專利名稱：含硅酸鹽的防霧涂層的制作方法
含硅酸鹽的防霧涂層
背景技術(shù)：
當(dāng)處于高濕度和高溫下時(shí)，或用于溫度或濕度上有很大差別的界面時(shí)，用于窗戶、 鏡子、透鏡、護(hù)目鏡、和面具或面部護(hù)罩的玻璃或塑性材料，會(huì)變得霧蒙蒙。暴露于這種條件 的物品包括用于醫(yī)療、軍事、以及工業(yè)安全應(yīng)用方面的物品。霧是由于濕氣在表面上凝結(jié)形 成的。例如，戴安全護(hù)罩的人呼出的空氣會(huì)成霧。為了減少或消除此問題，經(jīng)常需要用到防 霧涂層。防霧涂層也可以用于一次性物品比如一次性面罩，該面罩典型地基于聚合物膜基 底。對(duì)于這些和其它的應(yīng)用，需要將成本保持到最小，因此在許多情況下需要在線施用方法 (in-line application methods)來降低成本。然而，能夠提供適合的防霧性質(zhì)的現(xiàn)有防霧 組合物常常存在不易借助在線方法施用的問題。一直需要能夠滿足這些要求的防霧涂層和 施用所述防霧涂層的方法。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)合膜，其包括具有第一和第二側(cè)面的聚酯膜基底，并且 在所述第一和第二側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面上具有涂層組合物，該涂層組合物包含堿金屬硅酸 鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。另一方面，本發(fā)明提供一種制造復(fù)合膜的方法。該方法包括以下步驟a)提供未取向或單軸取向的聚酯膜基底，該基底具有第一和第二側(cè)面；b)在所述第一和第二側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面上形成涂層組合物的層，該涂層組合物 包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑，所述形成過程包括使所述至少一個(gè)側(cè)面與 所述組合物在含水稀釋劑中的分散液相接觸，然后蒸發(fā)所述稀釋劑；并c)在步驟b)之后，拉伸該未取向或單軸取向的聚酯膜基底，從而分別使所述基底 單軸取向或雙軸取向。另一方面，本發(fā)明提供一種聚合物制品或玻璃制品，在其表面上具有涂層組合物， 該涂層組合物包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。另一方面，本發(fā)明提供一種配制品，其包括組合物在含水稀釋劑中的的分散體，所 述組合物包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。另一方面，本發(fā)明提供一種包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑的膜。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種聚酯膜，在它們的表面上帶有防霧組合物。取決于聚酯膜的目標(biāo) 應(yīng)用，可以在膜的單個(gè)側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面施加涂層。如果兩個(gè)側(cè)面均被涂布，典型地在兩個(gè)側(cè) 面上使用相同的組合物，盡管也可以使用不同的組合物。下面更進(jìn)一步詳細(xì)地討論，防霧涂層組合物可以通過在線或離線過程施用，其中 在一些實(shí)施方案中更優(yōu)選前者。然而，本發(fā)明的研究顯示，在線過程中，用于形成防霧涂層 的傳統(tǒng)配制品經(jīng)常不適合在后續(xù)的拉延步驟之前施用(例如，在中間拉伸階段，即，在第一次和第二次拉延步驟之間)，原因是拉延會(huì)在涂層中造成裂紋和/或裂縫。這會(huì)造成光學(xué)性 質(zhì)變差。這里描述的組合物可以用于任一類型的涂布方法而不產(chǎn)生裂縫或裂紋，因此體現(xiàn) 了在防霧涂層技術(shù)領(lǐng)域的重大進(jìn)步。進(jìn)一步說，得到的涂層可以非常薄，可以進(jìn)一步降低成 本。盡管本發(fā)明的涂層組合物一個(gè)特別有益的應(yīng)用是用于涂布膜，但這種組合物可被 施用于任何制品的表面。尤其適用于聚合制品或玻璃制品，特別是當(dāng)它們透明時(shí)。玻璃制 品例如包括膜、片/板、鏡子，以及眼鏡或其它光學(xué)器件。組合物的含水分散液，以及由組合 物制備得到的干燥膜，同樣是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，無論它們是否以基底上的涂層形式 出現(xiàn)。下面將對(duì)于用于制備涂層組合物的成分來描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的涂層組合物。本 領(lǐng)域技術(shù)人員知道在施用和干燥之前或之后可以在各種組分之間發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)(例 如，交聯(lián))，并且相應(yīng)地當(dāng)說到組合物時(shí)，它們指所述成分本身以及上述反應(yīng)(如果有)的產(chǎn) 物。術(shù)語“活性成分”表示除水或者其它揮發(fā)性稀釋劑之外的所有成分。防霧涂層組合物根據(jù)本發(fā)明的涂層組合物含有堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。典型地， 它們被分散在揮發(fā)性載體比如水中，其(除了可能加入的少量其它添加劑)構(gòu)成該組合物 的補(bǔ)足物(balance)。堿金屬硅酸鹽典型地是硅酸鉀。然而，在一些實(shí)施方案中，硅酸鈉也可用于部分 地或全部地取代硅酸鉀。堿金屬硅酸鹽可以廣泛地從許多供應(yīng)商那里得到，比如Ineos Silica Ltd. of Warrington, Cheshire，UK。堿金屬硅酸鹽典型地以至少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。其它示例性的潤(rùn)濕劑包括來自Uniqema的RENEX 690聚氧乙烯(10)壬基酚， 來自Univar Ltd.的CAFLON NPlO異壬基苯基乙氧基化物，以及氟化表面活性劑例如 來自 DuPont 的ZONYL FSN、FS-500、FS-510、FS0、FSE、FS610 等表面活性劑和來自 Ciba Specialty Chemicals 的表面活性劑Lodyne S-110，S-152B 等。適合的潤(rùn)濕劑也包括任何種類的聚硅氧烷或硅酮基表面活性劑，包括帶有聚醚 (例如聚氧化烯)取代基的那些。這些包括非離子種類例如TEGO-WET 251聚醚改性 聚硅氧烷表面活性劑(Tego Chemie Service GmbH, Degussa分公司，Essen，德國)。潤(rùn)濕 劑典型地以至少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。適合的親水性防霧劑包括GLYCOLUBE AFA-I三甘油基單油酸酯、山梨糖 醇酐單油酸酯乙氧基化物和甘油的混合物，來自Lonza Inc. (Fair Lawn, NJ)；和烷基硫 酸鈉例如 WITCOLATE WAQE 十二燒基硫酸鈉(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，德國)。典型地，防霧劑的分子量Mn最多20，000道爾頓，并且 通常是水溶性的。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，親水性防霧劑是具有三個(gè)或更多聚氧乙烯 鏈的化合物，典型地在一端由OH-封端，其中氧乙烯含量至少為45重量％。典型地，至少55 重量％，更典型地至少65重量％。實(shí)例包括山梨糖醇酐乙氧基化物的某些脂肪酸單酯例如TWEEN 20聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐單月桂酸酯(UniqemiNew Castle，DE)。親水性 防霧劑典型地以至少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。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以向配制品中加入少量顆粒狀的抗 粘連劑。示例性的抗粘連劑包括交聯(lián)的顆粒狀丙烯酸(共)聚合物，例如 EsprixTechnologies (Sarasota, FL)以 MX-150, XX-1255Z 和 XX-1269Z 為商品名出售的聚 合物。如果使用顆粒狀抗粘連劑，顆粒狀抗粘連劑在組合物中典型地以從約0. 01重量％到 約0. 1重量％的量存在，更典型地以0. 05重量％作為上限。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，需要使涂布后的基底是透明和無色的。在這些情況 中，涂層組合物中基本不存在著色劑、染料、顏料、遮光劑、商化銀、熒光劑或磷光添加劑、顆 粒狀材料，或其它會(huì)嚴(yán)重影響透明性、顏色等的材料，從而不會(huì)破壞本發(fā)明的目的。在一些 實(shí)施方案中，所述組合物基本不含二氧化硅顆粒，包括膠體的和沉淀的二氧化硅顆粒，和/ 或基本不含四烷基正硅酸酯或其水解產(chǎn)物。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，需要使涂布后的基底不含任何可能導(dǎo)致圖像形成的 材料，例如光敏劑、光活化催化劑，和光可聚合的或可交聯(lián)的單體、低聚物、或聚合物。在一 些實(shí)施方案中，所述組合物不含分子量Mn大于20，000道爾頓的種類(例如低聚物或聚合 物)。在一些實(shí)施方案中，潤(rùn)濕劑和親水性防霧劑中任一個(gè)或兩個(gè)同時(shí)是非離子性的，并且 所述組合物基本不含陰離子或陽離子表面活性劑或聚合物。在一些實(shí)施方案中，在一些情況下不需要任一或所有下面類別的聚合材料，因此 所述組合物中不含它們聚環(huán)氧乙烷、聚乙二醇、多磺酸基聚合物、聚酯、丙烯酰胺(共)聚 合物、丙烯酸鹽或酯(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、纖維素酯或醚、含環(huán)氧化物的樹脂，以及明膠。本發(fā)明的涂層組合物典型地以揮發(fā)性稀釋劑中的分散體被施用，所述稀釋劑可以 包括溶劑。在大多數(shù)情況下，稀釋劑為含水的，在這里是指稀釋劑的至少50重量％為水。在 一些實(shí)施方案中，含水稀釋劑至少90重量％為水，并且在許多情況下為100重量％水。這 些分散液典型地具有從0. 5到15重量％的總固體含量，并且更典型地在2到5重量％范圍 內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員已知，“總固體”指的是在涂層組合物中非揮發(fā)材料的含量，盡管有些非 揮發(fā)材料在室溫下是以液態(tài)存在的。對(duì)于凹版涂布方法，分散后的涂層組合物的粘度典型地在1到IOOPas的范圍內(nèi)， 但對(duì)于其它涂布方法來說粘度可以大于lOOPas。此外，功能性組分彼此相容是理想的，以使 分散后的涂層組合物儲(chǔ)存穩(wěn)定，并且處于涂布技術(shù)條件(比如高剪切力)下也穩(wěn)定，不會(huì)出 現(xiàn)顆粒絮凝、聚集、結(jié)晶，或其它的性質(zhì)劣化。復(fù)合膜的制備任何聚合物，典型地是以膜的形式，適合用作本發(fā)明的基底。典型地使用的是熱塑 性聚合物。非限制性實(shí)例包括聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯； 聚丙烯酸酯類，例如聚甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯或丙烯酸酯共聚物；尼龍；聚丁酸酯 ’聚 丙烯；聚乙烯；聚丁烯；烯烴共聚物；聚碳酸酯；和聚丙烯腈。聚合物膜還可以包括聚芳醚或其硫類似物，特別是聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳醚醚 酮、聚芳醚醚砜或其共聚物或硫類似物。這些聚合物的實(shí)例公開在EP-A-1879、EP-A-184458和美國專利號(hào)4008203中。聚合物膜可以包括聚亞芳基硫醚，特別是聚對(duì)亞苯基硫化物或 其共聚物。也可以使用前述聚合物的共混物。適合的熱固性樹脂聚合物材料也可被用作根據(jù)本發(fā)明的基底。實(shí)例包括加成聚合 樹脂例如丙烯酸類、乙烯類、雙馬來酰亞胺類和不飽和聚酯類；甲醛縮合樹脂類例如與脲、 三聚氰胺或酚類的縮合物；氰酸酯樹脂類；官能化的聚酯類；和聚酰胺或聚酰亞胺類。在一些實(shí)施方案中所述基底可以是多層膜。例如，所述膜可以包括例如聚對(duì)苯二 甲酸乙二醇酯的基層，和所述基層上的熱封層。這種熱封層可以通過涂布由溶劑獲得，或通 過任何其它方法獲得。在一些實(shí)施方案中，通過共擠出實(shí)現(xiàn)，通過獨(dú)立孔口模同時(shí)共擠出各 膜形成層，并且之后接合還處于熔融態(tài)的各層，或優(yōu)選的，通過單通道共擠出實(shí)現(xiàn)，其中各 聚合物的熔融流首先在通向模歧管的通道內(nèi)接合，然后在層流條件下不互混而從孔口模共 同擠出，從而制備多層聚合物膜，如上所述，膜可以被取向和熱固化。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述基底包括結(jié)晶聚酯，該聚酯通過一種或多種二 元醇類或二醇類(例如乙二醇或丙二醇或丁二醇)與一種或多種二元酸類或其酯類(典型 地甲基酯類)縮聚得到。適合的二酸包括對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸、間苯二甲酸、聯(lián)苯甲酸和 癸二酸?？捎糜诒景l(fā)明的聚酯膜實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二 醇酯(PEN)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，或是它們的混合物，或是存 在其中任意一種上述聚酯的共聚酯膜。例如，聚對(duì)苯二甲酸/間苯二甲酸乙二醇酯共聚酯 (PETIP)膜可被用于本發(fā)明。另外一個(gè)合適的實(shí)例是PET和PEN共聚酯制備的膜。典型地， 使用PET。在聚酯膜典型的制備過程中，聚酯樹脂被熔融并以無定形片的形式擠出到經(jīng)拋光 的旋轉(zhuǎn)澆注鼓上，從而形成聚合物流延片。然后，將聚合物流延片加熱到剛好處于它的玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度以上，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為80°C到100°C，并通常在一個(gè)或多個(gè)方向上伸 展或拉伸。典型地在兩個(gè)方向上拉伸擠出方向(縱向)，和垂直于擠出方向(橫向)從而 制造出雙軸取向膜。第一次拉伸賦予膜強(qiáng)度和韌性，通常使得膜的長(zhǎng)度由原始長(zhǎng)度增加約 2. 0到約4. 0倍。接下來的拉伸步驟每次也會(huì)使膜的尺寸增加約2. 0到約4. 0倍。通常，優(yōu) 選首先縱向拉伸和然后再橫向拉伸。接著將膜熱固化，對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯來說熱 固化溫度范圍是約190°C到240°C，以固定強(qiáng)度、韌性和其它物理性質(zhì)，然后在上輥纏繞之 前冷卻。本發(fā)明對(duì)此方法增加了下述步驟在膜基底的一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面上用防霧組合物涂 布基底。在聚酯的情形下，可以使用多種適當(dāng)方式實(shí)現(xiàn)該目的。涂布防霧組合物的方法可 通過在線或離線方法實(shí)施。所有方法都包括最終的冷卻步驟，這里使用的術(shù)語“在線”指的 是在最終冷卻步驟以前的任何點(diǎn)上實(shí)施涂布工藝，“離線”涂布工藝是指在最終冷卻步驟之 后實(shí)施涂布步驟。下面介紹根據(jù)本發(fā)明使用在線涂布工藝制備涂布膜的非限制性實(shí)例，使 用PET作為示例性聚酯。在本發(fā)明的第一實(shí)施方案中，將PET干燥，而后熔融擠出形成平片，并在冷鑄鐵滾 筒或鼓上冷卻形成基底層。而后通過使膜穿過熱輥(80°C -85°C )并用紅外線加熱器加熱 來升高流延膜的溫度。而后以3. 4 1的拉伸率沿縱向拉伸膜。而后將拉伸的膜與冷鑄鐵 滾筒(15°C -25°C )接觸，以降低膜溫度使膜的結(jié)晶化和脆化最小化。而后在膜的一個(gè)側(cè)面 或兩個(gè)側(cè)面上涂布防霧涂層溶液?？梢允褂萌魏芜m合的輥涂法，或其它涂布法。在兩個(gè)強(qiáng)制空氣烘箱中的拉幅機(jī)中，在約105°C下干燥涂布的膜。而后沿橫向以3.0 1-4.5 1的 比率在110°C -130°C下操作的兩個(gè)爐中拉伸膜。拉伸后，在225°C _237°C下操作的三個(gè)熱 固烘箱中將涂布的膜熱固化約8秒。在最后的冷卻步驟中，在約165°C下操作的空氣烘箱中 降低膜溫度。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，將PET熔融擠出形成平片，在冷鑄鐵滾筒或鼓上 冷卻，并如第一實(shí)施方案中所述穿過熱輥并通過紅外線加熱器加熱。而后在膜的一個(gè)側(cè)面 或兩個(gè)側(cè)面上涂布防霧涂層溶液，而后在兩個(gè)強(qiáng)制空氣烘箱中的拉幅機(jī)中，在約105°C下干 燥膜。而后沿縱向和橫向以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，如第一實(shí)施方案所述熱固化和冷卻膜。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，重復(fù)第一實(shí)施方案的方法，但是不進(jìn)行橫向拉伸 步驟，從而產(chǎn)生單軸向拉伸產(chǎn)物。在另一個(gè)實(shí)施方案中，重復(fù)第一實(shí)施方案的方法，區(qū)別在于用在110°C _130°C下 操作的兩個(gè)烘箱中以3.0 1-4.5 1的拉伸率第二縱向拉伸代替橫向拉伸步驟，從而得 到單軸向拉伸產(chǎn)物。任何傳統(tǒng)的涂布法，如噴涂、輥涂、狹縫涂布、液面彎曲涂布(meniscus coating), 浸涂、線棒涂布、氣刀涂布、簾式涂布、刮刀涂布、直接和反向照相凹板式涂布等，都可以用 于施用涂層組合物。涂層通常施用為通過濕紅外測(cè)量?jī)x測(cè)量厚度為1.0-30微米，更典 型為5-20微米的連續(xù)濕涂層。干燥后，涂層通常具有0. 025-1. 5微米的厚度，更典型為 0. 060-0. 16 微米。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，可以使用傳統(tǒng)的離線涂布法，使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的 多種涂布法的任何一種。然而，使用在線涂布比離線法有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和效率優(yōu)勢(shì)(在離線法 中，涂布步驟通常僅能在聚酯基底的制造完成后進(jìn)行)，因?yàn)殡x線法可能涉及有機(jī)溶劑并且 /或者需要使用者使用不方便的和高成本的干燥程序。相反，制造者的在線涂布提供給消費(fèi) 者即用型膜，從而使消費(fèi)者不必花時(shí)間和提供設(shè)備用于展開未涂布的膜，對(duì)其涂布，而后重 新卷繞。如果使用在線法，通常在膜的最終拉伸之前施用涂層組合物。對(duì)于單軸向拉伸膜， 優(yōu)選在拉伸之后施用涂層組合物。對(duì)于雙軸或單軸取向膜，通常在中間拉伸階段施用涂層 組合物，也就是說，在膜已經(jīng)被拉伸之后但是在第二次拉伸之前。在一些實(shí)施方案中，可以用包含顆粒材料的“滑涂料(slip coating)”涂布基底 的一個(gè)側(cè)面或(更典型地)兩個(gè)側(cè)面，以有助于膜的操作，例如以改善卷繞性和最小化或防 止“粘連”。這樣的涂料可以例如在膜取向后和最終卷繞之前在線施用。所述滑涂料可以 施用在基底的任一個(gè)側(cè)面，或兩個(gè)側(cè)面上。適合的滑涂料可以包含硅酸鉀，如在美國專利 5925428和5882798中公開的，所述公開以引用的方式并入本申請(qǐng)中。可選地，滑涂料可以 包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸聚合樹脂的非連續(xù)層，任選還包含交聯(lián)劑，如EP-A-0408197 中公開的。實(shí)施例術(shù)語表以下材料在實(shí)施例中會(huì)被涉及到，在這里進(jìn)行說明。K 120 硅酸鉀溶液來自 INEOS Silica Ltd. (Warrington，Cheshire，UK) 52% 活性
GLYCOLUBE AFA-I三甘油基單油酸酯、山梨糖醇酐單油酸酯乙氧基化物和 甘油的混合物，來自Lonza Inc. (Fair Lawn，NJ)，100%活性TEGO-WET 251 聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑(Tego Chemie Service GmbH, Degussa分公司，Essen，德國)，100%活性MX-150 交聯(lián)丙烯酸共聚物固體顆粒，來自 Esprix Technologies (Sarasota, FL)， 以100%活性使用XX-1255Z丙烯酸聚合物固體顆粒分散液，來自Esprix Technologies (Sarasota, FL)，以20%活性使用XX-1269Z丙烯酸聚合物固體顆粒分散液，來自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 單油酸甘油酯(BASF，Mt. Olive, NJ)，100%活性聚(丙烯酰胺-丙烯酸，Na鹽)40%羧基2-丙烯酸，鈉鹽，與2-丙烯酰胺的聚合 物(Polysciences, Inc.，Warrington, PA)，100%活性PRIMAFLO HP22羥丙基纖維素聚合物溶液(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% 固體S-MAZ 60K Flake sorbitan Monostearate Kosher (BASF, Mt. Olive, NJ), 100%固體WITC0LATE WAQE 十 二燒基硫酸鈉(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)山梨糖醇酐單月桂酸酯(Uniqema，New Castle,DE)， 100%活性TWEEN 21聚氧乙烯(4)山梨糖醇酐單月桂酸酯(Uniqema，New Castle,DE), 100%活性樣品測(cè)試膜的防霧特性通過下述方法評(píng)估環(huán)境測(cè)試將膜試樣放置于含60ml 50°C水的4盎司廣口瓶上，將所述裝置保持在環(huán)境溫度 下，并在膜表面變?yōu)槊黠@霧狀的時(shí)候記錄時(shí)間。如果時(shí)間過去五分鐘還沒有出現(xiàn)霧，則停止 測(cè)試。冷凍測(cè)試將膜試樣放置于含60ml 2_5°C (35-40° F)水的4盎司廣口瓶上。廣口瓶置于 2-5°C的冰箱內(nèi)，并在膜表面變?yōu)槊黠@霧狀的時(shí)候記錄時(shí)間，并記錄后來霧消失的時(shí)間。最 后，記錄最先出現(xiàn)凝結(jié)(可見水滴)的時(shí)間。在將膜放在廣口瓶上之后的1分鐘、2分鐘、2
9小時(shí)和24小時(shí)評(píng)價(jià)凝結(jié)作用。在環(huán)境和冷凍溫度下沒有形成霧的記錄表示在1分鐘、2分 鐘、2小時(shí)和24小時(shí)評(píng)估時(shí)沒有可見霧。還評(píng)價(jià)了霧度(haze)，霧度是由于光在所有方向上漫射而產(chǎn)生，并造成對(duì)比度損 失。ASTM D 1003將霧度定義光在通過中平均偏離入射光束大于2. 5度的光的百分比。 用 BYK Gardner "Haze Gard Plus” 儀器(BYK-GardnerUSA, Columbia, Md.)，使用 ASTM D 1003-61程序A測(cè)量霧度。實(shí)施例1為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至96. 8重量份的水中0. 128重量份52重量％硅酸鉀水溶液，1. 024重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和2. 048 重量份GLYCOLUBE AFA-I。如下所述制備涂布的膜。將PET干燥，而后熔融擠出成平片，在冷鑄鐵滾筒上冷卻 形成襯底層。而后通過將膜穿過熱輥(80°C -85°C )并用紅外線加熱器加熱來升高流延膜的 溫度。而后以3. 4 1的拉伸率沿縱向拉伸膜。而后將拉伸的膜與冷鑄鐵滾筒(15°C-25°C) 接觸，以降低膜溫度以使膜的結(jié)晶化和脆化最小化。而后在膜兩面上輥涂防霧涂層配制品。 通過紅外測(cè)量?jī)x測(cè)量的濕涂層厚度為7. 4-9. 4微米。在兩個(gè)強(qiáng)制空氣烘箱中的拉幅機(jī)中， 在約105°C下干燥涂布的膜。而后沿橫向以3.0 1-4.5 1的比率在110°C _130°C下操 作的兩個(gè)烘箱中拉伸膜。拉伸后，在225°C _237°C下操作的三個(gè)熱固烘箱中將涂布的膜熱 固化約8秒。在最后的冷卻步驟中，在約165°C下操作的空氣烘箱中降低膜溫度。在成品膜上測(cè)量的干燥涂層厚度為10到20nm。霧度值是0. 7。膜顯示出很好的 防霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。實(shí)施例2為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 6重量份的水中0. 309重量份52重量％硅酸鉀水溶液，0. 58重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 8 重量份GLYCOLUBE AFA-I，和0. 032 重量份 MX-150。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。在成品膜上測(cè)量的干燥涂層厚度是10到20nm。霧度值是1. 32。膜顯示出很好的防 霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。實(shí)施例3為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 4重量份的水中0.295重量份52重量％硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 80 重量份GLYCOLUBE AFA-I，和0. 16 重量份 XX-1255Z。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。在成品膜上測(cè)量的干燥涂層厚度是10到20nm。霧度值是1.51。膜顯示出很好的防 霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。
實(shí)施例4為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 4重量份的水中0.295重量份52重量％硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 80 重量份GLYCOLUBE AFA-I，和0. 16 重量份 XX-1269Z。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。在成品膜上測(cè)量的干燥涂層厚度是10到20nm。霧度值是1. 46。膜顯示出很好的防 霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。對(duì)比例5為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至99. 7重量份的水中0.05重量份52重量％硅酸鉀水溶液，和0. 25重量份TEGO- WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜表現(xiàn)出防霧性質(zhì)尚可；在環(huán)境溫度下形成霧，但大概十秒鐘以后消失。霧度值是 0.45?？梢哉J(rèn)為缺少親水防霧劑妨礙了防霧性質(zhì)。實(shí)施例6為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 4重量份TWEEN 20聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐單月桂酸酯。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜顯示出很好的防霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。霧度值是1.41。對(duì)比例7為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0.4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 4重量份TWEEN 21聚氧乙烯⑷山梨糖醇酐單月桂酸酯。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)；在環(huán)境溫度下形成霧。霧度值是1. 17?？梢哉J(rèn)為TWEEN 21不夠親水因而不能提供好的防霧性質(zhì)。實(shí)施例8為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0.4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0.4重量份WITCOLATE WAQE十二烷基硫酸鈉。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜顯示出好的防霧性能，在環(huán)境溫度下沒有形成霧。霧度值是1.95。對(duì)比例9
為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，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棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二 醇酯膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)，在環(huán)境溫度下形成霧。霧度值是2.22。可以認(rèn)為 SURFYNOL 420不夠親水因而不能提供好的防霧性質(zhì)。對(duì)比例10為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，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棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)，在環(huán)境溫度下形成霧。霧度值是3. 68?？梢哉J(rèn)為PVP Κ-120 由于分子量太大因而不能提供好的防霧性質(zhì)。對(duì)比例11為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 4重量份MAZOL GMO K可食用油酸單甘油酯。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)，在環(huán)境溫度下形成霧?？梢哉J(rèn)為MAZOL GM0 K親水性 不夠因而不能提供好的防霧性質(zhì)。對(duì)比例12為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 94重量份的水中0. 265重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 4重量份S- MAZ 60K可食片狀山梨糖醇酐單硬脂酸酯。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)，在所述溫度下形成霧?？梢哉J(rèn)為S-MAZ 60K親水性不 夠因而不能提供好的防霧性質(zhì)。實(shí)施例13為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 07重量份的水中0. 53重量份52重量％K120 硅酸鉀水溶液，0. 6重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0. 8 重量份GLYCOLUBE AFA-I。使用No. 0 Meyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜顯示出極好的防霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。霧度值是1.33。對(duì)比例14
為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 27重量份的水中0. 53重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0.4重量份PRIMAFLO HP22聚合物溶液。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)，在環(huán)境溫度下形成霧?？梢哉J(rèn)為PRIMAFLO HP22親水 性不夠和/或分子量太高因而不能提供好的防霧性質(zhì)。對(duì)比例15為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 27重量份的水中0. 53重量份52重量％ K 120 硅酸鉀水溶液，0. 4重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，和0.4重量份聚(丙烯酰胺-丙烯酸，Na鹽)40%羧基2-丙烯酸，鈉鹽，與2-丙烯 酰胺的聚合物。使用No. OMeyer棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜沒有表現(xiàn)出防霧性質(zhì)，在環(huán)境溫度下形成霧。可以認(rèn)為聚(丙烯酰胺-丙烯酸，Na 鹽)分子量太高因而不能提供好的防霧性質(zhì)。實(shí)施例16為了制備涂層配制品，在攪拌下將下列組分添加至98. 07重量份的水中0. 53重量份52重量％K120 硅酸鉀水溶液，0. 6重量份TEGO WET 251聚醚改性聚硅氧烷表面活性劑，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棒手工壓延的方式將涂層配制品施用到聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 膜上。膜顯示出很好的防霧性能，在環(huán)境和冷凍溫度下都沒有形成霧。霧度值是1.46。盡管參考具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明和描述，但是本發(fā)明并不僅限于上述 細(xì)節(jié)。在不偏離本發(fā)明權(quán)利要求的等價(jià)形式的范圍內(nèi)可以有多種具體的變型。
權(quán)利要求
復(fù)合膜，其包括具有第一和第二側(cè)面的聚酯膜基底，并且在所述第一和第二側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面上具有涂層組合物，該涂層組合物包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合膜，其中所述涂層在所述第一和第二兩個(gè)側(cè)面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合膜，其中所述堿金屬硅酸鹽為硅酸鉀。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的復(fù)合膜，其中所述潤(rùn)濕劑是聚醚改性的聚硅氧烷表 面活性劑。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的復(fù)合膜，其中所述親水性防霧劑的分子量不大于 20，000道爾頓。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的復(fù)合膜，其中所述親水性防霧劑包含具有三個(gè)或更 多個(gè)聚氧乙烯鏈的化合物。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的復(fù)合膜，其中所述堿金屬硅酸鹽是硅酸鉀，所述潤(rùn) 濕劑是聚醚改性的聚硅氧烷表面活性劑，所述親水性防霧劑包括分子量不大于20，000道 爾頓并且具有三個(gè)或更多個(gè)聚氧乙烯鏈的化合物。
8.制備復(fù)合膜的方法，其包括以下步驟a)提供未取向或單軸取向的聚酯膜基底，該基底具有第一和第二側(cè)面；b)在所述第一和第二側(cè)面的至少一個(gè)側(cè)面上形成涂層組合物的層，該涂層組合物包含 堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑，所述形成過程包括使所述至少一個(gè)側(cè)面與所述 組合物在含水稀釋劑中的分散液相接觸，然后蒸發(fā)所述稀釋劑；并c)在步驟b)之后，拉伸所述未取向或單軸取向的聚酯膜基底，從而分別使所述基底單 軸取向或雙軸取向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其進(jìn)一步包括，在步驟c)之后，d)熱固化所述聚酯基底。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中步驟a)中的基底是單軸取向的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的方法，其中所述步驟b)包括在所述第一和第二兩 個(gè)側(cè)面上都形成所述涂層組合物的層。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項(xiàng)所述的方法，其中所述堿金屬硅酸鹽是硅酸鉀。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項(xiàng)所述的方法，其中所述潤(rùn)濕劑是聚醚改性的聚硅氧烷表 面活性劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-13任一項(xiàng)所述的方法，其中所述親水性防霧劑的分子量不大于 20，000道爾頓。
15.根據(jù)權(quán)利要求8-14任一項(xiàng)所述的方法，其中所述親水性防霧劑包含具有三個(gè)或更 多個(gè)聚氧乙烯鏈的化合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求8-15任一項(xiàng)所述的方法，其中所述堿金屬硅酸鹽為硅酸鉀，所述潤(rùn) 濕劑是聚醚改性的聚硅氧烷表面活性劑，所述親水性防霧劑包含分子量不大于20，000道 爾頓并且具有三個(gè)或更多個(gè)聚氧乙烯鏈的化合物。
17.聚合物制品或玻璃制品，在其表面上具有涂層組合物，該涂層組合物包含堿金屬硅 酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。
18.配制品，其包含組合物在含水稀釋劑中的分散體，所述組合物包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。
19.膜，其包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含堿金屬硅酸鹽、潤(rùn)濕劑以及親水性防霧劑的涂層組合物，該組合物在基底上形成防霧涂層。所述涂層可以由其組分的含水分散液施用到膜表面，接下來干燥以形成復(fù)合膜。
文檔編號(hào)C08K5/5415GK101952358SQ200980105998
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者C·趙, 小C·查普爾 申請(qǐng)人:杜邦泰吉恩膠卷美國有限公司