products & Chemical Inc, Allentown, PA)以 100%溶液使用TWEEN 20聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单月桂酸酯(Uniqema，New Castle,DE)， 100%活性TWEEN 21聚氧乙烯(4)山梨糖醇酐单月桂酸酯(Uniqema，New Castle,DE), 100%活性样品测试膜的防雾特性通过下述方法评估环境测试将膜试样放置于含60ml 50°C水的4盎司广口瓶上，将所述装置保持在环境温度 下，并在膜表面变为明显雾状的时候记录时间。如果时间过去五分钟还没有出现雾，则停止 测试。冷冻测试将膜试样放置于含60ml 2_5°C (35-40° F)水的4盎司广口瓶上。广口瓶置于 2-5°C的冰箱内，并在膜表面变为明显雾状的时候记录时间，并记录后来雾消失的时间。最 后，记录最先出现凝结(可见水滴)的时间。在将膜放在广口瓶上之后的1分钟、2分钟、2
9小时和24小时评价凝结作用。在环境和冷冻温度下没有形成雾的记录表示在1分钟、2分 钟、2小时和24小时评估时没有可见雾。还评价了雾度(haze)，雾度是由于光在所有方向上漫射而产生，并造成对比度损 失。ASTM D 1003将雾度定义光在通过中平均偏离入射光束大于2. 5度的光的百分比。 用 BYK Gardner "Haze Gard Plus” 仪器(BYK-GardnerUSA, Columbia, Md.)，使用 ASTM D 1003-61程序A测量雾度。实施例1为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至96. 8重量份的水中0. 128重量份52重量％硅酸钾水溶液，1. 024重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和2. 048 重量份GLYCOLUBE AFA-I。如下所述制备涂布的膜。将PET干燥，而后熔融挤出成平片，在冷铸铁滚筒上冷却 形成衬底层。而后通过将膜穿过热辊(80°C -85°C )并用红外线加热器加热来升高流延膜的 温度。而后以3. 4 1的拉伸率沿纵向拉伸膜。而后将拉伸的膜与冷铸铁滚筒(15°C-25°C) 接触，以降低膜温度以使膜的结晶化和脆化最小化。而后在膜两面上辊涂防雾涂层配制品。 通过红外测量仪测量的湿涂层厚度为7. 4-9. 4微米。在两个强制空气烘箱中的拉幅机中， 在约105°C下干燥涂布的膜。而后沿横向以3.0 1-4.5 1的比率在110°C _130°C下操 作的两个烘箱中拉伸膜。拉伸后，在225°C _237°C下操作的三个热固烘箱中将涂布的膜热 固化约8秒。在最后的冷却步骤中，在约165°C下操作的空气烘箱中降低膜温度。在成品膜上测量的干燥涂层厚度为10到20nm。雾度值是0. 7。膜显示出很好的 防雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。实施例2为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 6重量份的水中0. 309重量份52重量％硅酸钾水溶液，0. 58重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 8 重量份GLYCOLUBE AFA-I，和0. 032 重量份 MX-150。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。在成品膜上测量的干燥涂层厚度是10到20nm。雾度值是1. 32。膜显示出很好的防 雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。实施例3为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 4重量份的水中0.295重量份52重量％硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 80 重量份GLYCOLUBE AFA-I，和0. 16 重量份 XX-1255Z。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。在成品膜上测量的干燥涂层厚度是10到20nm。雾度值是1.51。膜显示出很好的防 雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。
实施例4为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 4重量份的水中0.295重量份52重量％硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 80 重量份GLYCOLUBE AFA-I，和0. 16 重量份 XX-1269Z。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。在成品膜上测量的干燥涂层厚度是10到20nm。雾度值是1. 46。膜显示出很好的防 雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。对比例5为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至99. 7重量份的水中0.05重量份52重量％硅酸钾水溶液，和0. 25重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜表现出防雾性质尚可；在环境温度下形成雾，但大概十秒钟以后消失。雾度值是 0.45。可以认为缺少亲水防雾剂妨碍了防雾性质。实施例6为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 4重量份TWEEN 20聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单月桂酸酯。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜显示出很好的防雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。雾度值是1.41。对比例7为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0.4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 4重量份TWEEN 21聚氧乙烯⑷山梨糖醇酐单月桂酸酯。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜没有表现出防雾性质；在环境温度下形成雾。雾度值是1. 17。可以认为TWEEN 21不够亲水因而不能提供好的防雾性质。实施例8为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0.4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0.4重量份WITCOLATE WAQE十二烷基硫酸钠。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜显示出好的防雾性能，在环境温度下没有形成雾。雾度值是1.95。对比例9
为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 4重量份SURFYNOL 420乙氧基化2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二 醇酯膜上。膜没有表现出防雾性质，在环境温度下形成雾。雾度值是2.22。可以认为 SURFYNOL 420不够亲水因而不能提供好的防雾性质。对比例10为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 4重量份PVP K-120,2-吡咯烷酮，1_乙烯基_，均聚物。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜没有表现出防雾性质，在环境温度下形成雾。雾度值是3. 68。可以认为PVP Κ-120 由于分子量太大因而不能提供好的防雾性质。对比例11为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 4重量份MAZOL GMO K可食用油酸单甘油酯。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜没有表现出防雾性质，在环境温度下形成雾。可以认为MAZOL GM0 K亲水性 不够因而不能提供好的防雾性质。对比例12为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 4重量份S- MAZ 60K可食片状山梨糖醇酐单硬脂酸酯。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜没有表现出防雾性质，在所述温度下形成雾。可以认为S-MAZ 60K亲水性不 够因而不能提供好的防雾性质。实施例13为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 07重量份的水中0. 53重量份52重量％K120 硅酸钾水溶液，0. 6重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 8 重量份GLYCOLUBE AFA-I。使用No. 0 Meyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜显示出极好的防雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。雾度值是1.33。对比例14
为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 27重量份的水中0. 53重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0.4重量份PRIMAFLO HP22聚合物溶液。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜没有表现出防雾性质，在环境温度下形成雾。可以认为PRIMAFLO HP22亲水 性不够和/或分子量太高因而不能提供好的防雾性质。对比例15为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 27重量份的水中0. 53重量份52重量％ K 120 硅酸钾水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0.4重量份聚(丙烯酰胺-丙烯酸，Na盐)40%羧基2-丙烯酸，钠盐，与2-丙烯 酰胺的聚合物。使用No. OMeyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜没有表现出防雾性质，在环境温度下形成雾。可以认为聚(丙烯酰胺-丙烯酸，Na 盐)分子量太高因而不能提供好的防雾性质。实施例16为了制备涂层配制品，在搅拌下将下列组分添加至98. 07重量份的水中0. 53重量份52重量％K120 硅酸钾水溶液，0. 6重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂，和0. 8重量份BYK 348聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物。使用No. 0 Meyer棒手工压延的方式将涂层配制品施用到聚对苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜显示出很好的防雾性能，在环境和冷冻温度下都没有形成雾。雾度值是1.46。尽管参考具体实施方案对本发明进行了说明和描述，但是本发明并不仅限于上述 细节。在不偏离本发明权利要求的等价形式的范围内可以有多种具体的变型。
权利要求
复合膜，其包括具有第一和第二侧面的聚酯膜基底，并且在所述第一和第二侧面的至少一个侧面上具有涂层组合物，该涂层组合物包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。
2.根据权利要求1所述的复合膜，其中所述涂层在所述第一和第二两个侧面上。
3.根据权利要求1或2所述的复合膜，其中所述碱金属硅酸盐为硅酸钾。
4.根据前述权利要求任一项所述的复合膜，其中所述润湿剂是聚醚改性的聚硅氧烷表 面活性剂。
5.根据前述权利要求任一项所述的复合膜，其中所述亲水性防雾剂的分子量不大于 20，000道尔顿。
6.根据前述权利要求任一项所述的复合膜，其中所述亲水性防雾剂包含具有三个或更 多个聚氧乙烯链的化合物。
7.根据前述权利要求任一项所述的复合膜，其中所述碱金属硅酸盐是硅酸钾，所述润 湿剂是聚醚改性的聚硅氧烷表面活性剂，所述亲水性防雾剂包括分子量不大于20，000道 尔顿并且具有三个或更多个聚氧乙烯链的化合物。
8.制备复合膜的方法，其包括以下步骤a)提供未取向或单轴取向的聚酯膜基底，该基底具有第一和第二侧面；b)在所述第一和第二侧面的至少一个侧面上形成涂层组合物的层，该涂层组合物包含 碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂，所述形成过程包括使所述至少一个侧面与所述 组合物在含水稀释剂中的分散液相接触，然后蒸发所述稀释剂；并c)在步骤b)之后，拉伸所述未取向或单轴取向的聚酯膜基底，从而分别使所述基底单 轴取向或双轴取向。
9.根据权利要求8的方法，其进一步包括，在步骤c)之后，d)热固化所述聚酯基底。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中步骤a)中的基底是单轴取向的。
11.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其中所述步骤b)包括在所述第一和第二两 个侧面上都形成所述涂层组合物的层。
12.根据权利要求8-11任一项所述的方法，其中所述碱金属硅酸盐是硅酸钾。
13.根据权利要求8-12任一项所述的方法，其中所述润湿剂是聚醚改性的聚硅氧烷表 面活性剂。
14.根据权利要求8-13任一项所述的方法，其中所述亲水性防雾剂的分子量不大于 20，000道尔顿。
15.根据权利要求8-14任一项所述的方法，其中所述亲水性防雾剂包含具有三个或更 多个聚氧乙烯链的化合物。
16.根据权利要求8-15任一项所述的方法，其中所述碱金属硅酸盐为硅酸钾，所述润 湿剂是聚醚改性的聚硅氧烷表面活性剂，所述亲水性防雾剂包含分子量不大于20，000道 尔顿并且具有三个或更多个聚氧乙烯链的化合物。
17.聚合物制品或玻璃制品，在其表面上具有涂层组合物，该涂层组合物包含碱金属硅 酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。
18.配制品，其包含组合物在含水稀释剂中的分散体，所述组合物包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。
19.膜，其包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂。
全文摘要
本发明涉及包含碱金属硅酸盐、润湿剂以及亲水性防雾剂的涂层组合物，该组合物在基底上形成防雾涂层。所述涂层可以由其组分的含水分散液施用到膜表面，接下来干燥以形成复合膜。
文档编号C08K5/5415GK101952358SQ200980105998
公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月18日 优先权日2008年2月21日
发明者C·赵, 小C·查普尔 申请人:杜邦泰吉恩胶卷美国有限公司