CN109535948A - 一种亲水组合物及一种亲水性防雾膜及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功能薄膜领域，更具体地，涉及一种亲水组合物及一种亲水性防雾膜及其应用。为了解决玻璃和塑料等透明材料使用时易结雾的问题，本发明提供一种亲水组合物及一种亲水性防雾膜及其应用。本发明提供的亲水组合物包括第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂，光引发剂和助剂。本发明提供的亲水性防雾膜包括防雾层，基材层和离型膜层，所述的防雾层由亲水组合物经紫外光固化制成。本发明制备的防雾膜不仅具有较好的防雾效果和优异的防雾持久性，而且兼具高透明性，高耐刮擦，超亲水等优异性能。本发明提供的防雾膜制备工艺简单，易于操作，便于工业化生产。

Description

一种亲水组合物及一种亲水性防雾膜及其应用
技术领域
本发明涉及功能薄膜领域，更具体地，涉及一种亲水组合物及一种亲水性防雾膜及其应用。
背景技术
玻璃和塑料等透明材料在生活中的应用越来越普遍，但是在使用这些透明材料时其表面容易结雾导致透明度降低的问题一直困扰着广大客户。玻璃和塑料等透明材料起雾的原理是因为当该材料两侧存在明显温差及湿度差时，温度较高一侧的空气中的汽化液体遇到玻璃时会凝结在玻璃表面形成流动性较差的小液滴，使玻璃表面产生雾气。玻璃表面的小液滴可以对光线产生不规则的散射、反射和衍射作用，从而显著影响了光线的透射能力，影响透明材料的透光率，即所谓的结雾现象。从行业来说，结雾现象发生于汽车挡风玻璃、宾馆浴室镜、高级住宅门窗玻璃、眼镜镜片、摩托车头盔等。其中，以汽车挡风玻璃和眼镜片这两个行业对防雾产品的需求最为迫切和广泛，所以，解决玻璃等透明材料表面结雾现象具有很大的生产实用价值。
目前，关于防雾膜的报告比较多，主要是通过两种途径获得防雾性能：一种是恒温电阻法，另一种是基于亲水性防雾方法。恒温电阻法是防雾膜中的导电层对镜面进行电加热，使镜面的温度升到15-18℃，从而是镜面保持一个恒定的温度，以防止镜面由于温度差而出现结雾现象。这种防雾膜主要是在防雾膜中添加电阻丝，通过电加热让镜面保持恒温来起到防雾效果。该方法采用的电阻丝，容易熔断，而且需要持续通电加热，能耗较高，不适用移动镜面使用。亲水性防雾方法是目前报道的主要的防雾方式，其原理是利用水在亲水表面极易铺展开来形成透明的水膜而起到防雾效果。具体而言，构建亲水防雾层的方法有：1、利用表面活性剂法；2、亲水型高分子法；3、TiO2超亲水涂层法。方法1和方法2制备的防雾层如果长期处于潮湿环境中容易由于应变的产生破坏其亲水性的水滴角导致防雾效果降低，同时其表面活性剂和亲水性高分子在防雾层中不参与交联固化反应，仅仅是通过分子间的范德华力，氢键等分子间作用力来锚定在防雾层内，导致其耐水擦拭性能和防雾的持久性均较差，需要在使用一定时间后进行更换，在实际使用过程中带来许多不便。另外TiO2超亲水涂层需要在光照下才能发挥作用，因而使用受环境所制约。
因此，探寻简单有效的制造工艺，开发出一种防雾效果优异，兼具高硬度高耐磨，长时效，低成本的通用型防雾膜成为光学薄膜领域一个急需解决的课题，具有重要的经济价值和实用价值。
发明内容
为了解决玻璃和塑料等透明材料使用时易结雾的问题，本发明提供一种亲水组合物及一种亲水性防雾膜及其应用。本发明提供的防雾膜不仅具有较好的防雾效果和优异的防雾持久性，同时兼具高透明性，高耐刮擦，超亲水等优异性能。本发明提供的防雾膜制备工艺简单，易于操作，便于工业化生产。
为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种亲水组合物，所述亲水组合物包括第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂，光引发剂和助剂。
进一步的，所述亲水组合物的原料包括下述成份：第一亲水单体：30-60重量份；第二亲水单体：10-40重量份；亲水改性树脂：20-50重量份；光引发剂1-10重量份；助剂：0.1-1重量份；其中第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂和光引发剂的总重量份为100份。
进一步的，所述亲水组合物的原料包括下述成份：第一亲水单体：35-55重量份；第二亲水单体：15-35重量份；亲水改性树脂：25-40重量份；光引发剂4-8重量份；助剂：0.3-0.6重量份；其中第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂和光引发剂的总重量份为100份。前述技术方案包括实施例4-7和实施例9。
进一步的，所述亲水组合物的原料包括下述成份：第一亲水单体：38-45重量份；第二亲水单体：20-30重量份；亲水改性树脂：26-30重量份；光引发剂5-6重量份；助剂：0.4-0.5重量份；其中第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂和光引发剂的总重量份为100份。前述技术方案包括实施例6-7。
进一步的，所述第一亲水单体为带有亲水基团的单官丙烯酸单体(F＝1)或二官丙烯酸单体(F＝2)。
所述F是官能团的简称。
进一步的，所述第一亲水单体为一种带有亲水基团的单官丙烯酸单体(F＝1)或二官丙烯酸单体(F＝2)或至少两种的组合。
进一步的，所述第一亲水单体带有的亲水基团可以为羟基，羧基，酰胺基，乙氧基中的一种。
进一步的，所述的第一亲水单体带有的亲水基团为羟基时，可以列举的单体有(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯，己内酯丙烯酸酯。
进一步的，所述的第一亲水单体带有的亲水基团为羧基时，可以列举的单体有甲基丙烯酸，丙烯酸，2-羧乙基丙烯酸酯，丁烯二酸，衣康酸，戊烯二酸。
进一步的，所述的第一亲水单体带有的亲水基团为酰胺基时，可以列举的单体有丙烯酰胺，N-乙烯基吡咯烷酮。
进一步的，所述的第一亲水单体带有的亲水基团为乙氧基时，可以列举的单体有4(乙氧基)苯酚丙烯酸酯，4(乙氧基)壬基苯酚丙烯酸酯，8(乙氧基)壬基苯酚丙烯酸酯，4(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，8(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，10(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，15(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，20(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，30(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，6(乙氧基)双酚芴二(甲基)丙烯酸酯，10(乙氧基)双酚芴二(甲基)丙烯酸酯，15(乙氧基)双酚芴二(甲基)丙烯酸酯，20(乙氧基)双酚芴二(甲基)丙烯酸酯，30(乙氧基)双酚芴二(甲基)丙烯酸酯，聚丙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯，聚丙二醇(750)二(甲基)丙烯酸酯，聚乙二醇(200)二(甲基)丙烯酸酯，聚乙二醇(300)二(甲基)丙烯酸酯，，聚乙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯，聚乙二醇(600)二(甲基)丙烯酸酯。
进一步的，所述第二亲水单体为带有亲水基团的多官丙烯酸单体(F≥3)。例如：F＝3，F＝4，F＝5，或F＝6。
进一步的，所述第二亲水单体为一种带有亲水基团的多官丙烯酸单体(F≥3)或至少两种的组合。
进一步的，所述第二亲水单体带有的亲水基团可以为羟基和乙氧基中的一种。
进一步的，所述第二亲水单体带有的亲水基团为羟基时，可以列举的单体有季戊四醇三丙烯酸酯和双季戊四醇五丙烯酸酯。
进一步的，所述第二亲水单体带有的亲水基团为乙氧基时，可以列举的单体有3(乙氧基)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，6(乙氧基)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，9(乙氧基)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，15(乙氧基)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，20(乙氧基)三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，4(乙氧基)季戊四醇四丙烯酸酯，双季戊四醇六丙烯酸酯，13(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯，24(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯。
进一步的，所述亲水改性树脂为亲水改性聚酯丙烯酸树脂，亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂，亲水改性聚醚丙烯酸树脂，亲水改性环氧丙烯酸树脂中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述的亲水改性树脂的分子结构中含有两个或两个以上的乙烯型不饱和双键。
进一步的，所述亲水改性树脂优选为亲水改性聚醚丙烯酸树脂或聚氨酯丙烯酸树脂。
进一步的，所述亲水改性树脂优选为亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂。
进一步的，所述光引发剂选自2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、1-羟基环已基苯基甲酮(184)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)、安息香双甲醚(651)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦二苯甲酮(BP)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述光引发剂选自184、1173中的一种或其组合。
进一步的，所述光引发剂优选为184或184和1173的组合。
进一步的，所述助剂为滑爽剂。
进一步的，所述的滑爽剂为市售的常见滑爽剂，选自WE-D5410，WE-D5433，WE-D5450，WE-D9000，WE-D7700，WE-D9000B，WE-D5565，WE-D5432，WE-D5457，WE-D5510，WE-D5512，BYK-UV3500，BYK-UV3505，BYK-UV3535，BYK-333，BYK-377中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述的滑爽剂选自WE-D7700、BYK-UV3500、WE-D5510、WE-D9000中的一种或者至少两种的组合。
进一步的，所述的滑爽剂选自WE-D7700和WE-D5510中的一种。
本发明还提供一种亲水性防雾膜，所述亲水性防雾膜包括防雾层，基材层和离型膜层。
进一步的，所述透亲水性防雾膜由防雾层，基层材和离型膜层构成；所述基材层的一面设置防雾层，所述基材层的另一面贴覆离型膜层；所述防雾层的原料为本发明提供的亲水组合物。所述防雾层由本发明提供的亲水组合物固化后形成。
进一步的，在亲水性防雾膜的制备过程中，所述防雾层的材料先配制成防雾层涂布液，所述防雾层涂布液包括第一亲水单体30-60重量份；第二亲水单体10-40重量份；亲水改性树脂20-50重量份；光引发剂1-10重量份；助剂0.1-1重量份；有机溶剂若干份；其中第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂和光引发剂的总重量份为100份。
进一步的，所述防雾层涂布液包括150-300重量份的有机溶剂。
进一步的，所述防雾光涂布液包括233-300重量份的有机溶剂。
进一步的，所述防雾光涂布液包括250重量份的有机溶剂。
进一步的，所述的有机溶剂选自乙醇，异丙醇，丁醇，正丁醇，乙二醇，丙三醇，丁醚，甲基叔丁基醚，四氢呋喃，乙酸乙酯，正丁酯中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述防雾光涂布液的固含量为25％-40％。
进一步的，所述防雾光涂布液的固含量为25％-30％。
进一步的，所述防雾光涂布液的固含量为29％。
进一步的，所述的本发明使用的亲水组合物固化制成防雾层时采用的固化方式为紫外光固化；进一步，所述的亲水组合物固化时UV能量为300-500mJ/cm2。
进一步的，所述的防雾层的厚度为1-10μm，优选的防雾层的厚度为2-6μm。更优选的防雾层的厚度为3-4μm。
进一步的，所述基材层的材质选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种或至少两种的组合。
进一步的，所述的基材层的材质优选自聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种。
进一步的，所述的基材层的材质优选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)。
进一步的，所述基材层的厚度为1-300μm；优选的，所述的基材层的厚度为25-200μm。所述的基材层的厚度进一步优选为50-70μm。
进一步的，所述离型膜层贴覆在基材层的另一面，所述的离型膜层的作用是提供贴合在玻璃等透明材料表面的胶黏层的作用。所述的离型膜层为市售的常规光学级OCA离型膜。所述的离型膜层的厚度为25-100μm。列举的离型膜层可以为：深圳市瑞华涂布科技有限公司提供的R707TE、R705T、R504TE、R907TE、或R501T等型号。
进一步的，所述的离型膜层的厚度为50-100μm。
本发明的防雾层的防雾的原理是利用了超亲水的原理。选择带有亲水性基团的单体和树脂，在紫外光照射下引发自由基聚合反应，制备得到表面具有超亲水效果的防雾涂层。因为防雾涂层表面具有超亲水效果，水汽凝结后在涂层表面会高度铺展开，形成一层均匀的水膜，而不会凝结成水珠，消除了小水珠对光线的漫反射从而达到防雾的目的。
本发明还提供所述的亲水性防雾膜的应用，所述亲水性防雾膜应用于(外贴于)透明玻璃或塑料等材料的外面，起到防雾防刮的功能。例如，本发明提供的亲水性防雾膜可以应用于汽车挡风玻璃、宾馆浴室镜、高级住宅门窗玻璃、眼镜镜片、摩托车头盔等各种日常及工业透明材料的外面。使用时，撕掉离型膜层，然后贴在玻璃等透明材料的外面即可正常使用，便捷方便，易于操作。
离型膜层选用的是OCA离型膜，在撕掉离型膜后，剩下OCA胶层留在基材层上面，OCA胶层类似双面胶，基材层通过OCA胶层贴到玻璃外面。
本发明还提供一种制备亲水性防雾膜的方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将亲水组合物和有机溶剂按照重量份数比例称量添加，搅拌半个小时配制成分散均匀的防雾层涂布液。
(2)在基材层的一面涂布防雾层涂布液，加热表干后经过紫外光固化制得防雾层；
(3)在基材层的另一面覆贴离型膜层，制得亲水性防雾膜。
进一步的，所述的防雾层涂布液包括以下组分：
第一亲水单体：30-60重量份；
第二亲水单体：10-40重量份；
亲水改性树脂：20-50重量份；
光引发剂：1-10重量份；
助剂0.1-1重量份；
有机溶剂：适量，
进一步的，所述防雾层涂布液的固含量为25％-40％。
进一步的，步骤(1)中所述的有机溶剂可以为常用的有机溶剂，列举的可以为乙醇，异丙醇，丁醇，正丁醇，乙二醇，丙三醇，丁醚，甲基叔丁基醚，四氢呋喃，乙酸乙酯，正丁酯中的一种或至少两种的组合。
进一步的，步骤(2)中，所述烘箱的温度为60℃-100℃，烘烤时间为30-100秒。之后，防雾涂层利用紫外光固化，固化后得到防雾层。
通过调控防雾层中的单体和树脂的亲水基团可以得到一个超亲水的涂层，起到很好的防雾效果。防雾层中的第二亲水单体为多官单体，多官单体在防雾涂层中起到提高交联密度的作用，使固化后得到的防雾层更加致密，具有较高的硬度和耐刮擦性能。防雾层中的亲水改性树脂为涂层提供了和基材层之间良好的附着力作用。防雾层中的助剂主要为滑爽剂，可以使涂层表面具有较好的滑爽性，有利于提高防雾层的耐刮擦性能。由于防雾层由防雾层涂布液通过紫外光固化反应制备得到，各组分之间通过分子间化学键紧密连接，具有较强的分子间作用力，所以制备的防雾膜具有较好的耐候性和优异的防雾持久性。
所以本发明提供的亲水性防雾膜具有较好的防雾效果和优异的防雾持久性，同时兼具很高透明性，高耐刮擦，超亲水等优异性能，可以满足对防雾效果的不同需求。本发明提供的亲水性防雾膜方法采用了目前成熟的光学膜涂布工艺制备，工艺简单成熟，满足工业化大批量生产的条件。同时本发明提供的亲水性防雾膜在使用时仅仅需要撕掉外层离型膜即可将防雾膜贴敷在玻璃等透明材料外面使用，使用起来简单易于操作，市场接受度较高。
本发明提供的亲水性防雾膜与传统防雾膜相比具有明显的优势，很好的克服了目前防雾膜存在的防雾性和耐刮性难以平衡的缺点；并且解决了传统防雾膜的持久防雾性能较差的问题。同时，本发明提供的保护膜制备方法工艺简单，易于操作，还具有无重金属污染的环保优势。
本发明提供的亲水性防雾膜是一种超亲水，高耐刮，高透光性的新型防雾膜，具有优异的持久防雾性能，特别适用于功能薄膜领域，特别适用于外贴在汽车挡风玻璃、宾馆浴室镜、高级住宅门窗玻璃、眼镜镜片、摩托车头盔等各种日常及工业透明材料的外面使用，但不限于以上列举产品。
附图说明
图1为本发明制备的一种亲水性防雾膜的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的阐述，以下实施例只是对本发明的详细说明，不是对本发明所请求保护范围的限定。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均为市售产品。
如图1所示，本发明制备的一种亲水性防雾膜依次包括防雾层101，透明基材层102和离型膜层103。
本发明涉及到对制备的亲水性防雾膜光学性能的评价。所需的材料和设备均为现有材料和设备。
按照下述方式测试本发明实施例及对比例提供的亲水性防雾膜的主要光学性能。
1、透光率和雾度测试：取一张A4的待测亲水性防雾膜，撕掉离型膜层后，放入透光率雾度测试仪(NDH7000)中测得其透光率或雾度值。
2、防雾层硬度测试：依据国家标准方法GB/T6739-1996，采用铅笔硬度计测试制备的亲水性防雾膜防雾层的硬度。从软到硬的铅笔硬度等级分别为：6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H。铅笔硬度等级越高，表明防雾层的耐刮擦性能越好。
3、防雾层耐刮擦测试：取一张待测防雾膜，防雾层向上放置，在耐磨试验机(台湾锦亮实业有限公司，型号A20-339)上进行测试，测试时选用0000#钢丝绒，压力为300g。一个来回记为一次，记录防雾层表面出现刮花时的摩擦次数。防雾层表面出现刮花时的次数越大，表明防雾层的耐刮擦性能越好。
4、水滴角测试：取一小片防雾膜，在20℃-25℃温度下用接触角测量仪(上海盈诺精密仪器有限公司，型号CA100B)测试其防雾层的水滴角大小。每个样品进行三次测量，记录测算的平均值。水滴角为表征防雾层表面亲水性的参数，水滴角越小，说明水珠越容易在防雾层表面铺展开，表明防雾层的亲水性越好，防雾效果也是越好。
5、起雾时间测试：根据ASTM测试标准D1735-14进行测试。将涂覆的板在60℃下进行起雾测试。记录起雾所需要的时间越长，表明防雾膜的防雾效果越好。
6、防雾持久性测试：取A4大小的防雾膜样品放入高温高湿箱内进行RA测试(可靠性测试)，RA条件为：温度为65℃，湿度为95％RH。RA 200小时后取出膜片样品，对取出的样品自然放置12小时晾干后进行水滴角测试和起雾时间测试。高温高湿的RA后的测试可以评估防雾膜在长时间使用过程中的防雾持久性和稳定性情况。
实施例1
本发明提供的一种亲水性防雾膜，所述亲水性防雾膜依次包括防雾层、基层材和离型膜层。
所述的亲水性防雾膜的制备方法包括以下步骤：
(1)将亲水组合物和有机溶剂按照重量份数比例称量添加，搅拌半个小时配制成分散均匀的防雾层涂布液。
(2)在基材层的一面涂布防雾层涂布液，加热表干后经过紫外光固化制得防雾层；
(3)在基材层的另一面覆贴离型膜层，制得亲水性防雾膜。
其中，基材层为PET材质，厚度为100μm；防雾层厚度为1μm；离型膜层为厚度为75μm的OCA(光学胶)离型膜。
所述的亲水组合物包括第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂，光引发剂和助剂。
所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体39重量份；第二亲水单体10重量份；亲水改性树脂50重量份；光引发剂1重量份；助剂0.1重量份；其中第一亲水单体为甲基丙烯酸羟乙酯；第二亲水单体为季戊四醇三丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚酯丙烯酸树脂；引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)；助剂为WE-D5450。
所述的有机溶剂为丁醇，重量份数为300重量份。
将上述亲水组合物的组分按重量称取加入有机溶剂中搅拌均匀配制成质量固含量为25％的防雾层涂布液涂布在基材层上经过紫外光固化后制得防雾层。
实施例2
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PE材质，厚度为1μm；防雾层厚度为3μm；离型膜层为厚度为25μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体35重量份；第二亲水单体13重量份；亲水改性树脂47重量份；光引发剂5重量份；助剂0.2重量份；其中第一亲水单体为2-羧乙基丙烯酸酯；第二亲水单体为6(乙氧基)三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚酯丙烯酸树脂；引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)；助剂为BYK-UV3500。
所述的有机溶剂为正丁酯，重量份数为280重量份。
实施例3
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PP材质，厚度为300μm；防雾层厚度为10μm；离型膜层为厚度为100μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体30重量份；第二亲水单体40重量份；亲水改性树脂20重量份；光引发剂10重量份；助剂0.9重量份；其中第一亲水单体为N-乙烯基吡咯烷酮；第二亲水单体为3(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性环氧丙烯酸树脂；引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)；助剂为WE-D5410。
所述的有机溶剂为乙醇，重量份数为150重量份。
实施例4
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PC材质，厚度为75μm；防雾层厚度为2μm；离型膜层为厚度为100μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体35重量份；第二亲水单体17重量份；亲水改性树脂40重量份；光引发剂8重量份；助剂0.3重量份；其中第一亲水单体20(乙氧基)双酚A二丙烯酸酯；第二亲水单体为13(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)；助剂为WE-D7700。
所述的有机溶剂为丁醚，重量份数为300重量份。
实施例5
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PMMA材质，厚度为200μm；防雾层厚度为4μm；离型膜层为厚度为75μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体36重量份；第二亲水单体35重量份；亲水改性树脂25重量份；光引发剂4重量份；助剂0.6重量份；其中第一亲水单体为30(乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯；第二亲水单体为20(乙氧基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮(184)；助剂为BYK-UV3500。
所述的有机溶剂为异丙醇，重量份数为260重量份。
实施例6
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PET材质，厚度为75μm；防雾层厚度为3μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体38重量份；第二亲水单体30重量份；亲水改性树脂26重量份；光引发剂6重量份；助剂0.4重量份；其中第一亲水单体为30(乙氧基)双酚A二丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯的组合，其中30(乙氧基)双酚A二丙烯酸酯为20重量份，甲基丙烯酸羟乙酯为18重量份；第二亲水单体为双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂；引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮(184)和2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)的组合，其中1-羟基环已基苯基甲酮(184)为3重量份，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)为3重量份；助剂为WE-D7700。
所述的有机溶剂为异丙醇，重量份数为250重量份。
实施例7
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PC材质，厚度为50μm；防雾层厚度为4μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体45重量份；第二亲水单体20重量份；亲水改性树脂30重量份；光引发剂5重量份；助剂0.5重量份；其中第一亲水单体为20(乙氧基)双酚A二甲基丙烯酸酯；第二亲水单体为双季戊四醇五丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂；引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮(184)；助剂为WE-D5510。
所述的有机溶剂为丁醇，重量份数为250重量份。
实施例8
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PA材质，厚度为250μm；防雾层厚度为5μm；离型膜层为厚度为100μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体60重量份；第二亲水单体10重量份；亲水改性树脂26重量份；光引发剂4重量份；助剂0.7重量份；其中第一亲水单体为4(乙氧基)苯酚丙烯酸酯；第二亲水单体为双季戊四醇五丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性环氧丙烯酸树脂；引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)；助剂为BYK-UV3535。
所述的有机溶剂为四氢呋喃，重量份数为240重量份。
实施例9
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PET材质，厚度为25μm；防雾层厚度为6μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体55重量份；第二亲水单体15重量份；亲水改性树脂26重量份；光引发剂4重量份；助剂0.4重量份；其中第一亲水单体为20(乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯；第二亲水单体为24(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)；助剂为WE-D9000。
所述的有机溶剂为丁醇，重量份数为233重量份。
实施例10
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PC材质，厚度为150μm；防雾层厚度为7μm；离型膜层为厚度为75μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体55重量份；第二亲水单体18重量份；亲水改性树脂21重量份；光引发剂6重量份；助剂0.8重量份；其中第一亲水单体为4(乙氧基)苯酚丙烯酸酯；第二亲水单体为双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性环氧丙烯酸树脂；引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮(184)；助剂为WE-D5450。
所述的有机溶剂为丁醇，重量份数为200重量份。
实施例11
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PET材质，厚度为188μm；防雾层厚度为3μm；离型膜层为厚度为100μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体40重量份；第二亲水单体13重量份；亲水改性树脂38重量份；光引发剂9重量份；助剂1重量份；其中第一亲水单体为聚丙二醇(750)二丙烯酸酯；第二亲水单体为15(乙氧基)三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂；引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮(184)；助剂为WE-D9000。
所述的有机溶剂为正丁酯，重量份数为180重量份。
实施例12
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PC材质，厚度为75μm；防雾层厚度为9μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体30重量份；第二亲水单体38重量份；亲水改性树脂29重量份；光引发剂3重量份；助剂0.6重量份；其中第一亲水单体为聚乙二醇(400)二丙烯酸酯；第二亲水单体为24(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(907)；助剂为BYK-333。
所述的有机溶剂为乙酸乙酯，重量份数为280重量份。
对比例1
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PE材质，厚度为74μm；防雾层厚度为2μm；离型膜层为厚度为100μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体52重量份；第二亲水单体0重量份；亲水改性树脂40重量份；光引发剂8重量份；助剂0.3重量份；其中第一亲水单体为20(乙氧基)双酚A二(甲基)丙烯酸酯；第二亲水单体无；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)；助剂为WE-D7700。
所述的有机溶剂为丁醚，重量份数为300重量份。
对比例2
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PET材质，厚度为75μm；防雾层厚度为3μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体9重量份；第二亲水单体25重量份；亲水改性树脂60重量份；光引发剂6重量份；助剂0.4重量份；其中第一亲水单体为30(乙氧基)双酚A二丙烯酸酯；第二亲水单体为双季戊四醇五丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂；引发剂为1-羟基环已基苯基甲酮(184)和2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)的组合，其中1-羟基环已基苯基甲酮(184)为3重量份，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)为3重量份；助剂为WE-D7700。
所述的有机溶剂为异丙醇，重量份数为250重量份。
对比例3
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PET材质，厚度为25μm；防雾层厚度为6μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体60重量份；第二亲水单体8重量份；亲水改性树脂31.5重量份；光引发剂0.5重量份；助剂0.4重量份；其中第一亲水单体为20(乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯；第二亲水单体为24(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)；助剂为WE-D9000。
所述的有机溶剂为丁醇，重量份数为233重量份。
对比例4
如实施例1所述的亲水性防雾膜，所述的基材层为PET材质，厚度为25μm；防雾层厚度为14μm；离型膜层为厚度为50μm的OCA离型膜。
其中，所述亲水组合物的原料包括如下成份：第一亲水单体55重量份；第二亲水单体15重量份；亲水改性树脂26重量份；光引发剂4重量份；助剂0重量份；其中第一亲水单体为20(乙氧基)双酚芴二丙烯酸酯；第二亲水单体为24(乙氧基)双季戊四醇六丙烯酸酯；亲水改性树脂为亲水改性聚醚丙烯酸树脂；引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)；助剂为WE-D9000。
所述的有机溶剂为丁醇，重量份数为100重量份。
表1本发明实施例及对比例所得亲水性防雾膜的光学性能测试对比
从表1所示的实施例1-12及对比例1-4的测试结果可以得出，本发明提供的亲水性防雾膜具有较好的硬度和耐刮(耐磨)性能和优异的透光性，同时兼具较小的水滴角和超亲水性能，具有较好的防雾效果和优异的防雾持久性。本发明通过调整防雾层涂布液中各组分的比例，来调控制备的防雾层的亲水性和交联致密程度，从而调控防雾层的亲水性和硬度，得到防雾性和耐刮性优异的亲水性防雾膜。其中，防雾层涂布液中亲水基团的比例越大，制备的防雾层的水滴角越小，防雾层的亲水性越好，防雾效果越好；防雾层涂布液中亲水基团的比例越小，防雾效果越差。防雾层涂布液中第二亲水单体的官能度越高，占比越大，制备的防雾膜的硬度越高，耐磨性和防刮擦性能越好；防雾层涂布液中第二亲水单体的官能度越低，占比越小，耐刮擦效果越差。
实施例9和对比例4对比分析可得，本发明的亲水组合物中加入的滑爽助剂有助于提高防雾层的耐刮擦性能；实施例1-12和对比例1和对比例3对比分析可得，本发明制备的亲水性防雾膜具有较高的硬度和较好的耐磨性能。
其中，本发明的实施例4-7和9制备的亲水性防雾膜在兼具较高的硬度和透光率的同时，还具有优异的耐磨性，同时具有较好的防雾性能和较理想的防雾持久性。制备的亲水性防雾膜的硬度至少为2H，透光率至少为89.00％，耐磨次数至少为44次；水滴角低于或等于8.5°；起雾时间均大于或等于60s；RA后的水滴角低于或等于10.0°，RA后的起雾时间均大于或等于51s。特别的，实施例6和7制备的亲水性防雾膜的综合性能最佳，其硬度至少为3H，透光率至少为90.12％，耐磨次数至少为50次；水滴角低于或等于7.2°起雾时间大于或等于70s；RA后的水滴角低于或等于8.6°，RA后的起雾时间大于或等于60s。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡是根据本发明内容所做的均等变化与修饰，均涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种亲水组合物，其特征在于，所述亲水组合物包括第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂和光引发剂。
2.根据权利要求1所述的亲水组合物，其特征在于，所述亲水组合物的原料包括下述成份：第一亲水单体：30-60重量份；第二亲水单体：10-40重量份；亲水改性树脂：20-50重量份；光引发剂：1-10重量份；助剂：0.1-1重量份；其中第一亲水单体，第二亲水单体，亲水改性树脂和光引发剂的总重量份为100份。
3.根据权利要求1所述的亲水组合物，其特征在于，所述第一亲水单体为带有亲水基团的单官丙烯酸单体(F＝1)或二官丙烯酸单体(F＝2)。
4.根据权利要求1所述的亲水组合物，其特征在于，所述第二亲水单体为带有亲水基团的多官丙烯酸单体(F≥3)。
5.根据权利要求3所述的亲水组合物，其特征在于，所述第二亲水单体带有的亲水基团为羟基，羧基，酰胺基，或乙氧基中的一种。
6.根据权利要求4所述的亲水组合物，其特征在于，所述第二亲水单体带有的亲水基团为羟基或乙氧基中的一种。
7.根据权利要求1所述的亲水组合物，其特征在于，所述亲水改性树脂为亲水改性聚酯丙烯酸树脂，亲水改性聚氨酯丙烯酸树脂，亲水改性聚醚丙烯酸树脂，或亲水改性环氧丙烯酸树脂中的一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求2所述的亲水组合物，其特征在于，所述亲水组合物的原料包括下述成份：第一亲水单体：35-55重量份；第二亲水单体：15-35重量份；亲水改性树脂：25-40重量份；光引发剂4-8重量份；助剂：0.3-0.6重量份。
9.一种亲水性防雾膜，其特征在于，所述亲水性防雾膜包括防雾层，基材层和离型膜层；所述防雾层由权利要求1至8之一所述的亲水组合物形成。
10.一种根据权利要求9所述的亲水性防雾膜的应用，其特征在于，所述亲水性防雾膜贴于玻璃或塑料等透明材料的外面，起到防雾防刮擦功能。
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