[发明专利]可去除的防雾涂层、制品、涂料组合物和方法

说明书

背景技术

有许多这样的情况：如果通过在制品表面形成雾而使制品变暗的 趋势能够被降低，光学透明制品将会被增强。例如，防护眼镜(护目 镜、面罩、头盔等)，眼科隐形眼镜，建筑上釉，装饰玻璃框架，汽 车玻璃和挡风玻璃可能由于在制品的表面上形成潮湿蒸汽雾而受到不 利的影响。

通常，雾形成发生在高湿度和高温度的情况下或在有大的温度差 和湿度差的界面边界处。报道的减少表面“雾化”趋势的涂层(即防 雾涂层)是众所周知的，包括结合表面活性剂的那些；然而，仍然需 要一种涂料组合物，该涂料组合物将会使被涂布的基体也具有防雾性 能，尤其是需要一种可以去除的涂料组合物。

概述

本发明涉及一种使涂布的基体具有防雾性能(即，防雾特性)的 涂料组合物、涂布方法和被涂布的制品。该涂料组合物是可去除的， 并利用了用环氧基团官能团化的纳米粒子(优选二氧化硅纳米粒子)。 可去除的涂料组合物在个人保护装备方面是特别有用的，所述个人保 护装备例如面罩、防护物和防护玻璃。

显著地，本发明的干燥涂层是特别持久的，即使它是可去除的。 即，本发明的优选干燥涂层向基体提供防雾特性至少10小时，即使它 可通过简单擦拭(例如，使用干布或湿布)被去除。

在一个实施方式中，本发明提供一种向基体提供防雾特性的方法。 该方法包括对基体应用涂料组合物并将其烘干(即，将液体载体基本 上完全除去，例如通过蒸发)。该涂料组合物在pH值不大于6的条件 下制备(即，在pH值不大于6的条件下用环氧基团官能化，但是能够 用于pH值在7-8下的应用)。该涂料组合物包括：粒度不大于60nm 的纳米粒子、和包括具有通过双键连接至表面的官能团的二氧化硅表 面；任选的表面活性剂；(如果需要，和其他任选的添加剂)；和水。 所述官能团包括环氧基团和任选的水分散性基团。所述涂料组合物对 其涂布并干燥的基体提供防雾特性，并且在干燥之后是可去除的。

在另一个实施方式中，本发明提供一种防雾性涂料组合物，其包 括：粒度不大于60nm的纳米粒子，和包括具有通过双键连接至表面的 官能团的二氧化硅表面；任选的表面活性剂；(如果需要，和其他可 任选的添加剂)；和水。在这个实施方式中，所述官能团包含环氧基 团和任选的水分散性基团，涂料组合物在pH值不大于6的条件下制备； 所述涂料组合物对其涂布并干燥的基体提供防雾特性，并且在干燥之 后是可去除的。

在另一个实施方式中，本发明提供一种包括表面涂布有防雾涂层 的基体的个人防护品，其中所述涂层包括粒度不大于60nm的纳米粒 子，并包括具有通过双键连接至表面的官能团的二氧化硅表面，其中 所述官能团包括环氧基团和任选的水分散性基团。如果需要，所述涂 层也可以包含任选的表面活性剂和其他任选的添加剂。涂层向基体提 供防雾特性，是可去除的，并且通过干燥在pH值不大于6的条件下制 备的涂料组合物而形成。

在本发明的某些实施方式中，水分散性基团是存在的，且其包括 羧酸基团、磺酸基团、膦酸基团、其盐或其组合。

在某些实施方式中，纳米粒子具有不大于20nm的粒度。在某些 实施方式中，纳米粒子具有4-5nm的粒度。

在某些实施方式中，环氧基团在所述涂料组合物中存在的量等于 在粒子表面上官能团总摩尔数的至少3摩尔％。优选，环氧基团是过量 存在的。

在某些实施方式中，所述涂料组合物在pH为1-3的条件下制备。

在某些实施方式中，基于涂料组合物的总重量，涂料组合物包含 至少0.2wt-％的纳米粒子。在某些实施方式中，基于涂料组合物的总重 量，涂料组合物包含不大于20wt％的纳米粒子。

在某些实施方式中，基于涂料组合物的总重量，涂料组合物包含 至少0.1wt％的表面活性剂。

在某些实施方式中，涂料组合物进一步包含抗菌剂。

在某些实施方式中，干燥涂层向基体提供防雾特性至少10小时。

在某些实施方式中，将涂料组合物注入到涂布器基体(例如，擦 或垫)中。在某些实施方式中，涂布器基体是纸擦。