带有亲水涂层的窗格玻璃制造技术

本发明专利技术涉及带有亲水涂层的窗格玻璃，至少包括：基板(1)和至少包含聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮和流平剂的亲水层(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有亲水层的窗格玻璃本专利技术涉及带有亲水层的窗格玻璃(windowpane)，其制造方法，及其应用。当窗用玻璃(glazing)上出现凝结时，透过车辆窗格玻璃的能见度会被削弱。常见的避免或消除起雾的解决方法是增加通风或者使用可加热的窗格玻璃。为了保护电动汽车的电池充电，优选被动的解决方案。US2004/0137155A1公开了一种在基板上建立涂层以抵消水在基板上的凝结的方法。该涂层由聚氨酯制成。该涂层的有效性受到聚氨酯吸水能力的限制。该涂层饱和后，削弱基板能见度的水滴可在表面上形成。WO2009/101296A1同样公开了一种在基板上建立聚氨酯涂层的方法。为了防止聚氨酯饱和后水滴的形成，涂层包含有表面活性剂。该表面活性剂导致在涂层表面上形成水膜。在低环境温度下，该水膜可能冻结并削弱通过基板的能见度。本专利技术的目的是提供带有亲水层的窗格玻璃，其吸水能力相比纯聚氨酯增加并且防止涂层表面上水的冻结。本专利技术的目的还在于提供制造带有亲水层的窗格玻璃的方法。本专利技术的目的是根据本专利技术，通过独立权利要求1的带有亲水层的窗格玻璃来实现的。优选的实施方案呈现于从属权利要求。根据本专利技术的带有亲水层的窗格玻璃至少包括如下特征：-基板和-至少包含聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮和流平剂的亲水层。聚氨酯是由多元醇与具有至少两个异氰酸酯基团的异氰酸酯化合物加聚反应产生的合成材料。聚氨酯的性能可以通过异氰酸酯化合物和多元醇组分的选择来预先确定。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述聚氨酯获自至少一种脂肪族二异氰酸酯，特别优选1,6-己二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯的低聚物、或1,6-己二异氰酸酯的均聚物。其优点在于良好的对紫外辐射耐受性和聚氨酯层的稳定性。根据本专利技术的聚氨酯进一步优选获自至少一种聚亚烷基二醇，特别优选聚乙二醇。聚乙二醇的平均分子量优选为从180g/mol至630g/mol，特别优选从190g/mol至320g/mol。这对于涂层吸湿的能力、涂层的稳定性和挠性(flexibility)、以及聚乙二醇的溶解度是特别有利的。可选地，所述聚氨酯优选获自至少一种聚醚多元醇，特别优选聚丙烯醚多元醇，非常特别优选三官能聚丙烯醚多元醇。聚丙烯醚多元醇的平均分子量优选为从200g/mol至600g/mol，特别优选从350g/mol至500g/mol。所述聚氨酯特别优选获自至少一种聚丙烯醚多元醇和聚乙二醇的混合物，例如聚丙烯醚多元醇与聚乙二醇重量比为2:1至1:2。在另一个优选实施方案中，所述聚氨酯至少获自1,4-丁二醇或获自聚乙二醇和1,4-丁二醇。聚乙二醇与1,4-丁二醇的重量比优选从1:2至2:1。在一个优选实施方案中，所述聚氨酯至少获自聚乙二醇、聚丙烯醚多元醇和/或1,4-丁二醇。根据本专利技术的聚氨酯具有多孔结构。因此，聚氨酯基体能够吸湿，特别是由于亲水性多元醇组分的使用，例如聚乙二醇。湿气从周围大气中吸入。因此，有利地避免了在低温下凝结水的形成。聚乙烯吡咯烷酮是吸湿性聚合物，其可以吸收高达自身质量40％的水。所述聚乙烯吡咯烷酮优选包埋在聚氨酯基体中。所述聚乙烯吡咯烷酮可与聚氨酯共价或吸附性结合。本专利技术的优点源自于聚氨酯基体中的吸湿性聚乙烯吡咯烷酮。因此，相比纯聚氨酯，所述涂层能够吸收大量的湿气。此外，湿气被更快地吸收。所以，与没有聚乙烯吡咯烷酮的层相比，可以在更长的时间周期里防止低温下窗格玻璃上水滴的凝结以及窗格玻璃上湿气的冻结。所述聚乙烯吡咯烷酮优选具有的重均分子量为MW＝0.8×106g/mol-2.2×106g/mol，特别优选MW＝1.1×106g/mol-1.8×106g/mol，并且数均分子量优选为Mn＝200×103g/mol-400×103g/mol，特别优选Mn＝250×103g/mol-375×103g/mol。除了聚乙烯吡咯烷酮，所述亲水层还可包含一种或多种其他吸湿性聚合物，例如，聚乙烯基吡啶、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、或聚丙烯醛。聚乙烯吡咯烷酮和其他聚合物的共聚物也可以使用。交联改性的聚乙烯吡咯烷酮也可以使用。所述流平剂导致亲水层在基板上的均匀分布。流平剂引起溶液的表面张力减小，而亲水层通过所述溶液施加在基板上，因此，导致对基板更好的润湿。此外，在通过溶液干燥形成亲水层时，空间受限对流区(贝纳尔德效应)的发展被阻止。这对于亲水层光滑表面的发展是特别有利的。所述流平剂优选包埋在聚氨酯基体中。所述流平剂优选包含至少一种聚(有机)硅氧烷。适宜的流平剂是，例如，和特别优选地，所述流平剂至少包含聚二甲基硅氧烷。所述聚二甲基硅氧烷可以是聚酯改性或聚醚改性的。相当特别优选地，所述流平剂至少包含聚酯改性的羟基官能聚二甲基硅氧烷。这对于增加亲水层的表面光滑度特别有利。此外，亲水层的耐溶剂性和耐划性(scratchresistance)增加，受污垢的影响减少。由于通过羟基基团的官能化，所述聚二甲基硅氧烷可与聚氨酯共价结合。适宜的聚酯改性的羟基官能聚二甲基硅氧烷是，例如，在可选的优选实施方案中，所述流平剂包含至少一种聚丙烯酸酯。由此也获得了特别良好的结果。适宜的流平剂是，例如，和可选地，所述流平剂可至少包含二氧化硅，优选二氧化硅纳米颗粒。适宜的流平剂是，例如，所述亲水层优选至少包含75wt％至99wt％的聚氨酯，1wt％至15wt％的聚乙烯吡咯烷酮，和0.01wt％至3wt％的流平剂。特别优选地，所述亲水层至少包含80wt％至95wt％的聚氨酯，5wt％至12wt％的聚乙烯吡咯烷酮，和0.05wt％至0.5wt％的流平剂。这对于涂层的稳定性和挠性及其吸湿能力是特别有利的。非常特别优选地，所述亲水层至少包含85wt％至92wt％的聚氨酯，8wt％至11wt％的聚乙烯吡咯烷酮，和0.08wt％至0.2wt％的流平剂。由此对于涂层的稳定性和挠性及其吸湿能力可以实现特别好的结果。所述亲水层具有0.1μm至250μm的层厚，优选1μm至100μm，特别优选3μm至50μm，并且，相当特别优选5μm至40μm，尤其是30μm至40μm。这对于均匀涂层的发展和涂层吸湿能力是特别有利的。所述基板优选包括玻璃，特别优选平板玻璃、浮法玻璃、石英玻璃、硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃。在可选的优选实施方案中，所述基板包括聚合物，特别优选聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、和/或它们的混合物。在本专利技术的一个有利的实施方案中，所述亲水层通过粘合促进剂与基板相结合。所述粘合促进剂优选包含至少一种硅烷。在硅烷中，硅原子被至少一个烷基链所取代。所述烷基链包含至少一种官能基团，例如，羟基基团、羧基基团、或氨基基团。所述官能基团导致硅烷与聚氨酯基体的结合。所述硅原子可进一步被一个或多个羟基基团、烷氧基基团、或卤素(halogenides)所取代，其导致硅烷与基板表面的结合。硅烷与聚氨酯的结合以及硅烷与基板的结合可以是共价的或静电的，例如，通过氢桥键。所述粘合促进剂特别的优点在于亲水层与基板持久稳定的结合。特别优选地，所述粘合促进剂包含氨基官能硅烷，例如，(3-氨基丙基)硅烷三醇。(3-氨基丙基)硅烷三醇通过羟基基团与基板表面共价结合。(3-氨基丙基)硅烷三醇的氨基基团可与聚氨酯的游离异氰酸酯基团反应，生成硅烷与聚氨酯基体的共价键。本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有亲水涂层的窗格玻璃，至少包括：?基板(1)和?至少包含聚氨酯、聚乙烯吡咯烷酮和流平剂的亲水层(2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.23 EP 11178449.21.带有亲水层的窗格玻璃，至少包括：-基板(1)和-至少包含85wt％至92wt％的聚氨酯、8wt％至11wt％的聚乙烯吡咯烷酮和0.08wt％至0.2wt％的流平剂的亲水层(2)，其中所述聚氨酯获自平均分子量为从190g/mol至320g/mol的聚乙二醇、聚醚多元醇和/或1,4-丁二醇。2.根据权利要求1的窗格玻璃，其中所述流平剂至少包括聚二甲基硅氧烷。3.根据权利要求1或2的窗格玻璃，其中所述聚乙烯吡咯烷酮和流平剂被包埋在聚氨酯中。4.根据权利要求1或2的窗格玻璃，其中所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为从1.1×106g/mol至1.8×106g/mol。5.根据权利要求1或2的窗格玻璃，其中所述亲水层(2)具有0.1μm至250μm的层厚。6.根据权利要求1或2的窗格玻璃，其中所述亲水层(2)通过粘合促进剂(3)与基板(1)结合。7.根据权利要求1的窗格玻璃，其中所述流平剂包括聚酯改性的聚二甲基硅氧烷。8.根据权利要求1的窗格玻璃，其中所述流平剂包括聚酯改性的羟基官能聚二甲基硅氧烷。9.根据权利要求5的窗格玻璃，其中所述亲水层(2)具有1μm至100μm的层厚。10.根据权利要求5的窗格玻璃，其中所述亲水层(2)具有3μm至50μm的层厚。11.根据权利要求6的窗格玻璃，其中所述粘合促进剂(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：JL·阿拉诺，A·阿诺，K·许达，F·福蒂，M·奥蒙，S·雅梅，W·克瓦尔，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：
国别省市：