TWI576397B - 包含水性聚合分散液、交聯劑及界面活性劑之防霧塗料 - Google Patents

包含水性聚合分散液、交聯劑及界面活性劑之防霧塗料 Download PDF

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Description

包含水性聚合分散液、交聯劑及界面活性劑之防霧塗料
如例如美國專利第7,008,979號中所述，霧形成在高濕度及高溫之條件下或在存在較大溫度及濕度差之界面邊界處發生。已提出據報導可降低表面「起霧」之趨勢的塗料(亦即防起霧塗料)。
為防止此起霧，已知可使用各種表面活性劑向物品提供防霧特性。舉例而言，將親水性試劑添加至聚胺基甲酸酯中來賦予防霧特性。已提出用於透明表面之防霧塗料組合物，該等防霧塗料組合物包括三維交聯之聚胺基甲酸酯，其交聯結構之開放域內安置有游離表面活性劑。該等塗料組合物藉由如下方法製備：使異氰酸酯與多官能多元醇反應，獲得聚胺基甲酸酯，隨後使由此製備之聚胺基甲酸酯與親水性表面活性劑接觸以使表面活性劑之分子擴散至塗料之內部。(參見例如Radisch等人之美國專利第4,551,484號及第4,609,688號)
然而，表面活性劑並非藉由化學反應進入聚胺基甲酸酯中，而是以物理方式安置在聚合結構內。因此，固化塗料易發生界面活性劑之不合需要的浸出及腐蝕，從而降低塗料組合物之防霧特性。
亦已建議使表面活性劑藉由反應進入聚胺基甲酸酯塗料組合物中從而賦予塗料組合物以防霧特性。舉例而言，已提出向聚胺基甲酸酯中添加磺化「樹脂」以製備具有各種特性(包括防霧特徵)之塗料。該等樹脂由二醇或二胺與二 羧酸酯反應而製備，繼而使雙鍵磺化或使胺四級化。該等樹脂意欲藉由以首尾相連方式反應進入聚胺基甲酸酯主鏈中而非作為側基來提高聚胺基甲酸酯塗料之親水特徵及吸水性。以首尾相連方式反應而非保持側接在聚胺基甲酸酯鏈之末端的該等樹脂不能提供親水性基團與疏水性基團之明確劃分，且在此方面不能作為界面活性劑起作用，亦即其不能藉由提供不同親水性部分與疏水性部分之間的合作來減小界面張力。(參見例如Blair等人之美國專利第3,822,238號)
亦已提出適用作透明基板之塗料的聚胺基甲酸酯組合物，其具有改良之自行復原特性且防止形成表面濕氣。該等聚胺基甲酸酯組合物係由異氰酸酯與多元醇混合物(包括雙官能磺化聚醚多元醇及三官能多元醇)反應來製備。該種聚胺基甲酸酯組合物僅併入賦予塗料以親水性特徵之多元醇組合且不另外在組合物中併入界面活性劑物質。(參見例如Fock等人之美國專利第4,754,152號)
然而，此等組合物既不能提供永久抗霧特性(亦即在反覆洗滌或在水中長時間浸泡後維持之抗霧特性)，亦不能在使用超過數小時時仍有效。
另外，已知向用聚乙烯吡咯啶酮作為親水性試劑製備之聚胺基甲酸酯中併入含有反應性官能基之非離子型界面活性劑。舉例而言，已知併有異氰酸酯預聚物之防霧塗料組合物，該異氰酸酯預聚物與聚乙烯吡咯啶酮聚合物反應，其反應產物隨後與具有與異氰酸酯反應之反應基團(例如 羥基反應性基團)的非離子型界面活性劑反應。然而，聚乙烯吡咯啶酮聚合物儘管可用於提高聚胺基甲酸酯基質之親水性且改良防霧特性，卻一般降低固化聚胺基甲酸酯表面之抗刮性、耐化學性、水敏性及耐久性。由此，儘管已知此等組合物在固化時可提供防霧特性，但其溶劑敏感性、可撓性及抗刮特性不夠理想。(參見例如Creasy之美國專利第4,467,073號)
儘管已描述各種防霧塗料，但工業上將發現可提供持續耐久防霧特性之替代性組合物的優點。
在一個實施例中，描述一種防霧塗料組合物，其包含水性聚合分散液；交聯劑及界面活性劑；其中經乾燥且固化之塗料組合物在浸泡於25℃水中1小時後8秒內不展現起霧。在較佳實施例中，經乾燥且固化之塗料組合物在浸泡於50℃水中24小時後60秒內不展現起霧。
亦描述包含安置在基板上之經乾燥且固化之塗料組合物的物品以及在基板上提供防霧塗料之方法。
本文描述之塗料組合物適於賦予防霧特徵。塗料組合物包含水性聚合分散液，通常包含可製成乳膠之水性聚合分散液，且更通常包含鹼性pH穩定乳膠。較佳聚合分散液包括聚胺基甲酸酯聚合物分散液、丙烯酸系聚合物分散液及其混合物。該等聚合物通常具有熱塑性。
術語「聚胺基甲酸酯」包括包含聚胺基甲酸酯區段之任 何聚合材料。術語「聚胺基甲酸酯區段」係指由有機基團連接之至少兩個胺基甲酸酯及/或脲基團。
術語「丙烯酸系」包括丙烯酸、甲基丙烯酸、此等酸之酯或丙烯腈之任何聚合物或共聚物。
熱塑性聚胺基甲酸酯組合物一般為二異氰酸酯與短鏈二醇(亦稱作增鏈劑)及二異氰酸酯與長鏈雙官能二醇(稱為多元醇)之反應產物。聚胺基甲酸酯之特徵為具有連接衍生自二異氰酸酯及二醇之區段的胺基甲酸酯基(亦即-NH-(C=O)-O-)。該胺基甲酸酯基包含羰基，亦即以雙鍵鍵結於氧原子之碳原子，C=O。
長鏈多元醇之非限制性實例為聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸系多元醇及該等多元醇之混合物。通常，基於聚酯之熱塑性胺基甲酸酯因提供良好耐磨性及耐化學性而眾所周知。最終樹脂由呈嵌段結構之線性聚合鏈組成。該等鏈含有低極性區段(稱作「軟區段」)，其與較短高極性區段(稱作「硬區段」)交替。兩種區段由共價鍵連接在一起，從而形成無規共聚物或嵌段共聚物。
聚酯多元醇係藉由用有機多元醇及/或環氧化物聚酯化有機聚羧酸或其酸酐來製備。通常，聚羧酸及多元醇為脂族或芳族二元酸及二醇。通常用於製備聚酯之二醇包括(但不限於)非環狀烷二醇(諸如乙二醇及新戊二醇)及環狀二醇(諸如氫化雙酚A、環己二醇及環己烷二甲醇)。亦可使用較高官能性多元醇。非限制性實例包括三羥甲基丙烷及異戊四醇以及較高分子量多元醇，諸如藉由氧基烷基化 低分子量多元醇製備之多元醇。
聚酯之酸組分主要由每分子具有2至18個碳原子之單體羧酸或酸酐組成。可使用之酸有鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、順丁烯二酸、戊二酸、氯菌酸、癸酸及十二烷酸。亦可使用高級聚羧酸，諸如偏苯三酸及丙三羧酸。應瞭解，在上文提及酸處，可使用可形成酸酐之酸的酸酐替代酸。亦可使用酸之低碳烷酯，諸如戊二酸二甲酯及對苯二甲酸二甲酯。
除聚酯多元醇以外，可使用含有羥基之丙烯酸系聚合物或丙烯酸系多元醇作為多元醇組分。
聚醚多元醇之實例為聚伸烷基醚多元醇，包括具有以下通式之聚伸烷基醚多元醇： 其中取代基R為氫或含有1至5個碳原子之低碳烷基(包括混合取代基)，n通常為2至6，且m為10至100或甚至100以上。包括聚(氧四亞甲基)二醇、聚(氧伸乙基)二醇、聚(氧-1,2-伸丙基)二醇及乙二醇與1,2-環氧丙烷及環氧乙烷之混合物的反應產物。
可使用之聚異氰酸酯包括芳族及脂族聚異氰酸酯，其中脂族聚異氰酸酯由於其優良紫外光穩定性及不發黃趨勢而較合意。該等聚異氰酸酯之非限制性實例包括單體聚異氰 酸酯，諸如甲苯二異氰酸酯及4,4'-亞甲基-雙(異氰酸環己酯)、異氟爾酮二異氰酸酯；及NCO預聚物，例如單體聚異氰酸酯(諸如上述單體聚異氰酸酯)與聚酯或聚醚多元醇之反應產物。來自異氟爾酮異氰酸酯及1,6-六亞甲基二異氰酸酯(兩者均可購得)之異氰脲酸酯尤其合意。
在一些實施例中，聚胺基甲酸酯分散液包含聚酯主鏈、聚碳酸酯主鏈、聚酯碳酸酯或其組合。在其他實施例中，丙烯酸系分散液包含丙烯酸主鏈、含有羥基之丙烯酸主鏈或其組合。在其他實施例中，聚合分散液為胺基甲酸酯-丙烯酸系混合物或聚碳酸酯胺基甲酸酯/丙烯酸系混合物。在一些實施例中，聚合物描述為具有聚碳酸酯或碳酸酯主鏈。在該等實施例中，聚合物包含脂族或芳族碳酸酯部分，諸如雙酚A碳酸酯部分。
已開發出多種方法來製備水基或水性聚合分散液。在製備水性聚胺基甲酸酯聚合物中，通常藉由適合二醇或多元醇與莫耳過量之二異氰酸酯或聚異氰酸酯在內部乳化劑存在下反應而形成中等分子量聚合物(例如預聚物)。內部乳化劑通常為具有離子基團(羧酸酯、磺酸酯或四級銨鹽)或非離子基團之二醇，諸如聚環氧乙烷。視聚胺基甲酸酯主鏈中所存在之親水性區段的類型而定，水性聚胺基甲酸酯分散液通常為三種類型(亦即非離子型、陽離子型及陰離子型)中之一種。在陰離子型聚胺基甲酸酯之情況下，通常向聚胺基甲酸酯主鏈中併入二羥甲基丙酸(DMPA)，因為其對於水分散液可有效用於隨後與三乙胺之中和反應 中。聚合物中DMPA之羧酸根離子具有親水性且用作陰離子中心以及內部乳化劑。羧酸根離子不僅穩定水性聚胺基甲酸酯分散液而且提供固化位點。水性丙烯酸系聚合物亦通常用內部乳化劑製備，由此通常亦包含羧酸根離子來穩定分散液且提供固化位點。
一般使(例如聚胺基甲酸酯及/或丙烯酸系)聚合物分散於液體稀釋劑中以形成聚合分散液。「液體稀釋劑」係指在塗料塗覆後揮發且移除之溶劑。在較佳實施例中，塗料組合物主要包含水作為稀釋劑而具有極少或無有機溶劑。在此實施例中，有機溶劑之濃度通常小於塗料組合物之2重量%、1.5重量%、1重量%或0.5重量%。以商標名「W835 Series」購自Incorez之聚胺基甲酸酯分散液描述為無共溶劑級聚胺基甲酸酯分散液。
分散於水性稀釋劑中之(例如聚胺基甲酸酯及/或丙烯酸系)聚合物為成膜聚合物。適合聚合物乳膠及其製備方法為此項技術中廣泛已知且多種可購得。
通常，聚合物乳膠中粒子之形狀為實質上球形。聚合物核可包含一或多種水不溶性聚合物，但此並非必需。適用聚合物粒度包括乳膠及其他分散液或乳液之典型粒度。典型聚合物粒度在約0.01微米至100微米範圍內，較佳在0.01微米至0.2微米範圍內，但此並非必需。
市售水性脂族聚胺基甲酸酯乳液之實例包括DSM NeoResins,Inc.,Wilmington,MA的NEOREZ R-960、NEOREZ R-967、NEOREZ R-9036及NEOREZ R-9699；以 ESSENTIAL CC4520、ESSENTIAL CC4560、ESSENTIAL R4100及ESSENTIAL R4188購自Essential Industries,Inc.,Merton,WI的水性陰離子聚胺基甲酸酯分散液；以SANCURE 843、SANCURE 898及SANCURE 12929購自Lubrizol,Inc.,Cleveland,OH的聚酯聚胺基甲酸酯分散液；以TURBOSET 2025購自Lubrizol,Inc.的水性脂族自交聯聚胺基甲酸酯分散液；以商標名「RU-077」及「RU-075」購自Stahl USA,Peabody,MA的聚胺基甲酸酯分散液。
自交聯聚合物分散液可用於吸墨層中。該等聚合分散液具有自交聯功能，該功能在塗層乾燥後活化。使用此類分散液可去除向塗料組合物中併入交聯化合物之需要。自交聯聚合物分散液之實例包括以「BAYHYDROL PR240」購自Bayer Material Science,LLC,Pittsburgh,PA及以「NEOREZ R-661」購自DSM Neoresins的聚胺基甲酸酯分散液。
市售水性脂族丙烯酸系乳液之實例包括以商標名ROSHIELDTM及RHOPLEXTM(諸如「ROSHIELDTM 3188」、「ROSHIELDTM 3275」、「ROSHIELDTM 1024」、「ROSHIELDTM 636」、「RHOPLEXTM WL-96」及「RHOPLEXTM CL-104」)購自Dow Coating Materials的丙烯酸系乳膠；以商標名「UCARTM」(諸如「UCARTM LATEX 455」、「UCARTM LATEX 443」、「UCARTM LATEX 451」及「UCARTM LATEX DM109」)購自Arkema Coating Resins的丙烯酸系乳膠；以商標名HYCAR®(諸如「HYCAR® 26349」；「HYCAR® 26459」)購自Lubrizol Advanced Materials,Inc.的丙烯酸系乳膠；及以商標名「NEOCRYL」(諸如「NEOCRYL A-640」、「NEOCRYL XK-220」、「NEOCRYL A-1044」、「NEOCRYL XK-90」、「NEOCRLYL XK-96」及「NEOCRYL XK-95」)購自DSM NeoResins的丙烯酸系乳膠。
聚胺基甲酸酯聚合物之分散液可藉由量測由分散液形成之純聚胺基甲酸酯之50-100微米薄膜(在22℃/50% RH下乾燥14天)的特性來表徵。在一些實施例中，由此形成之薄膜的伸長率通常具有在約500%至約600%範圍內之斷裂伸長率。在一些實施例中，拉伸強度在約15 MPa至30 MPa範圍內。
在一些實施例中，丙烯酸系分散液包含聚丙烯酸酯主鏈、聚碳酸酯主鏈或其組合。
聚合聚合物之組合可用於(例如防霧)塗料組合物中。舉例而言，聚胺基甲酸酯分散液可包含兩種或兩種以上具有不同平均分子量之聚胺基甲酸酯聚合物。此外，組合物可含有不同類型聚合物與聚胺基甲酸酯之組合，例如藉由混合丙烯酸系乳膠與聚胺基甲酸酯乳膠獲得。在一個實施例中，水性聚胺基甲酸酯分散液包含「INCOREZ W835/140」與「NEOREZ R-961」之混合物。包括「NEOREZ R-961」可改良耐磨性。然而，當「NEOREZ R-961」之濃度超過約1：2之重量比(亦即每2重量份 「INCOREZ W835/140」超過1重量份「NEOREZ R-961」)時，塗料在浸泡於水中後會變成白色。在另一實例中，使用聚胺基甲酸酯聚合物與丙烯酸系聚合物之組合或丙烯酸系聚合物與聚胺基甲酸酯之混合聚合物。市售丙烯酸系胺基甲酸酯共聚物分散液之實例可以商標名NEOPAC購自DSM Neoresins。
塗料組合物通常包含總量為塗料組合物固體之至少40重量%且通常不超過90重量%或85重量%或80重量%的一或多種(例如聚胺基甲酸酯及/或丙烯酸系)聚合物。在一些實施例中，塗料組合物包含至少45重量%或50重量%之量的一或多種聚合物。
本文所述之(例如防霧)塗料組合物包含至少一種界面活性劑。如本文所用之術語「界面活性劑」描述減小塗料組合物之表面張力且提供一種塗料的分子，該塗料根據實例中所述之測試方法賦予塗有該塗料之基板或物品以「良好」或「極佳」防霧特性。界面活性劑分子一般在同一分子上包括親水性(極性)與疏水性(非極性)區段。
本發明之適用界面活性劑包括離子型(例如陰離子型、陽離子型)、非離子型以及兩性界面活性劑。界面活性劑可藉由其頭部形式上帶電荷基團之存在而分類。離子型界面活性劑之頭部帶有淨電荷。陰離子型界面活性劑具有帶負電荷之親水性基團，諸如在烷基硫酸鹽及乙氧基化烷基硫酸鹽之情況下。陽離子型界面活性劑具有帶正電荷之親水性基團，諸如在鈉鹽及四級(例如銨)鹽之情況下。非離 子型界面活性劑在其頭部無帶電荷基團。一些說明性界面活性劑描述於WO 2009/085680中；該專利以引用的方式併入本文中。
對於塗料組合物缺乏聚環氧烷之酸或鹽作為親水性組分的實施例，塗料組合物包含足量界面活性劑以使塗料組合物成為防霧組合物。塗料組合物中之界面活性劑濃度通常為塗料組合物之至少0.5重量%、1重量%、1.5重量%或2重量%百分比。界面活性劑濃度通常不超過塗料組合物之10重量%。
在一些實施例中，(例如防霧)塗料組合物包含非離子型界面活性劑。非離子型界面活性劑一般包含具有至少6或8或10或12個碳原子之烷基或烯基。該種相對長鏈之烷基或伸烷基通常稱作「脂肪」基團。碳原子數可超過18個碳原子，其限制條件為非離子型界面活性劑在環境溫度(例如25℃)下為液體。在一些實施例中，烷基或烯基具有不超過24個碳原子。在一些較佳實施例中，該種烷基為非分支鏈烷基。烷基或烯基可視情況包含取代基。
已知各種類別之非離子型界面活性劑，包括例如脂肪醇、脂肪酸、脂肪胺、脂肪醯胺及其衍生物。
脂肪醇通常具有以下通式：R-OH其中R為前述(例如直鏈或分支鏈)烷基或烯基，視情況在有效位置經N、O或S原子取代。已知各種脂肪醇，包括十 二醇、鯨蠟醇CH3(CH2)15OH、硬脂醇(亦稱作十八醇或1-十八醇)及油醇。
在一些實施例中，非離子型界面活性劑為脂肪醇之衍生物。一種較佳衍生物為包含環氧烷重複單元(諸如環氧乙烷及/或環氧丙烷重複單元)之脂肪醇、酯或其衍生物。該等衍生物亦可稱作聚乙氧基化及/或聚丙氧基化脂肪醇、酯或其衍生物。聚乙氧基化脂肪醇具有以下通式：R-(OCH2CH2)nOH其中R為前述(例如直鏈或分支鏈)烷基或烯基，視情況在有效位置經N、O或S原子取代。環氧乙烷重複單元數「n」可在2至20範圍內。在一些實施例中，n為至少3或4且不超過約10或12。
包含聚環氧烷重複單元之界面活性劑(諸如聚乙氧基化脂肪醇)可為塗料組合物之較佳非離子型界面活性劑。
在一些實施例中，一或多種聚乙氧基化脂肪醇為塗料組合物之唯一界面活性劑。在其他實施例中，使用至少一種聚乙氧基化脂肪醇與第二界面活性劑之組合。聚乙氧基化脂肪醇界面活性劑可與第二界面活性劑以約1：1或2：1之重量比組合使用。在一些實施例中，第二界面活性劑為聚矽氧界面活性劑、離子型界面活性劑或其混合物。
在一些實施例中，塗料組合物包含非離子型界面活性劑與離子型界面活性劑或聚矽氧界面活性劑之組合。
聚矽氧界面活性劑一般包含具有各種數目之二甲基矽氧 烷單元之矽氧烷主鏈，通常在各末端用三甲基矽氧烷基封端。矽氧烷主鏈一般為疏水性基團。親水性基團可為離子型、兩性離子型或非離子型，且通常由短烷基鏈連接於矽氧烷主鏈。一種說明性矽氧烷界面活性劑為經聚醚改質之矽氧烷(以商標名「BYK-346」購自Innovadex)。
已知各種離子型界面活性劑。一種說明性離子型界面活性劑為α-烯烴磺酸鈉(以商標名「A-18」購自Stepan Company)。另一離子型界面活性劑為聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸銨(以商標名「Hitenol BC 10」購自Dai-Ichi Kogyo Seiyaku.,Ltd.,Japan)。
前述各種非離子型界面活性劑包含羥基。先前已描述防霧塗料，其中在形成聚胺基甲酸酯期間使用羥基官能性界面活性劑作為反應物。(參見例如US 3,822,238)然而，在當前描述之防霧塗料組合物中，使用以水性分散液形式提供之預形成(例如市售)聚合物作為組分。分散液之聚合物通常無羥基反應性。因此，當羥基官能性界面活性劑與該種聚胺基甲酸酯分散液組合時，界面活性劑不與聚胺基甲酸酯直接反應。換言之，界面活性劑不與(例如聚胺基甲酸酯及/或丙烯酸系)聚合物反應。
本文描述之防霧塗料可視情況包含各種親水性添加劑。親水性添加劑與界面活性劑之不同之處在於親水性添加劑缺乏疏水性基團，而疏水性基團為界面活性劑之必需基團。在一些實施例中，塗料組合物包含低濃度之(例如非反應性)親水性添加劑(諸如聚乙二醇(PEG)單甲醚)以提高 防霧效能。在此實施例中，親水性添加劑之濃度通常為至少0.5重量%或1重量%或1.5重量%或2重量%，且一般不超過約5重量%。
在另一實施例中，防霧塗料包含不與聚胺基甲酸酯聚合物反應，但與(例如氮丙啶)交聯劑反應，由此可由(例如氮丙啶)交聯劑交聯之親水性添加劑。該種親水性添加劑之濃度通常為塗料組合物固體之至少5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%或10重量%。在一些實施例中，親水性添加劑之濃度為至少11重量%、12重量%、13重量%、14重量%或15重量%。該親水性添加劑之濃度通常不超過約35重量%。
可由交聯劑交聯之親水性添加劑的一個實例為聚環氧烷之酸或鹽。該添加劑一般包含聚環氧烷主鏈，其包含環氧乙烷、環氧丙烷或其組合之重複單元。環氧乙烷及環氧丙烷重複單元數可獨立地在0至100範圍內，其限制條件為環氧乙烷及環氧丙烷重複單元之總數在約10至100範圍內。 聚環氧烷主鏈通常包含之環氧乙烷重複單元多於環氧丙烷重複單元。在一些實施例中，環氧乙烷重複單元與環氧丙烷重複單元之比率為至少2：1或3：1；或4：1，或5：1，或6：1或7：1，或8：1，或9：1或10：1。聚環氧烷主鏈通常為線性且為二價的，在各端用酸或鹽基團封端。二價連接基團通常存在於聚環氧烷主鏈與至少一個或兩個末端酸或鹽基團之間。視起始化合物及反應物而定，連接基團可變化。在一些實施例中，添加劑由聚環氧烷胺(亦稱作聚醚胺)與丁二 酸酐反應形成二酸，二酸隨後與烷基胺反應將酸基團轉化為銨鹽基團而形成。在此實施例中，聚環氧烷主鏈與末端酸或鹽基團之間的連接基團可為-CH2NHCOC2H4-。然而，藉由使用其他反應流程可存在其他連接基團。連接基團之分子量一般相對小以免降低聚環氧烷主鏈之親水性。在一些實施例中，連接基團之分子量不超過100公克/莫耳。隨著聚環氧烷主鏈之分子量增加，連接基團之分子量亦增加而不降低親水特性。然而，連接基團之分子量通常不超過親水性添加劑之總分子量的約20、15或10重量%(亦即連接基團之分子量除以總分子量乘以100%)。
在一個實施例中，親水性添加劑包含二價聚環氧烷主鏈及末端酸或鹽基團，如可由下式表示：R-L-(C 3 H 6 O) x (C 2 H 4 O) y -L-R其中R為能夠與(例如氮丙啶)交聯劑(共價)反應之反應基團，諸如羧基或其鹽，L為二價連接基團，且x及y獨立地在0至100範圍內，其限制條件為x+y之總和在約5、6、7、8、9或10至約100範圍內。
連接基團L可視反應物之選擇而變化。舉例而言，當聚環氧烷二醇與異氰酸酯化合物反應時，L可為-OCONH-。在另一實施例中，當聚環氧烷二胺與異氰酸酯化合物反應時，L可為-NHCONH-。在另一實施例中，當聚環氧烷二醇與酸酐或羧酸化合物反應時，L可為-(C=O)-O-。當聚環 氧烷二酸與醇化合物反應時，L亦可為酯鍵。在另一實施例中，藉由聚環氧烷二酸或丙烯酸氯化物與一級或二級胺反應，L可為-CONH-。藉由聚伸烷基二胺與酸酐或羧酸化合物反應，亦可產生醯胺鍵。在另一實施例中，藉由聚環氧烷二胺與鹵化物反應或藉由聚環氧烷二鹵化物與胺化合物反應，L可為-NR-。在另一實施例中，藉由聚環氧烷二醇與丙烯醯氯硫醇或硫醇酯化合物反應，L可為-COS-。此外，藉由聚環氧烷二硫醇與硫醇或巰基化合物反應，L可為-CS2-。在另一實施例中，藉由聚環氧烷二硫醇與鹵化物反應，L可為-S-。在另一實施例中，藉由聚環氧烷二醇之縮合反應，L可為-O-。在另一實施例中，藉由聚環氧烷二硫醇與異氰酸酯化合物反應或藉由聚環氧烷二異氰酸酯與硫醇化合物反應，L可為-SCONH-。
酸鹽之相對離子可為銨以及一級、二級或三級烷基銨。相對離子亦可為無機金屬離子，包括來自鋅鹵化物、硝酸鋅、碳酸鋅或碳酸鋅銨之二價鋅。其他無機金屬離子包含Cu、Ti及Zr。
在不欲受理論限制之情況下，猜測聚環氧烷之酸或鹽的環氧烷重複單元可有助於防止與該等親水性區段相容之界面活性劑(例如包含環氧烷重複單元之非離子型界面活性劑)自塗料中浸出。
本文描述之防霧塗料包含交聯劑。交聯劑通常與聚合物(例如聚胺基甲酸酯及/或丙烯酸系)主鏈中所存在之(例如羧酸酯)親水性區段反應。較佳交聯劑包括多官能氮丙啶 交聯劑，通常包含至少三個端基。
含有羧酸離子(例如羧酸根)之水性聚合分散液及多氮丙啶固化劑可調配為固化聚合分散液。固化機制可在環境溫度下在乾燥製程期間當pH值降至低於6時進行。在一些實施例中，交聯劑亦可與前述(例如聚環氧烷之酸或鹽)親水性添加劑反應。
(例如氮丙啶)交聯劑之濃度通常為塗料組合物固體之至少5重量%。在一些實施例中，使用相對高濃度之(例如氮丙啶)交聯劑。舉例而言，(例如氮丙啶)交聯劑之濃度通常為塗料組合物固體之至少10重量%或15重量%。(例如氮丙啶)交聯劑之濃度通常不超過25重量%或24重量%或23重量%或22重量%或21重量%或20重量%。
已知各種多官能氮丙啶交聯劑，諸如三羥甲基丙烷三[β-(N-氮丙啶基)-丙酸酯]、2,2-雙羥基甲基丁醇參[3-(1-氮丙啶)丙酸酯]、氮丙啶-2-羥甲基丙烯酸酯、氮丙啶-2-羥甲基甲基丙烯酸酯、N-(2-氮丙啶基)甲基丙烯醯胺、N-(2-氮丙啶基)甲基甲基丙烯醯胺、1-(氮丙啶-2-基)-2-氧雜丁-3-烯、4-(氮丙啶-2-基)-丁-1-烯及5-(氮丙啶-2-基)-戊-1-烯。此等特定氮丙啶交聯劑為相對疏水性交聯劑。
尤其對於存在相對高濃度交聯劑之實施例，利用親水性氮丙啶交聯劑而非疏水性交聯劑可為較佳的。親水性氮丙啶交聯劑可包含環氧烷重複單元(諸如環氧乙烷重複單元)。環氧烷(例如環氧乙烷)重複單元數通常為至少2或3且通常不超過約20。在一些實施例中，環氧烷(例如環氧乙 烷)重複單元數平均為約6、7、8或9。使用親水性交聯劑對於組合物實質上不含或包含低濃度(不超過5重量%)親水性添加劑的實施例為較佳的。
包含環氧乙烷重複單元之氮丙啶交聯劑可藉由使乙氧基化烷基多(甲基)丙烯酸酯(諸如乙氧基化(9)三甲基丙烷三丙烯酸酯)與烷基氮丙啶(諸如2-甲基氮丙啶)反應製備。該種氮丙啶交聯劑具有以下通式： 其中R'為氫或C1-C4烷基；R"為氫或甲基，x、y及z獨立地為至少1；及M為二價連接基團之二價原子。
在一些實施例中，x+y+z之總和為至少3、4、5或6。此外，x+y+z之總和可能不超過20。在一些實施例中，M為氧。
其他包含環氧烷重複單元之氮丙啶交聯劑描述於美國專利第8,017,666號中；該專利以引用的方式併入本文中。
在不欲受理論限制之情況下，猜測交聯劑之環氧烷重複單元有助於防止與該等親水性區段相容之界面活性劑(例 如包含環氧烷重複單元之非離子型界面活性劑)自塗料中浸出。
在一些實施例中，一或多種界面活性劑及親水性氮丙啶交聯劑為塗料組合物之主要或唯一親水性組分。
在其他實施例中，組合物另外包含聚環氧烷之酸或鹽。
在各此等實施例中，塗料組合物可包含小於5重量%或無其他親水性有機單體、寡聚物或聚合物(諸如衍生自N-乙烯基吡咯啶酮之單體或聚合物)。
在一些實施例中，防霧塗料組合物不含無機奈米粒子。該種經乾燥且固化之組合物由於聚胺基甲酸酯之選擇及相對高濃度之交聯劑而通常展現令人滿意之耐磨性。
在其他實施例中，塗料組合物包含濃度為塗料組合物固體之至少0.5重量%、1重量%或2重量%且通常不超過約40重量%的無機奈米粒子。在一些實施例中，無機奈米粒子之濃度不超過約30重量%或20重量%。在一些實施例中，線性磨損能力受損，尤其在奈米粒子濃度為15重量%或大於15重量%時進行200或300個循環時。
「奈米粒子」在本文中定義為奈米尺寸之粒子，較佳平均粒度不超過100、75或50奈米(nm)。在一些實施例中，無機奈米粒子之平均粒度不超過40 nm或30 nm或20 nm(表面改質前)。奈米粒子之平均粒度為至少1 nm、2 nm或3 nm。
如本文所用之「粒度」及「粒徑」具有相同含義且用於指粒子(或其聚結物)之最大尺寸。在此情境中，「聚結」係 指可由電荷或極性結合在一起且可分解為較小實體之粒子之間的弱締合。
奈米粒子之平均粒度可使用透射電子顯微術量測。在本發明之實踐中，粒度可使用任何適合技術測定。粒度係指數目平均粒度且係使用利用透射電子顯微術或掃描電子顯微術之儀器量測。量測粒度之另一方法為動態光散射，其量測重量平均粒度。頃發現適合之該種儀器的一個實例為購自Beckman Coulter Inc.,Fullerton,CA之N4 PLUS亞微米粒子分析儀。
奈米粒子之尺寸可相對均一。均一尺寸之奈米粒子一般提供更可再現的結果。奈米粒子尺寸之變化較佳小於平均粒度之25%。
奈米粒子之表面積較佳為至少10平方公尺/公克、更佳至少20平方公尺/公克且甚至更佳至少25平方公尺/公克。奈米粒子之表面積較佳大於750平方公尺/公克。
本發明之奈米粒子可為多孔或無孔的。在一些實施例中，奈米粒子僅由二氧化矽組成。二氧化矽可為較佳的奈米粒子，尤其係衍生自矽酸鹽(諸如鹼金屬矽酸鹽或銨矽酸鹽)之二氧化矽奈米粒子。此處，「二氧化矽奈米粒子」係指僅包括二氧化矽之奈米粒子以及具有包括二氧化矽之表面的核-殼奈米粒子。在其他實施例中，塗料組合物可包含其他無機氧化物，諸如ZrO2(膠態氧化鋯)、Al2O3(膠態氧化鋁)、CeO2(膠態氧化鈰)、SnO2(膠態錫氧化物)及TiO2(膠態二氧化鈦)。亦可使用該等無機氧化物之混合 物。
未經改質之奈米粒子通常以分散液而非粉末形式提供。較佳分散液一般含有15重量%至50重量%之膠態粒子分散於流體介質中。膠態粒子之適合流體介質的代表性實例包括水、醇水溶液、低碳脂族醇、乙二醇、N,N-二甲基乙醯胺、甲醯胺或其組合。較佳流體介質為水性的，例如水及視情況選用之一或多種醇。含於水性介質中之無機二氧化矽溶膠為此項技術中所熟知且可購得。含於水或水-醇溶液中之二氧化矽溶膠可以諸如LUDOX(由E.I.duPont de Nemours and Co.,Inc.,Wilmington,DE製造)、NYACOL(購自Nyacol Co.,Ashland,MA)或NALCO(由Nalco Chemical Co.,Naperville,IL製造)之商標名購得。適用二氧化矽分散液包括「NALCO 1115」及「DVSZN004」，均購自Nalco Chemical Company。
無機奈米粒子通常包含表面處理。對奈米尺寸之粒子進行表面處理可提供於聚合樹脂中之穩定分散。表面處理較佳使奈米粒子穩定，使得粒子將充分分散於水性聚胺基甲酸酯分散液中且產生實質上均質之組合物。此外，奈米粒子可在其至少一部分表面上用表面處理劑改質，使得穩定粒子可與聚胺基甲酸酯或氮丙啶交聯劑在固化期間共聚合或反應。
一般而言，表面處理劑具有將連接(以共價方式、經離子或經由強物理吸附)於粒子表面之第一末端及賦予粒子與塗料組合物之其餘部分的相容性及/或在固化期間與塗 料組合物之組分反應的第二末端。表面處理劑之實例包括醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、矽烷及鈦酸酯。處理劑之較佳類型部分地由金屬氧化物表面之化學性質決定。對於二氧化矽及其他含矽填充劑，矽烷為較佳的。
在一些實施例中，奈米粒子包含含有水可分散基團之表面處理。水可分散基團為能夠向奈米粒子表面提供親水性特徵從而減少且較佳防止水性塗料溶液中奈米粒子之過量聚結及沈澱的單價基團。該種表面處理可由式A-L-WD表示，其中A為表面鍵結基團(亦即用於鍵結於奈米粒子表面)，WD表示水可分散基團且L表示有機連接基團或一鍵。有機連接基團L可為直鏈或分支鏈伸烷基、伸芳基或伸烷基與伸芳基之組合，其視情況包括雜原子。
水可分散基團為親水性或水樣基團。其通常包括例如非離子基團、陰離子基團、陽離子基團、在分散於水中時能夠形成陰離子基團或陽離子基團的基團(例如鹽或酸)或其混合物。
非離子型水可分散基團之實例包括聚環氧烷(例如PEG)基團。用於二氧化矽奈米粒子之一種說明性矽烷表面處理為聚環氧乙烷(PEG)矽烷，諸如2-[甲氧基(聚伸乙基氧基)丙基]三甲氧基矽烷。表面處理可包含其他水可分散基團以及環氧基矽烷表面處理，諸如WO2009/085680中所述者；該專利以引用的方式併入本文中。
表面改質劑之較佳量可取決於若干因素，諸如粒度、粒子類型、改質劑分子量及改質劑類型。一般而言，較佳大 致單層改質劑連接於粒子之表面。連接程序或所需之反應條件亦取決於所用表面改質劑。對於矽烷，在高溫下在酸性或鹼性條件下表面處理約1-24小時可為較佳的。
本文中無機奈米粒子之覆蓋率水準根據塗料組合物中環氧基之濃度報導，假定100%量的表面處理官能基共價鍵結於二氧化矽粒子之表面。在一些實施例中，無機奈米粒子包含25%或50%覆蓋率之表面處理。
塗料組合物可以液體形式(例如可澆注形式或可噴灑形式)提供或浸漬至塗覆器基質中(例如形成塗覆墊或塗覆擦)。適合塗覆器基質可呈例如海綿、泡沫、編織物、非編織物或針織物形式。術語「非編織網」或「非編織構造」係指具有個別纖維以不規則方式安插之結構的網或構造。相比之下，針織或編織構造之纖維以規則方式安插。
液體聚胺基甲酸酯塗料組合物可藉由習知方法(包括噴灑、旋塗、刷塗、浸漬、流塗等)塗覆，但通常藉由旋塗或噴灑塗覆。如此項技術中眾所周知，塗佈操作可以單個階段或藉由多階段塗佈程序進行。適於固化(例如氮丙啶)交聯劑以及聚胺基甲酸酯聚合物之條件可變化。在一些實施例中，塗料在約90℃至120℃之溫度下熱固化約20分鐘。一般而言，較低溫度需要較長固化時間。可使用紅外加熱來縮短直到塗料可加以處理為止的時間。
本文所述之經乾燥且固化之塗料組合物可展現高透明度，大於90%，由此適合塗覆於各種透光基板及物品。經乾燥且固化之塗料的濁度通常小於5、4、3、2、1或 0.5%。高度透明組合物通常實質上不含遮光顏料(亦即小於0.5重量%或0.1重量%)。
塗料組合物可向其在上面塗佈、乾燥且固化之基板提供防霧特性。根據實例中所述之測試方法，若經塗佈基板能阻止形成足以顯著降低經塗佈基板之透明度使其不能充分看透的密度的冷凝小水滴，則經乾燥且固化之塗料被視為具有「良好」或「極佳」防起霧特性。
在一些實施例中，經乾燥且固化之塗料組合物足夠耐久使得在最初且在浸泡於25℃水中1小時後可提供良好或極佳防霧特徵。在其他實施例中，經乾燥且固化之塗料組合物足夠耐久使得其在浸泡於50℃水中24小時或65℃水中120小時後可提供良好或極佳防霧特徵。
在一些實施例中，經乾燥且固化之塗料組合物在線性剃刀磨損測試後展現機械耐久性(亦即塗料之濁度僅增加1-7%濁度變化)且在用紙巾擦拭塗層100、200或300個循環後未觀察到刮痕。
有多種物品可受益於防霧塗料，諸如交通號誌、機動車輛窗戶(尤其是擋風玻璃)、防護眼罩(例如護目鏡、面罩、頭盔等)及建築鑲嵌玻璃以及其他裝飾性玻璃物品。
可塗覆防霧塗料組合物之基板較佳對可見光透明或半透明。若塗料組合物用於不同目的，則基板可替代地為不透明的，諸如在不鏽鋼、聚氯乙烯及纖維板之情況下。基板包括有機及無機材料。例示性基板由以下製成：聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯)、聚 碳酸酯(PC)、烯丙基二乙二醇碳酸酯、聚丙烯酸酯(諸如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚碸、聚醚碸、乙酸丁酸纖維素、玻璃及其類似物，包括其摻合物及層合物。通常，基板係呈材料之膜、薄片、面板或嵌板形式且為物品之一部分。基板可為平坦的、彎曲的或具有某種形狀。待塗佈之物品可藉由吹製、澆鑄、擠出或射出成形製造。
防霧塗料可塗佈在基板之兩個面上。或者，本發明塗料可塗佈在基板之一個面上。基板之對立面可未經塗佈或塗佈有多種習知防霧組合物。塗佈表面較佳應面向較高濕氣之方向，例如在面罩上，具有防霧塗料之面應面向佩戴者。
本發明之目的及優點由以下實例進一步說明，但此等實例中所述之特定材料及其量以及其他條件及詳情不應視為不當地限制本發明。
測試描述 防霧特性之測試
本發明塗料之防起霧特性係藉由將經塗佈基板置放於熱水(在約50-60℃之溫度下)容器上測定。若在10秒內觀察到起霧，則認為塗料具有「不良」防起霧特性。若在10-60秒內觀察到起霧，則認為塗料具有「良好」防起霧特性。若在60秒後觀察到起霧，則認為塗料具有「極佳」防起霧特性。
量測透射率及濁度之測試
本文揭示之透射率及濁度值係使用Haze-Gard Plus濁度 計(購自BYK-Gardiner,Silver Springs,MD)根據ASTM D1003中所述之程序量測。
塗料耐久性之測試
防霧塗料與(塑膠)基板之黏著性係藉由交叉影線/膠帶黏著性測試測定。根據本發明實例製備之所有塗料均通過交叉影線/膠帶黏著性測試。
防霧塗料之機械耐久性係藉由對經塗佈基板進行線性磨損測試測定。線性磨損測試係藉由在約1400公克力(13.73 N)之恆定力下用紙巾擦拭塗層100、200或300個循環進行。隨後，測試塗料之濁度且視覺觀察刮痕之存在。
材料
在整個實例部分中提及以下材料及其來源之清單。
實例 製備實例1-4 合成包含PEG矽烷表面處理之奈米粒子：
對於製備實例1-3中之每一者，用官能性矽烷改質之二氧化矽奈米粒子係藉由向所選二氧化矽奈米粒子分散液中 緩慢添加適量官能性矽烷製備。二氧化矽奈米粒子分散液與官能性矽烷之相對量係根據所需等效表面覆蓋率確定。在室溫下攪拌所得分散液4小時，隨後在烘箱中加熱至65℃隔夜。下表1描述對於製備實例1-3中之每一者獲得的二氧化矽奈米粒子、所用官能性矽烷及覆蓋率百分比。如下述實例中所述，使用具有不同粒度及表面覆蓋率之所得經改質奈米粒子分散液。
製備實例4 合成多官能氮丙啶交聯劑PZ-2382及PZ-502：
三官能氮丙啶交聯劑PZ-2382及PZ-502係經由EM 2382(MW=692)或SR-502(MW=692)與2-甲基氮丙啶之邁克加成(Michael addition)製備。簡言之，在室溫下向EM 2382或SR-502(30公克，0.0434莫耳)中逐滴添加2-甲基氮丙啶(9.1公克，0.1385莫耳)，隨後在室溫下攪拌所得混合物1小時，隨後在60℃下回流24小時。在真空下移除過量甲基氮丙啶，最終獲得淺黃色液體產物且分別稱作PZ-2382及PZ-502。5.8至6.4之雙鍵消失證實丙烯酸酯基與甲 基氮丙啶之NH之間的反應成功完成。
使用現代500 MHz Avance III Bruker NMR(自Bruker BioSpin Corporation,Tucson,AZ獲得)獲得「EM-2382」三官能丙烯酸酯之NMR譜。根據分析，此丙烯酸酯含有30重量%以下界面活性劑：HO-[CH2CH2O]n-C12H25因此，自「EM-2382」製備之氮丙啶交聯劑經計算含有23重量%該種界面活性劑。
製備實例5 合成基於PEG之銨鹽(900-DA及2003-DA)：
在50℃下，向溶解於THF中之丁二酸酐(10公克)中添加ED-900(50公克)或ED-2003(100公克)。在50℃下反應24小時後，在真空下移除THF，分別獲得產物黃色黏稠液體或淺黃色蠟狀物。將所得基於PEG之二酸溶解於水中，獲得30%水溶液，向其中添加10公克三乙胺且在室溫下攪拌30分鐘，獲得具有30重量%固體之基於PEG之二羧酸銨鹽。所得產物以鹽形式用於後續實例中。反應流程如下所示。
形成防霧塗層之通用製程
在室溫下將組分混合在一起且攪拌20分鐘。使用15號邁耶棒(Mayer bar)或藉由浸塗將固體含量為約30-35%之所得塗料溶液塗佈在聚酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或玻璃基板上。隨後所得塗料在110-120℃之溫度下固化20-30分鐘，形成具有適宜特性之塗層(亦即透明且耐久之防霧塗層)。
浸塗程序
將具有新製備之聚碳酸酯鏡頭滑座的卡夾置放於Velmax Unislide浸塗機之金屬棒上。對準滑座以使側面垂直於實驗工作台頂部且底部平行於實驗工作台頂部。用膠帶固定長尾卡夾(binder clip)。將基板浸漬於塗料溶液中且以約1毫米/秒之適當牽拉速度逐漸拉出。
實例1
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，79.7公克)與4.5公克PZ-2382(純)及15.8公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。如上所述測試所得經塗佈PC膜之防霧效能。實例1之樣品具有「極佳」防起霧特性(在暴露於50℃蒸氣65-70秒後起霧)，同時具有良好透光率(>90%)。
實例2
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，75.0公克)與6.0公克PZ-2382(純)及9.0公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固 體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例3
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與9.0公克PZ-2382(純)及25.37公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例4
將聚胺基甲酸酯分散液W835/177(34重量%，61.8公克)與9.0公克PZ-2382(純)及29.2公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例5
將聚胺基甲酸酯分散液W835/360(33重量%，63.6公克)與9.0公克PZ-2382(純)及27.4公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例6
將聚胺基甲酸酯分散液U9800(34重量%，61.8公克)與9.0公克PZ-2382(純)及29.2公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例7
將聚胺基甲酸酯分散液R961(34重量%，61.8公克)與9.0公克PZ-2382(純)及29.2公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水 中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例8
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，74.1公克)與6.0公克PZ-502(純)、1.0 g BYK-346及18.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例9
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，74.1公克)與6.0公克PZ-502(純)、1.0公克BRIJ 30及18.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90%)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
下表1彙總上述實例1-9之所得固化塗料(PC膜上)中之組分及各組分之相對量。
如先前所述，PZ-2382包含23%界面活性劑。因此，15重量% PZ-2382=3.5重量%界面活性劑及11.5重量%親水性氮丙啶交聯劑
20重量% PZ-2382=4.6重量%界面活性劑及15.4重量%親水性氮丙啶交聯劑
30重量% PZ-2382=6.9重量%界面活性劑及23.1重量%親水性氮丙啶交聯劑
實例10
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，75.0公克)與4.5公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%固體)及15.5公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14 號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。在1400公克力下使用紙巾線性磨損超過100個循環未觀察到刮痕。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例11A
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，75.0公克)與4.5公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%固體)及15.5公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。在1400公克力下使用紙巾線性磨損超過100個循環未觀察到刮痕。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例11B
以與實例11A相同之方式將與實例11A相同之塗料組合物塗覆於PET膜。所得經塗佈PET膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例11C
以與實例11A相同之方式將與實例11A相同之塗料組合物塗覆於聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜。所得經塗佈PMMA膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例11D
以與實例11A相同之方式將與實例11A相同之塗料組合物塗覆於玻璃基板。所得經塗佈玻璃基板展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例12
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與7.5公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%固體)及21.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC片展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例13
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與7.5公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之 DVSZN004(製備實例3，100%覆蓋率及30重量%固體)及21.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能。
實例14
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與7.5公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%)及21.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。隨後，在攪拌下將0.6公克聚(乙二醇)(200)單甲基丙烯酸酯添加至上述分散液中直至形成均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。在浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能且耐久。
實例15
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與7.5公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%)及21.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。隨後，在 攪拌下將1.0公克BYK-346添加至上述分散液中直至形成均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。在浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能且耐久。
實例16
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與7.5公克PZ-2382(純)、5.0公克基於PEG之經改質DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%)及21.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。隨後，在攪拌下將1.0公克BRIJ 30添加至上述分散液中直至形成均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。在浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能且耐久。
實例17
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與7.5公克PZ-2382(純)、1.5公克AL-2450及22.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫 水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PET膜仍展現「良好」防霧效能且耐久。
實例18
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，8.43公克)與0.94公克R-961(32%)、1.15公克PZ-2382(純)及2.5公克基於PEG之經改質DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及10重量%)混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。隨後，在攪拌下將0.4公克A-18及0.2公克BC-10分別添加至上述分散液中直至形成均質分散液。用14號邁耶棒將溶液塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能且耐久。
實例19
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與6.0公克PZ-2382(純，如上在製備實例21中所述製備)、10.0公克基於PEG之經改質DVSZN004(製備實例4，5%覆蓋率及30重量%)及18.4公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例20
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，56.3公克)與6.0公克PZ-2382(純)、20.0公克基於PEG之經改質DVSZN004(製備實例4，5%覆蓋率及30重量%)及17.7公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
實例21
將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，28.1公克)與6.0公克PZ-2382(純)、50.0公克基於PEG之經改質DVSZN004(製備實例4，5%覆蓋率及30重量%)及15.9公克水混合，隨後攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中1小時以及50℃水中24小時後，經塗佈PC膜仍展現「良好」防霧效能。
下表2彙總上述實例10-21之所得固化塗料(基板上)中之組分及各組分之相對量。
如先前所述，PZ-2382包含23%界面活性劑。因此，15重量% PZ-2382=3.5重量%界面活性劑及11.5重量%親水性氮丙啶交聯劑
25重量% PZ-2382=5.8重量%界面活性劑及19.2重量%親水性氮丙啶交聯劑
24.2重量% PZ-2382=5.6重量%界面活性劑及18.6重量%親水性氮丙啶交聯劑
23重量% PZ-2382=5.3重量%界面活性劑及17.7重量%親水性氮丙啶交聯劑
實例22
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.9公克)與15公克900-DA(30重量%，如上在製備實例5中所述製備)混合，形成均質分散液，隨後添加6.0公克PZ-2382(純)及18.1公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。藉由Velmax Unislide浸塗機將溶液(30重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC片仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例23
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.2公克)與29.2公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加7.0公克PZ-2382(純)及3.6公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。藉由Velmax Unislide浸塗機將溶液(35重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PET膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例24
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，54.7公克)與35公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加7.0公克PZ-2382(純)及3公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。藉由Velmax Unislide浸塗機將溶液(35重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC片仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例25
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與23.3公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加7.0公克PZ-2382(純)、1公克BYK-346及3公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。藉由Velmax Unislide浸塗機將溶液(35重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。藉由澆鑄及浸塗方法用上述塗料溶液塗佈玻璃板及PC鏡頭，繼而在110℃下固化20分鐘。浸泡於室溫水以及熱水中24小時之前及之後，所得經塗佈玻璃板及PC鏡頭具有「極佳」防霧效能。
實例26
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，54.7公克)與35.0公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加7.0公克PZ-2382(純)、1公克BYK-346及4公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(35重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。藉由澆鑄及浸塗方法用上述塗料溶液塗佈玻璃板及PC鏡頭，繼而在110℃下固化20分鐘。浸泡於室溫水以及熱水中24小時之前及之後，所得經塗佈玻璃板及PC鏡頭具有「極佳」防霧效能。
實例27
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，56.3公克)與15.0公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加6.0公克PZ-2382(純)、5.0公克經PEG改質之DVSZN004(製備實例2，50%覆蓋率及30重量%)及17.7公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。藉由Velmax Unislide浸塗機將溶液(30重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效 能且極耐久。藉由浸塗用上述塗料溶液塗佈PC鏡頭，繼而在110℃下固化20分鐘。浸泡於室溫水以及熱水中24小時之前及之後，所得經塗佈PC鏡頭具有「極佳」防霧效能。
實例28
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.9公克)與15公克2003-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加6.0公克PZ-2382(純)及18.1公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。藉由Velmax Unislide浸塗機將溶液(30重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC片仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例29
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.9公克)與25公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加3.0公克PZ-502(純)及11.1公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例30
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.9公克)與25公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加3.0公克PZ-502(純)及11.1公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例31
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.9公克)與25公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加3.0公克XL-706(純)及11.1公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例32
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，60.9公克)與25公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加3.0公克CX-100(純)及11.1公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒將溶液(30重量%固 體)塗覆於PC膜上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。
實例33
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，54.7公克)與35.0公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加7.0公克PZ-2382(純)、1公克BRIJ 30及4公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒或藉由浸塗將溶液(35重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。藉由澆鑄及浸塗方法用上述塗料溶液塗佈玻璃板及PC鏡頭，繼而在110℃下固化20分鐘。浸泡於室溫水以及熱水中24小時之前及之後，所得經塗佈玻璃板及PC鏡頭具有「極佳」防霧效能。
實例34
在攪拌下將聚胺基甲酸酯分散液W835/140(32重量%，65.6公克)與23.3公克900-DA(30重量%)混合，形成均質分散液，隨後添加7.0公克PZ-2382(純)、1公克BRIJ 30及3公克水且攪拌20分鐘直至獲得均質分散液。用14號邁耶棒或 藉由浸塗將溶液(35重量%固體)塗覆於PC片上，隨後在110℃下固化20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時未出現霧)及良好透光率(>90)。浸泡於室溫水中240小時以及80℃水中96小時或65℃水中120小時後，經塗佈PC膜仍展現「極佳」防霧效能且極耐久。藉由澆鑄及浸塗方法用上述塗料溶液塗佈玻璃板及PC鏡頭，繼而在110℃下固化20分鐘。浸泡於室溫水以及熱水中24小時之前及之後，所得經塗佈玻璃板及PC鏡頭具有「極佳」防霧效能。
下表3彙總上述實例22-34之所得固化塗料(基板上)中之組分及各組分之相對量。
如先前所述，PZ-2382包含23%界面活性劑。因此，15重量% PZ-2382=3.5重量%界面活性劑及11.5重量%親水性氮丙啶交聯劑
25重量% PZ-2382=5.8重量%界面活性劑及19.2重量%親水性氮丙啶交聯劑
24.2重量% PZ-2382=5.6重量%界面活性劑及18.6重量%親水性氮丙啶交聯劑
23重量% PZ-2382=5.3重量%界面活性劑及17.7重量%親水性氮丙啶交聯劑
**實例27亦含有5重量%製備實例2之二氧化矽奈米粒子。
自表3之組合物製備的所有防霧塗料均展現極佳機械耐久性(亦即在線性剃刀磨損測試後塗料之濁度僅增加1-7%濁度變化且在用紙巾擦拭塗層300個循環後未觀察到刮痕)。
實例29 在攪拌下將丙烯酸系乳膠(40.5重量%，43.5公克，以商標名「ROSHIELDTM 3188」購自Dow Coating Materials)與900-DA(30重量%，30公克)混合，形成均質分散液。隨後分別添加PZ-2382(7.0公克，純)及19.5公克水且攪拌所得溶液20分鐘。由此獲得最終分散溶液(35重量%固體)，隨後用14號邁耶棒塗覆於PC膜上。在110℃下固化所得塗料20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時1分鐘後未出現霧)及良好光學性質(透光率高達90%)。對樣品進行兩項水浸泡測試，一項在室溫下120小時且一項在65℃下120小時。經浸泡PC樣品展示極佳抗水性且保持防霧特性。
實例30 在攪拌下將聚胺基甲酸酯/丙烯酸系混合乳膠 (40重量%，43.5公克，以商標名「NEOPAC R-9036」購自DSM NeoResins Company)與900-D(30重量%，30.0公克)混合，形成均質分散液。隨後分別添加PZ-2382(7.0公克，純)及19.5公克水且攪拌所得溶液20分鐘直至獲得均質分散液。由此獲得最終分散溶液(35重量%固體)，隨後用14號邁耶棒塗覆於PC膜上。在110℃下固化所得塗料20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時1分鐘後未出現霧)及良好光學性質(透光率高達90%)。對樣品進行兩項水浸泡測試，一項在室溫下120小時且一項在65℃下120小時。經浸泡PC樣品展示極佳抗水性且保持防霧特性。
實例31
藉由在攪拌條件下組合Nalco 1050二氧化矽奈米粒子溶膠(180公克，10重量%)與濃H2SO4至pH值=2~3製備包含環氧基矽烷表面處理之二氧化矽奈米粒子。隨後將γ-縮水甘油氧基丙基-三甲氧基矽烷(1.31公克，50莫耳%覆蓋率)逐滴添加至酸化溶膠分散液中。添加後，在60℃下加熱溶液隔夜。反應後，藉由添加NaOH水溶液(5重量%)調節溶液pH值至中性條件。
將聚胺基甲酸酯分散液(4.0公克，10重量%，以商標名「NeoResin R960」購自DSM NeoResins Company)與含有羥基之丙烯酸系乳膠(2.0公克，10重量%，以商標名「VPLS2058」自Bayer Company獲得)混合。向溶液中依序添加聚異氰酸酯(以商標名「Bayhdur 2665」購自Bayer， 0.04公克，純)、PZ-2382(0.15公克，純)及經環氧基矽烷改質之奈米粒子(50莫耳%覆蓋率，2.0公克，10重量%)。攪拌最終溶液10分鐘。由此獲得最終分散溶液(35重量%固體)，隨後用14號邁耶棒塗覆於PC膜上。在110℃下固化所得塗料20分鐘。所得經塗佈PC膜展現「極佳」防霧效能(在暴露於50℃蒸氣時1分鐘後未出現霧)及良好光學性質(透光率高達90%)。

Claims (19)

  1. 一種防霧塗料組合物，其包含水性聚合分散液；交聯劑；及界面活性劑；其中該交聯劑為氮丙啶交聯劑，該氮丙啶交聯劑為乙氧基化烷基多(甲基)丙烯酸酯與烷基氮丙啶之反應產物；其中該經乾燥且固化之塗料組合物在浸泡於25℃水中1小時後8秒內不展現起霧。
  2. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該經乾燥且固化之塗料組合物包含至少40重量%選自以下之含有羧酸酯之聚合物：聚胺基甲酸酯聚合物、丙烯酸系聚合物或其混合物。
  3. 如請求項2之防霧塗料組合物，其中該含有羧酸酯之聚合物包含碳酸酯部分。
  4. 如請求項2之防霧塗料組合物，其中該界面活性劑不與該含有羧酸酯之聚合物反應。
  5. 如請求項1至4中任一項之防霧塗料組合物，其中該交聯劑為包含至少三個末端氮丙啶基之氮丙啶交聯劑。
  6. 如請求項4之防霧塗料組合物，其中該氮丙啶交聯劑包含環氧烷重複單元。
  7. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該交聯劑具有以下通式 其中R'為氫或C1-C4烷基；R''為氫或甲基，x、y及z獨立地為至少1；及M為二價連接基團。
  8. 如請求項7之防霧塗料組合物，其中該塗料組合物包含至少10重量%固體之氮丙啶交聯劑。
  9. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該界面活性劑為非離子型界面活性劑。
  10. 如請求項9之防霧塗料組合物，其中該界面活性劑包含聚環氧烷重複單元。
  11. 如請求項8之防霧塗料組合物，其中該界面活性劑進一步包含聚矽氧界面活性劑、離子型界面活性劑或其混合物。
  12. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該塗料組合物進一步包含聚環氧烷之酸或鹽。
  13. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該經乾燥且固化之塗料組合物包含至多40重量%之無機氧化物奈米粒子。
  14. 如請求項13之防霧塗料組合物，其中該等無機氧化物奈 米粒子包含二氧化矽、氧化鋁或其混合物。
  15. 如請求項14之防霧塗料組合物，其中該等奈米粒子包含矽烷表面處理，其包含水可分散基團。
  16. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該經乾燥且固化之塗料組合物在浸泡於50℃水中120小時或65℃水中120小時後在60秒內不展現起霧。
  17. 如請求項1之防霧塗料組合物，其中該經乾燥且固化之塗料組合物之透射率為至少90%。
  18. 一種物品，其包含基板及經乾燥且固化之如請求項1至17中任一項之防霧塗料組合物。
  19. 一種在基板之表面上提供防霧塗料之方法，該方法包括提供如請求項1之防霧塗料組合物；將該防霧塗料組合物塗覆於基板上，及乾燥且固化該防霧塗料組合物。
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