專利名稱：：防霜膜組件，制造方法和由其制造的制品的制作方法防霜膜組件，制造方法和由其制造的制品
背景技術(shù)：
：本申請涉及可用于防霜的多層膜組件(filmassembly),其制造方法和由該膜組件形成的制品。當(dāng)冷卻器表面與比較溫?zé)岬某睗窨諝饨佑|時(shí)，可在冷卻器表面上出現(xiàn)冷凝。取決于溫差，在表面上的冷凝可以為霧或霜的形式，尤其在采用基本上透明表面的情況下，將影響透光率并損害可視性。防霜膜在許多不同的應(yīng)用中具有功效。例如，制冷商品的買賣和銷售常常包括消費(fèi)者直接選擇制冷單元。為了確保有效的銷售，對(duì)于通過透光的、通常基本上透明的面板或門來觀察的顧客來說，外殼(case)內(nèi)的物品應(yīng)當(dāng)保持是可視的和可分辨的。當(dāng)顧客選擇物品并打開外殼的門時(shí)，由于冷的門內(nèi)側(cè)表面與外殼外部的潮濕的大氣接觸，則因冷凝可能導(dǎo)致門結(jié)霜。典型地，此霜甚至在關(guān)閉門之后仍被保留，并損害后面的顧客觀察外殼內(nèi)的視野。不能看到外殼內(nèi)部可導(dǎo)致商店的銷售損失。另外，當(dāng)顧客較長時(shí)間打開門觀察在外殼內(nèi)的物品時(shí)，可招致能量成本增加。減少這一問題所使用的一種方法包括在一定的時(shí)間長度之后使門解霜的加熱門。這些加熱門可能購買昂貴且操作成本高，這是由在制冷器冷卻/冷凍外殼內(nèi)的食品的同時(shí)，維持加熱門的能耗導(dǎo)致的。外殼內(nèi)部的溫度越低，維護(hù)結(jié)霜和抗霜門的成本越大。另一補(bǔ)救措施是提供防霜涂層，具有或不具有門加熱器。然而，典型的永久性防霜涂層不能在寬的溫度梯度內(nèi)提供有效的抗霜性。最值得注意的是，較低溫度儲(chǔ)存和顯示的外殼(0。C及以下)常常形成霜和霜，因此采用目前的防霜涂層，沒有實(shí)現(xiàn)最佳的可視性。因此仍需要新的低溫防霜體系，當(dāng)門暴露于冷空氣下然后打開暴露于潮濕的較溫?zé)岬目諝庀聲r(shí)，通過防止或抑制門的結(jié)霜，提高在制冷器和冷凍器外殼內(nèi)部的可視性。發(fā)明簡述在一種實(shí)施方案中，防霜膜組件包括具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面的基本上透明的膜；和由聚氨酯成膜組合物形成的基本上透明的防霜層，其有效地向該層提供在約-23。C至約65。C之間交替變化的溫度時(shí)的防霜性能，其中防霜層置于膜的第一表面的區(qū)域上。在一種實(shí)施方案中，抗冷凝制品包括具有第一表面的基本上透明的基材；和以上所述的防霜膜組件，其中膜的第二表面置于基材的第一表面的區(qū)域上。在一種實(shí)施方案中，制冷的面板包括具有第一表面的基本上透明的制冷器面板，和以上所述的防霜膜組件，其中膜的第二表面置于門面板的第一表面的區(qū)域上。附圖簡述現(xiàn)參考為示例性實(shí)施方案的附圖，其中相同的元件標(biāo)記相同。圖1是本文公開的示例性防霜膜組件的示意圖。圖2是本文公開的具有任選的圖形元件的防霜膜組件的示例性實(shí)施方案的示意圖。圖3是本文公開的含防霜膜組件和基材的示例性制品的示意圖。圖4是本文公開的具有防霜膜組件的示例性抗冷凝的制冷門的部分片斷的剖視圖。詳細(xì)i兌明本文公開的防霜膜組件是基本上透明的多層膜，它可用于生產(chǎn)抗冷凝的制品，例如制冷器和冷凍器門和面板，或反射表面(例如浴室鏡)，但它們不限于這些具體的產(chǎn)品或應(yīng)用。在沒有使用外部加熱器的情況下，膜組件的防霜性能在低至約-17。C或甚至約-23。C的溫度下是有效的。這些溫度顯著低于現(xiàn)有技術(shù)的防霜膜能實(shí)現(xiàn)的那些溫度。由于不要求加熱器，因此使用這種膜可提供顯著的能量節(jié)約。在有利的任選特征中，制造組件，使得可再定位(repositionable)和/或允許包括圖形。防霜膜組件包括基本上透明的防霜層和基本上透明的膜。此處所使用的"基本上透明，，是指光學(xué)透明度，且是指充足的光通過該層透射，以允許觀察者通過膜組件觀察。因此，盡管可在單獨(dú)的層內(nèi)存在些許霧度或者著色，但該霧度或著色沒有顯著干擾可視性。發(fā)明人已表明，當(dāng)這一防霜膜組件施用到基材上時(shí)，在本發(fā)明的組件暴露于約65。C至約-23。C之間交替的溫度時(shí)，將減少或防止在基材表面上形成冷凝(水滴)。當(dāng)本文提到"防霜膜組件"時(shí)，這一術(shù)語僅僅是為了方便討論，要理解該術(shù)語包括防止因形成水滴和/或水晶導(dǎo)致的視覺削弱所使用的膜組件。由聚氨酯成膜組合物形成在約-17。C以下的溫度下有效的基本上透明的防霜層。在一種實(shí)施方案中，成膜組合物進(jìn)一步包括具有疏水區(qū)域和親水區(qū)域的表面活性劑。親水與疏水基的數(shù)量、長度和類型以及相對(duì)比的合適選擇允許調(diào)節(jié)該層的防霜性能。在不受理論束綽的情況下，認(rèn)為這一結(jié)構(gòu)允許降低該層表面和冷凝濕氣之間的界面張力，提高防霜性。理想的是還選擇表面活性劑，以便沒有顯著負(fù)面影響聚氨酯膜的所需物理性能，例如耐化學(xué)性、耐刮擦性和耐紫外(UV)輻射等。另外，表面活性劑還可包括異氰酸酯反應(yīng)性官能團(tuán)。這種表面活性劑共反應(yīng)，以提供表面活性劑作為側(cè)基共價(jià)鍵合并附著到聚氨酯聚合物上的聚氨酯。優(yōu)選地，表面活性劑附著在聚氨酯聚合物的末端。合適的異氰酸酯反應(yīng)性官能團(tuán)包括具有活性氫原子的基團(tuán)，例如羥基、羧基、伯或仲氨基或硫氬基。也可使用具有含至少一種前述類型基團(tuán)的組合的化合物。例如在LaCasse的美國專利No.5877254中公開了含異氰酸酯反應(yīng)性官能團(tuán)且具有親水區(qū)域和疏水區(qū)域的合適的表面活性劑，且它可以是非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑或前述類型的表面活性劑的混合物。合適的非離子表面活性劑包括乙氧化或丙氧化的醇類、酚類、酰胺類和胺類。合適的離子表面活性劑包括季銨鹽陽離子表面活性劑以及陰離子表面活性劑，例如非乙氧化烴鏈具有大于16個(gè)碳原子的陽離子或陰離子表面活性劑。合適的陰離子表面活性劑實(shí)例的非限定性列舉包括磺酸的單乙醇胺鹽、磺酸的二乙醇胺鹽、磺酸的三乙醇胺鹽及其混合物。含羥基的陽離子表面活性劑的實(shí)例包括，但不限于，蓖麻油酸酰胺基丙基二曱基乙基4妄乙基石克酸鹽(ricinolemidopropyldimethylethylammoniumethyldulfate)、(12-羥基-l-氧代-9-十八烯基)氨基)-N,N-二曱基乙基硫酸鹽(鹽))；硬脂酰胺基丙基二曱基乙醇銨曱基硫酸鹽，和十八烷基曱基二乙醇!U匕4妄(octadecylmetho1diethanolammoniumchloride)。典型的陰離子表面活性劑在其結(jié)構(gòu)中幾乎不含有游離的反應(yīng)性羥基，因此可通過在其抗衡離子內(nèi)加入游離鞋基或其他異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)使其"帶有羥基"?？赏ㄟ^用酸，例如十二烷基苯磺酸中和帶有羥基的季銨堿，例如氫氧化膽堿，從而實(shí)現(xiàn)這種改性，正如LaCasse所述。其他帶有羥基的銨化合物包括，但不限于，三乙基乙醇-、二乙基二乙醇-和乙基三乙醇銨鹽。制備鹽的合適磺酸的非限定性列舉包括十二烷基苯磺酸、萘磺酸、木質(zhì)素磺酸、石油磺酸和鏈烷烴碌酸(para迅nsulfonicacid)。在此實(shí)施方案中，抗衡離子共價(jià)鍵合到聚氨酯上，表面活性劑的陰離子部分借助陰離子和抗衡離子之間的靜電吸引作用與聚氨酯締合。帶反應(yīng)性羥基的陰離子和陽離子表面活性劑的組合尤其有用，例如膽堿十二烷基磺酸鹽與蓖麻油酰胺基丙基乙基二曱基銨乙基硫酸鹽(ricinoeamidopropylethyldimoniumethoulfate)的組合?？墒褂脻舛葹樾纬删郯滨サ慕M合物中全部固體重量的約10%-約40%的表面活性劑。形成聚氨酯膜的制劑通常包括含有異氰酸酯的組分和對(duì)該含異氰酸酯的組分具有反應(yīng)性的含活性氫的組分。合適的含異氰酸酯的組分包括例如，六亞曱基二異氰酸酯、二苯曱烷二異氰酸酯、雙(曱基環(huán)己基)二異氰酸酯和曱苯二異氰酸酯。含異氰酸酯的組分可以是預(yù)聚物，例如二異氰酸酯的縮二脲或異氰尿酸酯，例如二異佛爾酮二異氰酸酯的預(yù)聚物?？墒褂煤辽僖环N前述含異氰酸酯的化合物的組合。還考慮例如用肟或苯酚封端異氰酸酯基，隨后在反應(yīng)之前除去保護(hù)基。當(dāng)使用封端的異氰酸酯時(shí)，可使用溶劑或其他化合物，要不是異氰酸酯內(nèi)的保護(hù)基，所述溶劑或者其它化合物將與異氰酸酯基反應(yīng)并消耗異氰酸酯基。含異氰酸酯的組分與具有活性氫，尤其例如在多元醇中存在的羥基氫的親水組分反應(yīng)。為了提供所需的防霜特性，使用親水多元醇，例如聚乙二醇、乙二醇/丙二醇共聚物及其混合物。其他合適的親水多元醇包括聚丁二醇、聚乙烯亞胺、胺封端的聚醚和一些聚酯多元醇。可使用親水多元醇的組合，例如，重均分子量為約4500且含有約70重量％環(huán)氧乙烷的聚環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷的無規(guī)三元醇與重均分子量為2100且含有約20重量％環(huán)氧乙烷的環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物的組合。這種組合為聚氨酯主鏈提供了增強(qiáng)的親水性且沒有顯著犧牲耐刮擦性或干擾表面活性劑的加入。可在組合物內(nèi)存在用量為全部固體重量的約10%-約35%,和具體地約15%-約65重量％的親水多元醇。在實(shí)踐中，可在合適的有機(jī)溶劑內(nèi)結(jié)合含異氰酸酯的組分、含活性氫的組分，和反應(yīng)性表面活性劑。有機(jī)溶劑可以選自不與異氰酸酯快速反應(yīng)的許多物質(zhì)，包括酮類、酯類、二元醇酯類和叔醇類。也可使用微量的惰性稀釋劑，例如脂族烴和酯類。若使用可商購的封端異氰酸酯，則可使用水和醇。可存在其他組分，例如UV抑制劑、穩(wěn)定劑和催化劑。例如，在所進(jìn)行的一種方式中，具有游離異氰酸酯基的多異氰酸酯預(yù)聚物與親水多元醇和具有親水區(qū)域與疏水區(qū)域的帶羥基的表面活性劑的有機(jī)溶劑溶液混合。然后允許該混合物在例如約20。C至約200。C的合適溫度下加熱固化充足的時(shí)間，例如約5分鐘-約24小時(shí)，固化時(shí)間和溫度根據(jù)組分和應(yīng)用而變^:。防霜層置于基本透明的膜上。選擇膜提供對(duì)該層的支持。也可選擇該膜以便提供所需程度的柔性、在防霜層和膜之間的粘合性(有或無粘合劑的情況下)，膜和基材之間的粘合性(有或無粘合劑的情況下)，和/或與粘合劑所需的相容性。正因?yàn)槿绱耍そM合物的選擇根據(jù)所需的性能(包括以下所迷的柔性和轉(zhuǎn)移性(transferability))而變化?？勺?yōu)榛旧贤该鞯暮线m的膜材料包括，例如聚碳酸酯、丙烯酸類聚合物、乙烯基聚合物、苯乙烯基膜、聚氯乙烯、聚雙烯丙基碳酸酯、聚對(duì)苯二曱酸乙二酯和基本上透明的聚萘二曱酸乙二酯，以及含至少一種前述類型聚合物的聚合物共混物?？赏ㄟ^機(jī)械糙化、等離子體處理、化學(xué)蝕刻或其他已知的處理方法來任選處理膜的表面，以改進(jìn)防霜層與膜，例如與具有粘合劑的膜的粘合性?？赏ㄟ^各種方法，例如流延、涂布(例如繞線刮涂器涂布(wirewoundrodcoating)、凹版涂布、狹縫模頭涂布、盤式喂料(panfed)逆向輥涂和輥隙喂料(nipfed)涂布)和類似方法，將防霜層置于基本透明的膜上。選擇該技術(shù)，以便提供均勻且厚的涂層，例如厚度為約0.0001-約0.1英寸(約2.5-約2540微米(ium))，更具體地約0.001-約0.01英寸(約25.4微米-約254微米)，甚至更具體地約0.003-約0.008英寸(約76.2微米-約203^L米)的涂層。在使用有機(jī)溶劑的情況下，可在固化之中或之后通過蒸發(fā)，例如在烘箱內(nèi)蒸發(fā)，在一步或兩步的工藝中除去溶劑。優(yōu)化固化和除去溶劑，尤其在固化和除去溶劑過程中的時(shí)間、溫度和氣流，提供具有低溫防霜性能的均勻的涂層。以下參考各附圖描述防霜膜組件和由其形成的制品的幾個(gè)實(shí)施方案。在圖1中，示出了防霜膜組件110的示意圖。防霜膜組件110包括防霜層120和具有第一表面132和與第一表面132相對(duì)的第二表面134的基本上透明的膜130。將防霜層120置于第一表面132的區(qū)域上，亦即與第一表面132全部或部分物理連通，根據(jù)所需的應(yīng)用決定的。任選地，防霜膜組件110進(jìn)一步包括粘合劑層140以便臨時(shí)或永久地將該組件粘合到基材(未示出)上。在一種實(shí)施方案中，粘合劑層140允許防霜膜組件110的再定位。將粘合劑層140置于膜130的第二表面134的區(qū)域上。用于防霜膜組件的示例性粘合劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，包括壓敏粘合劑、有機(jī)硅粘合劑、丙烯酸類粘合劑(包括紫外固化和熱固化的粘合劑，濕法施用和千法施用的粘合劑)、橡膠粘合劑、熱封粘合劑、層壓粘合劑、高溫粘合劑和/或?qū)崿F(xiàn)預(yù)計(jì)結(jié)果的其他粘合劑。有時(shí)稱為"窗口粘合劑(windowadhesive)"的濕法施用的丙烯酸類粘合劑尤其有用。在有或無任選的粘合劑層140的情況下，防霜膜組件IIO基本上光學(xué)透明，從而提供通過任選的粘合劑層140、膜130和防霜層120從區(qū)域150到區(qū)域160的可^L性。在另一實(shí)施方案中，如圖2所示，防霜膜組件210進(jìn)一步包括在膜230的第二表面234上的圖形部件280，和/或在膜230的第一表面232上的圖形部件282。在此實(shí)施方案中，正如所示的，防霜層220置于具有第一表面232和與第一表面232相對(duì)的第二表面234的膜230的區(qū)域上。圖形部件280、282可以是任何各種設(shè)計(jì)，包括字母、單詞、數(shù)字、美學(xué)圖像、輪廓線、符號(hào)和/或類似物。可借助任何各種技術(shù)施加圖形部件，包括絲網(wǎng)印刷、墊片印刷(padprinting)、升華、激光印刷、數(shù)碼膠版印刷、平版印刷、膠版印刷、噴墨印刷、數(shù)碼噴墨印刷、數(shù)碼膠版印刷、熱轉(zhuǎn)印等等。其它技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。有利的是，圖形部件280、282可改進(jìn)外觀并提供額外的信息，包括廣告，且沒有顯著損害可視性。正如所示的，可用粘合劑240涂布圖形部件280的區(qū)域和/或第二表面234的區(qū)域，允許膜組件210再定位和粘合到基材上。單個(gè)圖形部件可置于膜230的表面上，或者可存在置于第二表面234和/或第一表面232上的一個(gè)以上的圖形部件。正如圖3所示的，制品300包括防霜膜組件310和基材3卯。第二表面334與基材390的表面392的區(qū)域相鄰放置，以便提供暴露表面322與區(qū)域360相鄰的防霜層320。在使用中，暴露表面322交替暴露于低至約-23。C的溫度下，以便當(dāng)暴露于等于或大于暴露表面322的表面溫度的潮濕空氣下時(shí)，暴露表面322基本上沒有結(jié)霜。在一種實(shí)施方案中，正如所示的，使用粘合劑層340，永久或臨時(shí)地將防霜組件310粘合到基材390上。合適地選擇膜330和基材3卯所使用的材料可允許在沒有使用粘合劑的情況下，將防霜膜組件310充分地粘合到基材390上。合適的基材包括，但不限于，基本上透明的玻璃、塑料和適合于所需應(yīng)用的替代物。當(dāng)應(yīng)用可能改變時(shí)，基材的選^^也將改變。例如，可通過存在或者不存在加熱器件、類型和制冷單元的設(shè)計(jì)，以及計(jì)劃的用途和壽命來決定認(rèn)為適合于制冷門的基材。設(shè)計(jì)膜組件，相對(duì)于基材可操作地布置和/或在基材表面處形成可轉(zhuǎn)移的非永久的粘結(jié)，并提供基材表面至少基本上不結(jié)霜的區(qū)域。因此，膜組件尤其適合于在制冷單元中使用，其中包括制冷器和冷凍器。盡管在本說明書公開內(nèi)容中提到制冷單元和部件，例如制冷門，但要理解可在沒有過多實(shí)驗(yàn)的情況下，在其他應(yīng)用中使用本文公開的防霜膜。其他應(yīng)用包括例如建筑窗(例如住宅窗戶)、交通工具的擋風(fēng)板(例如汽車、卡車、摩托車、輪船、飛機(jī)等)、反射表面(例如，浴室鏡子和機(jī)動(dòng)車鏡子等)、科學(xué)設(shè)備(例如在顯示器、儀表等的表面上)、面罩(例如醫(yī)用面罩)。防霜膜可以以非永久的方式施用在基材上，或者相對(duì)于基材可操作地布置，以提供基材防霜性能而沒有永久地附著到基材上。因此，在一種實(shí)施方案中，選擇膜和/或施用到該膜的第二表面上的粘合劑，以便允許再定位、轉(zhuǎn)移和/或容易除去防霜膜組件。例如，可濕法施用防霜膜組件，以便可再定位膜，直到滿意地布置，并在干燥后形成粘結(jié)。例如，典型的施用包括施用約99%或更多的水和約1%或更少的皂類的溶液到室溫基材上?？梢酝ㄟ^各種方法將溶液施用到基材表面上，例如使用霧化器噴灑溶液。防霜膜的粘合劑部分貼著溶液潤濕的基材布置?？稍俣ㄎ辉撃さ綕M意的位置內(nèi)，采用刮板擠壓出任何空氣泡，并使之干燥。按照這一方式，防霜涂層粘合到基材表面上，但該涂層在其與基材的界面處沒有在分子水平下粘結(jié)。或者，可通過噴灑膜的粘合劑側(cè)并施用用溶液潤濕的這一側(cè)到基材上，從而施用防霜膜組件到基材上?；蛘?，可通過機(jī)械器件，包括在框架內(nèi)的導(dǎo)軌(track),或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法將防霜膜組件保持在原地。防霜膜因此視需要可移動(dòng)、可再定位和可轉(zhuǎn)移離開基材?；氐綀D4,示出了在大型水拒(reach-in)類型的市場中抗冷凝的制冷器門400的示例性實(shí)施方案。圖4描述了施用到制冷器門400的基本上透明面板4卯的第一表面區(qū)域上的防霜膜組件410的部分片斷示意圖。任選的圖形部件(未示出)可存在于膜組件內(nèi)，正如以上所述的。在此實(shí)施方案中，在沒有使用粘合劑的情況下，膜430的第二表面直接置于表面4卯的區(qū)域上。當(dāng)門400關(guān)閉時(shí)，防霜層420暴露于較寒冷的溫度下，而當(dāng)門400打開時(shí)，暴露于較溫?zé)岬臏囟认?。有利地，防霜膜組件410可用于已有的或新的制冷器門面板490。在一種實(shí)施方案中，選擇膜430的材料，以便在滿足例如在店主或在現(xiàn)場批發(fā)商的預(yù)期要求的使用場所允許施用和再定位組件410?；蛘撸谥评湓闹圃靾鏊幨┯媚そM件410?？稍谛碌幕蛞延械闹评涿姘迳?，包括在具有或不具有加熱器的那些制冷面板上使用防霜膜組件410。此處所使用的術(shù)語"制冷器面板"是指作為內(nèi)部溫度小于或等于約-10。C或以下，或更具體地約-17。C到約-23。C的制冷單元的門或窗所使用的任何基材。通過采用冷卻單元來決定內(nèi)部溫度和溫度范圍，和設(shè)計(jì)物品、元件以供儲(chǔ)存、顯示和保存。例如，食品、醫(yī)用品和移植器官具有為這些物品的特定儲(chǔ)存需要服務(wù)而設(shè)計(jì)的制冷單元和溫度要求。在制冷單元內(nèi)，可結(jié)合低輻射率(低-E)的玻璃或涂層使用防霜膜組件。可選擇低-E玻璃滿足兩個(gè)主要的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紅外光譜具有高的反射能力(從而排斥不可見的輻射熱)；和高的可見光透射率(以便透過其不會(huì)使能見度模糊或渾濁)。存在大量具有可變低輻射率性能的玻璃材料。此處所討論的低-E玻璃和低-E涂布玻璃或塑料是指設(shè)計(jì)不輻射(并由此反射)在約0.7微米以上，和尤其約0.7-約2.7微米輻射的玻璃或塑料。典型地使用數(shù)層來反射在約0.7-約2.7微米范圍內(nèi)較大百分?jǐn)?shù)的輻射。低-E表面或涂層可具有約70%-約90%的可見光透光率。在相對(duì)濕度(RH)為約1%-約卯％的空氣存在下，在交替地暴露于低ii至-23。C的溫度然后暴露于較高溫度下約1秒-約5分鐘的基材上，此處所述的防霜膜組件可用于防止冷凝。特別地，在交替地保持在低至約-23。C，具體地-17。C到-23。C的溫度下，然后在相對(duì)濕度為3%-80%，5%-70%,和10%-50%的空氣存在下，暴露于大于-17。C至-23。C，大于0°C,大于l(TC，或大于20。C，一直到約65。C的溫度下最多約3分鐘左右的基材上，防霜膜組件防止冷凝。在一種實(shí)施方案中，在交替地保持在0t:到-23。C的溫度下，然后暴露于溫度為約18°C-約30。C的潮濕的環(huán)境空氣下最多約2分鐘的基材上，防霜膜組件可用于防止冷凝。環(huán)境空氣的相對(duì)濕度通常為約40%-約70%。此處所使用的"潮濕的環(huán)境空氣"是指最典型地與在雜貨店、便利店、超市或類似場所中或者與冷卻器(例如飲料冷卻器)相鄰的區(qū)域中的潮濕的環(huán)境條件有關(guān)的在以上所述范圍內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度。因此，在另一實(shí)施方案中，在交替地保持在約-17。C到約-23。C的溫度下，然后在相對(duì)濕度為約40%-約50%的空氣存在下，暴露于約20°C-約25°C,具體地約21°C-約24。C的溫度下最多約l分鐘的基材上，防霜膜組件防止顯著的冷凝。在沒有使用外部加熱器的情況下，在這些低溫下最小化或防止冷凝的實(shí)際情況代表了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的顯著進(jìn)步。例如，要求約1.4安培加熱制冷的顯示門。使用以上所述的組件允許主人省去這種加熱。在機(jī)構(gòu)，例如具有約100-約140扇門/個(gè)商店和約120伏特功率的商店中，對(duì)于商店主人來說，這將轉(zhuǎn)變?yōu)榧s60安培的節(jié)約。仍然施加熱到門框上，但在使用本發(fā)明的膜組件的情況下，可完全關(guān)閉大部分熱量。商店主人和制冷單元的其他使用者因此可實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)能。通過下述非限定性實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。使用由包含下面制劑的組合物(體積％)形成的聚氨酯防霜層，制造含有置于聚碳酸酯膜上的防霜層的防霜組件。實(shí)施例1^又丁醇雙丙酮醇**FSI106-94*PartA:FSI106-94*PartB47.6%親水多元醇(10重量份)19.1%異氰酸酯預(yù)聚(4重量份)物25.0%溶劑(5.25重量份)8.3%溶劑(1.75重量份)*獲自FilmSpecialties,Inc.**4-羥基-4-曱基-2-戊酮使用繞線刮涂器涂布技術(shù)，將制劑施用到膜上，并固化該膜，和在具有活性空氣流的箱式烘箱內(nèi)除去溶劑。涂層厚度為0.005-0.0065英寸(127-165微米)，固化溫度為約235。F(113。C)(介于230。F至250。F之間(110。C-121°C))，持續(xù)3-5分鐘。調(diào)節(jié)風(fēng)扇速度，以便對(duì)于開始1-2分鐘的固化來說，空氣流量非常低(風(fēng)扇速度為約500轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)),和對(duì)于最后2-3分鐘固化來說，空氣流量高(風(fēng)扇速度為約1500rpm)。在聚碳酸酯的涂布側(cè)上使用高度拋光的聚酯掩膜(例如DupontKLl,lmil的掩膜)。未拋光的掩模在產(chǎn)物上留下模糊并降低起霜的時(shí)間。上述條件提供了涂層的良好固化以及可以超過2分鐘的起霜時(shí)間值。更短的固化時(shí)間(例如，小于3分鐘)與高風(fēng)扇速度和未拋光掩模的組合會(huì)導(dǎo)致小于30秒鐘的起霜時(shí)間。用濕法施用有可再定位的丙烯酸類粘合劑的窗膜涂布聚碳酸酯膜的另一側(cè)。通過用99%水/1%洗滌劑的溶液噴灑玻璃，然后貼著玻璃擠壓組件中的粘合劑，用刮板擠出任何空氣泡，并使得完全干燥，從而將該組件施用到玻璃基材上。在測試之前，通過平衡組件和窗口基材2小時(shí)，測試組件的防霜有效性。然后將有防霜涂層和無防霜涂層的基材暴露于環(huán)境條件下(2rC,50%RH)60秒，然后返回到所指定的溫度下。然后觀察窗口，并記錄窗口沒有霜的時(shí)間。下表中示出了結(jié)果。在每一情況下，不具有防霜涂層的基材顯示出冷凝。測量冷凝至清晰的時(shí)間并在以下示出。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>*在污染區(qū)域上形成雪片，因此不視為失敗。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可看出，在約0。C到約-23。C的溫度下，具有防霜組件的基材的表面區(qū)域保持清晰且基本上沒有結(jié)霜。當(dāng)暴露于等于或大于基材表面溫度下的潮濕空氣下時(shí)，本文公開的防霜膜組件允許在一整天期間打開和關(guān)閉制冷器門且基本上沒有結(jié)霜，因此沒有妨礙觀察在制冷單元內(nèi)的物口口o實(shí)施例2將以上所述的防霜膜組件施用到在真正的雜貨店內(nèi)的制冷單元上。將制冷單元設(shè)定在-29。C，在該單元內(nèi)的空氣溫度為-23。C以及在商店內(nèi)的空氣為21°C-24。C處于40-50%RH下。在這些條件下，甚至在打開1分鐘之后，在施用有防霜材料的門上沒有觀察到結(jié)霜。不具有防霜材料的門在10-15秒內(nèi)結(jié)霜。加熱并具有防霜膜組件的門，和沒有加熱但具有防霜膜組件的那些門之間沒有觀察到差別。這將使得平均具有100-140扇門的商店在不具有加熱門的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，為商店節(jié)約了約60安培。此處所使用的術(shù)語"第一"、"第二"、"外部"、"內(nèi)部"、"外面"和類似用語不表示任何順序、用量或重要性，而是用于區(qū)別一個(gè)要素與另一要素，和此處所使用的術(shù)語"一個(gè)"、"一種(a,an)，，不表示對(duì)數(shù)量的限制，而是表示存在至少一種所提到的物品。此外，針對(duì)相同性能或用量涉及的所有范圍包括端值且可獨(dú)立地組合。盡管參考本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解可在沒有脫離本發(fā)明范圍的情況下，作出各種變化，且其等價(jià)物可替代該要素。另外，可在沒有脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以作出許多修改，以適應(yīng)本發(fā)明教導(dǎo)的特定情形或材料。因此本發(fā)明不打算限制到作為擬實(shí)施本發(fā)明而認(rèn)為最好的模式公開的特定實(shí)施方案上，本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。權(quán)利要求1.一種防霜膜組件，包括基本上透明的膜，其具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面；和基本上透明的防霜層，由聚氨酯成膜組合物形成，其有效地向該層提供在-23℃至65℃之間交替變化的溫度時(shí)的防霜性能，其中該防霜層置于膜的第一表面的區(qū)域上。2.權(quán)利要求l的防霜膜組件，其中所述膜選自聚碳酸酯、聚酯、聚(對(duì)苯二曱酸環(huán)己二曱酯)-共-聚(對(duì)苯二曱酸乙二酯)、丙烯酸類聚合物、聚氯乙烯、聚雙烯丙基碳酸酯、聚萘二曱酸乙二酯、聚碳酸酯/PCCD共混物，和含至少一種前述聚合物的組合。3.權(quán)利要求l的防霜膜組件，其中所述聚氨酯成膜組合物進(jìn)一步包括具有異氰酸酯反應(yīng)性部分、疏水區(qū)域和親水區(qū)域的表面活性劑。4.權(quán)利要求3的防霜膜組件，其中表面活性劑包括陽離子表面活性劑和陰離子表面活性劑的組合。5.權(quán)利要求3的防霜膜組件，其中表面活性劑中的異氰酸酯反應(yīng)性部分是羥基。6.權(quán)利要求l的防霜膜組件，其中所述聚氨酯成膜組合物包括具有反應(yīng)性異氰酸酯基的多異氰酸酯預(yù)聚物、親水多元醇和具有親水區(qū)域與疏水區(qū)域的帶羥基的表面活性劑。7.權(quán)利要求6的防霜膜組件，其中表面活性劑是羥基共價(jià)鍵合到表面活性劑上的陽離子表面活性劑。8.權(quán)利要求6的防霜膜組件，其中表面活性劑是與抗衡離子締合的陰離子表面活性劑，且其中羥基共價(jià)鍵合到抗衡離子上。9.權(quán)利要求l的防霜膜組件，其進(jìn)一步包括圖形部件。10.權(quán)利要求9的防霜膜組件，其中圖形部件置于防霜層區(qū)域上，防霜層和膜的第一表面之間，膜的第一表面區(qū)域上，或者膜的第二表面區(qū)域上。11，權(quán)利要求l的防霜膜組件，其中該組件可再定位在基材上。12.權(quán)利要求1的防霜膜組件，其進(jìn)一步包括置于膜的第二表面區(qū)域上的粘合劑。13.權(quán)利要求12的防霜膜組件，其中該粘合劑使得組件能夠在基材上再定位。14.權(quán)利要求12的防霜膜組件，進(jìn)一步包括置于膜的第二表面和粘合劑之間的圖形。15.—種抗冷凝的制品，其包括具有第一表面的基本上透明的基材；和權(quán)利要求1的防霜膜組件，其中膜的第二表面置于基材的區(qū)域上。16.權(quán)利要求15的制品，其中防霜膜組件進(jìn)一步包括圖形部件。17.權(quán)利要求15的制品，其中該制品是制冷器面板、建筑窗戶、擋風(fēng)板、反射表面、儀器表面或面罩。18.權(quán)利要求17的制品，其中基材是制冷器門或制冷器窗口。19.權(quán)利要求17的制品，其中基材是鏡子或交通工具擋風(fēng)板。全文摘要可再定位和基本上透明的多層防霜膜組件(110)，其包括膜(130)和由聚氨酯成膜組合物形成的防霜層(120)，該組合物包括具有異氰酸酯反應(yīng)性部分和疏水區(qū)域和親水區(qū)域的表面活性劑，其有效向該層提供在約-23℃至65℃之間交替變化的溫度下的防霜性能。具體而言，這些組合物包括結(jié)合到聚氨酯主鏈中的表面活性劑，該表面活性劑具有羥基和不同的疏水和親水部分，以改變表面能，并結(jié)合親水基團(tuán)，以增加聚氨酯的親水性而沒有顯著劣化其耐刮性和化學(xué)耐性。任選地，防霜膜組件(110)包括粘合劑層(140)。將防霜膜組件(110)施用到各種基本上透明的基底(390)中的任何一種，以提供抗冷凝的制品(300)，包括制冷器門(400)和面板(490)。文檔編號(hào)C08L75/04GK101316884SQ200680044617公開日2008年12月3日申請日期2006年9月13日優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日發(fā)明者戴維·M·維格諾維克,邁克爾·M·勞林,馬修·博羅維茨申請人:通用電氣公司