KR102237509B1 - 김서림 방지 코팅 - Google Patents

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KR102237509B1
KR102237509B1 KR1020187025598A KR20187025598A KR102237509B1 KR 102237509 B1 KR102237509 B1 KR 102237509B1 KR 1020187025598 A KR1020187025598 A KR 1020187025598A KR 20187025598 A KR20187025598 A KR 20187025598A KR 102237509 B1 KR102237509 B1 KR 102237509B1
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Abstract

코팅 조성물은 친수성 영역에서 반응성기를 갖는 하나 이상의 방사선-경화성 수지, 반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제; 및 광개시제를 포함할 수 있고, 광에너지에의 광개시제의 노출시에 하나 이상의 방사선-경화성 수지가 경화되어 친수성 네트워크를 형성하고, 반응성 계면활성제는 하나 이상의 방사선-경화성 수지의 반응성기에 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 네트워크에 결합된다. 경화된 코팅은 장기지속되는 세정가능한 김서림 방지 특성을 제공한다.

Description

김서림 방지 코팅
관련 출원
본 출원은 2016년 2월 5일에 출원된 미국가특허 출원 일련번호 제62/291,882호, 및 2017년 2월 3일에 출원된 미국 실용신안출원 제15/423,764호에 대한 이익 및 이에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전문이 본원에 참조로 포함되어 있다.
기술분야
본 개시내용은 세정가능한, 김서림 방지 특성, 및 임의로 내마모 특성을 갖는 코팅에 관한 것이다. 본 개시내용은 이러한 코팅, 이러한 코팅을 갖는 기재를 코팅하기 위한 방법, 및 이러한 코팅으로 코팅된 물품에 관한 것이다.
영구적인 김서림 방지 특성은 다수의 응용분야 예컨대 안과용 및 선글라스 렌즈; 안전용, 군사용 및 스포츠용 안경 및 악세사리; 자동차, 운송, 건물 및 건축, 그린하우스용 유리; 공업용, 매장용(point-of-sale) 및 전자 디스플레이; 상업용 냉장고 및 냉동고 문; 거울; 태양광 패널 등에 바람직하다.
김서림은 공기를 둘러싼 수증기가 물품 상에서 응축하여 작은 물방울을 형성하는 경우에 발생된다. 이는 물품이 환경의 온도보다 더 낮은 온도에 있는 경우에 일어난다. 현재 김서림 방지 코팅은 보통 본래 친수성인 평활한 표면을 형성한다. 계면활성제는 기재 상에 구형의 액적을 형성하는 것 대신에 시트에 대해 액적이 박편화되게 할 수 있는 경화된 코팅의 표면 에너지를 증가시키기 위해 코팅 제형에서 사용된다. 생성된 물 박편화 효과는 광의 산란을 최소화하여 이에 의해 가시성을 개선한다.
장기-지속성, 또는 영구성, 김서림 방지 성능을 갖기 위해, 김서림 방지 코팅은 통상적으로 코팅의 경도를 상당하게 낮출 수 있는 많은 양의 계면활성제로 제형화된다. 그러나, 종종, 김서림 방지 코팅은 다소 신속하게 김서림 방지 기능성을 손실하고, 추가의 계면활성제로 재처리될 것이 요구된다. 또한, 현재 시장에서 구입가능한 장기 지속성 김서림 방지 코팅은 원칙적으로 열경화되는 것이고, 이에 따라 김서림 방지 물품 제조자의 제조 및 생산에 영향을 미칠 수 있는 증가된 온도에서 장기 경화 시간을 요구한다. 추가적으로, 다수의 이러한 코팅은 내마모 특성을 가지지 않는다. 따라서, 재처리(rejuvenation), 및 선택적으로 더 나은 내마모 특성에 대한 필요성 없이 장기 지속성 김거림 방지 코팅에 대한 필요성이 존재한다.
요약
본 개시내용은 장기 지속성 특성 및 임의로 내마모 특성을 갖는 속경화 코팅 제제를 제공한다.
일부 양태에서, n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트; 반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제; 및 개시제를 포함하는 코팅 조성물이 제공되며, 여기서 광 에너지에의 광개시제의 노출시, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트가 경화되어 친수성 네트워크를 형성하고, 반응성 계면활성제는 계면활성제의 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트의 친수성 영역에서의 하나 이상의 아크릴레이트기에 반응성 모이어티가 결합됨으로써 네트워크에 결합된다.
일부 양태에서, 자외선(UV) 경화성 코팅 조성물이 제공되며, 상기 조성물은 n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 방사선 경화성, 다작용성 아크릴레이트; 하나 이상의 반응성 계면활성제로서, 알케닐기, 아크릴레이트기, 티올기 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 반응성기를 가지는 반응성 계면활성제, 및 광개시제를 포함하며, 여기서 광개시제가 UV 광 에너지에의 노출시, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트가 경화되어 친수성 네트워크를 형성하고, 반응성 계면활성제는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트의 친수성 영역에서의 하나 이상의 아크릴레이트기에 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 네트워크에 결합된다. 일부 구현예에서, 아크릴레이트는 1, 2, 3, 또는 4작용성이거나 또는 이들의 조합이다.
일부 양태에서, 본 개시내용의 코팅 조성물은 기재에 도포되고, 경화된 경우에 투명성의 세정가능한 김서림 방지 코팅을 제공한다. 일부 구현예에서, 본 개시내용의 코팅 조성물은 추가로 코팅에 내마모성 특성을 제공하기 위해 네트워크에 걸쳐 분산된 금속산화물 나노입자를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 본 개시내용의 코팅 조성물은 비반응성 계면활성제를 더 포함한다.
일부 양태에서, 본 개시내용은 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기, n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 아크릴레이트를 포함하는 친수성 네트워크; 및 반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제를 포함하는 경화성 코팅을 제공하고, 여기서 반응성 계면활성제는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트의 친수성 영역에서의 하나 이상의 아크릴레이트기에 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 네트워크에 결합한다. 이러한 코팅은 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 나노입자를 포함하고, 기재에 도포되는 경우에 세정가능한 김서림 방지 특성을 가지며, 광학적으로 투명하며, 내마모성일 수 있다.
일부 양태에서, 본 개시내용은 기재 및 상기 기재에 도포되는 투명한, 수세정성 김서림 방지 코팅을 포함하는 물품을 제공하며, 여기서 코팅은 n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 아크릴레이트를 포함하는 친수성 네트워크; 및 반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제를 포함하며, 여기서 반응성 계면활성제는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트의 친수성 영역에서의 하나 이상의 아크릴레이트기에 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 네트워크에 결합한다. 코팅은 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 나노입자를 더 포함할 수 있다.
본 개시내용은 예시적인 구현예의 비제한적인 예로서 주지된 복수개의 도면을 참조하여 하기의 상세할 설명에서 추가로 기술되어 있으며, 이에서 유사한 참조 부호는 도면의 다수의 관점에 걸쳐 유사한 구성요소를 나타내며:
도 1은 본 개시내용의 일부 구현예에서 사용하기에 적합한 경화성 수지 및 반응성 계면활성제의 비제한적인 예를 제공한다.
한편, 상기와 같은 도면은 현재 본원에 개시된 구현예를 제시하고 있으며, 다른 구현예가 또한 논의에서 언급된 바와 같이 고려된다. 본 개시내용은 도면에 의해 예시적인 구현예를 나타내나, 이에 제한되지 않는다. 수많은 다른 변형예 및 구현예가 본 기술분야의 당업자에게 구상될 수 있고, 이는 본원에 개시된 구현예의 원리의 범위 및 사항 내에 포함된다.
하기 설명은 단지 예시적인 구현예를 제공하며, 본 개시내용의 범위, 응용분야, 또는 구조를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 예시적인 구현예의 하기 설명은 하나 이상의 예시적인 구현예를 실시하기 위한 가능한 설명과 함께 본 기술분야의 당업자에게 제공될 것이다. 첨부된 청구범위에 기재된 개시내용의 사상 및 범위를 벗어남 없이 구성요소의 기능 및 배열에서 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 이해될 것이다.
일부 구현예에서, 본 개시내용은 (a) 친수성 도메인 및 상기 친수성 도메인 내의 반응성기를 갖는 방사선-경화성 수지, 및 (b) 중합체의 친수성 도메인 내의 반응성기와 반응할 수 있는 하나 이상의 반응성기를 포함하는 반응성 계면활성제를 포함하는 코팅 조성물이 제공된다. 일부 구현예에서, 조성물은 액체이고, 방사선에의 노출시 경화된다. 경화시, 친수성 네트워크가 수지의 반응성기와 반응성 계면활성제 사이의 결합으로 인해 네트워크에 결합되는 반응성 계면활성제로 형성된다. 일부 구현예에서, 이러한 코팅 조성물은 기재에 적용되어 경화되는 경우에 광학적으로 투명한, 세정가능한, 김서림 방지 코팅을 제공한다. 일부 구현예에서, 코팅은 물, 비누, 시판되는 세정제 및 유사한 유체로 세정될 수 있고, 여전히 이의 김서림 방지 특성을 보유한다. 일부 구현예에서, 조성물은 광학적 투명성 및/또는 김서림 방지 특성을 여전히 유지하면서도, 경화시 코팅에 내마모 특성을 부여할 수 있는 금속 산화물 나노입자를 더 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본 코팅이 광학적으로 투명한 기재(예를 들면, Gentex PC 렌즈)에 도포되는 경우에, 본 코팅은 렌즈에 헤이즈를 부가하지 않는다. 예를 들면, 일부 구현예에서, 코팅된 것과 미코팅된 광학적으로 투명한 기재 사이에서 ASTM D1003 표준을 사용하여 측정된 헤이즈에서의 차이, △헤이즈는 ~0.01%이고, 따라서, 코팅이 헤이즈에 영향을 주지 않음을 보여준다.
일부 구현예에서, 본 개시내용의 방사선 경화성 코팅 조성물은 경화성 또는 가교결합성 수지로서 친수성 알콕실화된 아크릴레이트를 포함할 수 있고, 이는 경화시 반응성 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합될 수 있는 친수성 네트워크를 형성한다. 일부 구현예에서, 수지는 조성물의 경화 시간을 감소시키도록 UV 광에의 노출시 경화될 수 있다. 반응성 계면활성제의 아크릴레이트 네트워크에 대한 결합은 본 조성물에 대한 장기 지속 김서림 방지 특성을 제공할 수 있다. 장기 지속되는 세정가능한 김서림 방지 특성은 또한 최소 장입량의 계면활성제를 사용하여 달성될 수 있다. 일부 구현예에서, 본 조성물은 세정가능한 김서림 방지 코팅, 즉, 하기 기재된 다양한 세정 및 와이프(wipe) 시험에 따라 복수회 세정, 예를 들면, 20회 이상의 세정에 가해진 이후에 이의 김서림 방지 특성을 유지하는 코팅을 생성한다. 본 개시내용은 추가로 코팅 조성물의 제조 방법 및 이러한 조성물의 사용 방법을 제공한다.
예를 들면, 본 개시내용의 일부 양태는 또한 코팅 조성물 또는 이러한 코팅으로부터 생성된 경화된 코팅, 및 김서림 방지 코팅 조성물로 기재를 코팅하는 방법을 제공한다. 일부 구현예에서, 코팅은 광학적으로 투명한 기재, 예컨대 안경용 렌즈에 도포되는 성분의 선택으로 인하여 광학적으로 투명하다. 일부 구현예에서, 본 코팅은 냉동고 또는 냉장고의 표면에 도포되는 김서림 방지 냉동고 필름을 제조하기 위해 이용될 수 있거나, 또는 냉동고 또는 냉장고의 표면에 직접적으로 코팅될 수 있다.
경화 수지
일부 구현예에서, 본 개시내용의 경화성 수지는 다양한 친수성 아크릴레이트 예컨대 알콕실화된 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 등을 포함한다. 일부 구현예에서, 이러한 아크릴레이트는 하기 화학식 -((CH2)nO-)m의 하나 이상의 기의 존재로 인하여 하나 이상의 친수성 영역 또는 도메인을 가진다. 일부 구현예에서, n은 1 이상 3 이하(1 ≤ n ≤ 3)일 수 있고, m은 1 이상 10 이하(1 ≤ m ≤ 10)일 수 있거나, 둘 다이다. 일부 구현예에서, n은 2일 수 있다. 일부 구현예에서, m은 5일 수 있다. 이러한 방식으로, 김서림 방지 특성에 대해 필요한 적합한 친수성 환경이 제공될 수 있다.
본 조성물과 함께 사용하기에 적합한 아크릴레이트는 또한 하기 기재된 바와 같은 반응성 계면활성제의 반응성기와 반응할 수 있는 반응성기를 포함한다. 예를 들면, 이러한 반응성기는 아크릴레이트기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 반응성기는 아크릴레이트의 친수성 영역 및 아크릴레이트의 경화시 형성되는 친수성 영역에 위치할 수 있다. 예를 들면, 도 1은 (알콜실레이트기의 존재로 인한) 친수성 영역(12, 22) 및 친수성 영역(12, 22)에서의 반응성기(14, 24)를 갖는 적합한 아크릴레이트(10, 20)의 비제한적인 예를 나타낸다. 아크릴레이트(10, 20)는 친수성 영역을 갖는 네트워크를 형성할 수 있고, 반응성 계면활성제(30)는 반응성기(34)가 아크릴레이트(10, 20)의 반응성기(14, 24)에의 결합으로 인하여 네트워크의 친수성 영역에서 네트워크에 결합되거나 또는 고정될 수 있다. 계면활성제(30)은 또한 반응성 계면활성제가 친수성 네트워크 도메인에 잔류할 수 있는 친수성 영역(32)을 가질 수 있고, 이로써 반응성 계면활성제의 비고정된 면이 김서림 방지 활성을 위해 네트워크의 표면에 대해 자유롭게 이동할 수 있다.
일부 구현예에서, 하나 이상의 에톡실화된 아크릴레이트가 네트워크를 형성하기 위해 이용될 수 있다. 일부 구현예에서, 아크릴레이트는 1, 2, 3, 또는 4작용성기를 갖는 하나 이상의 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 아크릴레이트는 1개 초과의 유형의 아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크는 다작용성 에톡실화된 아크릴레이트 단량체의 사용에 의해 생성될 수 있다. 일부 구현예에서, 에톡실화된 디아크릴레이트 및 에톡실화된 트리아크릴레이트가 네트워크를 형성하기 위해 이용될 수 있다.
적합한 친수성 디아크릴레이트 단량체의 예는 비제한적으로 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트; 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트; 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트; 트리이소프로필렌 글리콜 디아크릴레이트; 폴리프로필렌 글리콜 디메타크릴레이트; PluronicTM 또는 PolaxamerTM로부터 유도된 폴리에테르 디아크릴레이트, 및 리버스 PluroincTM로부터 유도된 폴리에테르 디아크릴레이트를 포함한다.
적합한 친수성 트리아크릴레이트 단량체의 예는 비제한적으로 에톡실화된 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 프로폭실화된 글리세릴 트리아크릴레이트, 프로폭실화된 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 및 트리스(2-하이드록시에틸) 이소시아누레이트 트리아크릴레이트를 포함한다.
적합한 친수성 테트라아크릴레이트 단량체의 예는 비제한적으로 에톡실화된, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트를 포함한다.
반응성 계면활성제
상기 기재된 바와 같이, 본 조성물의 반응성 계면활성제는 친수성 영역을 포함할 수 있고, 또한 가교결합성 수지의 반응성기와 반응할 수 있는 반응성 모이어티 또는 기를 포함할 수 있다. 이러한 반응성 모이어티는 비제한적으로 알케닐기, 아크릴레이트기, 티올기 또는 이들의 조합 중 하나를 포함할 수 있다. 계면활성제는 아크릴레이트 믹스에 반응 생성물을 첨가하기 이전에 하나 이상의 반응성 모이어티와 반응할 수 있거나, 또는 계면활성제 및 반응성 모이어티는 동시에 아크릴레이트 믹스에 첨가될 수 있음을 주지하여야 한다. 일부 구현예에서, 반응성 모이어티는 반응성 계면활성제의 친수성 영역 또는 도메인에 위치할 수 있다.
알케닐 반응성기를 갖는 대표적인 반응성 계면활성제는 (CH2=CH)-R의 일반 화학식을 가질 수 있고, 여기서 R은 표 1에 나타난 바와 같이 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체, 비이온성 폴리에테르, 알킬 에테르, 알케닐 에테르, 및 올레핀성 에테르로부터 선택될 수 있다. 반응성 이중 결합을 갖는 친수성 세그먼트를 갖는 반응성 계면활성제의 예시적인 예는 비제한적으로 Reasoap SR10, Reasoap SR20, Reasoap ER10, Reasoap PP70, Emulsogen APS100을 포함한다. 알케닐 반응성기를 갖는 반응성 계면활성제의 추가적인 비제한적인 예는 하기 표 1에 나타나 있다.
[표 1]
Figure 112018087861250-pct00001
아크릴레이트 반응성기를 갖는 대표적인 반응성 계면활성제는 (CH2=CHCOO)- R의 일반 화학식을 가질 수 있고, 여기서 R은 표 2에 나타난 바와 같은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체를 가질 수 있다. 반응성 아크릴레이트 모이어티를 갖는 친수성 세그먼트를 갖는 계면활성제의 예시적인 예는 비제한적으로 설포프로필아크릴산의 금속염, 및 알킬아크릴옥시에틸 트리알킬암모늄염을 포함한다. 아크릴레이트 반응성기를 갖는 반응성 계면활성제의 추가적인 비제한적인 예는 하기 표 2에 나타나 있다.
[표 2]
Figure 112018087861250-pct00002
티올 반응성기를 갖는 대표적인 반응성 계면활성제는 (SH)-R의 일반 화학식을 가질 수 있고, 여기서 R은 표 3에 나타난 바와 같이 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 반응성 티올 모이어티를 갖는 친수성 세그먼트를 갖는 계면활성제는 티올-엔 반응을 통해 트리메틸롤프로판 트리스 (3-메르캅토프로피오네이트)(TMPTMP)를 Reasoap SR10와 반응시킴으로써 수득될 수 있다. 일부 구현예에서, 반응성 티올 모이어티를 갖는 친수성 세그먼트를 갖는 계면활성제는 티올-엔 반응을 통해 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트)를 Reasoap SR10와 반응시킴으로써 수득될 수 있다. 티올 반응성을 갖는 반응성 계면활성제의 추가적인 비제한적인 예는 하기 표 3에 나타나 있다.
[표 3]
Figure 112018087861250-pct00003
일부 구현예에서, 반응성 계면활성제의 반응성 세그먼트는 경과 과정 동안 아크릴레이트의 친수성 도메인과 반응한다. 이러한 방식으로, 경화시, 반응성 계면활성제는 경화된 아크릴레이트 네트워크와 결합할 수 있고, 이에 따라 (세정되거나 또는 그렇지 않으면 제거되지 않고) 원위치에 잔류하여 장기 지속되는 김서림 방지 특성을 갖는 코팅을 제공할 수 있다.
금속 산화물 입자
일부 구현예에서, 본 조성물은 친수성 가교결합성 수지, 예를 들면, 아크릴레이트의 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 입자를 포함할 수 있다. 금속 입자는 코팅에 대해 경도 및 내마모 특성을 제공할 수 있다. 금속 산화물 입자의 적합한 예는 비제한적으로 실리카 입자, 티타니아, 알루미나, 산화아연, 산화안티몬, 산화주석, 산화지르코늄, 및 이들의 조합을 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 나노입자의 크기 및 농도는 이의 김서림 방지 특성 및 내마모 특성을 여전히 유지하면서도 생성된 코팅이 광학적으로 투명하도록 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 금속 산화물 입자는 약 5 내지 약 50 nm의 범위의 크기를 갖는 나노입자이다. 일부 구현예에서, 금속 산화물 입자는 약 10 내지 약 20 nm의 범위의 크기를 갖는 나노입자이다. 나노입자는 0 내지 80 중량%의 농도로 존재할 수 있다.
비반응성 계면활성제
일부 구현예에서, 비반응성 계면활성제는 코팅 조성물에 첨가되어 추가로 김서림 방지 특성을 향상시킬 수 있다. 적합한 비반응성 계면활성제는, 비제한적으로 설폰산염, 암모늄염, 포스페이트염, 폴리에틸렌 글리콜 에테르 올리고머, 친수성 폴리아크릴레이트, 옥토페녹시폴리에톡시에탄올, 및 비이온성 폴리에테르 블록 공중합체를 포함한다. 일부 구현예에서, 조성물에서의 비반응성 계면활성제의 농도는 0 내지 10 중량%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 조성물에서의 비반응성 계면활성제의 농도는 액체 중량 기준으로 0.5 내지 2%의 범위일 수 있다.
광개시제
일부 구현예에서, 조성물은 방사선 또는 광에의 노출시 조성물의 경화를 개시하기 위한 하나 이상의 광개시제를 포함할 수 있다. 코팅 조성물에 존재하는 하나 이상의 광개시제는 경화성 수지의 가교결합, 즉 코팅 조성물이 방사선에 노출시에 경화를 개시하고, 진행시킨다. 일부 구현예에서, 광개시제는 UV 광 또는 가시광선에 노출시에 반응하도록 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 광개시제는 청색광 광개시제이다. 일부 구현예에서, 조성물을 경화시키기 위해, 누적 UV-A 노출은 1분 동안 노출 전구용의 H 전구를 사용하는 경우 1.0 내지 2.5 J/cm2일 수 있다.
본원에 개시된 코팅 조성물에 사용되는 적합한 UV 방사선 감수성 광개시제 또는 개시제의 블렌드의 예는, 비제한적으로 벤조인; 치환된 벤조인 예컨대 벤조인 에테르의 부틸 이성질체; 벤조페논; 치환된 벤조페논 예컨대 하이드록시 벤조페논; 2-하이드록시에틸-N-말레이미드; 2-[2-하이드록시에틸(메틸)아미노]에탄올 안트라퀴논; 티오크산톤; α,α-디에톡시아세토페논; 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1온; 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온; 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 산화물, 페닐 글리옥실산 메틸 에스테르; 1-하이드록실사이클로헥실 페닐 케톤; 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온-1; 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온; 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-포르폴리노프로판-1-온; 및 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온을 포함한다. 양이온성 광산 발생제는, 비제한적으로 디페닐[3-(페닐설파닐)페닐]설포늄 헥사플루오로포스페이트; 디페닐[2-페닐설파닐)페닐]설포늄 헥사플루오로안티모네이트; 프로필렌 카보네이트 중의 헥사플루오로포스페이트염의 헥사플루오로안티모네이트와 트리아릴설포늄의 혼합물; 및 펜타플루오로보레이트, 헥사플루오로안티모네이트 또는 헥사플루오로포스페이트를 갖는 디아릴 요오드늄염을 포함할 수 있다.
임의로, 광개시제 상승제는 아실 케톤 광개시제 예컨대, 예를 들면, 벤조페논과 결합되는 보조개시제로서 이용된다. 적합한 광개시제 상승제는, 예를 들면, N-메틸-디에탄올 아민, 트리에탄올아민 2-(부톡시)에틸-4-디메틸아미노벤조에이트 및 조지아주 서머나 소재의 UCB 래드큐어 케이컬 코포레이션(UCB Radcure Chemicals Corporation)으로부터의 EBECRYL P104, EBECRYL P105, 및 EBECRYL 7100 또는 펜실베니아주 엑스톤 소재의 사토머 컴퍼니 잉크.(Sartomer Company, Inc.)로부터 상업적으로 이용가능한 CN 371, CN 373, CN 384, 또는 CN 386을 포함한다. 사토머는 자유 라디칼 중합을 촉진하기 위해 수소 추출 광개시제, 예컨대 벤조페논 또는 이소프로필 티오크산톤 (ITX)과 조합하여 사용될 수 있는 반응성 아민 아크릴레이트 보조개시제로서 CN 373을 기술하고 있다. CN 373는 표면 경화 속도를 가속화하고, UV 경화성 코팅 및 잉크에서 산소 억제를 극복하는 것을 보조한다. 사토머는 감광제, 예컨대 벤조페논과 결합하여 사용되는 경우에 UV 광 하에 속경화를 촉진하는 2- 및 3-작용성 아민 아크릴레이트 보조개시제로서 CN 371, CN 384, CN 386, CN 550, 및 CN551을 기술하고 있다.
일부 구현예에서, 본 조성물은 청색광(400-500 nm)에의 노출시 조성물의 경화를 촉진하는 가시광선 광개시제를 포함할 수 있다. 이러한 광개시제는 비제한적으로 캄포르퀴논, 페닐프로판디온(PPD), 비스아크릴포스핀 산화물(Ir819)을 포함할 수 있고, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 산화물(TPO), 2,4,6-트리메틸벤조일에톡시-페닐포스핀 산화물(TPO-L), 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀 산화물(BAPO)을 포함한다.
일부 구현예에서, 광개시제는 알파 하이드록실 케톤 광개시제의 부류로부터 선택될 수 있다. 일부 구현예에서, 광개시제는 Irgacure 500(50% 벤조페논 + 50% 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐 케톤) 및 Darocure 1173(2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논) 중 하나 이상을 포함한다.
코팅 제제는 대안적으로 최소의 광개시제 내지 광개시제 사용 없이 전자빔(EB) 방사선을 사용하여 경화될 수 있다.
흐름 개질제/레벨링제
일부 구현예에서, 본원에 개시된 코팅 조성물은 레벨링제를 포함할 수 있다. 또한 흐름-조절제로서 공지된 것일 수 있는 레벨링제는 조성물을 보다 균일하거나 또는 평활하게 기재의 표면 상에 분산되고, 기재와 실질적으로 균일한 접촉을 제공하도록 코팅 조성물에 혼입될 수 있다. 레벨링제의 양은 폭넓게 변화될 수 있으나, 바람직하게는 코팅 조성물의 고형물 중량 기준으로 약 0.001% 내지 약 10%의 레벨링제의 범위의 양으로 사용된다. 코팅 조성물 및 기재와 상용가능하고, 기재 상에 코팅 조성물을 레벨링할 수 있으며, 코팅 조성물과 기재 사이에 습윤을 향상시키는 임의의 종래의, 상업적으로 이용가능한 레벨링제가 이용된다. 이러한 레벨링제의 비제한적인 예는 폴리에테르, 실리콘, 불소계면활성제, 폴리아크릴레이트, 실리콘 폴리아크릴레이트 예컨대 실리콘 헥사아크릴레이트, 및 불소-개질된 폴리아크릴레이트를 포함한다. 그 예는 롬 앤 하스(Rohm and Haas) 사로부터의 TRITON X-100, X-405, 및 N-57, 실리콘 예컨대 다우 코닝(Dow Corning) 사로부터의 Paint Additive 3, Paint Additive 29, 및 Paint Additive 57, 모멘티브(Momentive)(콜럼버스, OH)로부터의 SILWET L-77 및 SILWET L-7600, 및 불소계면활성제 예컨대 3M 코포레이션(세인트폴, MN) 사로부터의 FLUORAD FC-4430를 포함한다.
기타 첨가제
기타 성분 예컨대 항산화제, 대전방지제, 내후성제, 색조 첨가제(tint additive), UV 안정화제, 분산제, 소포제, 열안정제가 코팅 제제에 첨가될 수 있다. 항산화제의 예는 옥타데실-3-(3,5-디-tert부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 및 펜타에리트리틸테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]를 포함한다.
열안정제의 예는 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(2,4-디-t-부틸-페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트, 디메틸벤젠 포스포네이트 및 트리메틸 포스포네이트를 포함한다. 대전방지제의 예는 글리세로모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴 설포네이트, 및 나트륨 도데실벤젠설포네이트를 포함한다.
폴리카보네이트(PC)는 자외선(UV) 광의 노출 하에 분해되는 것으로 알려져 있다. 이러한 공정은 풍화로 알려져 있다. 내후성 물질은 UV 노출 하에 장기간 동안 이의 물리적 특성을 유지할 수 있다. UV 노출 하에서의 사용 수명을 개선하기 위해, UV 흡수제는 폴리카보네이트 및 유사 방향족 플라스틱 기재에 대한 코팅시 사용될 수 있다. UV 흡수제는 비제한적으로 하기의 3개의 그룹의 화학물질을 포함한다: 1) 2-하이드록시-벤조페논(BP) 유도체로서, 시판되는 예는 비제한적으로 Chimassorb® 81 및 Chimassorb® 90(둘 모두 BASF 사제, 독일)을 포함함; 2) 2-(2-하이드록시페닐)-벤조트리아졸(HPBT) 유도체로서, 시판되는 예는 비제한적으로 Tinuvin® 1130, Tinuvin® 384-2, Tinuvin® 928 및 Tinuvin® 900(모두 BASF 사제, 독일)을 포함함; 3) 2-하이드록시페닐-s-트리아진(HPT) 유도체로서, 시판되는 예는 비제한적으로 Tinuvin® 400, Tinuvin® 405(둘 모두 BASF 사제, 독일)을 포함함.
힌더드 아민 광안정제(HALS)는 또한 광 및 풍화의 유해한 효과에 대해 유효한 안정성을 위해 사용된다. 가장 널리 사용되는 힌더드 아민 광안정제(HALS)는 주로 2,2,6,6-테트라메틸 피페리딘의 유도체이다. 시판되는 예는 비제한적으로 Tinuvin® 152, Tinuvin® 292(둘 모두 BASF 사제, 독일)을 포함한다.
예시적인 조성물
본 조성물에서의 아크릴레이트의 농도는 약 4 중량% 내지 95 중량%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 본 조성물에서의 아크릴레이트의 농도는 액체 코팅의 중량 기준으로 7% 내지 55%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 반응성 계면활성제의 농도는 액체 코팅의 중량 기준으로 0.5% 내지 30%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 아크릴레이트와 반응성 계면활성제 사이의 중량비는 3:1 내지 95:1일 수 있다. 일부 구현예에서, 조성물에서의 비반응성 계면활성제의 농도는 액체 중량 기준으로 0.5 내지 2%의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 조성물은 실리카 입자를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 아크릴레이트는 하나 이상의 에톡실화된 디아크릴레이트 및 하나 이상의 에톡실화된 트리아크릴레이트의 혼합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 디아크릴레이트는 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 트리아크릴레이트는 에톡실화된 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 디아크릴레이트와 트리아크릴레이트 사이의 비는 1:3 내지 1:7의 범위일 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크의 친수성 특성을 향상시키기 위해서, 네트워크는 본질적으로 또는 완전하게 비친수성 아크릴레이트를 함유하지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 네트워크는 비친수성 아크릴레이트 또는 소수성 영역을 갖는 아크릴레이트가 결여될 수 있다. 일부 구현예에서, 조성물은 추가로 알케닐 반응성기를 갖는 반응성 계면활성제를 포함할 수 있으나, 아크릴레이트기, 티올기 또는 이러한 3개의 기들의 조합을 갖는 계면활성제가 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 반응성 계면활성제는 음이온성 계면활성제이다. 본 조성물은 추가로 본 코팅에서의 경도 및 내마모 특성을 부여하기 위해 금속 산화물 입자, 예컨대 실리카를 포함할 수 있다. 또한, 본 조성물은 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 비반응성 계면활성제, 용매, 광개시제, 및 흐름 개질제.
비제한적인 예로서, 본 개시내용은 하기 비 (건조 중량 기준)의 실리카, 디아크릴레이트 및 트리아크릴레이트 중 하나 이상을 갖는 조성물을 제공한다.
일부 구현예에서, 본 조성물은 약 15 중량% 내지 약 50 중량%의 디아크릴레이트, 및 임의로 약 5 내지 약 60 중량%의 디아크릴레이트, 및 약 50 내지 약 85 중량%의 트리아크릴레이트, 및 임의로 약 40 중량% 내지 약 100 중량%의 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 조성물은 약 50 내지 약 70 중량%의 금속 산화물 입자, 및 임의로 약 15 내지 약 80 중량%의 금속 산화물 입자, 약 30 내지 약 50 중량%의 트리아크릴레이트, 및 임의로 약 20 내지 약 85 중량%의 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 본 조성물은 약 50 내지 약 71 중량%의 금속 산화물 입자, 및 임의로 약 30 및 약 80 중량%의 금속 산화물 입자; 약 4 내지 약 25 중량%의 디아크릴레이트, 및 임의로 약 4 내지 약 30 중량%의 디아크릴레이트, 및 약 20 내지 약 50 중량%의 트리아크릴레이트, 및 임의로 약 16 내지 약 70 중량%의 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
비제한적인 예로서, 본 개시내용은 하기 조성물을 제공한다:
일부 구현예에서, 본 조성물은 전체 코팅에서 약 4 내지 약 35 중량%의 디아크릴레이트, 일부 구현예에서, 임의로 약 2 내지 약 45 중량%의 디아크릴레이트; 및 전체 코팅에서 약 15 내지 약 60 중량%의 트리아크릴레이트, 및 임의로 약 10 내지 약 75 중량%의 트리아크릴레이트; 및 약 0.5 내지 약 2 중량%의 반응성 계면활성제, 및 임의로 약 0.5 내지 약 30 중량%의 반응성 계면활성제를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본 조성물은 또한 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 약 0.5 내지 약 2 중량%의 비반응성 계면활성제, 및 임의로 약 0.5 내지 약 10 중량%의 비반응성 계면활성제; 약 40 내지 약 65 중량%의 용매, 및 임의로 약 40 내지 약 70 중량%의 용매; 및 약 1 내지 약 4 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제, 및 임의로 0.5 내지 약 5 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제.
일부 구현예에서, 본 조성물은 전체 코팅에서 약 15 내지 약 50 중량%의 금속 산화물 입자, 및 임의로 약 5 내지 약 60 중량%의 금속 산화물 입자; 전체 코팅에서 약 9 내지 35 중량%의 트리아크릴레이트, 및 임의로 약 5 내지 약 60 중량%의 트리아크릴레이트; 및 약 0.5 내지 약 2 중량%의 반응성 계면활성제, 및 임의로 약 0.5 내지 약 30 중량%의 반응성 계면활성제를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본 조성물은 또한 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 약 0.5 내지 약 2 중량%의 비반응성 계면활성제, 및 일부 구현예에서, 임의로 약 0.5 내지 약 10 중량%의 비반응성 계면활성제; 약 40 내지 약 65 중량%의 용매, 및 일부 구현예에서 임의로 약 30 내지 약 70 중량%의 용매; 및 약 1 내지 약 4 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제, 및 일부 구현예에서, 임의로 1 내지 약 5 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제.
일부 구현예에서, 본 조성물은 전체 코팅에서 약 15 내지 약 50 중량%의 금속 산화물 입자, 및 임의로 약 5 내지 약 70 중량%의 금속 산화물 입자; 전체 코팅에서 약 1 내지 약 20 중량%의 디아크릴레이트, 및 임의로 약 1 내지 약 30 중량%의 디아크릴레이트; 전체 코팅에서 약 6 내지 약 35 중량%의 트리아크릴레이트, 및 임의로 약 4 내지 약 50 중량%의 트리아크릴레이트; 및 약 0.5 내지 약 2 중량%의 반응성 계면활성제, 및 임의로 약 0.5 내지 약 30 중량%의 반응성 계면활성제를 포함한다. 일부 구현예에서, 본 조성물은 또한 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 약 40 내지 약 65 중량%의 용매, 및 일부 구현예에서 임의로 약 10 내지 약 70 중량%의 용매; 및 약 1 내지 약 4 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제, 및 일부 구현예에서 임의로 1 내지 약 5 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제.
일부 구현예에서, 본 조성물은 전체 코팅에서 약 15 내지 약 50 중량%의 금속 산화물 입자, 및 일부 구현예에서 임의로 약 5 내지 약 70 중량%의 금속 산화물 입자; 전체 코팅에서 약 1 내지 약 20 중량%의 디아크릴레이트, 및 일부 구현예에서 임의로 약 1 내지 약 30 중량%의 디아크릴레이트; 전체 코팅에서 약 6 내지 약 35 중량%의 트리아크릴레이트, 및 일부 구현예에서, 임의로 약 4 내지 약 50 중량%의 트리아크릴레이트; 약 0.5 내지 약 2 중량%의 반응성 계면활성제, 및 일부 구현예에서 임의로 약 0.5 내지 약 30 중량%의 반응성 계면활성제를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 본 조성물은 또한 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 약 0.5 내지 약 2 중량%의 비반응성 계면활성제, 및 일부 구현예에서 임의로 약 0.5 내지 약 10 중량%의 비반응성 계면활성제; 약 40 내지 약 65 중량%의 용매, 및 일부 구현예에서, 임의로 약 10 내지 약 70 중량%의 용매; 및 약 1 내지 약 4 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제, 및 일부 구현예에서 임의로 1 내지 약 5 중량%의 광개시제 및 흐름 개질제를 포함할 수 있다.
기재/물품
본원에 개시된 코팅 조성물은 강성 또는 가요성 기재에의 코팅으로서 적용될 수 있다. 적합한 기재 재료는, 비제한적으로 투명 플라스틱 예컨대 폴리카보네이트(PC), 편광 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리비닐클로라이드, 폴리비스알릴 카보네이트, 알릴 디글리콜 카보네이트(ADC) 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프테네이트, 셀룰로오스 트리아세테이트(CTA) 중합체, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(CAB) 중합체, 폴리우레탄, 폴리에피설파이드, 및 폴리티오우레탄을 포함한다. 다양한 폴리올레핀, 불소화된 중합체, 금속 및 유리, 예컨대 유리의 다른 유형의 유리 중에서 소다-석회 유리, 붕규산염 유리, 아크릴 유리를 포함하는 다른 기재는 필요에 따라 적절한 전처리하여 사용될 수 있다. 본 개시내용의 코팅으로 코팅될 수 있는 물품의 예는, 비제한적으로 보호용 안경, 광학 렌즈, 고글, 보안면, 헬멧용 전면판, 빌딩에서의 창문으로서 사용되는 유리, 및 자동차, 버스, 기차, 항공기, 및 다른 수송 차량의 윈드실드 또는 창문으로 사용되는 유리, 다기능성 LED, LCD 디스플레이, 화장실 거울, 샤워실 거울 및 세간을 포함한다. 또한, 코팅은 상업용 냉동고 문, 아이스크림 냉동고 문 및 델리 케이스(deli case)에 적용될 수 있다. 일부 구현예에서, 기재에의 본 조성물의 부착력을 증가시키기 위해서, 기재는 표면 처리에 가해지고 및/또는 프라이머로 코팅될 수 있다. 일부 구현예에서, 아크릴레이트계 프라이머는 특히 PMMA 기재와 함께 사용될 수 있다.
추가적으로, 얇은 가요성 기재 예컨대 PC 또는 PET 필름 상에 개시된 조성물을 코팅하여 제조된 코팅된 물품이 예를 들어 보호용 안경, 광학 렌즈, 고글, 보안면, 헬멧용 전면판, 빌딩에서의 창문으로서 사용되는 유리, 및 자동차, 버스, 기차, 항공기, 및 다른 수송 차량의 윈드실드 또는 창문으로 사용되는 유리, 다기능성 LED, LCD 디스플레이, 화장실 및 샤워실 거울과 같은 김서림 방지 기능이 요구되는 물품에 추가로 설치/적용될 수 있다. 김서림 방지 가요성 필름은 또한 재배치가능한 광학적으로 투명한 접착제, 예컨대 감압 접착제를 통해 상업용 냉동고 문, 아이스크림 냉동고 문 및 디스플레이, 델리 케이트에 적용되어 결상 및 김서림을 방지할 수 있다.
본원에 기재된 코팅 조성물은 기재에 임의의 적합한 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 조성물은 종래의 방법, 예컨대 흐름 코팅, 분무 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 롤 코팅 등에 의해 고체 기재에 적용하여 기재 상에 연속적인 표면 필름을 형성할 수 있다. 코팅 조성물은 이후 UV 램프에 의해 제공된 UV 방사선, 가시광 램프에 의해 제공되는 가시광 방사선, 또는 일부 구현예에서 EB 가속기에 의해 제공되는 EB 방사선, 또는 이들의 조합에 코팅된 기재를 노출시킴으로써 경화되고, 이러한 기술 모두는 본 기술분야의 당업자에게 공지되어 있다. 추가적으로, 얇은 가요성 기재 예컨대 PC 또는 PET 필름 상에 개시된 조성물을 코팅함으로써 제조되는 코팅된 물품은 건식 또는 습식 라미네이션을 통해 강성 기재 상에 설치되거나 또는 재장착될 수 있다.
일부 구현예에서, 세정가능한 김서림 방지 특성을 갖는 물품을 제공하는 방법은 물품의 표면을 처리하고, 본 개시내용의 세정가능한 김서림 방지 코팅을 표면에 적용하는 단계를 포함하며, 여기서 코팅은 광학적으로 투명하고, 내마모성이고, 또는 둘 모두일 수 있다.
실시예
하기 실시예는 단순히 대표적인 것이며, 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 사용되지 않는다. 매우 다양한 대안적인 디자인이 본 실시예에 개시된 방법 및 조성물에 대해 존재한다. 선택적인 실시예는 이에 따라 본원에 개시된 장치 및 방법의 원리를 입증하기 위해 주로 사용된다.
시험의 설명:
필름 두께: 경화된 코팅의 필름 두께는 분광 반사율 방법에 기초하여 632.8 nm의 파장에서 Filmetrics F20-CP 분광 광도계로 측정되었다.
헤이즈: 헤이즈-가드 플러스 헤이즈미터(BYK-Gardner, 콜롬비아, Md. 소재)로 ASTM D1003 표준에 따라 헤이즈를 측정함으로써 경화된 코팅의 광투과도 및 광산란 특성을 평가하였다.
황색도: 황색도는 ASTM E-313에 따라 Shimadzu UV-1601 UV-Vis 분광 광도계 (교토의 시마즈 사이언티픽 인스트루먼트(Shimadzu Scientific Instruments), 일본 소재) 상에서 측정되었다.
부착력: 부착력은 기재에 부착되는 코팅의 능력이다. 초기 부착력은 감압 테이프 3M Brand SCOTCHTM 600 테이프의 롤을 사용하여 시험되었다. 시험을 하기와 같이 실시하였다: 1) 대략 2 mm 떨어진 5 X 5 그리드의 크로스-해치는 경화된 코팅에 수축가능한 레이저 블레이드로 이루어졌고; 2) 테이프를 크로스-해치형 부분 상에 (설압자를 사용하여) 단단히 가압하였고; 3) 90 ± 30초 이후에, 테이프를 180°의 각도로 또는 가능한 기재에 가깝게 잡아당겼고; 4) 코팅의 제거에 대한 확인은 적절한 가시적 대조군을 사용하여 코팅된 기재의 조사에 의해 이루어졌고; 5) 해당 부분을 또한 현미경 하에 검사하였고; 6) 영향받지 않은 부분의 실제 수를 부착력 백분율로서 기록하였다 (부착력이 유일하게 라인에 따라 영향을 받는 경우, 추정치를 백분율로 전환한다).
비등수 부착력: 부착력을 또한 코팅 시편이 1시간 동안 비등하는 물에 적셔진 이후에 특정 샘플에 대해 상기와 동일한 방식으로 시험하였다.
강모 마모도: YT-520 강모 시험기에 의해 측정되는 강모 마모도는 표준 등급의 강모로 문질렀을 때에 코팅된 물질의 내마모성/내스크래치성의 정량적 결정값을 제공한다. 일본 강모 등급 0000 (특상)을 시험에 대해 사용하였다. 코팅된 표면을 10회 스트로크 동안 약 2" x 2" 부분에서 기계에 의해 문질렀다. 시험은 50g의 중량으로 시작된다. 코팅에서 스크레치가 발달되지 않는 경우, 중량을 100g으로 증가시킨다. 이에 따라, 중량은 스크레치가 코팅에서 관찰될 때까지 점진적으로 증가한다. 예를 들어, 200g의 강모 저항성 등급을 갖는 경화된 코팅은 200g의 최소 하중에서 스크레치를 나타낸다.
바이엘 마모 시험(Bayer Abrasion Test): 바이엘 마모 시험은 미코팅된 CR39 표준의 것에 대한 코팅된 시편의 내마모성의 정량적 측정이다. 시험을 노튼 ZF#12 알런덤 마모 매체(Norton ZF#12 Alundum abrasion media)를 사용하여 콜트스 래버로토리 BTE 마모 시험기에 실시하였다. 미코팅된 실롤 옵티칼 CR-39 플라노 렌즈(Silor Optical CR-39 Plano lense)를 표준으로 사용하였다. 600회 스트로크 이후, 코팅된 시편 및 CR39 표준의 헤이즈에 있어서의 변화를 주목하였다. 바이엘 비를 코팅된 시편의 헤이즈에서의 백분율 차이로 나눈 미코팅된 CR39 표준의 헤이즈에서의 백분율 차이로서 기록하였다.
테이버 시험(Taber Test): 테이버 시험을 500 g 보조 하중 웨이트(load weight) 및 CS-10F 휠(테이버 인더스트리(테이버 인더스트리), 노스 토너원드, N.Y. 소재)를 사용하는 텔레딘 모델 5155 테이버 마모시험기(테이버 인더스트리, 노스 토너원드, N.Y. 소재)로 수행하였다. 측정 이전에, 휠을 ST-11 리페이싱 스톤(refacing stone)(테이버 인더스트리, 노스 토너원드, N.Y. 소재)로 리페이싱하였다. 리페이싱을 리페이싱 스톤 상에서 CS-10F 휠의 25 회전으로 수행하였다. 샘플의 초기 헤이즈를 테이버 마모 홀더(Taber Abrasion holder)(BYK-Gardner, 콜롬비아, Md. 소재)가 구비된 헤이즈-가드 플러스(YK-Gardner, 콜롬비아, Md. 소재)로 4회 기록하였다. 샘플에 대한 CS-10F 휠의 100 사이클 이후, 헤이즈를 다시 테이버 마모 홀더(BYK-Gardner, 콜롬비아, Md. 소재)가 구비된 헤이즈-가드 플러스(YK-Gardner, 콜롬비아, Md. 소재)로 4회 기록하였다. 평균 헤이즈를 이후 초기 헤이즈 판독 및 CS-10F 휠을 사용하는 100 사이클 이후의 헤이즈 판독에 대해 결정하였다. 100 사이클에서의 평균 헤이즈 판독과 초기 헤이즈 판독 사이의 차이를 이후 기록한다.
김서림 방지 특성
입김 테스트: 시험기로부터 약 2.5 내지 7.5 cm 지점에 코팅된 기재를 고정하여 입김 테스트를 실시하였다. 시험기를 의도적으로 김이 생성되도록 샘플 상에 불었다. 시험 과정에서 코팅된 기재 상에 김이 나타나지 않으면, 코팅 조성물은 입김 시험에 합격한 것이다. 표면에 김이 나타나면, 코팅 조성물은 이 시험에 불합격한 것이다.
초기 김서림 방지 시험: 60℃ 물의 공급원을 포함하는 비이커 위에 표준 높이(1")에 코팅된 기재를 위치시킴으로써 초기 김서림 방지 시험을 실시하였다. 코팅된 기재를 60℃ 물로부터의 수증기에 1분 동안 노출시켰다. 이 시험 과정에서 기재 상에 김이 나타나면, 김의 출현에 대해 걸린 시간을 기록하였다. 1분의 노출 과정에서 김이 나타나지 않으면, 코팅은 초기 김서림 방지 시험을 "합격"한 것으로 간주하였다.
물 함침 김서림 방지 시험(Water Soak Anti-fog Test): 코팅된 기재를 실온에서 1시간 동안 물에 함침시켰다. 코팅된 시편을 이후 물로부터 빼내어, 12시간 동안 25℃, 50% RH에서 받침대에 고정하고, 50℃로의 물을 함유한 비이커 위에 코팅된 기재를 1분 동안 배치시킴으로써 김서림 방지 특성에 대해 시험하였다. 이 시험 과정에서 코팅된 기재에 김이 나타나면, 김의 출현에 대해 걸린 시간을 기록하였다. 1분의 노출 과정에서 김이 나타나지 않으면, 코팅은 1시간 물 함침 김서림 방지 시험을 "합격"한 것으로 간주하였다.
또한, 12시간 컨디셔닝된 물-함침 코팅된 시편의 김서림 방지 특성을 EN166/EN168 프로토콜에 따라 김서림 시험기(Yin-Tsung Co., Ltd에 의해 제조됨)에 대해 YT-810 레지스턴스(YT-810 Resistance)를 사용하여 시험하였다. 시험은 시험기 상의 코팅된 기재를 배치하는 것을 수반한다. 시험이 시작된 경우, 코팅된 기재는 50℃ 증기에 노출되고, 레이저는 렌즈를 통과한다. 김서림의 양을 8초(s)의 노출에 대해 레이저 광의 투과도를 감소시킴으로써 결정하였다. 코팅은 레이저 투과도가 8초의 기간 동안 초기 판독의 80% 미만에 포함되는 경우에 김서림 시험에 불합격한 것이고, 그렇지 않으면 이는 합격한 것으로 평가된다.
와이프 시험(Wipe Test) 이후의 김서림 방지
건조 천 와이프 시험 - 코팅된 기재를 건조된 극세사 천으로 20회 와이핑하였다. 20회의 와이프 이후, 김서림 방지 특성을 1분 동안 입김 시험 및 60℃ 비이커 시험 모두에 의해 평가하였다. 두 시험에 합격하면, 코팅된 기재는 건조 천 와이프 김서림 방지 시험에 합격한 것으로 간주된다.
IPA 와이프 시험 - 극세사 천을 이소프로필 알코올에 함침시키고, 이후 코팅된 표면을 1회 와이핑하였다. 와이프 이후, 김서림 방지 특성을 입김 시험 및 60℃ 비이커 시험 모두에 의해 평가하였다. 이는 1회 IPA 와이프 사이클을 구성한다. 코팅된 기재가 두 시험에 합격하면, 이는 30분 동안 건조되고, 재시험된다. 김서림 없이 완료된 사이클의 수를 기록한다.
습윤 천 와이프 시험 - 극세사 천을 물에 함침시켰다. 코팅된 기재를 습윤 천으로 10회 와이핑하였다. 10회 와이핑 이후 코팅된 시편을 1분 동안 건조시키고, 입김 시험 및 60℃ 비이커 시험 모두에 의해 평가하였다. 이러한 구성은 1회 습윤 천 와이프 사이클을 구성한다. 코팅된 기재가 두 시험에 합격하면, 이는 25℃ 및 50% RH에서 컨디셔닝시키고, 재시험하였다. 김서림 없이 완료된 사이클의 수를 기록하였다.
세정 이후의 김서림 방지
유수 세정 시험(Running water Wash test) - 코팅된 기재를 흐르는 수돗물 아래에 배치하고, 표면 전반을 습윤 극세사 천으로 20회 와이핑하였다. 20회 와이핑 이후, 코팅된 부분을 주위 조건에서 30분 동안 건조시켰다. 이를 이후 입김 시험 및 60℃ 비이커 시험에 의해 시험하였다. 이는 1회 물 세정 사이클을 구성한다. 코팅된 기재가 두 시험에 합격하면, 이는 24시간 동안 25℃, 50% RH에서 평형화시키고, 재시험하였다. 김서림 없이 완료된 사이클의 수를 기록한다.
비누 및 유수 세정 시험 - 코팅된 부분을 수중의 '심플 그린' 세정제의 1 wt% 용액으로 1회 와이핑하고, 이후 흐르는 수돗물 하에 배치하고, 습윤 극세사 천으로 20회 와이핑한다. 20회 와이핑 이후, 코팅된 샘플을 주위 조건에서 1시간 동안 건조시킨다. 샘플을 이후 입김 시험 및 60℃ 비이커 시험에 의해 김서림 방지 특성에 대해 시험하였다. 이는 1회 비눗물 세정 사이클을 구성한다. 코팅된 기재가 두 시험에 합격하면, 이를 24시간 동안 25℃, 50% RH에서 컨디셔닝시키고, 재시험한다. 김서림 없이 완료된 사이클의 수를 기록한다.
와이프 및 세정 사이클은 하기 표 4에 요약되어 있다.
[표 4]
Figure 112018087861250-pct00004
세정 및 와이프 시험(기계): 세정성 시험기(AB5005 자동 세정성 시험, TQC 써미포트 퀄리티 컨트롤, 카펠레 안 덴 유쎌(TQC Thermimport Quality Control, Capelle aan den Ussel), 네덜런드 소재)는 스폰지가 고정 암에 설치된 기계 장치로 구성되며, 이에는 시험되는 물질에 적용되는 300g의 힘과 동일한 중량이 적용된다. 시험되는 물질을 프라이밍된 PET 필름을 코팅하였다. 시험 과정에서, 스폰지를 공개된 시험 1000 및 5000 사이클에서의 특정 수의 사이클 동안 시험되는 물질의 표면에 걸쳐 반복적으로 이동시켰다. 스폰지가 표면에 걸쳐 이동하면서, 액체는 0.3ml/min의 속도로 표면에 적용된다. 시험되는 액체는 탈이온수, 암모니아 무함유 윈덱스(Windex), 및 포뮬라 409 세정제를 포함하였다. 특정 사이클이 완료된 이후, 시험된 물질을 종이 타월로 와이핑하여 건조시키고, 이후 김서림 방지 특성에 대해 시험하였다. 물질이 세정 이후 김서림 방지 시험에 합격하면, 코팅은 특정 수의 와이프 이후에 김서림 방지 성능을 보유하는 것으로 결정한다. 즉각적 김서림 방지 시험에 불합격하면, 김서림 방지 회복을 위해 요구되는 시간을 주목한다. 김서림 방지 특성이 복구되지 못하면, 코팅은 영구적 김서림 방지에 불합격한 것으로 결정될 것이다.
냉동고 시험: 125 um 두께의 폴리카보네이트 필름 상에 코팅된 샘플만을 시험하였다. 코팅된 필름을 양면 테이프로 유리 절연된 패시브 냉동고 문에 고정시켰다. 냉동고를 특정 온도로 설정하였고, 시스템을 1시간 이상 동안 평형화시켰다. 물을 60° 이상 개방하였다. 코팅이 김서림 없이 6초 이상 동안 유지되면 시험에 합격한 것이다. 외주 주위 온도 및 상대 습도를 기록하였다.
"평균 냉동고 사용" 시뮬레이션을 -12.2℃로 설정된 패시브 냉동고에 대해 수행하였다. 문을 최대 1시간 까지 6초 기간 동안 매 10분마다 개방하였다. 깨끗해질 때까지의 김에 대한 시간의 길이를 측정하였고, 개개의 코팅된 물품의 김 백분율(%)을 측정하였다. 주위 실온은 20.9℃, 상대 습도 53.4%이었다.
응용분야에서 지칭되는 화학물질 및 다른 물질의 약어의 설명은 하기와 같다: MEK-AC-2140Z: 메틸 에틸 케톤 중의 콜로이드 실리카 분산액(닛산 케미컬 아메리카 코포레이션(Nissan Chemical America Corporation) 사제); PGM-AC-2140Y: 1-메톡시-2-프로판올 중의 콜로이드 실리카 분산액(닛산 케미컬 아메리카 코포레이션 사제); TMPTMP: 트리메틸롤프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트)(알드리치(Aldrich)); SR272: 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(사토머 어메리카(Sartomer Americas) 사제); SR454: 에톡실화된 (3) 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(사토머 어메리카 사제); SR499: 에톡실화된 (6) 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(사토머 어메리카 사제); SR9035 : 에톡실화된 (15) 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(사토머 어메리카 사제); SR415: 에톡실화된 (20) 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(사토머 어메리카 사제); 3-EGA: 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(쿄에이샤(Kyoeisha)); REASOAP SR-10: 반응성 음이온성 에테르 설페이트 계면활성제(아데카(Adeka)); REASOAP SR-20: 반응성 음이온성 에테르 설페이트 계면활성제(아데카); Emulsogen APS-100: 알릴 폴리아킬렌 글리콜 에테르 설페이트의 비이온성 APEO-무함유 암모늄염(클라이언트(Clariant)); Igepal CA-720: 폴리옥시에틸렌(12) 이소옥틸페닐 에테르(시그마 알드리치(Sigma Aldrich)); Brij 30: 폴리옥시에틸렌(4)라우릴 에테르(ACROS 오가닉); Brij 58: 폴리옥시에틸렌 글리콜 헥사데실 에테르(ACROS 오가닉); OT-75: 나트륨 디옥틸 설포석시네이트(물 및 알코올 중 75%), (시텍 인더스트리, 잉크.(Cytec Industries, Inc.)); Schercoquat IAS-PG: 이소스테르아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트 및 플고필렌 글리코(루브리졸(Lubrizol)); PM: 1-메톡시-2-프로판올; TMPTA: 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트; NPC-ST-30: Organo SiO2(닛산 케미컬 아메리카 코포레이션 사제); Pelex OT-P: 비스(2-에틸헥실)설프석시네이트 도큐세이트 나트륨(카오 코프.(Kao Corp.)); Witcobond 240: 수성 폴리우레탄 분산액(켐투라(Chemtura)); FZ-2105: 다우 코닝 도레이(Dow Corning Toray); Paraloid A-11: 열가소성 아크릴 수지(다우(Dow)); Dymax XR-9416: 물 희석가능 우레탄 아크릴레이트(디맥스(Dymax)); BYK-333: 폴리에테르 개질된 폴리디메틸실록산(Byk); Coatosil 7602: 산화에틸렌 펜던트 측쇄를 갖는 실리콘 공중합체(모멘티브((Momentive)); 및 NeoRez R9679: 지방족 수계 우레탄(DSM 코팅 레진, LLC(DSM Coating Resins, LLC)).
응용분야에서 지칭되는 기재의 설명은 하기와 같다: PC 렌즈: 폴리카보네이트 안과용 렌즈; CR-39: CR-39TM 폴리비스알릴 카보네이트 안과용 렌즈; MR-7: MR-7TM 폴리티오우레탄 안과용 렌즈; Trivex: TrivexTM 우레탄 안과용 렌즈; PET 필름; 이축 배향된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름: PC 플라크: Bayer MakrolonTM 폴리카보네이트 시트; PC 필름: 125 um 두께의 PC 기재; 프라이밍된 PET 필름: 등록상표 처리된 이축-배향된 폴리에틸렌 테레프탈리에트 필름; 및 PMMA: 폴리(메틸메타크릴레이트).
프리믹스:
하기 프리믹스를 실시예에 대해 사용하였다. 프리믹스 1: 135.01 그램의 SR9035를 자성 교반 막대가 구비된 24.65 g 3-EGA 를 함유한 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였다. 내용물을 실온에서 30분 동안 연속적으로 교반하였다. 30분 동안 교반한 이후, 850.65 그램의 MEK-AC-2140Z를 일정하게 교반하면서 실온에서 서서히 첨가하였고, 혼합물을 밤새 교반하였다. 혼합물을 이후 40℃ 및 730 mTorr에서 Buschi 회전증발기를 사용하여 진공 증류시켰다. 농축된 수지를 이후 192 g의 PM 글리콜 에테르로 희석시켰다. 혼합물을 이후 UV 경화성 코팅을 패키징하기에 적합한 캡핑된 갈색 컨테이너로 이송시켰고, 실온으로 냉각시켰다. 프리믹스 2: 70 그램의 OT75(수중의 75% 고형물)를 30 그램의 Schercoquat IAS-PG를 함유한 용기에 첨가하였고, 자성 교반 막대를 사용하여 4시간 동안 연속적으로 교반하였다. 프리믹스 3: 75 그램의 REASOAP SR10을 25 그램의 TMPTMP를 함유한 둥근 바닥 플라스크에 첨가하였고, 기계적 혼합기를 사용하여 8시간 동안 70℃에서 교반하였다. 혼합물을 이후 UV 경화성 코팅을 패키징하기에 적합한 캡핑된 갈색 컨테이너로 이송시켰고, 실온으로 냉각시켰다. 프리믹스 4: 15 그램의 Witcobond 240을 자성 교반 막대를 사용하여 30분 동안 용기 중의 85 그램의 PM과 혼합하여다. 프리믹스 5: 250 mL 용기에서, 35.8 g의 Eastek 1400을 128.5 g의 탈이온수에 첨가하였고, 자성 교반 막대로 10분 동안 교반하였다. 35.9 g의 PM을 혼합물에 첨가하였고, 자성 교반 막대를 사용하여 30분 동안 교반하였다. 프리믹스 6: 70 그램의 PM 아세테이트 및 30 그램의 Paraloid A-11을 60℃에서 3시간 동안 혼합하였다. 프리믹스 7: 10 그램의 BYK-333과 함께 90 그램의 PM을 주위 조건에서 30분 동안 혼합하였다.
실시예 1:
94.7 그램의 프리믹스 1, 1.47 그램의 프리믹스 2, 1.50 그램의 프리믹스 3, 및 2.29 그램의 Darocur 1173을 용기에 첨가하였고, 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 교반하였다. 코팅 혼합물을 이후 1시간 동안 정치시켰다.
응용분야의 방식에 따라, 코팅 혼합물을 PM으로의 희석에 의해 고형물에 대해 추가로 조정하였다. 코팅을 딥 코팅, 드로우 다운 바, 흐름 코팅 및 스핀 코팅을 통해 다양하게 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛(Fusion UV Cure Unit)에서 H 벌브로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험, 부착 시험에 합격하였고, 최대 200 그램의 강모 내마모성을 가진다. PC 렌즈에 적용되는 경우에, 이러한 제형은 2.79의 바이엘 내마모성을 가진다. 바이엘 마크로론 폴리카보네이트 시트 상에 코팅되어 유동시, 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험에 합격하고, 250 g의 강모 내마모성을 가진다. 코팅된 렌즈를 이전에 기재된 와이프 시험에 대해 시험하였다. 이러한 코팅은 최대 10 사이클까지 IPA 시험, 최대 14 사이클의 습윤 와이프 시험, 및 최대 21 사이클까지의 유수 세정 시험에 합격한다.
실시예 1은 프라이머층, 즉 프리믹스 4 상의 CR-39. MR-7, Trivex, 및 PC 렌즈에 적용되었다. 프라이머층에 적용되는 경우, 경화된 코팅은 물 함침 김서림 방지 시험, 및 비등수 부착력 시험(boiling water adhesion testing)에 합격한다.
하기 표 5는 2.0 J/cm2에서의 경화가 후속되는 바이엘 마크롤론 폴리카보네이트 시트 상의 흐름 코팅 이후에 실시예 1의 경화된 코팅의 특성을 보여준다.
[표 5]
Figure 112018087861250-pct00005
표 6은 실시예 1의 경화된 코팅의 와이프 및 세정 시험 이후에 김서림 방지 특성을 보여준다.
[표 6]
Figure 112018087861250-pct00006
표 7은 상이한 안과용 렌즈 기재 상에 코팅된 실시예 1의 경화된 코팅 (스핀 코팅, 2.0 J/cm2에서 경화됨)의 특성을 보여준다. 연구에서 사용되는 모든 기재는 평삭 설비에 의해 평삭되고, 코팅 이전에 종래의 연마 방법에 의해 연마되고; 평삭된 렌즈 기재를 프리믹스 4를 가진 평삭된 면 상에 스핀 코팅하고, 90분 동안 건조시키고, 이후 실시예 1의 코팅으로 스핀 코팅한다.
[표 7]
Figure 112018087861250-pct00007
표 8은 100um 두께의 예비-처리된 PET 필름 상에 실시예 1의 경화된 코팅의 특성을 보여준다. 코팅은 흐름 코팅 기술을 통해 적용되고, 2.0 J/cm2에서 경화된다.
[표 8]
Figure 112018087861250-pct00008
*PET 필름은 프리믹스 5를 갖는 흐름 코팅에 의해 예비처리되고, 30분 동안의 주위 조건 하에 건조된다.
실시예 2:
69.88 그램의 프리믹스 1, 1.09 그램의 프리믹스 2, 1.11 그램의 REASOAP SR-10, 1.69 그램의 Darocure 1173, 0.37 그램의 Tergitol 15-s-7, 및 25.86 그램의 PM을 실온에서 30분 동안 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제형은 기재에 적용되기 이전에 1시간 동안 정치시켰다. 코팅은 딥 코팅 및 스핀 코팅을 통해 다양하게 적용되었다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛(Fusion UV Cure Unit)에서의 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험, 부착력 시험에 합격하며, 최대 150 그램의 강모 내마모성을 가진다. PC 렌즈에 적용하는 경우, 이러한 제제는 2.82의 바이엘 내마모성을 가진다.
실시예 3:
69.88 그램의 프리믹스 1, 1.09 그램의 프리믹스 2, 0.83 그램의 REASOAP SR-10, 0.28 그램의 TMPTMP, 1.69 그램의 Darocure 1173, 0.37 그램의 Tergitol 15-s-7, 및 25.86 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅은 딥 코팅 및 스핀 코팅을 통해 다양하게 적용되었다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험, 부착력 시험에 합격하며, 최대 150 그램의 강모 내마모성을 가진다. PC 렌즈에 적용하는 경우, 이러한 제제는 3.30의 바이엘 내마모성을 가진다.
표 9는 경화된 코팅 실시예 1-3의 특성을 보여준다. 코팅을 마감된 플라노 폴리카보네이트 렌즈 상에 딥 코팅을 통해 적용하였고, 2.0 J/cm2에서 경화시켰다.
[표 9]
Figure 112018087861250-pct00009
실시예 4:
41.26 그램의 SR9035, 7.64 그램의 3-EGA, 1.09 그램의 프리믹스 2, 1.11 그램의 프리믹스 3, 1.69 그램의 Darocur 1173, 및 46.84 그램의 PM을 실온에서 30분 동안 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 코팅을 스핀 코팅에 의해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험, 부착력 시험에 합격하며, 50 그램 미만의 강모 내마모성을 가진다. PC 렌즈에 적용하는 경우, 이러한 제제는 0.40의 바이엘 내마모성을 가진다.
실시예 5:
69.88 그램의 프리믹스 1, 4.44 그램의 REASOAP SR-10, 1.69 그램의 Darocure 1173, 0.37 그램의 Tergitol 15-s-7, 및 25.86 그램의 PM을 실온에서 30분 동안 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 혼합물을 기재에 적용 이후 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 딥 코팅 및 스핀 코팅을 통해 다양하게 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플을 물 함침 김서림 방지 시험, 부착력 시험에 합격하며, 최대 100 그램 미만의 강모 내마모성을 가진다. PC 렌즈에 적용하는 경우, 이러한 제제는 2.40의 바이엘 내마모성을 가진다.
[표 10]
Figure 112018087861250-pct00010
실시예 6:
69.88 그램의 프리믹스 1, 1.09 그램의 프리믹스 2, 1.11 그램의 REASOAP SR-10, 1.69 그램의 Darocur 1173, 0.37 그램의 Tergitol 15-s-7, 및 65 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. PET 필름을 코팅하고, 캘리포니아주, 샌디에고의 솔라가드(SolarGard)에서 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험에 합격하며, 최대 400 그램의 강모 내마모성을 나타낸다.
다른 세트의 실험에서, 실시예 6을 또한 PC 필름 상에 드로다운 막대(drawdown bar)를 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험, 초기 부착력에 합격하며, 최대 200 그램 미만의 강모 내마모성을 가진다.
하기 표 11은 프라이밍된 PET 및 PC 필름에 적용된 실시예 6의 경화된 샘플의 특성을 보여준다. 코팅은 드로다운 막대를 통해 적용되고, UV를 사용하여 경화된다.
[표 11]
Figure 112018087861250-pct00011
* 캘리포니아주, 샌디에고의 솔라가드에서 코팅되고 경화됨.
하기 표 12는 125 um 두께의 폴리카보네이트 필름 상의 4 마이크론 두께로 코팅된 실시예 6을 보여준다. 코팅된 샘플의 냉동고 시험을 패시브 냉동고 문에 대해 수행하였다.
[표 12]
Figure 112018087861250-pct00012
하기 표 13은 125 um 두께의 폴리카보네이트 필름 상의 4 마이크론 두께로 코팅된 실시예 6을 입증한다. 코팅된 샘플의 냉동고 시험을 -12.2℃로 설정된 패시브 냉동고에 대해 수행하였다. 문을 최대 1시간 동안 매10분 마다 6초 동안 개방하였다. 김서림이 깨끗해지기 위한 시간의 길이를 측정하였고, 개개의 코팅된 물품의 김서림 백분율(%)을 측정하였다. 주위 온도는 20.9℃, 상대 습도 53.4%이었다.
[표 13]
Figure 112018087861250-pct00013
하기의 표 14는 1000 및 5000 사이클로의 기계 세정 시험 이후 코팅된 PET 필름의 김서림 방지 특성을 입증한다.
[표 14]
Figure 112018087861250-pct00014
실시예 7:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 프리믹스 2, 1.08 그램의 REASOAP SR-10, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC, CR-39, MR-7 및 Trivex 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험 및 초기 부착력에 합격한다. 코팅된 PC 샘플에 대한 바이엘는 2.68이고, 200 그램의 강모 내마모성이다. CR-39, MR-7, 및 Trivex를 포함하는 다른 기재에 적용되는 경우, 이러한 샘플은 김서림 방지 특성, 부착력을 유지하였고, 200 그램의 강모 내마모성, 및 2.5의 바이어 부착력을 나타내었다.
실시예 7을 또한 종래와 같이 평삭된 PC, CR-39, MR-7, MR-8, MR-10, 및 Trivex 렌즈 후면에 적용하였다. 프리믹스 4를 우선 실시예 7 뒤의 선택된 기재에 적용하였다. 모든 코팅을 CrystalSpin SV 스핀 코팅 및 LTI Coating Technologies, LLC로부터의 경화 유닛을 사용하여 경화시켰다. 모든 코팅된 기재는 물 함침 김서림 방지 시험, 부착력에 합격하고, 200 그램의 강모 저항성을 나타낸다. 이러한 코팅은 또한 15분의 비등수 부착력 시험에 합격한다.
하기 표 15는 상이한 안과용 렌즈 기재 상에 코팅된 실시예 7의 경화된 코팅(스핀 코팅, 퓨전 UV 유닛을 사용한 2.0 J/cm2에서의 경화)의 특성을 보여준다. 본 연구에 사용되는 모든 기재를 평삭 장비에 의해 평삭하였고, 코팅 이전에 종래의 연마 방법에 의해 연마하였고; 평삭된 렌즈 기재를 프리믹스 4를 가진 평삭된 면에 스핀 코팅하였고, 스피닝하면서 45초 동안 건조하였고, 이후 실시예 7의 코팅으로 스핀 코팅하였다.
[표 15]
Figure 112018087861250-pct00015
하기 표 16은 상이한 안과용 렌즈 기재 상에 코팅된 실시예 7의 경화된 코팅(스핀 코팅, 퓨전 UV 유닛을 사용한 2.0 J/cm2에서의 경화)의 특성을 보여준다. 본 연구에 사용되는 모든 기재를 평삭 장비에 의해 평삭하였고, 코팅 이전에 종래의 연마 방법에 의해 연마하였고; 평삭된 렌즈 기재를 CrystalSpin SV 유닛 내에서 프리믹스 4를 가진 평삭된 면에 스핀 코팅하였고, 스피닝하면서 45초 동안 건조하였고, 이후 실시예 7의 코팅으로 스핀 코팅하였다.
[표 16]
Figure 112018087861250-pct00016
실시예 7a:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 프리믹스 2, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지에 불합격하고, 초기 부착력에 합격한다.
실시예 7b:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 OT-75, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지에 불합격하고, 초기 부착력에 합격한다.
하기 표 17은 샘플 9와 비교하여 반응성 계면활성제 조합을 함유하지 않는 경화된 샘플의 특성을 보여준다. 코팅은 PC 렌즈 상에 스핀 코팅되고, 2.0 J/cm2에서 퓨전 UV 경화 유닛을 사용하여 경화된다.
[표 17]
Figure 112018087861250-pct00017
실시예 8:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 프리믹스 2, 1.08 그램의 Emulsogen APS-100, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM은 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플을 물 함침 김서림 방지에 합격하고, 초기 부착력에 불합격하였고, 200 g의 강모 내마모성을 나타낸다.
실시예 9:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 프리믹스 2, 1.08 그램의 REASOAP SR-20, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM은 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상의 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 경화된 샘플을 물 함침 김서림 방지에 합격하고, 초기 부착력에 합격하지 못하고, 150 g의 강모 내마모성을 나타내었다.
하기 표 18은 상이한 반응성 계면활성제 조합의 경화된 샘플의 특성을 보여준다. 코팅을 Gentex PC 렌즈 상에 스핀 코팅하였고, 2.0 J/cm2에서 퓨전 UV 경화 유닛을 사용하여 경화하였다.
[표 18]
Figure 112018087861250-pct00018
실시예 10:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 Igepal CA-720, 1.08 그램의 프리믹스 3, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 및 초기 부착력에 합격한다.
실시예 11:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 Igepal CA-720, 1.08 그램의 REASOAP SR-10, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 및 초기 부착력에 합격한다.
실시예 12:
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 Igepal CA-720, 1.08 그램의 REASOAP ER-10, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM은 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제는 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 PC 렌즈 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지 및 초기 부착력에 합격한다.
하기 표 19는 Igepal을 사용하는 상이한 비반응성 계면활성제의 경화된 샘플의 특성을 보여준다. 코팅은 Gentex PC 렌즈 상에 스핀 코팅되고, 2.0 J/cm2에서 퓨전 UV 경화 유닛을 사용하여 경화하였다.
[표 19]
Figure 112018087861250-pct00019
실시예 13
69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 프리믹스 2, 1.08 그램의 REASOAP SR-10, 1.00 그램의 Irgacure 500, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 30분 동안 실온에서 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅은 PC 상에 스핀 코팅을 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 샘플은 물 함침 김서림 방지에 불합격하였고, 초기 부착력에 합격하였다. 이러한 코팅은 1.72의 바이엘 마모도(Bayer abrasion)를 나타낸다.
하기 표 20은 상이한 광개시제를 사용하는 특정 비교를 보여준다. 코팅을 PC 후면 상에 스핀 코팅하였고, 2.0 J/cm2에서 퓨전 UV 경화 유닛을 사용하여 경화한다.
[표 20]
Figure 112018087861250-pct00020
실시예 14:
6.75 그램의 프리믹스 6를 1시간 동안 93.15 그램의 PM 및 0.1 그램의 프리믹스 7과 혼합하였다. 액체를 정치시키고, 이후 PMMA 플라크 상에 흐름 코팅시켰고, 주위 조건에서 30분 동안 건조시켰다. 69.04 그램의 프리믹스 1, 1.06 그램의 프리믹스 2, 1.08 그램의 프리믹스 3, 1.69 그램의 Darocur 1173, 1.57 그램의 Capstone FS-35, 및 25.56 그램의 PM을 이후 실온에서 30분 동안 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 이러한 액체를 이후 드로다운 막대를 통해 프라이머-코팅된 PMMA에 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2로 경화시켰다. 이러한 코팅은 초기 부착력 및 물 함침 김서림 방지에 합격하였다.
하기 표 21은 프라이머로 PMMA 플라크에 적용된 실시예 14의 특성을 보여준다.
[표 21]
Figure 112018087861250-pct00021
실시예 15:
332 그램의 PGM-AC-2140Y, 9.9 그램의 SR-272, 52.9 그램의 SR-9035, 4.44 그램의 REASOAP SR-10, 4.5 그램의 프리믹스 2, 6.8 그램의 Darocur 1173, 1.5 그램의 Tergitol 15-s-7, 및 168 그램의 PM을 실온에서 30분 동안 자성 교반 막대를 사용하여 혼합하였다. 혼합 이후, 제제를 1시간 동안 정치시켰다. 코팅을 프라이밍된 PET 기재에 드로다운 막대를 통해 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 2.0 J/cm2에서 경화시켰다. 이러한 코팅은 초기 부착력에 불합격하였고, 물 함침 김서림 방지에 합격하였다.
하기 표 22는 다운드로 막대를 통해 50um 두께의 프라이밍된 PET 필름에 적용되고, 2.0 J/cm2에서 퓨전 UV 경화 유닛을 사용하여 경화된 실시예 6 및 실시예 15의 경화된 샘플의 특성을 보여준다.
[표 22]
Figure 112018087861250-pct00022
실시예 16:
미국특허 제6,946,498 B2호의 교시에 따라, 3.38 g의 탈이온수를 73.88 g NPC-ST-30에 첨가하였고, 실온에서 교반하였다. 5.16 g의 A-174를 교반된 혼합물에 서서히 침지시켰고, 2시간 동안 혼합하였다. 이후, 11.12 g의 TMPTA, 그 다음 3.28 g의 OT-75을 교반 혼합물에 첨가하였고, 12시간 동안 혼합하였다. 1.59 g의 Darocur 1173을 이후 혼합물에 첨가하였고, 실온에서 추가의 30분 동안 혼합하였다. 코팅을 드로다운 막대를 통해 PET 필름 또는 PC 플라크에 적용하였다. 코팅된 부분을 퓨전 UV 경화 유닛에서 H 전구로 1.0 J/cm2에서 경화시켰다. 샘플은 물 함침 김서림 방지 시험에 합격하지 못하였다.
하기 표 23에서 드로다운 막대를 통해 적용되고, 1.0 J/cm2에서 경화된 실시예 16의 경화된 코팅의 특성을 나타낸다.
[표 23]
Figure 112018087861250-pct00023
본원에 인용되는 모든 특허, 특허 출원, 및 공개된 참조문헌은 그 전문이 본원에 참조로 포함되어 있다. 이는 본 개시내용의 상기 기재된 구현예가 실시의 단순히 가능한 예이며, 개시내용의 원리의 분명한 이해를 위해 제시된 것임을 강조하여야 한다. 개시내용의 사상 및 원리로부터 실질적으로 벗어남 없이 상기 기재된 구현예(들)에 대해 다수의 변형예 및 수정예가 이루어질 수 있다. 다수의 상기 개시되어 있는 다른 특징 및 기능, 또는 이의 대안은 바람직하게는 다수의 다른 상이한 시스템 또는 응용예로 조합될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 모든 이러한 수정예 및 변형예는 첨부된 청구항의 범위 내에 포함되는 본 개시내용의 범위 내에 포함된 것으로 의도된다.

Claims (44)

  1. 코팅 조성물로서,
    n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트;
    코팅 조성물의 중량을 기준으로, 반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제 0.5 내지 5 중량%; 및
    광개시제를 포함하며,
    상기 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 히드록실 작용기를 함유하지 않고,
    광 에너지에의 광개시제의 노출시, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트가 경화되어 친수성 네트워크를 형성하며, 반응성 계면활성제는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트의 친수성 영역에서 하나 이상의 아크릴레이트기에 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 네트워크에 결합되고,
    코팅 조성물은 기재에 적용되어 경화되는 경우에 투명성의 세정가능한 김서림 방지 코팅을 제공하고,
    기재 상에서 경화되는 경우, 세정가능한 김서림 방지 코팅은 실온의 물에 1시간 동안 함침시킨 다음 12시간 동안 25℃, 50% 상대 습도에서 건조시킨 후 50℃로 가열된 비이커 중의 물로부터의 수증기에 1분 동안 노출시킬 때 김이 나타나지 않는 것인, 코팅 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 코팅에 내마모 특성을 제공하도록 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 나노입자를 더 포함하는 것인 코팅 조성물.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트가 에톡실화된 아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 에톡실화된 아크릴레이트의 농도가 코팅 조성물의 7 중량% 내지 55 중량%인 코팅 조성물.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 친수성 네트워크가 에톡실화된 디아크릴레이트 및 에톡실화된 트리아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트가 다작용성 에톡실화된 아크릴레이트 단량체를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  8. 제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제가 알케닐기, 아크릴레이트기, 및 티올기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 반응성기를 갖는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  9. 제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (CH2=CH)-R의 화학식을 갖는, 알케닐 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체, 비이온성 폴리에테르, 알킬 에테르, 알케닐 에테르, 및 올레핀성 에테르로부터 선택되는 코팅 조성물.
  10. 제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (CH2=CHCOO)-R의 화학식을 갖는, 아크릴레이트 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 및 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택되는 코팅 조성물.
  11. 제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (SH)-R의 일반 화학식을 갖는, 티올 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 및 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택되는 코팅 조성물.
  12. 제8항에 있어서, 반응성 계면활성제의 농도는 액체 코팅의 중량 기준으로 0.5 내지 2 중량%인 코팅 조성물.
  13. 제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 비반응성 계면활성제를 더 포함하는 것인 코팅 조성물.
  14. 자외선(UV) 경화성 코팅 조성물로서,
    n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 방사선-경화성의 다작용성 아크릴레이트;
    코팅 조성물의 중량을 기준으로, 알케닐기, 아크릴레이트기, 티올기 또는 이의 조합을 포함하는 하나 이상의 반응성기를 갖는 하나 이상의 반응성 계면활성제 0.5 내지 5 중량%; 및
    광개시제를 포함하며,
    상기 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 히드록실 작용기를 함유하지 않고,
    UV 광에너지에의 광개시제의 노출시, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트가 경화되어 친수성 네트워크를 형성하며, 하나 이상의 반응성 계면활성제는 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트의 친수성 영역에서의 하나 이상의 아크릴레이트기에 하나 이상의 반응성 계면활성제의 하나 이상의 반응성기가 결합됨으로써 네트워크에 결합되며,
    코팅 조성물은 기재에 적용되어 경화되는 경우에 투명성의 세정가능한 김서림 방지 코팅을 제공하며,
    기재 상에서 경화되는 경우, 세정가능한 김서림 방지 코팅은 실온의 물에 1시간 동안 함침시킨 다음 12시간 동안 25℃, 50% 상대 습도에서 건조시킨 후 50℃로 가열된 비이커 중의 물로부터의 수증기에 1분 동안 노출시킬 때 김이 나타나지 않는 것인, 자외선(UV) 경화성 코팅 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 코팅에 대한 내마모 특성을 제공하도록 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 나노입자를 더 포함하는 것인 코팅 조성물.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 에톡실화된 아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 에톡실화된 아크릴레이트의 농도는 코팅 조성물의 7 중량% 내지 55 중량%인 코팅 조성물.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 다작용성 에톡실화된 아크릴레이트 단량체를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  19. 제14항에 있어서, 친수성 네트워크는 에톡실화된 디아크릴레이트 및 에톡실화된 트리아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  20. 제14항, 제15항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (CH2=CH)-R의 화학식을 갖는, 알케닐 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체, 비이온성 폴리에테르, 알킬 에테르, 알케닐 에테르, 및 올레핀성 에테르로부터 선택되는 코팅 조성물.
  21. 제14항, 제15항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (CH2=CHCOO)-R의 화학식을 갖는, 아크릴레이트 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 및 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택되는 코팅 조성물.
  22. 제14항, 제15항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (SH)-R의 일반 화학식을 갖는, 티올 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 및 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택되는 코팅 조성물.
  23. 제14항, 제15항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제의 농도는 액체 코팅의 중량 기준으로 0.5 내지 2 중량%인 코팅 조성물.
  24. 제14항, 제15항 및 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 비반응성 계면활성제를 더 포함하는 것인 코팅 조성물.
  25. 경화된 코팅으로서,
    n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 방사선 경화된 아크릴레이트를 포함하는 친수성 네트워크; 및
    반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제로서, 코팅 조성물의 중량을 기준으로, 하나 이상의 방사선 경화된 아크릴레이트의 친수성 영역에서 하나 이상의 아크릴레이트기에 반응성 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 친수성 네트워크에 결합되는 반응성 계면활성제 0.5 내지 5 중량%
    를 포함하고,
    상기 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 히드록실 작용기를 함유하지 않고,
    기재 상에서 경화되는 경우, 경화된 코팅은 실온의 물에 1시간 동안 함침시킨 다음 12시간 동안 25℃, 50% 상대 습도에서 건조시킨 후 50℃로 가열된 비이커 중의 물로부터의 수증기에 1분 동안 노출시킬 때 김이 나타나지 않는 것인 경화된 코팅.
  26. 제25항에 있어서, 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 나노입자를 더 포함하는 것인 코팅.
  27. 제25항에 있어서, 기재에 적용된 경우의 투명성, 내마모성의 세정가능한 김서림 방지 코팅인 코팅.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 에톡실화된 아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅.
  29. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 친수성 네트워크는 에톡실화된 디아크릴레이트 및 에톡실화된 트리아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅.
  30. 제25항에 있어서, 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 다작용성 에톡실화된 아크릴레이트 단량체를 포함하는 것인 코팅.
  31. 제25항 내지 제27항 및 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 알케닐기, 아크릴레이트기, 및 티올기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 반응성기를 갖는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하는 것인 코팅.
  32. 제25항 내지 제27항 및 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (CH2=CH)-R의 화학식을 갖는, 알케닐 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 폴리에테르 및 이의 공중합체, 비이온성 폴리에테르, 알킬 에테르, 알케닐 에테르, 및 올레핀성 에테르로부터 선택되는 코팅.
  33. 제25항 내지 제27항 및 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (CH2=CHCOO)-R의 화학식을 갖는, 아크릴레이트 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 및 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택되는 코팅.
  34. 제25항 내지 제27항 및 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 계면활성제는 (SH)-R의 일반 화학식을 갖는, 티올 반응성기를 가지는 하나 이상의 반응성 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서 R은 에테르 설포네이트, 인산에스테르, 및 폴리에테르 및 이의 공중합체로부터 선택되는 코팅.
  35. 기재 및 상기 기재에 배치되는 투명성의 세정가능한 김서림 방지 코팅을 포함하는 물품으로서, 상기 코팅은,
    n이 1 이상 3 이하(1≤ n ≤ 3)일 수 있고, m이 1 이상 10 이하(1≤ m ≤ 10)일 수 있는 화학식 -((CH2)nO-)m-을 갖는 하나 이상의 친수성 알콕실레이트기를 포함하는 친수성 영역을 갖는 하나 이상의 방사선 경화된 아크릴레이트를 포함하는 친수성 네트워크; 및
    반응성 모이어티를 포함하는 반응성 계면활성제로서, 코팅 조성물을 기준으로, 하나 이상의 방사선 경화된 아크릴레이트의 친수성 영역에서 하나 이상의 아크릴레이트기에 반응성 계면활성제의 반응성 모이어티가 결합됨으로써 친수성 네트워크에 결합되는 반응성 계면활성제 0.5 내지 5 중량%
    를 포함하며,
    상기 하나 이상의 방사선-경화성 아크릴레이트는 히드록실 작용기를 함유하지 않고,
    코팅은 실온의 물에 1시간 동안 함침시킨 다음 12시간 동안 25℃, 50% 상대 습도에서 건조시킨 후 50℃로 가열된 비이커 중의 물로부터의 수증기에 1분 동안 노출시킬 때 김이 나타나지 않는 것인 물품.
  36. 제35항에 있어서, 상기 코팅이 네트워크 전반에 분산된 금속 산화물 나노입자를 더 포함하는 물품.
  37. 제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 조성물의 중량 기준으로 0.5 중량% 내지 2 중량%의 반응성 계면활성제를 포함하는 코팅 조성물.

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