CN111621240A - 一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法 - Google Patents

一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111621240A
CN111621240A CN202010505630.XA CN202010505630A CN111621240A CN 111621240 A CN111621240 A CN 111621240A CN 202010505630 A CN202010505630 A CN 202010505630A CN 111621240 A CN111621240 A CN 111621240A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transparent
polymer brush
base film
hydrophilic polymer
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010505630.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111621240B (zh
Inventor
周峰
麻拴红
马正峰
蔡美荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Original Assignee
Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS filed Critical Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority to CN202010505630.XA priority Critical patent/CN111621240B/zh
Publication of CN111621240A publication Critical patent/CN111621240A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111621240B publication Critical patent/CN111621240B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/25—Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/255—Polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/16—Chemical modification with polymerisable compounds
    • C08J7/18—Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/24—Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/25—Plastics; Metallised plastics based on macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C08J2333/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08J2333/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2429/00—Presence of polyvinyl alcohol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
    • C09J2433/006—Presence of (meth)acrylic polymer in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2467/00—Presence of polyester
    • C09J2467/006—Presence of polyester in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2469/00—Presence of polycarbonate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2469/00—Presence of polycarbonate
    • C09J2469/006—Presence of polycarbonate in the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2475/00—Presence of polyurethane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2483/00—Presence of polysiloxane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2483/00—Presence of polysiloxane
    • C09J2483/006—Presence of polysiloxane in the substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

本发明提供了一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法，属于防雾材料技术领域。本发明所述聚合物刷修饰的透明防雾贴片，包括透明高分子基膜、位于透明高分子基膜一侧的亲水聚合物刷层和位于透明高分子基膜另一侧的有机粘结剂层；所述亲水聚合物刷层通过光引发的方式接枝生长在透明高分子基膜表面。在本发明中，亲水聚合物刷层通过光引发表面自由基聚合产生，亲水性聚合物刷层与透明高分子基膜通过共价键的方式连接，其结合强度高，能够避免水化作用下亲水聚合物的流失导致的防雾性能下降问题；接枝的亲水性聚合物刷链段能够快速吸收水雾并水化并形成透明水膜，产生防雾效果，且亲水聚合物刷层具有优异的机械耐磨性。

Description

一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法
技术领域
本发明涉及防雾材料技术领域，特别涉及一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法。
背景技术
透明光学物件表面，如眼镜片、医用眼罩、浴室镜面、面罩、汽车玻璃、医疗器械内镜在日常使用过程中，由于温差原因，气体很容易在物件表面凝结成小水珠，进而发生起雾现象，遮挡观察视线，对其正常使用造成严重影响。
针对上述起雾现象，国内外已有关于防雾产品的研究并投入使用。例如，防雾液依靠溶剂的快速挥发促使活性分子或聚合物在物件表面形成亲水性组装膜，从而达到防雾效果，但其存在耐磨性、防雾长效稳定性极差的缺点；再如，防雾涂层是一种通过物理或化学镀膜手段在光学器件表面形成的涂层，其耐磨性、防雾长效稳定性好，但用户不能自行去除和更换，使用便捷性差。
基于柔性基膜的防雾贴片具有使用便捷性好的优点，如专利CN201320061221.0提供了一种用于游泳镜上的防雾贴膜、CN201711288812.0提供了一种基于防雾涂料的防雾贴膜，但这些贴膜的防雾层是通过物理涂刷的方式附着在基膜表面的，其与基膜的结合强度差，导致其长效防雾性能以及水化状态下机械耐磨性仍然不佳。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法。本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片具有良好的长效防雾性能和机械耐磨性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片，包括透明高分子基膜、位于透明高分子基膜一侧的亲水聚合物刷层和位于透明高分子基膜另一侧的有机粘结剂层；所述亲水聚合物刷层通过光引发的方式接枝生长在透明高分子基膜表面。
优选的，所述透明高分子基膜的材质为PET、PC、PMMA和透明硅橡胶中的一种；
所述接枝亲水性聚合物刷层的单体为丙烯酸和丙烯酸衍生物中的一种或多种。
优选的，所述丙烯酸衍生物为2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和甲基丙烯酸酯羧基甜菜碱中的一种或几种。
优选的，所述有机粘结剂为聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛和有机硅树脂中的一种或几种。
优选的，所述透明高分子基膜的厚度为0.1～2mm，所述有机粘结剂层的厚度为0.02～0.2mm，所述亲水聚合物刷层的厚度为5～200nm。
本发明提供了上述聚合物刷修饰的透明防雾贴片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将透明高分子基膜的一侧表面置于光引发剂溶液中浸泡，得到一侧表面修饰有光引发剂的透明高分子基膜；
(2)将透明高分子基膜修饰有光引发剂的一侧表面置于亲水单体水溶液中，在紫外光下进行表面光引发自由基接枝聚合反应，在透明高分子基膜的一侧表面修饰亲水性聚合物刷层；
(3)将所述一侧表面修饰有亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜的另一侧涂覆有机粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
优选的，所述光引发剂为二苯甲酮、(1-羟基环己基)-苯基甲酮和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种；
所述光引发剂溶液中的溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮和丁酮中的一种或两种；
所述光引发剂溶液的质量浓度为1～15％；
所述浸泡的时间为10min～3h。
优选的，所述亲水单体水溶液的质量浓度为1～15％。
优选的，所述紫外光由紫外灯提供，所述紫外灯的功率为5～200mW，所述光引发自由基接枝聚合反应的时间为5min～2h。
本发明提供了一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片，包括透明高分子基膜、位于透明高分子基膜一侧的亲水聚合物刷层和位于透明高分子基膜另一侧的有机粘结剂层；所述亲水聚合物刷层通过光引发的方式接枝生长在透明高分子基膜表面。在本发明中，亲水性聚合物刷层与透明高分子基膜之间通过共价键的方式连接，其结合强度高，能够避免水化作用下亲水聚合物的流失导致的防雾性能下降；表面接枝的亲水性聚合物刷链段能够在高分子基膜表面使水雾快速水化并形成透明水膜，提高防雾效果，且聚合物刷层也具有优异的机械耐磨性。本发明聚合物刷修饰的透明防雾贴片中，有机粘结剂能够将透明高分子基膜粘贴于透明光学物件表面，便携易于操作。实施例结果表明，本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片在防雾性能测试中，能保持5h不起雾，透光率达到90％；修饰有亲水性聚合物的高分子基膜在3600个械耐磨性能测试循环中，摩擦系数始终维持稳定，说明其具有良好的耐磨性能。
进一步的，透明高分子基膜的材质为PET、PC、PMMA和透明硅橡胶中的一种，自身具有良好的柔性，能够适用于弯曲物件表面。
本发明提供了一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片的制备方法，此法操作简单，易于实现工业化大批量生产。
附图说明
图1为本发明聚合物刷修饰的透明防雾贴片制备方法的流程图；
图2为实施例3中PET基透明防雾贴片和空白PET基膜在不同时间下的防雾测试实物图；
图3为实施例3中PET基透明防雾贴片和空白PET基膜的机械耐磨性能测试曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片，包括透明高分子基膜、位于透明高分子基膜一侧的亲水聚合物刷层和位于透明高分子基膜另一侧的有机粘结剂层；所述亲水聚合物刷层通过光引发的方式接枝生长在透明高分子基膜表面。
本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片包括透明高分子基膜。在本发明中，所述透明高分子基膜的材质优选为PET、PC、PMMA和透明硅橡胶中的一种，所述透明高分子基膜的厚度优选为0.1～3mm，更优选为0.5～2mm。本发明对所述高分子基膜的尺寸大小没有特殊的要求，根据透明光学物件的表面形状大小对其尺寸进行相应设计即可。
本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片包括位于透明高分子基膜一侧的亲水聚合物刷层，所述亲水聚合物刷层通过光引发的方式接枝生长在透明高分子基膜表面。在本发明中，所述亲水聚合物刷层的厚度优选为5～200nm，更优选为50～100nm。在本发明中，所述接枝亲水性聚合物刷所用的单体优选为丙烯酸和丙烯酸衍生物中的一种或多种，所述丙烯酸的衍生物优选为2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和甲基丙烯酸酯羧基甜菜碱中的一种或几种。在本发明中，所述接枝亲水性聚合物刷所选用的单体具有乙烯基结构，其聚合形成的亲水性聚合物链与高分子基膜表面通过共价键牢固地结合在一起。在本发明中，亲水聚合物刷层能够将水接触角降低至14～17.5°，使水雾快速水化并形成透明水膜，起到防雾功能，且聚合物刷层也具有优异的机械耐磨性。
本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片包括位于透明高分子基膜另一侧的有机粘结剂层，所述有机粘结剂层的厚度优选为0.02～0.2mm，更优选为0.05～0.1mm。在本发明中，所述粘结剂优选为聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛和有机硅树脂中的一种或几种。
本发明提供了上述聚合物刷修饰的透明防雾贴片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将透明高分子基膜的一侧表面置于光引发剂溶液中浸泡，得到一侧表面修饰有光引发剂的透明高分子基膜；
(2)将透明高分子基膜修饰有光引发剂的一侧表面置于亲水单体水溶液中，在紫外光下进行表面光引发自由基接枝聚合反应，在透明高分子基膜的一侧表面修饰亲水性聚合物刷层；
(3)将所述一侧表面修饰有亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜的另一侧涂覆有机粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
本发明将透明高分子基膜的一侧表面置于光引发剂溶液中浸泡，得到一侧表面修饰有光引发剂的透明高分子基膜。在本发明中，所述光引发剂优选为二苯甲酮、(1-羟基环己基)-苯基甲酮(简称IRGACURE 184)和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(简称IRGACURE 819)中的一种或几种，所述光引发剂溶液的溶剂优选为乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮和丁酮中的一种或两种。在本发明中，所述光引发剂溶液的质量浓度优选为1～15％，更优选为5～10％；所述浸泡的温度优选为室温，时间优选为10min～3h，更优选为1～2h。在浸泡时，有机溶剂对高分子基膜进行溶胀，进而导致光引发剂进入到高分子基膜亚表面。所述浸泡后，本发明将透明高分子基膜取出并在避光的条件下进行自然干燥。
得到一侧表面修饰有光引发剂的透明高分子基膜后，本发明将透明高分子基膜修饰有光引发剂的一侧表面置于亲水单体水溶液中，在紫外光下进行表面光引发自由基接枝聚合反应，在透明高分子基膜的一侧表面修饰亲水性聚合物刷层。在本发明中，所述亲水单体水溶液的质量浓度优选为1～15％，更优选为5～10％。在本发明中，所述光引发自由基接枝聚合反应在紫外灯照射下进行，所述紫外灯的功率优选为5～200mW，更优选为50～150mW；在本发明中，所述光引发自由基接枝聚合反应的温度优选为室温，反应时间优选为5min～2h，更优选为0.5～1h；聚合完成后，依此用去离子水和乙醇冲洗，在空气中自然干燥。
得到一侧表面修饰有亲水性聚合物刷的透明高分子基膜后，本发明将所述一侧表面修饰有亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜的另一侧涂覆有机粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。本发明对所述涂覆的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的涂覆粘结剂的方式即可。
本发明所述聚合物刷修饰的透明防雾贴片制备方法的流程图如图1所示。图1中(i)表示一侧表面修饰有光引发剂的透明高分子基膜，(ii)表示一侧表面修饰有亲水性聚合物刷的透明高分子基膜，(iii)表示聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
下面结合实施例对本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)以质量份数计，称取光引发剂IRGACURE 8192.5份，异丙醇97.5份，配制质量分数为2.5％的光引发剂溶液；将厚度为0.5mm的PC基膜上表面浸泡于光引发剂溶液中20min后，取出并避光干燥，得到上表面修饰有光引发剂的PET基膜。
(2)以质量份数计，称取5份甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)、95份去离子水，配制质量分数为5％的单体水溶液；将修饰有光引发剂的PC基膜上表面浸泡于单体水溶液中，在功率为20mW的紫外灯辐照下进行表面引发自由接枝聚合30min，得到上表面修饰有PSBMA亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜。
(3)在修饰有PSBMA亲水性聚合物刷层的PC基膜下表面涂覆0.1mm的有机硅树脂粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
所述上表面、下表面为相对概念。
实施例2
(1)以质量份数计，称取光引发剂IRGACURE 184为5份，乙醇95份，配制质量分数为5％的光引发剂溶液；将厚度为0.5mm的Sylgard 184型号透明有机硅橡胶基膜上表面浸泡于光引发剂溶液中30min后，取出并避光干燥，得到上表面修饰有光引发剂的Sylgard 184型号透明有机硅橡胶基膜。
(2)以质量分数计，称取5份甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐(SPMK)、95份去离子水，配制质量分数为5％的单体水溶液；将修饰有光引发剂的Sylgard 184型号透明有机硅橡胶基膜的上表面浸泡于上述单体水溶液中，在功率为100mW的紫外灯辐照下进行表面引发自由接枝聚合10min，得到上表面修饰有PSBMA亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜。
(3)在修饰有PSPMK亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜的下表面涂覆0.2mm有机硅树脂粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
所述上表面、下表面为相对概念。
实施例3
(1)以质量份数计，称取光引发剂IRGACURE 819为5份，丁酮和乙醇混合物95份(其中丁酮80份、乙醇15份)，配置质量分数为5％的光引发剂溶液；将厚度为0.5mmPET基膜上表面浸泡于光引发剂溶液中2h后，取出并避光干燥，得到上表面修饰有引发剂的PET基膜。
(2)以质量份数计，称取10份2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)、90份去离子水，配制质量分数为10％的单体水溶液；将修饰有引发剂的PET基膜上表面浸泡于上述单体水溶液中，在功率为100mW的紫外灯辐照下进行表面引发自由接枝聚合10min，得到上表面修饰有PMPC亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜；
(3)在上表面修饰有PMPC亲水性聚合物刷层的PET基膜的下表面上涂覆0.1mm聚氨酯粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
所述上表面、下表面为相对概念。
测试例1
对实施例1～3中制备得到的透明防雾贴片的接触角进行测试。使用接触角测量仪测定防雾贴片上表面(即亲水聚合物刷层一面)的水滴的接触角，水滴体积为5μL，每个点测试5次，取平均值，测试结果如表1所示。
表1实施例1～3所得透明防雾贴片的水滴接触角
Figure BDA0002526432580000071
由表1可知修饰了亲水性聚合物刷层的防雾贴片上表面具有很好的亲水性。
测试例2
按照《GB/T31726-2015》对实施例3所得PET基透明防雾贴片的防雾性能进行评价，将PET基透明防雾贴片上表面(即亲水性聚合物刷层一面)置于60℃热水正上方5cm处，分别于30s、30min、2h和5h时，观察贴片上表面的起雾程度和采用紫外可见分光光度计测试其透光率，结果如表2和图2所示。
表2实施例3所得透明防雾贴片的防雾性能
Figure BDA0002526432580000081
由表2可以看出，本发明提供的透明防雾贴片相较于空白基膜，具有良好的防雾性能。
图2为不同测试时间下PET基透明防雾贴片(左侧)和空白PET基膜(右侧)的防雾效果实物图，空白PET基膜表面一接触水蒸气就出现了起雾现象，变得完全不透光，随着测试时间的延长，基膜表面出现了水滴凝结现象，且凝结液滴尺寸逐渐变大；而修饰了亲水性聚合物刷层的PET基透明防雾贴片上表面在水蒸气上方放置5h后，仍然保持较高透明度，无起雾现象出现，说明本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片具有长效防雾的优异效果。
测试例3
对实施例3中制备得到的PET基透明防雾贴片上表面亲水聚合物刷层的机械耐磨性能进行评价。使用CSM摩擦试验机，润滑剂为去离子水，载荷为1N，对偶为直径6mm的PDMS硅橡胶球，测试周期为3600个循环，测试结果如图3所示。
由图3可以看出，空白的PET基膜表面呈现出较高的摩擦系数(约为1.15)，修饰了亲水性聚合物刷层的PET基透明防雾贴片上表面摩擦系数可降至0.06左右，且在3600个测试循环中，摩擦系数始终维持稳定的状态，表明本发明提供的聚合物刷修饰的透明防雾贴片具有优异的机械耐磨性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片，包括透明高分子基膜、位于透明高分子基膜一侧的亲水聚合物刷层和位于透明高分子基膜另一侧的有机粘结剂层；所述亲水聚合物刷层通过光引发的方式接枝生长在透明高分子基膜表面。
2.根据权利要求1所述的透明防雾贴片，其特征在于，所述透明高分子基膜的材质为PET、PC、PMMA和透明硅橡胶中的一种；
所述接枝亲水性聚合物刷层的单体为丙烯酸和丙烯酸衍生物中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的透明防雾贴片，其特征在于，所述丙烯酸衍生物为2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、甲基丙烯酸3-磺酸丙酯钾盐、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和甲基丙烯酸酯羧基甜菜碱中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的透明防雾贴片，其特征在于，所述有机粘结剂为聚氨酯、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩丁醛和有机硅树脂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的透明防雾贴片，其特征在于，所述透明高分子基膜的厚度为0.1～2mm，所述有机粘结剂层的厚度为0.02～0.2mm，所述亲水聚合物刷层的厚度为5～200nm。
6.权利要求1～5任意一项所述聚合物刷修饰的透明防雾贴片的制备方法，包括以下步骤：
(1)将透明高分子基膜的一侧表面置于光引发剂溶液中浸泡，得到一侧表面修饰有光引发剂的透明高分子基膜；
(2)将透明高分子基膜修饰有光引发剂的一侧表面置于亲水单体水溶液中，在紫外光下进行表面光引发自由基接枝聚合反应，在透明高分子基膜的一侧表面修饰亲水性聚合物刷层；
(3)将所述一侧表面修饰有亲水性聚合物刷层的透明高分子基膜的另一侧涂覆有机粘结剂，得到聚合物刷修饰的透明防雾贴片。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂为二苯甲酮、(1-羟基环己基)-苯基甲酮和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种；
所述光引发剂溶液中的溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮和丁酮中的一种或两种；
所述光引发剂溶液的质量浓度为1～15％；
所述浸泡的时间为10min～3h。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述亲水单体水溶液的质量浓度为1～15％。
9.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述紫外光由紫外灯提供，所述紫外灯的功率为5～200mW，所述光引发自由基接枝聚合反应的时间为5min～2h。
CN202010505630.XA 2020-06-05 2020-06-05 一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法 Active CN111621240B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010505630.XA CN111621240B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010505630.XA CN111621240B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111621240A true CN111621240A (zh) 2020-09-04
CN111621240B CN111621240B (zh) 2021-03-16

Family

ID=72258259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010505630.XA Active CN111621240B (zh) 2020-06-05 2020-06-05 一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111621240B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113861485A (zh) * 2021-10-08 2021-12-31 浙江大学 一种与高分子材料表面形成互穿网络结构的亲水润滑涂层及其制备方法
CN114292541A (zh) * 2021-12-23 2022-04-08 南通纳尔材料科技有限公司 一种光学透明抗污耐刮擦保护膜组合物
CN114716719A (zh) * 2022-03-10 2022-07-08 大连理工大学 一种使用聚合物链在水溶液中对聚酯材料进行表面修饰的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3139341A1 (fr) * 2022-09-02 2024-03-08 Decathlon Procédé de fonctionnalisation d’une surface d’un substrat optique en vue de lui conférer des propriétés antibuée

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1334282A (zh) * 2001-08-24 2002-02-06 清华大学 用紫外光表面接枝法制备柔性高吸水性材料的方法
CN1370795A (zh) * 2001-02-26 2002-09-25 四川大学 一种预辐照接枝技术制备聚乙烯防雾薄膜的方法
WO2013031738A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 日本板硝子株式会社 防曇膜及び防曇膜被覆物品

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1370795A (zh) * 2001-02-26 2002-09-25 四川大学 一种预辐照接枝技术制备聚乙烯防雾薄膜的方法
CN1334282A (zh) * 2001-08-24 2002-02-06 清华大学 用紫外光表面接枝法制备柔性高吸水性材料的方法
WO2013031738A1 (ja) * 2011-08-29 2013-03-07 日本板硝子株式会社 防曇膜及び防曇膜被覆物品

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113861485A (zh) * 2021-10-08 2021-12-31 浙江大学 一种与高分子材料表面形成互穿网络结构的亲水润滑涂层及其制备方法
CN113861485B (zh) * 2021-10-08 2022-11-29 浙江大学 一种与高分子材料表面形成互穿网络结构的亲水润滑涂层及其制备方法
CN114292541A (zh) * 2021-12-23 2022-04-08 南通纳尔材料科技有限公司 一种光学透明抗污耐刮擦保护膜组合物
CN114716719A (zh) * 2022-03-10 2022-07-08 大连理工大学 一种使用聚合物链在水溶液中对聚酯材料进行表面修饰的方法
CN114716719B (zh) * 2022-03-10 2023-09-01 大连理工大学 一种使用聚合物链在水溶液中对聚酯材料进行表面修饰的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111621240B (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111621240B (zh) 一种聚合物刷修饰的透明防雾贴片及其制备方法
EP1153964B1 (en) Surface-treated optical article of plastics material and method of surface treatment
KR102356985B1 (ko) 눈부심 방지 uv 경화성 코팅 조성물, 이의 적용 방법 및 이로 코팅된 기판
CN108473811B (zh) 包含官能化二氧化硅纳米粒子和多官能(甲基)丙烯酸酯单体的防雾涂料组合物
CN108504150B (zh) 一种基于两性离子聚电解质共聚物的防雾涂层及其制备方法
TWI664251B (zh) Uv可固化塗料組合物，其塗佈方法及經其塗覆的基材
CN111499811B (zh) 一种耐磨防雾树脂及其制备方法以及一种防雾涂层
CN106398554A (zh) 一种紫外光固化压敏胶及其制备方法
JP5011601B2 (ja) ポリマーおよびそれを用いた眼用レンズ
CN103748504B (zh) 低含水性软质眼用透镜及其制备方法
CN110437727B (zh) 一种基于n-羟乙基丙烯酰胺的抗菌/防雾涂层及其制备方法
CN111303717A (zh) 一种光引发交联的防雾涂层的制备方法
Xu et al. UV curable stimuli-responsive coatings with antifogging and oil-repellent performances
TWI678349B (zh) 抗反射塗覆物件及其製造方法
JPH01197570A (ja) 低屈折率ハードコート剤
Zhang et al. A general tape-coating strategy to construct multifunctional superhydrophobic surfaces with self-adhesion, self-healing, and conductivity on various substrates
JP5332569B2 (ja) 医療用材料
JP2008040474A (ja) 有機系反射防止層を有する物品の製造方法
Liu et al. An eco-friendly and durable anti-fogging coating based on sulfobetaines and silicones
KR20220139560A (ko) 투명 하드코팅막 제조용 조성물 및 투명 하드코팅막과 그 제조방법
Wang et al. Imparting antifouling properties of silicone hydrogels by grafting poly (ethylene glycol) methyl ether acrylate initiated by UV light
KR950014730B1 (ko) 자외선 경화형 방무제 조성물과 방무성 피막 제조방법
JP5724251B2 (ja) 積層体、成形品、眼鏡製品、および防護製品、並びに積層体の着色方法および成形品の製造方法
CN204694872U (zh) 采用多巴胺作为树脂镜片表面粘接层制作的防雾镜片
CN114525050A (zh) 疏水防雾涂料、其制备方法及防雾制品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant