KR20240052830A - 양쪽이온성 도핑 하이드로겔 및 이를 포함하는 김서림 방지 코팅 - Google Patents

양쪽이온성 도핑 하이드로겔 및 이를 포함하는 김서림 방지 코팅 Download PDF

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피터 킴-산토스
스루티 발라수브라마니안
저스틴 에이. 클라인가트너
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액트나노, 인코퍼레이션
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Abstract

적어도 일부가 양쪽이온성 단량체인 하전된 단량체, 비 하전 친수성 단량체, 및 적어도 하나의 가교제로 이루어진 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 김서림 방지 물질이 개시된다. 하이드로겔 형성용 조성물 및 김서림 방지 물질을 포함하는 투명하고 제거 가능한 물품도 개시되어 있다. 필름 또는 데칼 형태일 수 있는 물품은 지지층에 부착된 활성층을 포함할 수 있으며, 활성층은 본 명세서에 기술된 김서림 방지 물질을 포함한다. 투명하고 제거 가능한 물품을 기판에 적용함으로써 기판의 표면을 김서림 방지 처리하는 방법도 개시되어 있다.

Description

양쪽이온성 도핑 하이드로겔 및 이를 포함하는 김서림 방지 코팅
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 9월 3일에 출원된 미국 가출원 번호 63/240,629에 대한 우선권을 주장하며, 그 내용 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 개시내용은 일반적으로 김서림 방지(anti-fog) 코팅 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시형태는 또한 이러한 코팅을 제조하는 데 사용되는 조성물뿐만 아니라 광학적으로 투명한 김서림 방지 코팅, 이를테면 자동차 앞유리, 카메라 렌즈 및 냉동고 창문으로부터 이점을 얻는 원하는 기판에 적용될 수 있는 이러한 조성물을 포함하는 필름 및 데칼(decal)에 관한 것이다.
김서림 방지 코팅은 유리 또는 기타 투명 기판이 수분 응결로 인해 흐려지는 것을 방지하기 위해 일반적으로 사용된다. 김서림 환경은, 표면 온도가 주변 이슬점보다 낮을 때 발생하며, 이로 인해 수증기가 표면에 응결되어 물방울이 형성될 수 있다. 이러한 물방울의 크기와 형상으로 인해 빛이 산란되어 표면의 광학적 선명도가 저하될 수 있다. 일부 선행 발명은 실리콘과 같은 소수성 코팅을 기판에 적용하는 데 중점을 두고 있다. 이러한 기판은 짧은 기간 동안만 기능할 수 있지만, 김서림이 심한 환경에 압도되어 표면에 더 많은 수의 물방울 핵이 형성될 수 있다. 보다 일반적인 방법은 친수성 코팅을 사용하므로, 물방울이 코팅된 기판과 낮은 접촉각을 갖게 하여 물이 투명하고 평평한 시트를 형성하도록 하는 것이다.
친수성 코팅은 유효성과 내구성 사이의 균형에 직면한다. 표면 온도가 주변 이슬점보다 낮은 김서림 환경에서, 친수성 코팅은 액체 물과 상호 작용하여 투명하게 유지되며, 이로 인해 접촉각이 낮아 액체 물이 코팅 전체에 평평한 필름을 형성하게 된다. 그러나 이러한 코팅은 액체 물과의 강한 상호 작용으로 인해, 쉽게 씻겨 나갈 수 있거나 액체 물이나 수증기의 존재 하에서 팽윤되어 손상되기 쉽다. 반대로, 기계적 내구성이 더 높은 코팅은 코팅 내에서 화학적 가교결합이나 소수성 상호작용과 같은 더 강한 분자간 연결을 통합하지만, 이로 인해 코팅의 친수성이 감소하고 성능이 저하될 수 있다.
많은 친수성 코팅은 액체 물 또는 수증기에 노출될 때 팽윤하는 "하이드로겔"이다. 이러한 젤은 여러 요인에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다. 하이드로겔과 분자 수의 상호작용은 정확한 환경 조건에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 온도, pH 또는 염 농도를 변경하면 겔과 분자수의 상호 작용 강도가 변경되어 팽윤 정도에 몇 배로 영향을 미칠 수 있다. 결과적으로, 이러한 물질로 만든 코팅의 기계적 특성과 김서림 방지 특성은 많은 응용 분야에서 신뢰할 수 없는 경우가 많다. 예측할 수 없는 특성 외에도, 겔의 친수성을 유발하는 특정 분자 기는 기계적 특성이 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 많은 일반적인 김서림 방지 코팅은 이러한 활성 기로 구성되는 물질의 상당 부분을 필요로 하며, 이로 인해 코팅의 기계적 내구성이 희생되어야 한다.
개시된 김서림 방지용 양쪽이온성(zwitterionic) 도핑 하이드로겔 조성물은 상기 제시된 문제 중 하나 이상 및/또는 선행 기술의 다른 문제를 극복하는 것에 관한 것이다. 특히, 본 명세서에 개시된 조성물은 높은 김서림 저항성을 갖는다. 또한, 조성물이 코팅으로 만들어질 때, 기계적으로 내구성이 강하여 사용 중에 쉽게 긁히거나 손상되거나 오염되지 않는 장점이 있다. 마지막으로, 일부 실시형태에서, 조성물은 필요한 경우 적용 및 제거가 용이하도록 데칼 또는 필름으로 제조될 수 있다.
발명의 개요
전술한 내용을 고려하여, 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 김서림 방지 특성 부여용 조성물이 개시된다. 일 실시형태에서는, 하이드로겔에 김서림 방지 특성을 부여하는 하이드로겔 형성용 조성물이 기판되어 있으며, 이 조성물은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체를 포함하는 하전된 단량체; 및 비 하전된 친수성 단량체를 포함하며, 여기서 하전된 단량체 및 비 하전 친수성 단량체는 반응하여 김서림 방지 특성을 갖는 하이드로겔을 형성하는 반응기를 함유한다.
또 다른 실시형태에서, 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 김서림 방지 물질이 기술되며, 양쪽이온성 도핑 하이드로겔은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기를 포함하는 하전된 단량체 잔기; 비 하전 친수성 단량체 잔기; 및 적어도 하나의 가교제 잔기를 포함하며, 여기서 김서림 방지 물질은 김서림 조건에 노출되었을 때 5% 미만의 Δ헤이즈 값을 나타낸다.
또 다른 실시형태에서, 기판 및 김서림 방지 코팅을 포함하는 코팅된 물품이 기술되어 있으며, 상기 김서림 방지 코팅은 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하고, 양쪽이온성 도핑 하이드로겔은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기인 하전된 단량체 잔기; 비 하전 친수성 단량체 잔기; 및 적어도 하나의 가교제 잔기를 포함한다.
또 다른 실시형태에서, 기판의 표면을 김서림 저항성으로 만드는 방법이 개시되어 있으며, 이 방법은 기판의 표면에 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 도포하는 단계를 포함하고, 양쪽이온성 하이드로겔은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기를 포함하는 하전된 단량체 잔기; 비 하전 친수성 단량체 잔기; 및 적어도 하나의 가교제 잔기를 포함한다. 본 명세서에 기술된 김서림 방지 물질로부터 이익을 얻을 수 있는 물품 및 표면의 비 제한적인 예는 자동차 또는 건축용 창문, 카메라 렌즈, 의료용 내시경 렌즈, 센서, 눈 착용물, 거울, 냉장고 문, 또는 건축 구조물을 포함한다.
아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 다양한 실시형태는 접착, 동결 방지, 가교결합, 필름 형성, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 첨가제와 같이, 조성물, 하이드로겔, 물품 또는 방법의 결과적인 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다.
본 명세서에 포함되어 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 여러 실시형태를 예시하고 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 데 도움을 준다.
도 1은 김서림 환경에서 본 발명의 코팅이 팽윤하고 물이 시트화되는 것을 도시한다. 도 1A는 수증기가 포함된 김서림 환경(110)에서 본 발명의 코팅(120)을 갖는 기판(130)을 묘사한다. 도 1B는 환경(110)으로부터 물을 흡수한 팽윤 상태(140)의 본 발명의 코팅을 도시한다. 도 1C는 김서림 환경에서 팽윤된 코팅(140) 위의 얇은 투명 시트(150)에 물이 응축되는 것을 도시한다.
도 2는 대상 기판에 적용되는 본 발명의 적층체의 개략도이다.
용어 정의
본 명세서에 사용된, "Δ 헤이즈"는 증기 노출 전과 후에 ASTM D1003에 따라 수행된 헤이즈 측정의 차이를 지칭한다. 25℃에서 평형화된 샘플의 헤이즈는 ASTM D1003을 사용하여 측정되었다. 그 다음, 샘플을 끓는 물이 담긴 비이커 위에 30초 동안 올려놓고 ASTM D1003을 사용하여 샘플의 헤이즈를 다시 평가하였다. 제2 측정값에서 제1 측정값을 뺀 값을 "Δ 헤이즈"로 정의한다. 본 발명의 물질로 코팅된 기판은 5% 미만, 이를테면 2% 미만, 많은 경우 1% 미만의 Δ 헤이즈 특성을 나타낸다. 특정 실시형태에서, 본 개시내용에 따라 제조된 적층체와 같은 본 발명의 물질로 코팅된 기판은 0.1% 내지 1% 미만, 이를테면 0.1% 내지 0.8% 범위의 Δ 헤이즈를 나타낸다.
본 명세서에 사용된 "접착을 돕는(aids in adhesion)"은 코팅과 코팅된 기판 사이의 연결 강도를 증가시키는 것을 의미한다. 접착 강도를 측정하는 표준화된 방법은 ASTM D3359 테이프 또는 크로스해치(cross-hatch) 시험이다.
본 명세서에 사용된 "가교를 돕는"은 가교도 또는 밀도를 증가시키는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 "필름 형성을 돕는"은 핀홀 또는 결함을 최소화하면서 매끄럽고 연속적인 층을 형성하는 코팅의 능력을 증가시키는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 "동결 방지를 돕는"은 물질에 성에가 형성되는 데 필요한 온도를 감소시키는 것, 물질에 성에가 형성되는 데 필요한 시간을 증가시키는 것, 또는 둘 모두를 의미한다.
본 명세서에 사용된 "기계적 특성을 돕는"은 코팅의 긁힘 저항성, 내마모성, 경도, 영률, 유연성, 전단 탄성률, 또는 굽힘 반경을 증가시키는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 "유동학적 특성을 돕는"은 코팅을 기판에 적용하는 과정을 용이하게 하기 위해 코팅 용액의 점도를 증가시키거나 감소시키는 것을 의미한다.
본 명세서에 사용된 "단량체"는 중합을 위해 구성된 하나 이상의 반응성 화학 기를 갖는 화학 물질을 지칭한다. 예를 들어, 메타크릴레이트는 중합을 위해 구성된 반응성 알켄을 갖는 단량체이다.
본 명세서에 사용된 "단량체 잔기"는 중합체에 혼입된 화학 단편을 지칭한다. 예를 들어, 메타크릴레이트 단량체의 중합은 메타크릴 잔기를 폴리(메타크릴) 중합체에 통합한다.
김서림 방지 및 내구성이 우수한 친수성 김서림 방지 코팅이 개시되어 있다. 친수성 코팅은 코팅된 표면에 물방울과 30° 미만의 낮은 평형 접촉각을 형성하여 김서림 방지 기능을 제공한다. 이 특성은 물방울이 표면에 평평한 시트를 형성하게 하여 광학적 왜곡을 방지한다. 효과적인 김서림 방지 코팅은 김서림 환경에서 높은 광학 선명도를 유지한다. 이는 육안 관찰을 사용하거나 ASTM D1003을 통해 김서림 환경에서 필름의 헤이즈를 측정하는 방법, 또는 EN-168 표준을 변경하여 김서림 방지 필름을 통해 보이는 이미지의 왜곡 정도를 측정하는 방법을 사용하여 정량적으로 평가할 수 있다. 이 기술에는 EN-168에 지정된 조건에 따라 습한 챔버를 준비하는 작업이 포함된다. 챔버 한쪽에는 챔버 개구부 반대편에 시각적 목표로 지멘스 스타(Siemens star)가 설치되었다. 습한 챔버의 내부를 향하는 김서림 방지 코팅이 있는 개구부 위에 샘플을 배치하였다. 이미지는 1분마다 촬영되었으며, NIH ImageJ 이미지 처리 프로그램을 사용하여 모듈러 전달 함수를 계산하고, 김서림 방지 조건에서 촬영한 이미지의 계산된 모듈러 전달 함수와 비교하였다.
개시된 코팅이 작용할 수 있는 메커니즘은 도면에 설명되어 있다. 예를 들어, 도 1(도 1A-1C)은 본 발명의 코팅이 습한 환경에서 기판 위에 배치되었을 때 어떻게 김서림 방지 특성을 제공하는지를 예시한다. 도 1A는 수증기가 함유된 김서림 환경(110)에서 기판(130) 상부의 본 발명의 코팅(120)을 도시한다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 주위 이슬점보다 낮은 본 발명의 코팅(120)은 수증기가 함유된 환경(110)에 노출되고, 환경으로부터의 물 분자는 코팅에 흡수될 수 있다. 도 1B에 추가로 예시된 바와 같이, 수증기의 흡수는 코팅(140)을 팽윤시키고 코팅을 통해 투명도를 왜곡할 수 있는 표면의 응축으로 인해 액체 물방울의 형성을 지연시킨다. 도 1C는 본 발명의 코팅(140)이 팽윤되기 시작한 후, 추가적인 수증기가 팽윤된 코팅(140)에 응축되고 확산되어 팽윤된 코팅(140) 위에 균일한 투명 시트(150)를 형성할 수 있음을 추가로 도시한다.
도 2는 대상 기판(240)에 적용되는 코팅(210)을 도시하는 본 발명의 실시형태(200)를 예시한다. 이 실시형태에서, 활성 코팅(210)은 선택적인 적절한 투명 기판(220)을 사용하여 대상 기판(240)에 도포되고, 선택적으로 투명 접착제(230)로 지지된다. 선택적인 투명 기판 및 투명한 접착제는 본 개시내용에 따라 제조된 코팅이 그러한 코팅으로부터 이익을 얻을 수 있는 다양한 표면에 쉽게 도포될 수 있게 한다. 층(210, 220, 230)을 둘러싸는 체크박스(250)는 기판을 포함하지 않는 본 개시내용의 일 실시형태에 따른 적층체를 구성하는 복합체를 반영한다. 기판을 형성할 수 있는 이러한 표면의 비 제한적인 예로는 자동차 창문, 카메라 렌즈, 센서, 이를테면 라이다(lidar), 레이더, 마이크로파, 광학 센서, 안경, 바이저, 마스크, 고글, 쉴드 및 선글라스를 포함한 눈 착용물, 냉동고 창문 및 거울, 이를테면 욕실 거울이 있다.
코팅이 적층체 데칼로서 코팅되는 본 발명의 실시형태에서, 가공 및 도포의 복잡성은 제조 중에 대처할 수 있다. 결과적으로, 코팅은 심하게 가교되거나, 텍스처화(textured)되거나, 최적의 두께로 도포되거나, 필름에 도포될 때 다층 구조로 설계될 수 있다. 사용자가 제품을 받으면 대상(target) 기판에 제품을 부착하기만 하면 된다. 결과적으로, 코팅의 성능과 내구성은 외부에서 완전히 최적화되는 동시에 도포 용이성을 높일 수 있다.
또한, 코팅이 적층체 데칼로 도포되는 본 발명의 실시형태에서는, 대상 기판의 작동 중에 코팅이 손상되는 경우, 데칼을 대상 기판에서 벗겨냄으로써 데칼을 쉽게 제거하고 교체할 수 있다. 기판으로부터 코팅을 제거하는 데 용매가 필요하지 않으며, 코팅을 다시 도포하는 데 고도로 전문화된 장비가 필요하지 않으므로 유지 관리가 용이하다.
김서림 방지 코팅은 하전된 단량체, 비 하전 단량체, 및 가교제를 포함한다. 하전된 단량체는 친수성 모이어티를 포함하고 있어 코팅의 김서림 방지 특성이 우수하다. 하전된 단량체의 적어도 일부 분획은, 양쪽이온성 단량체, 이를테면 포스포릴콜린, 카르복시베타인, N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인(DMAPS라고도 함)과 같은 설포베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트이다. 양쪽이온성 분자는 양성 부분과 음성 부분을 모두 갖고 있으므로, 반대이온 없이 전하 균형을 유지한다. 이러한 양쪽이온성 물질은 상당히 친수성인 경향이 있으며, 광범위한 pH 및 염 농도에서 우수한 친수성을 유지한다.
일 실시형태에서, 하전된 단량체는 또한 단일 하전된 단량체를 포함할 수 있으며, 이는 산성 관능기, 염기성 관능기, 또는 중성화된 상태의 산성 또는 염기성 독립체, 이를테면 아크릴산 또는 메타크릴산과 같은 카르복실산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산과 같은 설폰산(AMPS), 4차 아민, 또는 기타 유사한 모이어티를 갖는 단량체를 포함한다.
중합체의 나머지 부분은 하나 또는 다수의 단량체, 이를테면 비닐피롤리돈, 아크릴아마이드, 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 무수 말레산, 비닐알코올, 비닐 아세테이트, 비닐피리딘, 디에틸아미노에틸메타크릴레이트(DEAMA), 셀룰로오스계 중합체, 또는 기타 유사한 단량체, 또는 이러한 관능성 중 어느 한 관능성을 포함하는 단량체로부터 형성될 수 있다.
중요한 것은, 양쪽이온성 물질이 "반 고분자 전해질 효과(anti-polyelectrolyte effect)"를 겪는 것인데, 이는 용해도가 낮고 탈이온수에서 낮은 정도의 팽윤을 겪지만, 염의 존재 하에서는 더 높은 수분 흡수가 가능하다. 단일 하전된 단량체를 기반으로 하는 종래의 하이드로겔은 염이 있는 경우 붕괴되거나 심지어 소수성으로 변하는 반대 거동을 나타낸다. 단일 하전 및 양쪽이온성 단량체를 혼합하면, 다양한 염 농도 및 pH에 걸쳐 보다 일관된 팽윤 거동을 갖는 최종 중합체 하이드로겔이 생성될 수 있다. 본 개시내용은 내구성 있는 김서림 방지 코팅을 개발하기 위한 기초로서 이러한 효과를 활용한다. 이 전략을 이용하면, 만족스러운 김서림 성능을 달성하면서 더 적은 양의 값비싸고 기계적으로 약한 양쪽이온성 물질을 사용할 수 있다. 이들 하전된 단량체는 다수의 배합물을 구성하고 필름에 소수성을 부여하지 않고 기계적 강도를 제공하는 하이드록시에틸메타크릴레이트와 같은 비 하전된 친수성 단량체와 반응한다. 일부 단량체는 코팅 가공을 돕기 위해 사전 중합되어 올리고머 또는 짧은 중합체를 형성할 수 있다.
또한, 가교도를 높이기 위해 가교제를 첨가하면, 필름의 기계적 성질을 향상시키고 물에 쉽게 씻겨나가는 것을 방지한다. 가교제는 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트와 같이 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 다중 비닐기를 함유할 수 있다. 이러한 방식으로 제조된 필름은 가교 반응을 가능하게 하기 위해 광개시제를 포함할 수 있다. 광개시제는 UV 광으로 활성화되어 필름을 경화하거나 가교결합시킨다.
대안적으로, 가교제는 차단되거나 차단되지 않은 이소시아네이트, 아지리딘, 멜라민, 에폭시드, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 글루타르알데히드, 실란, 에폭시, 또는 카르보디이미드와 같이 열적으로 또는 pH 활성화된 가교기로 구성될 수 있다. 이들 기는 충분히 높은 온도 또는 특정 pH에 노출되어 필름을 가교결합시킬 때, 비 양쪽이온성 단량체와 반응할 수 있다. 붕산염 이온, 금속 이온, 이를테면 Zn2 + 또는 Fe3 +와 같은 동적 결합 종류도 포함될 수 있다. 김서림 방지 특성, 기계적 특성, 및 필름 제조 중 처리 용이성의 균형을 최적화하기 위해 다양한 가교 시스템을 선택하거나 조합할 수 있다.
활성층은 또한 가교결합, 필름 형성, 유동학적 특성, 또는 활성층의 기타 특성을 돕는 첨가제를 포함할 수 있다. 활성층은 또한 활성층의 기계적 특성, 유동학적 특성, 필름 형성 능력, 또는 활성층의 기타 특성에 영향을 미치는 나노입자, 왁스 또는 기타 중합체 수지와 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 활성층은 또한 활성 물질의 필름 형성 능력을 향상시키기 위해 일부 계면활성제 또는 기타 유형의 첨가제를 함유할 수 있다.
활성층은 전구체 용액으로부터 형성될 수 있다. 활성층의 전구체 용액은 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 유리, 셀룰로오스 아세테이트, 트리아세탈 셀룰로오스, 또는 기타 물질일 수 있는 기판에 도포된다. 기판은 표면을 활성화하고 활성층과 기판 사이의 접착력을 향상시키기 위해 화학 시약, 플라즈마, 코로나 방전, UV 방사선, 오존, 또는 기타 처리로 전처리될 수 있다.
기판에 도포되는 중합체의 분자량은 0.5 kDa 내지 100 MDa 범위일 수 있거나, 단량체, 올리고머 또는 예비중합체로서 도포되고 그 후에 중합될 수 있다.
일 실시형태에서, 하나 이상의 용매가 사용될 수 있다. 이러한 용매의 비 제한적 예로는 물, 알코올, 이를테면 메탄올, 에탄올, 및 이소프로판올, 수산화암모늄 또는 트리에틸아민과 같은 아민, 에테르, 아세톤, 에틸 아세테이트 또는 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤, 또는 해당 중합체에 적합한 기타의 것들이 있다.
일 실시형태에서, 하나 이상의 충전제가 사용될 수 있다. 이러한 충전제의 비 제한적인 예로는 실리카 입자, 알루미나 입자, 탄산칼슘 입자, 셀룰로오스 나노결정, 불용성 중합체 입자, 점토 등이 있다. 이러한 입자는 코팅의 기계적 특성을 개선하거나 열 전달 특성을 향상시키므로, 주변 환경의 온도에 더 빨리 도달할 수 있다.
일 실시형태에서, 하나 이상의 첨가제가 사용될 수 있다. 이러한 첨가제의 비 제한적인 예로는 레벨링 첨가제, 소포 첨가제, 계면활성제, 코팅의 오염 방지 능력, 필름 형성 능력 및 손상 저항성을 향상시키는 표면 장력 조절 첨가제. 코팅의 오염 저항 능력, 필름 형성 능력 및 손상 저항성을 향상시키는 표면 장력 개질 첨가제가 있다. 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 기타 글리콜, 비휘발성 알코올, 에스테르 및 케톤과 같은 일부 첨가제를 첨가하여 중합체를 팽윤시킬 수 있다.
일 실시형태에서, 첨가제는 코팅이 얼음 및 성에 형성을 저항하는 데 도움이 될 수 있는 무기 염을 포함할 수 있다. 일부 첨가제에는 기판에 대한 가교 및 접착력을 향상시키기 위해 폴리에틸렌이민 또는 티올 함유 분자와 같은 아민 함유 분자가 포함될 수 있다.
코팅이 적층체 데칼로서 도포되는 실시형태에서, 투명 기판은 폴리카보네이트, PMMA, PET, 폴리우레탄, 비닐 중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 트리아세탈 셀룰로오스, 고무, 또는 기타 적절한 중합체와 같은 폴리에스테르를 포함하는 다양한 투명 매체일 수 있다. 투명 기판은 받은 그대로 사용하거나 활성층과 기판의 접착력을 조절하기 위해 여러 가지 다른 방식으로 처리할 수 있다. 이러한 방식으로는, 임프린트 리소그래피(imprint lithography)를 이용하여 표면을 미세 패턴화하는 방식, 텍스처를 추가하기 위해 표면을 거칠게 만드는 방식, 표면을 UV-오존에 노출시켜 표면을 산화하는 방식, 플라즈마로 표면 처리하는 방식, 코로나 방전으로 표면을 처리하는 방식, 디아민과 같은 화학적 프라이머로 표면을 처리하는 방식, 또는 표면에 광개시제를 직접 도포하는 방식이 있다. 대안으로, 활성층은 이형재(예, PTFE) 상에 캐스팅될 수 있고, 접착제는 활성층에 직접 도포될 수 있다. 적층체 데칼은 접착제, 정적 접착, 마찰, 또는 기타 접착 메커니즘 수단에 의해 대상 인쇄물에 부착될 수 있다.
제1 실시형태에서는, 하이드로겔에 김서림 방지 특성을 부여하는 하이드로겔 형성용 조성물이 기판되어 있으며, 이 조성물은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체를 포함하는 하전된 단량체; 및 하전된 단량체 및 비 하전 친수성 단량체가 반응성 기를 함유하여 김서림 방지 특성을 갖는 상기 하이드로겔을 형성하는, 비 하전 친수성 단량체를 포함한다.
제1 실시형태에서, 양쪽이온성 단량체는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 및 설포베타인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양쪽이온성 단량체는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
제1 실시형태에서, 물질 중 양쪽이온성 단량체의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만, 예를 들어 0 중량% 초과 50 중량% 미만, 또는 심지어 0 중량% 초과 25 중량% 미만이다.
제1 실시형태에서, 하전된 단량체는 카르복실산, 설폰산, 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 추가로 포함한다.
하전된 단량체는 pH 2 내지 9, 또는 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타낸다. 따라서 하전된 단량체는 산성 관능, 염기성 관능을 갖거나, 또는 중화된 산이나 염기의 염이다.
제1 실시형태에서, 비 하전 친수성 단량체는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 다른 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
제1 실시형태에서, 조성물은 적어도 하나의 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 적어도 하나의 가교제는 가교 중합체를 형성하기에 충분한 양, 이를테면 2 중량% 내지 35 중량%, 이를테면 4 중량% 내지 25 중량%, 또는 심지어 5 중량% 내지 20 중량%의 양으로 조성물에 존재하며, 이 조성물은 가교결합된 중합체에 김서림 방지 특성을 부여한다.
제1 실시형태에서, 적어도 하나의 가교제는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자를 포함하는 적어도 하나의 가교결합제는 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함한다. 적어도 하나의 가교제는 카르복실기, 알코올기 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모이어티는, 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있도록 선택될 수 있고, 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민, 및 기타 아미노 가교결합제를 포함한다.
일 실시형태에서, 조성물은 포스핀 옥사이드, 페논, 아조 개시제, 퍼옥사이드 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함할 수 있고, 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함할 수 있고, 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함할 수 있으며, 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함할 수 있다.
제1 실시형태에서, 조성물은 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함할 수 있다. 동결 방지 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다. 기계적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 다른 미네랄 충전제를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
필름 형성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트, 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
제1 실시형태에서, 조성물은 물, 휘발성 알코올, 휘발성 케톤, 휘발성 에테르, 및 휘발성 아민을 포함하는 담체 용매를 추가로 포함할 수 있다.
제2 실시형태에서는, 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 김서림 방지 물질이 기판되어 있으며, 이러한 양쪽이온성 도핑 하이드로겔은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기를 포함하는 하전된 단량체 잔기; 비 하전 친수성 단량체 잔기; 및 적어도 하나의 가교제 잔기를 포함하며, 여기서 김서림 방지 물질은 김서림 조건에 노출되었을 때 5% 미만의 Δ헤이즈 값을 나타낸다.
제2 실시형태에서, 양쪽이온성 단량체 잔기는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 및 설포베타인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양쪽이온성 단량체 잔기는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트의 잔기를 포함할 수 있다.
제2 실시형태에서, 물질 중 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만, 예를 들어 0 중량% 초과 50 중량% 미만, 또는 심지어 0 중량% 초과 25 중량% 미만일 수 있다.
제2 실시형태에서, 하전된 단량체 잔기는 카르복실산, 설폰산, 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 추가로 포함할 수 있다.
제2 실시형태에서, 하전된 단량체 잔기는 pH 2 내지 9에서 또는 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타낼 수 있다. 따라서 하전된 단량체는 산성 관능성, 염기성 관능성을 갖거나 중화된 산이나 염기의 염이다.
제2 실시형태에서, 비 하전 친수성 단량체성 잔기는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 기타 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 포함할 수 있다.
제2 실시형태에서, 적어도 하나의 가교제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자의 잔기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가교결합제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자 잔기를 포함할 수 있으며, 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함한다.
제2 실시형태에서, 적어도 하나의 가교제 잔기는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자의 잔기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모이어티는 카르복실, 알코올, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있도록 선택되며, 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민, 및 기타 아미노 가교결합제를 포함할 수 있다.
제2 실시형태는 포스핀 옥사이드, 페논, 아조비스이소부티로니트릴, 퍼옥사이드 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함할 수 있고, 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하고, 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함할 수 있다.
제2 실시형태는 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함할 수 있다. 동결 방지 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다. 기계적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 다른 미네랄 충전제를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 필름 형성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
제3 실시형태는 기판 및 김서림 방지 코팅을 포함하는 코팅된 물품에 관한 것이며, 여기서 김서림 방지 코팅은 다음을 포함하는 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하고, 적어도 일부는 양쪽이온성 단량체를 포함하는 하전된 단량체 잔기를 포함한다. 잔류물; 비 하전 친수성 단량체 잔기; 및 적어도 하나의 가교제 잔기를 포함한다.
제3 실시형태에서, 양쪽이온성 단량체 잔기는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 설포베타인의 잔기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 양쪽이온성 단량체 잔기는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트의 잔기를 포함할 수 있다.
제3 실시형태에서, 물질 중 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만, 예를 들어 0 중량% 초과 50 중량% 미만, 또는 심지어 0 중량% 초과 25 중량% 미만일 수 있다.
제3 실시형태에서, 하전된 단량체 잔기는 카르복실산, 설폰산 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 추가로 포함할 수 있다.
제3 실시형태에서, 하전된 단량체 잔기는 염화나트륨 용액의 pH 2 내지 9 및 염 농도 0 M 내지 1 M 에서 친수성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 하전된 단량체는 산성 관능기, 염기성 관능기를 가질 수 있거나 중화된 산 또는 염기의 염일 수 있다.
제3 실시형태에서, 비 하전 친수성 단량체 잔기는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 기타 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 포함할 수 있다.
제3 실시형태에서, 적어도 하나의 가교제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가교결합제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자 잔기를 포함할 수 있으며, 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함한다. 적어도 하나의 가교제 잔기는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자의 잔기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모이어티는 카르복실, 알코올, 또는 아민 관능기과 반응할 수 있도록 선택될 수 있고, 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민 및 기타 아미노 가교결합제를 포함할 수 있다.
제3 실시형태는 포스핀 옥사이드, 페논, 아조비스이소부티로니트릴, 퍼옥사이드 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함할 수 있다.
제3 실시형태에서, 상기 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함할 수 있고, 상기 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 상기 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하고, 그리고 상기 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함한다.
제3 실시형태는 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 접착을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함할 수 있다. 동결 방지 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다. 기계적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 기타 미네랄 충전제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 필름 형성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
제3 실시형태는 적층체 형태일 수 있으며, 이 적층체는 투명 기판, 투명 접착제 및 코팅을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착제는 아크릴 접착제, 실리콘 접착제, 우레탄 열 밀봉 접착제, 폴리에틸렌 열 밀봉 접착제, 및 이들의 조합물로부터 선택된 접착제를 포함할 수 있다. 투명 기판은 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로오스 아세테이트, 트리아세탈 셀룰로오스, 폴리아크릴레이트, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
본 명세서에 기술되고 제3 실시형태에 예시된 코팅된 물품은 김서림 조건에 노출될 때 5% 미만의 Δ 헤이즈 값을 나타낼 수 있다. 제3 실시형태에 포함되는 물품의 비 제한적인 예로는 자동차 또는 건축용 창문, 카메라 렌즈, 의료용 내시경 렌즈, 센서, 눈 착용물, 거울, 냉장고 문 또는 건축 구조물이 있다.
제4 실시형태에서는, 기판의 표면을 김서림 저항성으로 만드는 방법이 개시되며; 이 방법은 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 기판의 표면에 도포하는 단계를 포함하며; 상기 양쪽이온성 도핑 하이드로겔은 적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기를 갖는 하전된 단량체 잔기, 비 하전 친수성 단량체 잔기, 및 적어도 하나의 가교제 잔기를 포함한다.
제4 실시형태에서, 양쪽이온성 단량체 잔기는 포스포릴콜린, 카르복시베타인 또는 설포베타인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양쪽이온성 단량체 잔기는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트의 잔기를 포함할 수 있다.
제4 실시형태에서, 물질 중 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만, 예를 들어 0 중량% 초과 50 중량% 미만, 또는 심지어 0 중량% 초과 25 중량% 미만일 수 있다.
제4 실시형태에서, 상기 하전된 단량체 잔기는 카르복실산, 설폰산, 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 잔기를 추가로 포함할 수 있다.
제4 실시형태에서, 하전된 단량체 잔기는 pH 2 내지 9, 또는 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타낼 수 있다. 결과적으로, 하전된 단량체 잔류물은 산성 관능성, 염기성 관능성을 가질 수 있거나, 또는 중화된 산 또는 염기의 염일 수 있다.
제4 실시형태에서, 비 하전 친수성 단량체 잔기는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 다른 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 포함할 수 있다.
제4 실시형태에서, 적어도 하나의 가교제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일을킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자 잔기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 가교결합제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자의 잔기를 포함할 수 있고, 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함한다. 적어도 하나의 가교제 잔기는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자의 잔기를 포함할 수 있다. 모이어티는 카르복실, 알코올, 아민 관능기와 반응할 수 있도록 선택되고, 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민 및 기타 아미노 가교결합제를 포함할 수 있다.
제4 실시형태는 포스핀 옥사이드, 페논, 아조비스이소부티로니트릴, 퍼옥사이드 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함할 수 있다. 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함할 수 있고, 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하고, 그리고 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함한다.
제4 실시형태는 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함할 수 있다. 동결 방지 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함할 수 있다. 기계적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함할 수 있다. 제4 실시형태에서, 적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 기타 미네랄 충전제를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.
제4 실시형태에서, 필름 형성을 돕는 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트, 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다.
제4 실시형태에서, 기판은 투명 기판, 투명 접착제, 및 코팅을 포함하는 적층체일 수 있다. 투명 기판은 플라즈마, UV, 오존, 또는 기타 화학적 표면 조절 기술에 의해 조절될 수 있다. 적층체는 필름 또는 데칼 형태일 수 있다.
제4 실시형태는 롤투롤(roll-to-roll) 방식, 블레이드 코팅 방식, 디핑(dipping) 방식, 니들 디스펜싱(needle dispensing) 방식, 또는 분무(spraying) 방식 중에서 선택되는 적어도 하나의 기술을 이용하여 양쪽이온성 하이드로겔을 코팅하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이 방법은 적층체 형태인 성분의 서브세트를 단계적으로 연속 적용하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 다른 성분을 도포하기 전에 프라이머 또는 접착 촉진제를 도포하는 단계가 포함될 수 있다. 이는 또한 코팅 배합물의 제2 도포가 제1 도포에 적용되는 경우 시간이 지남에 따라 코팅 성능을 증가시키기 위해 하나 이상의 성분을 재 도포하는 것을 포함할 수 있다. 배합물의 일부 성분은 초기 도포 위에 도포될 수 있는 것으로 이해된다.
일 실시형태에서, 동결 방지 물질은 기존 코팅 위에 분무, 와이핑, 블레이드 코팅, 또는 침지 방식으로 도포될 수 있다.
본 명세서에 기술된 기판은 유리, 플라스틱, 도자기, 금속, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 유사하게, 기판은 자동차 또는 건축용 창문, 카메라 렌즈, 의료용 내시경 렌즈, 센서, 눈 착용물, 거울, 냉장고 문, 또는 건축 구조물을 포함할 수 있다.
제4 실시형태에서, 기판은 코팅 물질을, 이를테면 플라즈마, UV 또는 오존 처리, 또는 기타 화학적 표면 조절 기술에 의해, 도포하기 전에 처리될 수 있다. 본 명세서에 기술된 방법은 도포 후 기판 상의 양쪽이온성 하이드로겔의 현장 가교결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가교는 주변 실온 조건 또는 상승된 온도 및 습도 조건에서 수행될 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점은 다음 실시예에 의해 더욱 충분하게 설명되지만, 단지 예시의 목적으로 제공되며, 어떤 방식으로든 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
(실시예)
다음 실시예는 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 김서림 방지 조성물 및 필름을 제조하는 방법을 개시한다.
실시예 1
본 실시예는 본 개시내용에 따라 개선된 성능 특성을 갖는 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 필름 및 예비중합체 김서림 방지 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.
질량 기준으로, 8.8%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2.8%의 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산, 및 88.4%의 하이드록시에틸메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합된 예비중합체를, 12.5%의 예비중합체, 37.5%의 물, 36%의 에탄올, 7%의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 5%의 에틸 아세테이트, 1%의 광개시제, 1%의 레벨링 첨가제 및 계면활성제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
접착제 지지된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 시트를 포함하는 투명 기판을 코로나 방전으로 처리하고, 블레이드 코터를 사용하여 코팅 용액의 균일한 필름을 도포하였다. 용액에 UV 광(약 365 nm)을 30분 동안 조사하고, 필름을 80℃의 오븐에서 15분 동안 가열하였다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 도포되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 코팅된 기판을 고습 환경에 노출시켜 시험되었으며, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 적어도 30초 동안 유지함으로써 형성하였다. 샘플은 30초 이상 투명하게 유지되었다. 끓는 물 위에 30초 동안 유지한 후, 처리되지 않은 유리 슬라이드는 Δ 헤이즈, 즉 증기 노출 전후 ASTM D1003에 따라 수행된 헤이즈 측정의 차이가 30% 이상이다. 동일한 조건에 노출된 코팅된 유리 슬라이드의 Δ 헤이즈는 0.8%이었다.
실시예 2
본 실시예에서는, 질량 기준으로, 25.5%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 4.8%의 아크릴산, 및 69.7%의 하이드록시에틸메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합된 예비중합체를, 8.7%의 예비중합체, 71.2%의 물, 20%의 에탄올, 0.025%의 소포제, 0.25%의 레벨링 첨가제, 0.3%의 왁스 첨가제, 및 0.25%의 계면활성제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
코팅 도포 전, 1부의 Carbodilite SV-02를 20부의 코팅 용액에 첨가하였다. 코팅하는 동안, 접착제 지지 PET 필름을 코로나 방전 처리하고, 코팅 블레이드를 표면에 코팅하였다. 코팅을 건조하고, 125℃로 5분 동안 가열하여 경화하였다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 도포되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 실시예 1과 동일한 방식으로 형성된 코팅 기판을 고습 환경에 노출시켜 시험되었다. 예를 들어 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고 30초 이상 동안 투명하게 유지하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 유지한 후, 코팅된 유리의 Δ 헤이즈는 0.1%이었다.
실시예 3
본 실시예에서는, 질량 기준으로, 32.0%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 7.2%의 아크릴산, 58.4%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 2.4%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합된 예비중합체를, 13%의 예비중합체, 64.8%의 물, 22%의 에탄올 및 0.2%의 레벨링 첨가제로 조성된 혼합물에 용해시켰다.
코팅 도포 전, 1부의 카르보디이미드 가교제(예, Carbodilite SV-02) 를 20부의 코팅 용액에 첨가하였다. 코팅하는 동안, 접착제 지지 PET 필름을 코로나 방전으로 처리하고, 코팅 블레이드를 표면에 코팅하였다. 코팅을 건조하고, 130℃로 5분 동안 가열하여 경화시켰다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 도포되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고, 30초 이상 동안 투명하게 유지되었다. 끓는 물 위에 30초 동안 유지한 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅 적층체의 Δ 헤이즈는 0.1%이었다.
본 실시예의 기계적 특성은 샘플을 탈이온수에 5분 동안 담근 후, 실밥(lint)이 없는 종이 타월로 코팅을 닦아 건조시켜 시험하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 유지한 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 0.5%이었다.
실시예 4
본 실시예에서는, 질량 기준으로, 32.0%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 7.2%의 아크릴산, 58.4%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 2.4%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합된 예비중합체를, 13%의 예비중합체, 64.8%의 물, 22%의 에탄올, 0.2%의 레벨링 첨가제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
코팅 도포 전, 1부의 Carbodilite V-02-L2를 20부의 코팅 용액에 첨가하였다. 코팅하는 동안, 투명한 폴리카보네이트 시트를 코로나 방전 처리하고, 코팅 블레이드를 표면에 코팅하였다. 코팅을 130℃로 5분 동안 가열하여 건조 및 경화하였다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고, 30초 이상 동안 투명하게 유지되었다. 끓는 물 위에 30초 동안 유지한 후, 코팅된 폴리카보네이트의 Δ 헤이즈는 0.4%이었다.
실시예 5
본 실시예에서는, 질량 기준으로, 33.0%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 5.0%의 아크릴산, 59.0%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 3.0%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합된 예비중합체를, 12.1%의 프리폴리머, 57%의 물, 23%의 이소프로판올, 0.20%의 레벨링 첨가제, 0.8%의 트리에틸 아민 및 6.9%의 Cymel 385로 된 조성의 혼합물에 용해하였다.
코팅하는 동안, 접착제 지지 PET 필름을 코로나 방전으로 처리하고, 코팅 블레이드를 그 표면에 코팅하였다. 코팅을 건조하고, 130℃로 5분 동안 가열하여 경화하였다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 도포되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고, 30초 이상 동안 투명하게 유지하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 방치한 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 0.3%이었다.
본 실시예의 기계적 특성은 샘플을 탈이온수에 5분 동안 담근 후, 실밥이 없는 종이 타월로 코팅을 닦아 건조시켜 시험하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 유지한 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 1.5%이었다.
실시예 6
본 실시예에서, 질량 기준으로, 32.0%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 7.2%의 아크릴산, 58.4%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 2.4%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합 예비중합체를, 10%의 예비중합체, 65.2%의 물, 22%의 에탄올, 1.7%의 콜로이드 실리카, 0.9%의 분산제, 및 0.2%의 레벨링 첨가제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
세척된 기판을 에탄올 중 2% 아미노프로필 트리에톡시 실란 용액과 같은 접착제로 처리하였다. 용매가 증발한 후, 기판을 100℃에서 2분 동안 베이킹한 다음, 소독용(rubbing) 알코올로 깨끗하게 닦아냈다. 코팅 도포 전, 1부의 Carbodilite SV-02를 20부의 코팅 용액부에 첨가하였다. 코팅 용액을 처리된 유리 기판에 블레이드 코터를 통해 도포하고 건조시킨 후, 130℃에서 5분 동안 가열하여 경화하였다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고 30초 이상 동안 투명하게 유지하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 방치한 후, 코팅된 유리의 Δ 헤이즈는 0.1%이었다.
실시예 7
본 실시예에서, 32.0%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 7.2%의 아크릴산, 58.4%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 2.4%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 무작위로 중합된 예비중합체를, 13%의 예비중합체, 59.4%의 물, 27.5%의 이소프로판올, 및 0.1%의 레벨링 첨가제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
코팅 도포 전에, 질량 기준으로, 10%의 테트라에톡시실란, 10%의 (3-글리시독시프로필)메틸디에톡시실란, 및 80%의 이소프로판올을 제조하였다. 이소프로판올에 용해된 실란 용액 3부와 Carbodilite SV-02 2부를 코팅 용액 32부에 첨가하였다. 코팅하는 동안, 접착제 지지 PET 필름을 코로나 방전으로 처리하고, 코팅 블레이드를 표면에 코팅하였다. 코팅을 건조하고, 130℃로 5분 동안 가열하여 경화하였다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 도포되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고 30초 이상 동안 투명하게 유지하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 놓은 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 0.2%이었다.
본 실시예의 기계적 특성은 샘플을 탈이온수에 5분 동안 담근 후, 실밥이 없는 종이 타월로 코팅을 닦아 건조하여 시험하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 놓은 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 0.8%이었다.
비교예 1
본 비교예는 양쪽이온성 단량체를 전혀 함유하지 않는다. 질량 기준으로, 9%의 아크릴산, 88%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 3%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 예비중합체를, 13%의 예비중합체, 64.8%의 물, 22%의 에탄올, 0.2%의 레벨링 첨가제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
코팅 도피 전, 1부의 카르보디이미드 가교제, Carbodilite SV-02를 20부의 코팅 용액 20부에 첨가하였다. 코팅하는 동안, 접착제 지지 PET 필름을 코로나 방전 처리하고, 코팅 블레이드를 표면에 코팅하였다. 코팅을 건조하고, 130℃로 5분 동안 가열하여 경화하였다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 도포되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은, 전술한 바와 같이, 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고 30초 이상 동안 투명하게 유지하였다. 끓는 물 위에 30초 동안 놓아둔 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 19.6%이었다.
비교예 2
본 비교예는 어떠한 가교제도 함유하지 않는다. 본 실시예에서, 질량 기준으로, 32.0%의 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 7.2%의 아크릴산, 58.4%의 하이드록시에틸메타크릴레이트, 및 2.4%의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 무작위 중합된 예비중합체를, 13%의 예비중합체, 59.4%의 물, 27.5%의 이소프로판올, 및 0.1%의 레벨링 첨가제로 조성된 혼합물에 용해하였다.
코팅하는 동안, 접착제 지지 PET 필름을 코로나 방전으로 처리하고, 코팅 블레이드를 그 표면에 코팅하였다. 코팅을 건조하고, 130℃로 5분 동안 가열하여 경화하였다. 이 적층체 데칼은 접착제를 사용하여 유리 기판에 적용되었다.
본 실시예의 김서림 방지 특성은, 전술한 바와 같이, 코팅된 기판을 습도가 높은 환경에 노출시켜 시험하였다. 이전 실시예에서와 같이, 코팅된 기판을 끓는 물 위에 놓고, 30초 이상 동안 투명하게 유지되었다. 끓는 물 위에 30초 동안 놓아둔 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅된 적층체의 Δ 헤이즈는 0.5%이었다.
본 실시예의 기계적 특성은 샘플을 탈이온수에 5분 동안 담근 후, 실밥이 없는 종이 타월로 코팅을 닦아 건조하여 시험하였다. 시각적으로, 코팅은 수건으로 닦아낸 것처럼 보였다. 끓는 물 위에 30초 동안 놓아둔 후, 유리 슬라이드에 접착된 코팅 적층체의 Δ 헤이즈는 67.8%이었다.
양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 개시된 김서림 방지 코팅, 및 데칼 또는 필름의 제조 방법은, 광학적 투명도가 요구되고 김서림이 해당 응용 분야에 해로운 다양한 산업 또는 소비자 용도에 적용될 수 있다. 이러한 용도의 비 제한적인 예로는 자동차 창문, 카메라 렌즈, 라이더, 레이더, 마이크로파, 광학 센서와 같은 센서, 안경, 바이저, 마스크, 고글, 쉴드 및 선글라스, 냉동고 창문, 및 욕실 거울과 같은 거울을 포함한다.
또한, 본 명세서에 개시된 다양한 실시형태의 사용으로부터 이익을 얻을 수 있는 아키텍처 설계에는 매장 전면 디스플레이 및 창문, 온실, 냉장 식품 디스플레이 및 냉동고 창문, 샤워실 문, 및 아이스하키장과 같은 스포츠 행사장 주변의 유리 인클로저가 포함된다.
본 명세서에 개시된 실시형태는 다양한 의료 응용 분야에 사용되는 내시경에 부착된 카메라를 코팅하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 위내시경, 기관지경, 방광경, 요관경, 관절경 및 결장경을 포함하는 내시경은 모두 개시된 발명과 관련된 김서림 방지 특성의 이점을 누릴 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 본 명세서에 개시된 본 발명의 설명 및 실행을 고려하여 본 기술분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 설명 및 실시예는 단지 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명의 진정한 범위는 다음 청구범위에 의해 표시된다.
110: 김서림 환경 120: 코팅
130: 기판 140: 팽윤된 코팅
150: 투명 시트 200: 본 발명 실시형태
210: 코팅 220: 투명 기판
230: 투명 접착제 240: 대상 기판
250: 체크박스

Claims (116)

  1. 하이드로겔에 김서림 방지 특성을 부여하는 하이드로겔 형성용 조성물로서,
    상기 조성물은,
    적어도 일부가 양쪽이온성 단량체를 포함하는 하전된 단량체; 및
    비 하전 친수성 단량체를 포함하고,
    상기 하전된 단량체 및 상기 비 하전 친수성 단량체는, 김서림 방지 특성을 갖는 상기 하이드로겔을 형성하도록 반응하는 반응 기를 함유하는,
    하이드로겔 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 및 설포베타인, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    물질 중 양쪽이온성 단량체의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    물질 중 양쪽이온성 단량체의 농도는 0 중량% 초과 50 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    물질 중 양쪽이온성 단량체의 농도는 0 중량% 초과 25 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하전된 단량체는 카르복실산, 설폰산, 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하전된 단량체는 pH 2 내지 9 또는 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하전된 단량체는 산성 관능성, 염기성 관능성을 갖거나, 중화된 산 또는 염기의 염인 것을 특징으로 하는, 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 비 하전 친수성 단량체는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 다른 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 가교제를 추가로 포함하는, 조성물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖고, 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 갖는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 상기 모이어티는 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민, 및 기타 아미노 가교결합제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    포스핀 옥사이드, 페논, 아조 개시제, 퍼옥사이드 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함하는, 조성물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 상기 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하고, 그리고 상기 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 조성물.
  19. 제18항에 있어서,
    접착을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  20. 제18항에 있어서,
    동결 방지 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  21. 제18항에 있어서,
    기계적 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 기타 미네랄 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 조성물.
  24. 제18항에 있어서,
    필름 형성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트, 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함하 것을 특징으로 하는, 조성물.
  25. 제1항에 있어서,
    물, 휘발성 알코올, 휘발성 케톤, 휘발성 에테르, 및 휘발성 아민을 포함하는 담체 용매를 추가로 포함하는, 조성물.
  26. 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하는 김서림 방지 물질로서,
    상기 양쪽이온성 도핑 하이드로겔은,
    적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기를 포함하는 하전된 단량체 잔기;
    비 하전 친수성 단량체 잔기; 및
    적어도 하나의 가교제 잔기를 포함하고,
    상기 김서림 방지 물질은, 김서림 조건에 노출될 때, 5% 미만의 Δ 헤이즈 값을 나타내는, 김서림 방지 물질.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체 잔기는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 설포베타인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 양성이온성 단량체 잔기는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  29. 제26항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  30. 제26항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 50 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  31. 제26항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 25 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 카르복실산, 설폰산, 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴 또는 메타크릴 잔기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  33. 제26항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 pH 2 내지 9 또는 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  34. 제26항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 산성 관능성, 염기성 관능성을 갖거나, 또는 중화된 산 또는 염기의 염인 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  35. 제26항에 있어서,
    상기 비 하전 친수성 단량체 잔기는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전된 기타 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  36. 제26항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  37. 제36항에 있어서,
    자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자의 잔기를 포함하는 상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  38. 제26항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  39. 제38항에 있어서,
    카르복실, 알코올, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 상기 모이어티는 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민, 및 기타 아미노 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  40. 제26항에 있어서,
    포스핀 옥사이드, 페논, 아조비스이소부티로니트릴, 퍼옥사이드 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함하는, 김서림 방지 물질.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 상기 과산화물은 벤조일 퍼옥시드를 포함하고, 상기 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  42. 제26항에 있어서,
    상기 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 김서림 방지 물질.
  43. 제42항에 있어서,
    접착을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  44. 제42항에 있어서,
    동결 방지 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  45. 제42항에 있어서,
    기계적 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 기타 미네랄 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  48. 제42항에 있어서,
    필름 형성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트, 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 김서림 방지 물질.
  49. 기판 및 김서림 방지 코팅을 포함하는 코팅된 물품으로서,
    상기 김서림 방지 코팅은 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 포함하고,
    상기 양쪽이온성 도핑 하이드로겔은,
    적어도 일부가 양쪽이온성 단량체 잔기를 포함하는 하전된 단량체 잔기;
    비 하전된 친수성 단량체 잔기; 및
    적어도 하나의 가교결합제 잔기
    를 포함하는, 코팅 물품.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체 잔기는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 설포베타인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체 잔기는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  52. 제49항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  53. 제49항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 50 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  54. 제49항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 25 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  55. 제49항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 카르복실산, 설폰산, 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  56. 제49항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 pH 2 내지 9 및 염 농도 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  57. 제49항에 있어서,
    하전된 단량체 잔기가 산성 관능성, 염기성 관능성을 갖거나, 또는 중화된 산 또는 염기의 염인 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  58. 제49항에 있어서,
    상기 비 하전 친수성 단량체 잔기는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 기타 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  59. 제49항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  60. 제59항에 있어서,
    자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자의 잔기를 포함하는 상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  61. 제49항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교결합제 잔기는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  62. 제61항에 있어서,
    카르복실, 알코올, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 상기 모이어티는 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민, 및 기타 아미노 가교결합제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  63. 제49항에 있어서,
    포스핀 옥사이드, 페논, 아조비스이소부티로니트릴, 퍼옥사이드, 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함하는, 코팅 물품.
  64. 제63항에 있어서,
    상기 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 상기 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하고, 그리고 상기 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  65. 제49항에 있어서,
    상기 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 코팅 물품.
  66. 제65항에 있어서,
    접착을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  67. 제65항에 있어서,
    동결 방지 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  68. 제65항에 있어서,
    기계적 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  69. 제68항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 기타 미네랄 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  70. 제68항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  71. 제65항에 있어서,
    필름 형성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트, 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 및/또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  72. 제49항에 있어서, 적층체 형태인, 코팅 물품.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 적층체가 투명 기판, 투명 접착제, 및 코팅을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  74. 제72항에 있어서,
    상기 적층체는 접착제를 포함하고, 상기 접착제는 아크릴 접착제, 실리콘 접착제, 우레탄 열밀봉 접착제, 폴리에틸렌 열밀봉 접착제 및 이들의 조합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  75. 제73항에 있어서,
    상기 투명 기판은 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 트리아세탈 셀룰로스, 폴리아크릴레이트, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 물품.
  76. 제49항에 있어서,
    김서림 조건에 노출되었을 때, 5% 미만의 Δ헤이즈 값을 나타내는, 코팅 물품.
  77. 제49항에 있어서,
    자동차 또는 건축용 창문, 카메라 렌즈, 의료용 내시경 렌즈, 센서, 눈 착용물, 거울, 냉장고 도어, 또는 건축 구조물을 포함하는, 코팅 물품.
  78. 기판의 표면을 김서림에 대한 저항성을 갖도록 만드는 방법으로서,
    상기 방법은 양쪽이온성 도핑 하이드로겔을 기판의 표면에 도포하는 단계를 포함하고,
    적어도 일부가 상기 양쪽이온성 단량체 잔기를 포함하는 하전된 단량체 잔기;
    비 하전 친수성 단량체 잔기; 및
    적어도 하나의 가교결합제 잔기
    를 포함하는, 기판 표면을 김서림 저항성으로 만드는 방법.
  79. 제78항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체 잔기는 포스포릴콜린, 카르복시베타인, 또는 설포베타인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  80. 제79항에 있어서,
    상기 양쪽이온성 단량체 잔기는 N-(3-설포프로필)-N-(메타크릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 베타인, 2-메타크릴로일옥시에틸 포스포릴콜린, 설포베타인아크릴아미드, 또는 카르복시베타인 메타크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  81. 제78항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 75 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 방법.
  82. 제78항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 50 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 방법.
  83. 제78항에 있어서,
    물질 중 상기 양쪽이온성 단량체 잔기의 농도는 0 중량% 초과 25 중량% 미만인 것을 특징으로 하는, 방법.
  84. 제78항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 카르복실산, 설폰산 또는 4차 아민 관능기를 함유하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  85. 제78항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 pH 2 내지 9, 또는 0 M 내지 1 M 염화나트륨 용액에서 친수성을 나타내는 것을 특징으로 하는, 방법.
  86. 제78항에 있어서,
    상기 하전된 단량체 잔기는 산성 관능성, 염기성 관능성을 갖거나, 또는 중화된 산 또는 염기의 염인 것을 특징으로 하는, 방법.
  87. 제78항에 있어서,
    상기 비 하전된 친수성 단량체 잔기는 비닐피롤리돈, 아크릴아미드, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 함유하는 에틸렌 글리콜, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 비닐 알코올, 비닐 아세테이트, 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 또는 친수성이지만 비 하전 모이어티를 갖는 다른 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  88. 제78항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  89. 제88항에 있어서,
    자유 라디칼 중합반응을 일으킬 수 있는 비닐 기를 갖는 분자의 잔기를 포함하는 상기 적어도 하나의 가교제 잔기는 다관능성 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 또는 친수성 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  90. 제78항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가교결합제 잔기는 카르복실, 알코올, 에폭시, 카르보닐, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 모이어티를 함유하는 분자의 잔기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  91. 제90항에 있어서,
    카르복실, 알코올, 또는 아민 관능기와 반응할 수 있는 상기 모이어티는 카르보디이미드, 이소시아네이트, 아지데린, 옥사졸린, 아민, 히드라지드, 실란, 에폭시, 멜라민, 및 기타 아미노 가교제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  92. 제78항에 있어서,
    포스핀 옥사이드, 페논, 아조비스이소부티로니트릴, 퍼옥사이드, 또는 벤조일을 포함하는 적어도 하나의 광개시제를 추가로 포함하는, 방법.
  93. 제92항에 있어서,
    상기 포스핀 옥사이드는 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐 포스핀 옥사이드를 포함하고, 상기 페논은 2-하이드록시-2-메틸프로피오페논 또는 벤조페논, 아조비스이소부티로니트릴을 포함하고, 상기 퍼옥사이드는 벤조일 퍼옥사이드를 포함하고, 그리고 상기 벤조일은 2,2-디메톡시-1,2-디페닐-에탄-1-온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  94. 제78항에 있어서,
    상기 김서림 방지 물질의 접착, 가교, 필름 형성, 동결 방지, 기계적 또는 유동학적 특성을 돕는 적어도 하나의 첨가제를 추가로 포함하는, 방법.
  95. 제94항에 있어서,
    접착을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 폴리에틸렌이민을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  96. 제94항에 있어서,
    동결 방지 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 폴리에틸렌 글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  97. 제94항에 있어서,
    기계적 특성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 적어도 하나의 나노입자 또는 중합체 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  98. 제97항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나노입자는 실리카 나노입자, 알루미나 나노입자, 셀룰로오스 나노입자, 또는 기타 미네랄 충전제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  99. 제97항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 중합체 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라핀 왁스, 천연 왁스, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  100. 제94항에 있어서,
    필름 형성을 돕는 상기 적어도 하나의 첨가제는 트리톤, 트윈, 나트륨 도데실 설페이트, 또는 세틸 트리메틸암모늄 브로마이드 계면활성제, 분산제, 스티렌 말레산 공중합체, 레벨링제, 또는 실리콘 또는 폴리에테르로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  101. 제78항에 있어서,
    상기 기판은 투명 기판, 투명 접착제, 및 코팅을 포함하는 적층체인 것을 특징으로 하는, 방법.
  102. 제101항에 있어서,
    상기 투명 기판은 플라즈마, UV, 오존, 또는 다른 화학적 표면 조절 기술에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  103. 제101항에 있어서,
    상기 적층체가 필름 또는 데칼 형태인 것을 특징으로 하는, 방법.
  104. 제78항에 있어서,
    롤투롤법, 블레이드 코팅법, 디핑법, 니들 디스펜싱법, 또는 분무법으로부터 선택되는 적어도 하나의 기술로 양쪽이온성 하이드로겔을 코팅하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  105. 제104항에 있어서,
    적층체 형태인 성분의 서브세트를 단계적으로 연속 적용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  106. 제105항에 있어서,
    다른 성분을 도포하기 전에 프라이머 또는 접착 촉진제를 도포하는 단계를 포함하는, 방법.
  107. 제105항에 있어서,
    코팅 배합물의 제2 도포가 제1 도포 위에 적용되는 경우, 시간이 지남에 따라 코팅 성능을 증가시키기 위해 하나 이상의 성분을 재 도포하는 것을 포함하는, 방법.
  108. 제105항에 있어서,
    상기 배합물의 일부 성분이 초기 도포 위에 도포되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  109. 제108항에 있어서,
    동결 방지 물질은 기존 코팅의 상부에 분무, 와이핑, 블레이드 코팅, 또는 침지에 의해 도포되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  110. 제78항에 있어서,
    상기 기판은 유리, 플라스틱, 도자기, 금속, 또는 이들의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  111. 제78항에 있어서,
    상기 기판은 자동차 또는 건축용 창문, 카메라 렌즈, 의료용 내시경 렌즈, 센서, 눈 착용물, 거울, 냉장고 문, 또는 건축 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  112. 제78항에 있어서,
    상기 기판은 코팅 물질을 도포하기 전에 처리되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  113. 제112항에 있어서,
    상기 기판을 플라즈마, UV, 또는 오존 처리, 또는 기타 화학적 표면 조절 기술에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  114. 제78항에 있어서,
    도포 후 상기 기판 상의 양쪽이온성 하이드로겔의 현장 가교를 포함하는, 방법.
  115. 제114항에 있어서,
    가교결합은 주위 실온 조건에서 수행되는, 방법.
  116. 제114항에 있어서,
    가교결합은 승온 및 상승된 습도 조건에서 수행되는, 방법.
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