[发明专利]防雾涂层组合物、防雾薄膜和制品

说明书

技术领域：

本发明涉及一种防雾涂层组合物、防雾薄膜和制品，尤其涉及一种特别适用于高温高湿环境下的防雾涂层组合物、包含由该组合物制成的涂层的防雾薄膜和包含该防雾薄膜的制品，例如医疗手术面罩。

背景技术

塑料或者无机透明材料是我们日常生活中经常用到的，这类材料的一个共同问题是结雾后其透明性会受到很大的影响。例如，在手术过程中，如果医生用的手术面罩上结雾现象严重，会对手术造成不可估量的后果。为了解决这个问题，各种防雾涂层应运而生。

涂层的防雾性会随着温度和湿度的上升而下降，尤其是湿度对涂层的防雾性影响非常大。而通常这类防雾产品都会要求一定的保质期，如果储存或者运输过程中有大量的潮气或者高温，产品很可能失效，例如在50摄氏度，90％的相对湿度下通常不到12个小时就会失去防雾性能。测试器材，例如血糖测试试纸，孕检试纸，尿检试纸等，也需要具有稳定的亲水表面。

因此，目前仍需要开发一种能够用于在高温高湿环境下长时间保持亲水防雾性能的防雾制品。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种特别适用于高温高湿环境下的防雾涂层组合物，尤其是提供一种特别适用于高温高湿环境下既能防雾又能防粘的防雾涂层组合物。

本发明的另一个目的是提供一种包含由该组合物制成的涂层的亲水防雾薄膜。

本发明的再一个目的是提供一种包含该稳定的亲水防雾薄膜的制品，例如面罩、眼镜、广告箱、展示橱窗、摄像镜头、测试器材。

在高温高湿的环境下，聚乙烯醇涂层很容易老化结雾。我们的实验结果表明在50摄氏度，90％的相对湿度下，聚乙烯醇涂层在PET上的老化防雾时间不超过2个小时。本发明的发明人发现，利用聚乙烯醇作为主要组分并加入特定量的阴离子表面活性剂得到的涂层组合物能够提供一种性能优异的防雾涂层，该防雾涂层不仅能够耐高温高湿老化，而且具有改善的抗粘能力。将本发明的涂层组合物涂布在基材上形成的薄膜可以成卷或堆叠放置而没有粘连现象。

由此，本发明的第一个方面，提供了一种防雾涂层组合物，其包含：

至少一种亲水性聚合物；

按聚合物重量为100重量％计，0.5重量％到25重量％的至少一种阴离子表面活性剂；

按聚合物重量为100重量％计，0重量％到60重量％的无毒的或低毒的无机氧化物颗粒；和

溶剂；

其中所述的聚合物选自纤维素，聚乙烯基吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚乙烯醇中的至少一种。

本发明的另一个方面，提供了一种亲水防雾薄膜，其包含基材和位于该基材至少一面的至少一部分上并由该组合物制成的涂层。

本发明的再一个方面，提供了一种包含本发明的稳定的亲水防雾薄膜的制品，例如面罩、眼镜、广告箱、展示橱窗、摄像镜头、测试器材。

具体实施方式

本发明中，除非另外指出，否则术语“高温”是指40摄氏度以上，术语“高湿”是指80％以上的湿度。

除非另外指出，术语“纳米级”是指平均粒径为150纳米以下。

除非另外指出，术语“表面活性剂”指的是同一分子上同时具有亲水(极性)和憎水(非极性)基团的能够降低涂层溶液表面张力的分子。有用的表面活性剂可能包括美国专利US6040053(Scholz等人，该专利引入本文作为参考)中提到的那些。

本发明的一个方面提供了一种防雾涂层组合物，其包含：

至少一种亲水性聚合物；

按聚合物重量为100重量％计，0.5重量％到25重量％的至少一种阴离子表面活性剂；

按聚合物重量为100重量％计，0重量％到60重量％的无毒的或低毒的无机氧化物颗粒；和

溶剂；

其中所述的聚合物选自纤维素，聚乙烯基吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚乙烯醇中的至少一种。

根据某些优选的实施方案，其中所述的聚合物的分子量为9,000-150,000。

根据某些优选的实施方案，其中所述的亲水性聚合物为聚乙烯醇。

聚乙烯醇是一种常见的高分子，由于其侧链上富集的羟基而使其具有良好的亲水防雾性能。但是，其防雾性能会随着温度和湿度的升高而急剧下降。使用聚乙烯醇作为防雾涂层的另外一个问题是发粘，尤其在高温高湿条件下，聚乙烯醇涂层之间相互接触会产生粘连，从而导致涂层的破坏。但是，本发明人发现，采用特定的阴离子表面活性剂与聚乙烯醇组合，能够同时有效地避免其在高温高湿条件下的防雾性能下降问题和发粘问题。