Гибкий смотровой щиток, обладающий антизапотевающими свойствами, и композиции покрытия, препятствующего запотеванию

Гибкий смотровой щиток, обладающий антизапотевающими свойствами, и композиции покрытия, препятствующего запотеванию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее описание относится к смотровым щиткам, обладающим антизапотевающими свойствами, и к композициям покрытия, препятствующего запотеванию, в частности, к смотровому щитку, обладающему антизапотевающими свойствами, и к композициям покрытия, препятствующего запотеванию, с использованием комбинации различных полимеров.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Композиции, препятствующие запотеванию и смотровые щитки, содержащие композиции, препятствующие запотеванию, известны в данной области техники. Например, для обеспечения антизапотевающего эффекта использовали композиции полиуретановых покрытий, обладающие гидрофильными свойствами. Однако гидрофильные полиуретаны часто являются мягкими и липкими, что приводит к нежелательному прилипанию слоя покрытия, препятствующего запотеванию, к различным поверхностям. Такая липкость может привести к отслаиванию наносимого слоя покрытия от субстрата во время нанесения покрытия, сборки или фактического использования гибкого смотрового щитка из композиционного материала. Кроме того, такие характеристики, как прозрачность, дымчатость, твердость, стойкость к царапинам, традиционно подвержены отрицательному влиянию при осуществлении попыток преодолеть недостатки применения исключительно гидрофильных полиуретанов.

[0001] Следовательно, все еще необходимы новые композиционные материалы для смотровых щитков, обладающие антизапотевающими свойствами, которые не отслаиваются и обладают хорошей твердостью и превосходной прозрачностью.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты реализации показаны в качестве примеров и не ограничены сопроводительными фигурами.

На ФИГ. 1 показано изображение поперечного сечения смотрового щитка из композиционного материала согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На ФИГ. 2 показано изображение поперечного сечения смотрового щитка из композиционного материала согласно другому варианту реализации настоящего изобретения.

Специалисту в данной области техники понятно, что элементы на фигурах изображены для простоты и ясности и не обязательно показаны в масштабе. Например, размеры некоторых элементов на фигурах могут быть преувеличены по сравнению с другими элементами для улучшения понимания вариантов реализации настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО(ЫХ) ВАРИАНТА(ОВ) РЕАЛИЗАЦИИ

Следующее описание в сочетании с фигурами предложено для помощи в понимании идей настоящего изобретения, изложенных в настоящем документе. Следующее обсуждение будет сосредоточено на конкретных воплощениях и вариантах реализации этих идей. Такое акцентирование внимания предложено для помощи в описании идей изобретения, и не должно рассматриваться как ограничение объема или применимости указанных идей. При этом могут быть использованы другие варианты реализации, основанные на идеях, изложенных в настоящей заявке.

Термины «содержит», «содержащий», «включает», «включающий», «имеет», «имеющий» и любые их варианты рассматривают как охватывающие неисключающее указание. Например, способ, изделие или устройство, включающие ряд признаков, не обязательно ограничены только указанными признаками, но могут также включать другие признаки, не указанные явно или присущие данному способу, изделию или устройству. Кроме того, если явно не указано обратное, «или» относится к «включающему или», а не к «исключающему или». Например, условию A или B удовлетворяет любая из следующих ситуаций: A истинно (или присутствует) и B ложно (или отсутствует), A ложно (или отсутствует) и B истинно (или присутствует), и оба одновременно A и B истинны (или присутствуют).

Также, использование единственного числа применяется для описания элементов и компонентов согласно настоящему описанию. Это делают скорее для простоты и для придания общего смысла объему настоящего изобретения. Такое описание следует читать как включающий один, по меньшей мере один, или единственное число, также включая множественное число, или наоборот, если явно не указано иное. Например, если в настоящей заявке описан единственный объект, вместо единственного объекта можно использовать более одного объекта. Аналогично, если в настоящей заявке описано более одного объекта, указанные более одного объекта можно заменить единственным объектом.

Если не указано иное, все технические и научные термины, применяемые в настоящей заявке, имеют те же значения, в которых они обычно используются средними специалистами в той области техники, к которой относится настоящее изобретение. Материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не должны являться ограничивающими. В случаях, не описанных в настоящей заявке, многие подробности, относящиеся к конкретным материалам и действиям по обработке, являются общеизвестными и могут быть найдены в руководствах и других источниках, относящихся к области прозрачных антизапотевающих композиционных материалов.

Далее в описании описаны антизапотевающие композиции и композиционные материалы, содержащие антизапотевающие композиции, причем антизапотевающие композиции содержат новую комбинацию по меньшей мере трех различных полимеров, что, как неожиданно обнаружили авторы настоящего изобретения, приводит к синергическому улучшению различных характеристик, включая антизапотевающие свойства, механическую прочность, адгезию и прозрачность. Композиционные материалы могут быть особенно подходящими для таких применений, как смотровые щитки, окна и т.п.Идеи изобретения более понятны при рассмотрении вариантов реализации, описанных ниже, которые иллюстрируют, но не ограничивают объем настоящего изобретения.

Один из вариантов реализации настоящего изобретения относится к композиционному материалу 10, включающему слой субстрата 20 и антизапотевающий слой 50, как показано на ФИГ. 1. Антизапотевающий слой 50 может быть расположен, непосредственно примыкая к слою субстрата 20. Согласно другим вариантам реализации, которые будут более подробно обсуждены ниже, композиционный материал может содержать дополнительные слои, расположенные между слоем субстрата 20 и антизапотевающим слоем 50, и другие слои, расположенные над или под слоем субстрата 20 и антизапотевающим слоем 50. В общем, антизапотевающий слой 50 будет представлять собой внешний слой композиционного материала и подвергаться воздействию окружающей среды, антизапотевающий слой будет расположен на композиционном материале таким образом, чтобы соответствовать лицу человека-пользователя. Например, одной из форм композиционного материала, как подробнее обсуждается ниже, является модель смотрового щитка, и антизапотевающий слой может быть расположен с внутренней стороны слоистого композиционного материала, так чтобы соответствовать лицу пользователя.

Один конкретный пример композиционного материала, содержащего дополнительные слои, показан на ФИГ. 2. Композиционный материал 100 может содержать слой субстрата 200; первый адгезивный слой 201; первый прозрачный слой 220; второй адгезивный слой 230; второй прозрачный слой 240; и антизапотевающий слой 250. Каждый из вышеуказанных слоев может находиться в непосредственном контакте с любым другим слоем, в расположении, показанном на ФИГ. 2. Кроме того, в других вариантах реализации, другие слои могут быть расположены между слоями, показанными на ФИГ. 2. Как обсуждалось выше, традиционно, антизапотевающий слой в конструкциях смотровых щитков может быть приспособлен к лицу пользователя при использовании. Таким образом, в конкретных вариантах реализации, антизапотевающий слой 250 может непосредственно прилегать и находиться в контакте со вторым прозрачным слоем 240. Другие конкретные варианты реализации настоящего изобретения относится к композициям антизапотевающих покрытий. Такие композиции антизапотевающих покрытий могут содержать способную к поперечной сшивке полимерную сетчатую структуру, включающую адгезивный полимер, жесткий полимер и гидрофильный полимер, причем адгезивный полимер, жесткий полимер и гидрофильный полимер являются различными.

Примеры и характеристики некоторых слоев композиционного материала и составляющих антизапотевающего слоя будут описаны ниже. Следует понимать, что любое описание слоя антизапотевающего покрытия также применимо к композициям антизапотевающих покрытий.

Слоем субстрата может быть множество различных материалов, включая, например, прозрачные пластики, стекло, металлы или керамику. В предпочтительном варианте реализации субстрат является гибким. Например, гибкий субстрат представляет собой такой субстрат, который можно многократно сгибать или изгибать без разрушения. В некоторых вариантах реализации субстрат может включать гибкие пластические материалы, такие как сложный полиэфир, включая полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиэтиленнафталат (ПЭН), иономер сложного полиэфира, аморфный сложный полиэфир, такой как аморфный модифицированный гликолем ПЭТ (ПЭТГ), полиэфирсульфон (ПЭС), поликарбонат (ПК), полисульфон, фенольная смола, эпоксидная смола, полиэфир, содержащий простые эфирные и сложноэфирные группы, полиэфирамид, нитрат целлюлозы, ацетат целлюлозы, такой как триацетат целлюлозы (ТАЦ), поливинилацетат, полистирол, полиолефины, включая иономеры полиолефинов, полиамид, полиуретаны, политиоуретаны, полиакрилонитрил, поли(метил(х-метакрилаты)), алифатический или циклический полиолефин, полиарилат (ПАР), полиэфиримид (ПЭИ), полиэфирсульфон (ПЭС), полиимид (ПИ), полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), полиэфиркетон (ПЭК) и полиметилметакрилат и различные сополимеры акрилата/метакрилата (ПММА), поливинилхлорид (ПВХ), различные фторполимеры, различные кремнийорганические полимеры, пористые полимеры, включая полимерную пену, микропористые полимеры и микропористые материалы, ткани и любые комбинации указанных материалов. В конкретных вариантах реализации полиолефины могут включать полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) и полипропилен, включая ориентированный полипропилен (ОПП). Циклические полиолефины могут включать поли(бис-(циклопентадиен)). Примеры могут включать Artong производства Japan Synthetic Rubber Co., Tokyo, Japan; Zeanor T производства Zeon Chemicals L.P., Tokyo Japan; и Topas. RTM. производства Celanese A.G., Kronberg Germany. Arton представляет собой продукт конденсации поли(бис-(циклопентадиен)), который представляет собой пленку полимера.

В дополнительных конкретных вариантах реализации сложные полиэфиры могут включать сложные полиэфиры, полученные по реакции конденсации ароматических, циклоалифатических и алифатических диолов с алифатическими, ароматическими и циклоалифатическими дикарбоновыми кислотами и могут представлять собой циклоалифатические, алифатические или ароматические сложные полиэфиры. Примеры конкретных циклоалифатических, алифатических или ароматических сложных полиэфиров включают полиэтилентерефталат, полициклогексилендиетилентерефталат, полиэтилендодеканоат, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат, поли(этилен-2,7-нафталат), поли(мета-фениленизофталат), полигликолевую кислоту, полиэтиленсукцинат, полиэтиленадипат, полиэтиленсебацинат, полидекаметиленазелаинат), полидекаметиленадипат, полидекаметиленсебацинат, полидиметилпропиолактон, поли(пара-гидроксибензоат) (Ekonol), полиэтиленоксибензоат (A-tell), полиэтиленизофталат, политетраметилентерефталат, полигексаметилентерефталат, полидекаметилентерефталат, поли(1,4-циклогександиметилентерефталат) (транс), поли(этилен-1,5-нафталат), поли(этилен-2,6-нафталат), поли(1,4-циклогексилендиметилентерефталат) (Kodel) (цис) и поли(1,4- циклогексилендиметилентерефталат) (Kodel) (транс). В конкретных вариантах реализации сложные полиэфирные соединения могут представлять собой сложные полиэфирные соединения, полученные по реакции конденсации диола и ароматической дикарбоновой кислоты. Примерами таких ароматических карбоновых кислот являются терефталевая кислота, изофталевая кислота и α-фталевая кислота, 1,3-нафталиндикарбоновая кислота, 1,4-нафталиндикарбоновая кислота, 2,6-нафталиндикарбоновая кислота, 2,7-нафталиндикарбоновая кислота, 4,4'-дифенилдикарбоновая кислота, 4,4'-дифенилсульфон-дикарбоновая кислота, 1,1,3-триметил-5-карбокси-3-(пара-карбоксифенил)-идан, простой дифениловый эфир 4,4'-дикарбоновой кислоты, бис-(пара-карбоксифенил)-метан, и подобные соединения. В еще более конкретных вариантах реализации вышеуказанные ароматические дикарбоновые кислоты могут включать кислоты, основу молекулы которых составляет бензольное кольцо (такие как терефталевая кислота, изофталевая кислота, ортофталевая кислота). Из указанных прекурсоров кислот предпочтительным прекурсором кислоты является терефталевая кислота.

Фторполимеры могут включать политетрафторэтилен (ПТФЭ), перфторалкоксиполимер (ПФА), фторированный этилен-пропилен (ФЭП), сополимер тетрафторэтилена, гексафторпропилена и винилиденфторида (THV), сополимеры гексафторпропилена (ГФП) и винилиденфторида (ВДФ или VF2), терполимеры тетрафторэтилена (ТФЭ), винилиденфторида (ВДФ) и гексафторпропилена (ГФП), а также специальную продукцию, содержащую перфторметилвиниловый простой эфир (ПФМВЭ), полиэтилентетрафторэтилен (ЭТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), поливинилфторид (ПВФ), полиэтиленхлортрифторэтилен (ЭХТФЭ), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ), поли(этилентетрафторэтилен)фторполимер (ПЭТФЭ) и комбинации указанных полимеров. Фторполимеры, в частности, представляют собой субстраты, к которым очень сложно приклеить какой-нибудь слой, в частности, антизапотевающий слой, без риска отслаивания. Одним из конкретных преимуществ некоторых вариантов реализации композиционных материалов согласно настоящему описанию является превосходная способность к склеиванию или способность к связыванию фторполимерного слоя. Указанный признак также описывается с точки зрения способности слоя не отслаиваться.

В некоторых вариантах реализации поливинилхлоридный материал может быть получен путем полимеризации мономерного винилхлорида посредством любых подходящих методик, таких как суспензионная полимеризация, эмульсионная полимеризация или полимеризация в массе. Поливинилхлоридный материал может включать хлорированный поливинилхлорид с повышенным содержанием хлора. Для получения желаемых физических и химических свойств и легкости переработки поливинилхлоридный материал может содержать присадки, такие как термостабилизаторы, УФ стабилизаторы, смазывающие вещества, пластификаторы, технологические добавки, модификаторы ударопрочности, модификаторы термических характеристик, наполнители, антипирены, биоциды, вспенивающие вещества, подавители дымления и, необязательно, пигменты.

В конкретных вариантах реализации материалы субстрата могут включать поливинилхлорид; сложные полиэфиры, такие как ПЭТ, ПЭН, ПЭТГ, иономеры сложных полиэфиров; фторполимеры, такие как ЭТФЭ, ПФА, ФЭП, ПВДФ, THV и ПВФ; полиолефины, такие как ПЭ и ПП; полиуретаны; ацетаты целлюлозы; и стекло.

В некоторых вариантах реализации, при использовании, гибкий пластиковый субстрат может быть армирован твердым покрытием. Обычно твердое покрытие представляет собой акриловое покрытие. Такое твердое покрытие обычно имеет толщину от 1 до 15 микрон, такую как от 2 до 4 микрон, и может быть обеспечено посредством свободнорадикальной полимеризации соответствующего полимеризуемого материала, инициируемой термически или при помощи ультрафиолетового излучения. В зависимости от субстрата, можно применять различные твердые покрытия. Если субстрат представляет собой сложный полиэфир Arton, особенно подходящим твердым покрытием является покрытие, известное как «Lintec». Lintec содержит отвержденный под действием УФ сложный полиэфиракрилат и коллоидный кремнезем. При нанесении на Arton, оно имеет поверхностный состав 35 атом. % C, 45 атом. % O и 20 атом. % Si, исключая водород. Другим особенно подходящим твердым покрытием является акриловое покрытие, продаваемое под торговой маркой «Terrapin» компанией Tekra Corporation, New Berlin, Wis.

Возвращаясь к ФИГ. 2, некоторые варианты реализации могут включать в композиционном материале дополнительные полимерные слои, кроме слоя субстрата. В таких вариантах реализации композиционный материал может включать адгезивный слой, такой как слой, расположенный между любыми полимерными слоями.

В некоторых вариантах реализации адгезивный слой может включать один или более из следующих: растворимый в воде полимер, гидрофильный коллоид или нерастворимый в воде полимер, латекс или дисперсия. В конкретных вариантах реализации адгезивный слой может содержать полимер или интерполимер, полученный из этилен-ненасыщенных мономеров, таких как стирол, производные стирола, акриловая кислота или метакриловая кислота и их производные, олефины, (мет)акрилонитрилы, итаконовая кислота и ее производные, малеиновая кислота и ее производные, винилгалогениды, винилацетат, винилиденгалогениды, эпоксиды, уретаны, имины, сложные полиэфиры, фторполимеры или комбинации указанных соединений.

Особенно подходящие фторполимеры могут включать политетрафторэтилен (ПТФЭ), перфторалкоксиполимер (ПФА), фторированный этилен-пропилен (ФЭП), сополимер тетрафторэтилена, гексафторпропилена и винилиденфторида (THV), полиэтилентетрафторэтилен (ЭТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), поливинилфторид (ПВФ), полиэтиленхлортрифторэтилен (ЭХТФЭ), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ) и комбинации указанных полимеров.

В конкретных вариантах реализации адгезивный слой может быть получен из водной дисперсии полимеров, полученных по реакции конденсации, таких как, например, полиуретаны и сложные полиэфиры.

Также полезно описывать составляющие адгезивного слоя с точки зрения температуры стеклования. В конкретных вариантах реализации адгезивный слой может включать полимер, имеющий температуру стеклования (Tg) не более 60 градусов по Цельсию, не более 20 градусов по Цельсию, не более 10 градусов по Цельсию, и даже не более 0 градусов по Цельсию. Указанные температуры стеклования обеспечивают достаточную текучесть адгезивного слоя во время изготовления многослойного материала.

Другим способом описания адгезивного слоя является количественная оценка адгезивного эффекта в тесте на прочность к отслаиванию. Прочность к отслаиванию может быть измерена согласно ASTM D1876. В некоторых вариантах реализации первый адгезивный слой, второй адгезивный слой, или комбинация указанных слоев, может иметь прочность к отслаиванию по меньшей мере примерно 2 фунта на линейный дюйм (PLI) (0,36 кг/см), по меньшей мере примерно 3 PLI (0,54 кг/см), по меньшей мере примерно 4 PLI (0,72 кг/см), или даже по меньшей мере примерно 5 PLI (0,90 кг/см) между прилегающими листами. В частности, прилегающие листы могут представлять собой листы согласно настоящему описанию, такие как слой субстрата, первый прозрачный слой, второй прозрачный слой или комбинации указанных слоев.

Адгезивный слой может иметь толщину по меньшей мере примерно 0,1 микрометра, по меньшей мере примерно 0,5 микрометров, или даже по меньшей мере примерно 1 микрометр. Адгезивный слой может иметь толщину не более примерно 100 микрометров, не более примерно 50 микрометров, не более примерно 10 микрометров или даже не более примерно 8 микрометров. Кроме того, адгезивный слой может иметь толщину в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, как например, от примерно 0,1 микрометра до примерно 100 микрометров, от примерно 0,5 микрометра до примерно 50 микрометров, или даже от примерно 1 микрометра до примерно 10 микрометров.

Как обсуждалось выше, композиционный материал может содержать дополнительные слои, кроме слоя субстрата, такие как первый прозрачный слой и второй прозрачный слой. Первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой могут быть выполнены из множества различных материалов, включая материалы, описанные для слоя субстрата. В некоторых вариантах реализации первый прозрачный слой и второй прозрачный слой могут содержать один и тот же материал. В других вариантах реализации первый прозрачный слой и второй прозрачный слой могут быть различными. В конкретных вариантах реализации первый и/или второй прозрачный слои могут содержать полимер. Тем не менее, следует понимать, что первый и/или второй прозрачный слои могут содержать стекло, керамику, металлы или любой другой подходящий материал, по любой причине. Например, первый и второй прозрачный слои могут быть выполнены из любых материалов, описанных выше для слоя субстрата.

Первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой могут включать, например, прозрачные пластики, такие как пластики, описанные выше для слоя субстрата. В конкретных вариантах реализации первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой такие же, как описано выше для слоя субстрата. Наиболее предпочтительные материалы для первого прозрачного слоя и/или второго прозрачного слоя включают поливинилхлорид; сложные полиэфиры, такие как ПЭТ, ПЭН, ПЭТГ, иономеры сложных полиэфиров; поликарбонаты; фторполимеры, такие как ЭТФЭ, ПФА, ФЭП, THV; полиолефины, такие как ПЭ и ПП; ацетаты целлюлозы; и стекло.

Слой субстрата и/или первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой могут быть изготовлены любыми способами, известными в данной области техники, такими как экструзия, совместная экструзия, литье под давлением, литье с раздувом, ориентация, ламинирование, литье, каландрирование, нанесение покрытия, горячее формование и подобные способы. В предпочтительном варианте реализации слой субстрата и/или первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой могут содержать отдельный лист.

Слой субстрата и/или первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой могут включать любые добавки, такие как агенты для управления зарядом, проводящие частицы или полимеры, сшивающие агенты или отвердители, растворимые и/или состоящие из твердых частиц красители, агенты, препятствующие запотеванию, неорганические или органические наполнители, диспергаторы, смазывающие вещества, пластификаторы, антиокислители, порообразующие агенты, красители или краски, агенты для придания шероховатости, антифрикционный агент, поглотители УФ, материал для изменения показателя преломления, разделительные агенты, антипирены и другие добавки, хорошо известные в данной области техники.

В конкретных вариантах реализации слой субстрата и/или первый прозрачный слой и/или второй прозрачный слой, и в частности фторполимерный слой, могут иметь любое количество грунтовок или обработок поверхности для улучшения способности к восприятию покрытия и/или адгезии. Такие грунтовки могут включать акрилаты, полиуретаны, сложные полиэфиры, винилиденгалогениды, полиолефины, эпоксиды, силаны и подобные соединения. Обработки поверхности могут включать обработки пламенем, плазмой и коронным разрядом, обработку ультрафиолетовым излучением, обработку озоном, обработку электронным лучом, химическую обработку и подобные варианты обработки.

Особенно подходящей обработкой поверхности, подходящей для фторполимерной поверхности, является С-обработка, которая относится к способу модификации поверхности при помощи обработки коронным разрядом в присутствии паров растворителя, такого как ацетон. Не ограничиваясь какой-либо теорией, было обнаружено, что указанный способ обеспечивает прочную адгезию между слоями между модифицированным фторполимером и поверхностью взаимодействия, изготовленной не из фторполимера (или вторым модифицированным фторполимером). С-обработка была описана в патенте США №6726979, содержание которого полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки для всех целей.

Антизапотевающий слой может содержать один или более полимеров. В некоторых вариантах реализации антизапотевающий слой может содержать по меньшей мере два различных полимера, по меньшей мере три различных полимера или даже по меньшей мере четыре различных полимера. В предпочтительном варианте реализации антизапотевающий слой содержит поперечно сшитую сетчатую структуру из различных полимеров.

Полезно описывать полимеры в антизапотевающем слое с точки зрения определенных физических свойств. В конкретных вариантах реализации антизапотевающий слой может содержать гидрофильный полимер, адгезивный полимер и жесткий полимер, причем все указанные полимеры являются различными.

Гидрофильный полимер в антизапотевающем слое может включать, например, поливиниловый спирт, поливинилацеталь, поливинилацетат, поливинилпирролидон, полиэтиленоксид, полиакриламид, сложный полиэфир, полиуретан, ацетат целлюлозы, гидроксиэтилцеллюлозу, гидроксиметилцеллюлозу или желатин, или смеси или сополимеры указанных полимеров. Гидрофильный полимер может представлять собой полимер, содержащий главную цепь и гидрофильные сегменты, ковалентно связанные с главной цепью.

Гидрофильные сегменты могут включать алкиленоксиды, лактоны, лактамы, силаны, акриламиды, спирты, желатин или комбинации указанных соединений. В конкретных вариантах реализации гидрофильные сегменты включают алкиленоксиды, лактоны, лактамы или комбинации указанных соединений.

Гидрофильные сегменты могут иметь молекулярную массу по меньшей мере примерно 100, по меньшей мере примерно 500 или даже по меньшей мере примерно 1000. Кроме того, гидрофильные сегменты могут иметь молекулярную массу не более примерно 100000, не более примерно 50000 или даже не более примерно 10000. Кроме того, гидрофильные сегменты могут иметь молекулярную массу в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 100 до примерно 100000, от примерно 500 до примерно 50000 или даже от примерно 1000 до примерно 10000.

Гидрофильные сегменты могут составлять по меньшей мере примерно 1 масс. %, по меньшей мере примерно 10 масс. %, или даже по меньшей мере примерно 25 масс. % от массы гидрофильного полимера. Кроме того, гидрофильные сегменты могут составлять не более примерно 95 масс. %, не более примерно 75 масс. % или даже не более примерно 50 масс. %. Кроме того, гидрофильные сегменты могут иметь процентное содержание по массе гидрофильного полимера в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 1 масс. % до примерно 95 масс. %, от примерно 10 масс. % пр до имерно 75 масс. % или даже от примерно 25 масс. % до примерно 50 масс. %.

Гидрофильный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в количестве не более примерно 99,9 масс. %, не более примерно 90 масс. %, не более примерно 80 масс. % или даже не более примерно 70 масс. % от общей массы сухого вещества антизапотевающего слоя. Согласно другим вариантам реализации, гидрофильный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в количестве по меньшей мере примерно 0,01 масс. %, по меньшей мере примерно 10 масс. %, по меньшей мере примерно 20 масс. % или даже по меньшей мере примерно 25 масс. % от общей массы сухого вещества антизапотевающего слоя. Кроме того, гидрофильный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в количестве в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 0,01 масс. % до примерно 99,9 масс. %, от примерно 10 масс. % до примерно 90 масс. %, от примерно 20 масс. % до примерно 80 масс. % или даже от примерно 25 масс. % до примерно 75 масс. % от общей массы сухого вещества антизапотевающего слоя.

Кроме того, в некоторых вариантах реализации, гидрофильный полимер может представлять собой основной полимер в антизапотевающем слое. Например, гидрофильный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в большем количестве, чем адгезивный полимер, жесткий полимер или комбинация указанных полимеров.

Адгезивный полимер может включать один или более из следующих: растворимый в воде полимер, гидрофильный коллоид или нерастворимый в воде полимер, латекс или дисперсия. В конкретных вариантах реализации, адгезивный полимер может представлять собой полимер или интерполимер, полученный из этилен-ненасыщенных мономеров, таких как стирол, производные стирола, акриловая кислота или метакриловая кислота и их производные, олефины, (мет)акрилонитрилы, итаконовая кислота и ее производные, малеиновая кислота и ее производные, винилгалогениды, винилацетат, винилиденгалогениды, эпоксиды, уретаны, имины, сложные полиэфиры, фторполимеры или комбинации указанных соединений.

Особенно подходящие фторполимеры могут включать политетрафторэтилен (ПТФЭ), перфторалкоксиполимер (ПФА), фторированный этилен-пропилен (ФЭП), сополимер тетрафторэтилена, гексафторпропилена и винилиденфторида (THV), полиэтилентетрафторэтилен (ЭТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), поливинилфторид (ПВФ), полиэтиленхлортрифторэтилен (ЭХТФЭ), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ) и комбинации указанных полимеров.

В конкретных вариантах реализации адгезивный полимер может быть получен из водной дисперсии полимеров, полученных по реакции конденсации, таких как, например, полиуретаны и сложные полиэфиры.

Также полезно описывать адгезивный полимер с точки зрения температуры стеклования. В конкретных вариантах реализации адгезивный полимер может иметь температуру стеклования (Tg) не более 60 градусов по Цельсию, не более 20 градусов по Цельсию, не более 10 градусов по Цельсию, и даже не более 0 градусов по Цельсию. Указанные температуры стеклования обеспечивают достаточную текучесть полимера во время изготовления многослойного материала.

Другим способом описания адгезивного полимера является количественная оценка адгезивного эффекта в тесте на прочность к отслаиванию. Прочность к отслаиванию может быть измерена согласно ASTM D1876. В некоторых вариантах реализации адгезивный полимер может иметь прочность к отслаиванию по меньшей мере примерно 2 фунта на линейный дюйм (PLI) (0,36 кг/см), по меньшей мере примерно 3 PLI (0,54 кг/см), по меньшей мере примерно 4 PLI (0,72 кг/см), или даже по меньшей мере примерно 5 PLI (0,90 кг/см) между прилегающими листами.

В некоторых вариантах реализации, адгезивный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в количестве не более примерно 90 масс. %, не более примерно 80 масс. %, не более примерно 70 масс. % или даже не более примерно 60 масс. % от общей массы сухого вещества антизапотевающего слоя. Согласно другим вариантам реализации, адгезивный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в количестве по меньшей мере примерно 0,1 масс. %, по меньшей мере примерно 10 масс. %, по меньшей мере примерно 20 масс. % или даже по меньшей мере примерно 25 масс. % от общей массы сухого вещества антизапотевающего слоя. Кроме того, адгезивный полимер может присутствовать в антизапотевающем слое в количестве в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 0,1 масс. % до примерно 90 масс. %, от примерно 10 масс. % до примерно 80 масс. %, от примерно 20 масс. % до примерно 70 масс. % или даже от примерно 25 масс. % до примерно 60 масс. % от общей массы сухого вещества антизапотевающего слоя.

Согласно другим вариантам реализации, антизапотевающий слой может дополнительно включать жесткий полимер. Жесткий полимер может обеспечивать механическую прочность антизапотевающего слоя, а также способствовать улучшению стойкости антизапотевающего слоя к царапинам.

Согласно некоторым вариантам реализации, жесткий полимер может включать один или более из следующих: растворимый в воде полимер, гидрофильный коллоид или нерастворимый в воде полимер, латекс или дисперсия. В конкретных вариантах реализации, жесткий полимер может представлять собой полимер или интерполимер, полученный из этилен-ненасыщенных мономеров, таких как стирол, производные стирола, акриловая кислота или метакриловая кислота и их производные, олефины, (мет)акрилонитрилы, итаконовая кислота и ее производные, малеиновая кислота и ее производные, винилгалогениды, винилацетат, винилиденгалогениды, эпоксиды, уретаны, имины, сложные полиэфиры, фторполимеры или комбинации указанных соединений. Особенно подходящие фторполимеры могут включать политетрафторэтилен (ПТФЭ), перфторалкоксиполимер (ПФА), фторированный этилен-пропилен (ФЭП), сополимер тетрафторэтилена, гексафторпропилена и винилиденфторида (THV), полиэтилентетрафторэтилен (ЭТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), поливинилфторид (ПВФ), полиэтиленхлортрифторэтилен (ЭХТФЭ), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ) и комбинации указанных полимеров.

Согласно другим вариантам реализации, жесткий полимер может включать водную дисперсию полимеров, полученных по реакции конденсации, таких как, например, полиуретаны и сложные полиэфиры.

Также полезно описывать жесткий полимер с точки зрения его твердости. Твердость можно определить количественно при помощи определения твердости по карандашной шкале, проводимого согласно ASTM D3363. Согласно вариантам реализации настоящего изобретения, жесткий полимер может иметь твердость по карандашной шкале по меньшей мере примерно Н, по меньшей мере примерно 2Н, по меньшей мере примерно 3Н, при измерении согласно ASTM D3363. Кроме того, жесткий полимер может иметь твердость по карандашной шкале не более примерно 9Н, не более примерно 8Н, не более примерно 7Н, не более примерно 6Н или даже не более примерно 5Н, при измерении согласно ASTM D3363. Кроме того, жесткий полимер может иметь твердость по карандашной шкале в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно Н до примерно 9Н, от примерно 2Н до примерно 8Н или даже от примерно 3Н до примерно 7Н, при измерении согласно ASTM D3363.

Другим полезным свойством для описания жесткого полимера является его напряжение при удлинении на 100%. В конкретных вариантах реализации жесткий полимер может иметь напряжение при удлинении на 100% по меньшей мере примерно 2000 psi (13,79 МПа), по меньшей мере примерно 3000 psi (20,68 МПа) или даже по меньшей мере примерно 3500 psi (24,13 МПа), при измерении согласно ASTM D412. Согласно другим вариантам реализации, жесткий полимер может иметь напряжение при удлинении на 100% не более примерно 15000 psi (103,4 МПа), не более примерно 10000 psi (68,95 МПа) или даже не более примерно 7500 psi (51,71 МПа), при измерении согласно ASTM D412. Кроме того, жесткий полимер может иметь напряжение при удлинении на 100% в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 2000 psi до примерно 15000 psi, от примерно 3000 psi до примерно 10000 psi или даже от примерно 3500 psi до примерно 7500 psi, при измерении согласно ASTM D412.

Другой полезной характеристикой для описания жесткого полимера является его прочность на растяжение. В конкретных вариантах реализации жесткий полимер может иметь прочность на растяжение по меньшей мере примерно 3000 psi (20,68 МПа), по меньшей мере примерно 4000 psi (27,58 МПа) или даже по меньшей мере примерно 5000 psi (34,47 МПа), при измерении согласно ASTM D412. В других вариантах реализации жесткий полимер может иметь прочность на растяжение не более примерно 15000 psi (103,4 МПа), не более примерно 10000 psi (68,95 МПа) или даже не более примерно 7500 psi (51,71 МПа), при измерении согласно ASTM D412. Кроме того, жесткий полимер может иметь прочность на растяжение в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 3000 psi до примерно 15000 psi, от примерно 4000 psi до примерно 10000 psi или даже от примерно 5000 psi до примерно 7500 psi, при измерении согласно ASTM D412.

Другой полезной характеристикой для описания жесткого полимера является % удлинения при разрыве. В конкретных вариантах реализации жесткий полимер может иметь % удлинения при разрыве по меньшей мере примерно 100% при разрыве, по меньшей мере примерно 200% при разрыве или даже по меньшей мере примерно 300% при разрыве, при измерении согласно ASTM D412. В других вариантах реализации жесткий полимер может иметь % удлинения при разрыве не более примерно 1000% удлинения при разрыве, не более примерно 700% удлинения при разрыве или даже не более примерно 500% удлинения при разрыве, при измерении согласно ASTM D412. Кроме того, жесткий полимер может иметь % удлинения при разрыве в диапазоне от любого минимального до любого максимального значения из указанных выше, например, от примерно 100% до примерно 1000%, от примерно 200% до примерно 700% или даже от примерно 300% до примерно 500% удлинения при разрыве, при измерении согласно ASTM D41