專利名稱：：可去除的防霧涂層、制品、涂料組合物和方法可去除的防霧涂層、制品、涂料組合物和方法
背景技術(shù)：
：有許多這樣的情況如果通過在制品表面形成霧而使制品變暗的趨勢能夠被降低，光學(xué)透明制品將會(huì)被增強(qiáng)。例如，防護(hù)眼鏡(護(hù)目鏡、面罩、頭盔等)，眼科隱形眼鏡，建筑上釉，裝飾玻璃框架，汽車玻璃和擋風(fēng)玻璃可能由于在制品的表面上形成潮濕蒸汽霧而受到不利的影響。通常，霧形成發(fā)生在高濕度和高溫度的情況下或在有大的溫度差和濕度差的界面邊界處。報(bào)道的減少表面"霧化"趨勢的涂層(即防霧涂層)是眾所周知的，包括結(jié)合表面活性劑的那些；然而，仍然需要一種涂料組合物，該涂料組合物將會(huì)使被涂布的基體也具有防霧性能，尤其是需要一種可以去除的涂料組合物。概述本發(fā)明涉及一種使涂布的基體具有防霧性能(即，防霧特性)的涂料組合物、涂布方法和被涂布的制品。該涂料組合物是可去除的，并利用了用環(huán)氧基團(tuán)官能團(tuán)化的納米粒子(優(yōu)選二氧化硅納米粒子)?？扇コ耐苛辖M合物在個(gè)人保護(hù)裝備方面是特別有用的，所述個(gè)人保護(hù)裝備例如面罩、防護(hù)物和防護(hù)玻璃。顯著地，本發(fā)明的干燥涂層是特別持久的，即使它是可去除的。即，本發(fā)明的優(yōu)選干燥涂層向基體提供防霧特性至少IO小時(shí)，即使它可通過簡單擦拭(例如，使用干布或濕布)被去除。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種向基體提供防霧特性的方法。該方法包括對基體應(yīng)用涂料組合物并將其烘干(即，將液體載體基本上完全除去，例如通過蒸發(fā))。該涂料組合物在pH值不大于6的條件下制備(即，在pH值不大于6的條件下用環(huán)氧基團(tuán)官能化，但是能夠用于pH值在7-8下的應(yīng)用)。該涂料組合物包括粒度不大于60nm的納米粒子、和包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面；任選的表面活性劑；(如果需要，和其他任選的添加劑)；和水。所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)和任選的水分散性基團(tuán)。所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之后是可去除的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種防霧性涂料組合物，其包括粒度不大于60nm的納米粒子，和包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面；任選的表面活性劑；(如果需要，和其他可任選的添加劑)；和水。在這個(gè)實(shí)施方式中，所述官能團(tuán)包含環(huán)氧基團(tuán)和任選的水分散性基團(tuán)，涂料組合物在pH值不大于6的條件下制備；所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之后是可去除的。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種包括表面涂布有防霧涂層的基體的個(gè)人防護(hù)品，其中所述涂層包括粒度不大于60nm的納米粒子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面，其中所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)和任選的水分散性基團(tuán)。如果需要，所述涂層也可以包含任選的表面活性劑和其他任選的添加劑。涂層向基體提供防霧特性，是可去除的，并且通過干燥在pH值不大于6的條件下制備的涂料組合物而形成。在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，水分散性基團(tuán)是存在的，且其包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、其鹽或其組合。在某些實(shí)施方式中，納米粒子具有不大于20nm的粒度。在某些實(shí)施方式中，納米粒子具有4-5nm的粒度。在某些實(shí)施方式中，環(huán)氧基團(tuán)在所述涂料組合物中存在的量等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的至少3摩爾％。優(yōu)選，環(huán)氧基團(tuán)是過量存在的。在某些實(shí)施方式中，所述涂料組合物在pH為l-3的條件下制備。在某些實(shí)施方式中，基于涂料組合物的總重量，涂料組合物包含至少0.2wt-。/。的納米粒子。在某些實(shí)施方式中，基于涂料組合物的總重量，涂料組合物包含不大于20wt。/。的納米粒子。在某些實(shí)施方式中，基于涂料組合物的總重量，涂料組合物包含至少0.1wt。/。的表面活性劑。在某些實(shí)施方式中，涂料組合物進(jìn)一步包含抗菌劑。在某些實(shí)施方式中，干燥涂層向基體提供防霧特性至少IO小時(shí)。在某些實(shí)施方式中，將涂料組合物注入到涂布器基體(例如，擦或墊)中。在某些實(shí)施方式中，涂布器基體是紙擦。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供這樣的面罩，其包括硅樹脂表面的基體和在該硅樹脂表面上的防霧涂層，其中所述防霧涂層包括粒度為4-5rnn的納米粒子，和包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面；有機(jī)硅表面活性劑；和水。所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)。在該實(shí)施方式中，涂層向基體提供防霧特性，并且是可去除的；涂層通過干燥在pH為1-3的條件下制備的涂料組合物而形成。在另一優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供包括注入到涂布器基體中的防霧涂料組合物的防霧涂布器。所述涂料組合物包括粒度為4-5nm的納米粒子、并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面；有機(jī)硅表面活性劑和水。所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)。在該實(shí)施方式中，所述涂料組合物在pH為1-3的條件下制備；并且所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，而且在干燥之后是可去除的。定義"納米粒子"在本發(fā)明中定義為納米級(jí)的粒子，優(yōu)選平均粒度不大于60納米(nm)。本發(fā)明中使用的"粒度"和"粒徑"具有相同意義，用來指粒子(或其凝聚體)的最大尺寸。在本發(fā)明的上下文，"凝聚"指由于電荷或極性被保持在一起并且可被分解成較小個(gè)體的粒子之間的弱結(jié)合。"水分散性基團(tuán)"是能夠提供親水表面從而減少、優(yōu)選防止納米粒子在水中過度凝聚和沉淀的單價(jià)基團(tuán)。本文中，"可去除的"干燥涂層是指能夠從表面被去除(優(yōu)選，沒有任何殘留的完全去除)的涂層，所述去除通過使用輕的手壓用濕的或干的布或紙巾擦拭表面，或用水沖洗而實(shí)現(xiàn)。"干燥的"涂層是指這樣的涂層，該涂層已經(jīng)被包含液態(tài)載體(即，流體介質(zhì))的涂料組合物涂布，并且液態(tài)載體已經(jīng)被基本上完全除去(例如，通過蒸發(fā))。術(shù)語"包括"及其變化對說明書和權(quán)利要求中出現(xiàn)這些術(shù)語的地方不具有限定意義。詞"優(yōu)選的"和"優(yōu)選"指本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式在某些情況下，可以產(chǎn)生某些優(yōu)點(diǎn)。然而，其他的實(shí)施方式在同樣或其他情況下也可以是優(yōu)選的。此外，所述的一種或多種優(yōu)選的實(shí)施方式不意味其他的實(shí)施方式是沒有用的，而且并不想要從該發(fā)明的范圍中排除其他的實(shí)施方式。本發(fā)明中使用的，"一個(gè)(a)""一個(gè)(an)""該(the)""至少一個(gè)"和"一個(gè)或多個(gè)"被交替地使用。因而，例如，包括"一個(gè)"官能團(tuán)的納米粒子可以被解釋為包含"一個(gè)或多個(gè)"官能團(tuán)的納米粒子。術(shù)語"和/或"指一種或全部的列出元素或任意二種或多種列出元素的組合。本發(fā)明中使用的術(shù)語"或"除非內(nèi)容明確規(guī)定，通常用在意義上包含"和/或"。同樣在本發(fā)明中，通過端點(diǎn)界定的數(shù)值范圍包含在該范圍之內(nèi)的所有數(shù)字(例如，1到5包括1，1.5，2，2.75，3，3.80，4，5，等等)。本發(fā)明的以上概述并不希望描述本發(fā)明的各種公開實(shí)施方式或每種實(shí)施方式。以下的描述更具體地示例說明實(shí)施方式。在應(yīng)用的多個(gè)地方，通過實(shí)例列表提供指導(dǎo)，這些實(shí)例可以以不同的組合來使用。在每種情況下，所述的列表僅作為代表性組合，而不應(yīng)該被解釋為排他性列表。圖1顯示了包括面罩的呼吸器，該面罩包括其上具有本發(fā)明防霧涂層的透明基體。圖2顯示了包括面罩的呼吸器的可選實(shí)施方式，該面罩具有其上有防霧涂層的透明基體。圖3顯示了具有透明基體的眼鏡，所屬透明基體的外表面上具有防霧涂層。詳細(xì)描述示例的實(shí)施方式本發(fā)明涉及包含官能性納米粒子的涂料組合物，尤其是二氧化硅納米粒子。尤其是，該涂料組合物是可去除的。因而，它們能夠用于不期望或不需要具有永久防霧特性的個(gè)人保護(hù)裝備，例如面罩、防護(hù)物和防護(hù)玻璃。所述涂料組合物也能夠用于汽車應(yīng)用等，例如前燈和車窗。本發(fā)明的涂料組合物對其上涂布并干燥的基體提供防霧性能。當(dāng)人們直接在制品上反復(fù)吹氣后和/或?qū)⒅破繁３衷?蒸汽"流上方后，如果被涂布的基體抵抗如此密度的小冷凝水滴的形成，所述密度足以顯著降低被涂布的基體的透明度，以至于不能充分被透視(seethrough),則干燥的涂層被認(rèn)為是防霧的。即使在涂層基體上形成均勻的水膜或少量的大水滴，只要被涂布的基體的透明度不是顯著地降低，以至于不能被容易地透視，那么涂料組合物仍可被認(rèn)為是防霧的。在許多情況下，當(dāng)基體暴露于"蒸汽"流后，不會(huì)顯著地降低基體透明度的水膜將保留。盡管本發(fā)明的干燥涂料組合物是可去除的，但它們?nèi)允鞘殖志玫?，它們能提供防霧特性至少10小時(shí)，優(yōu)選至少20小時(shí)，并且在潮濕的條件之下往往長達(dá)60小時(shí)。干燥的涂料組合物通?？蓮钠湟呀?jīng)被施加(并干燥)的基體上去除(優(yōu)選，完全沒有任何殘留)。此處，"可去除的"干燥涂層是能夠被從表面去除(優(yōu)選，沒有任何殘留的完全去除)的涂層，所述去除通過在使用輕的手壓下用濕的或干的布或紙巾擦拭，或用水沖洗而實(shí)現(xiàn)?？扇コ允沟檬褂玫?、便宜的涂層可從相對昂貴的制品(例如，呼吸器的面罩)上被替換，而在用新鮮的涂料層替換它之前對其表面沒有任何損害。使用在本發(fā)明涂料組合物中的納米粒子用環(huán)氧基團(tuán)官能化。通常，這通過在酸性條件下，優(yōu)選pH值不大于6、更優(yōu)選pH值不大于5、甚至更優(yōu)選pH值不大于3和甚至更優(yōu)選pH值為1-3的條件下使用環(huán)氧官能化合物官能化納米粒子。在低pH值下的官能化有助于組合物的防霧特性。一旦組合物在這樣的酸性條件下制備，如果需要，pH值可被升高到7-8的范圍用來向基體施加。本發(fā)明優(yōu)選的組合物可具有相對長的貯藏期限，優(yōu)選長達(dá)2年，即使以液體形狀貯藏或在環(huán)境條件下(例如，在室溫下)浸漬在密封容器中的涂布器基體中貯藏也是如此。這是令人驚訝的，因?yàn)槎鄶?shù)常規(guī)的納米粒子基組合物是不穩(wěn)定的(具有納米粒子的沉淀和/或聚集)，并且在極端條件下(例如，在高溫下)的貯藏期限可能約為數(shù)天和甚至為數(shù)小時(shí)。對于本發(fā)明的涂料組合物，制造涂料組合物使用的環(huán)氧基團(tuán)的摩爾當(dāng)量越高，與通過低摩爾百分?jǐn)?shù)的環(huán)氧基團(tuán)改性的粒子相比，穩(wěn)定性越大。納米粒子按照本發(fā)明表面該性的納米粒子包括納米級(jí)粒子。術(shù)語"納米級(jí)"指這樣的粒子，其特征為平均粒度(或?qū)τ谇驙盍Ｗ?，為平均粒?在納米范圍內(nèi)，優(yōu)選不大于60納米(nm)(在表面改性，即，官能化之前)。更優(yōu)選，平均粒度不大于45nm(在表面改性之前)，甚至更優(yōu)選不大于20nm(在表面改性之前)，甚至更優(yōu)選不大于10nm(在表面改性之前)，和甚至更優(yōu)選不大于5nm(在表面改性之前)。優(yōu)選，在表面改性之前，二氧化硅納米粒子的平均粒度至少為lnm，更優(yōu)選至少2nm，甚至更優(yōu)選至少3nm,和甚至更優(yōu)選至少4nm，和甚至更優(yōu)選至少5nm。特別優(yōu)選的粒度是4nm-5nm。納米粒子的平均粒度可使用透射電子顯微鏡方法測量。在本發(fā)明的實(shí)踐中，粒度可以使用任何合適的技術(shù)確定。優(yōu)選，粒度指數(shù)均粒度，并且可通過使用透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡的儀器測量。另外一種測量粒度的方法是測量重均粒度的動(dòng)態(tài)光散射方法。被認(rèn)為適合的這類儀器的一個(gè)例子是購自BeckmanCoulterInc.ofFullerton，CA的N4PLUSSUB-MICRONPARTICLEANALYZER。納米粒子的尺寸相對均勻也是優(yōu)選的。均勻尺寸的納米粒子通常提供更加可重復(fù)性結(jié)果。優(yōu)選，納米粒子尺寸的變化小于平均粒度的25%。在本發(fā)明中，納米粒子(官能化之前)具有水分散性，以降低并優(yōu)選防止粒子在水性環(huán)境中過度凝聚和沉淀。如果需要，水分散性能夠通過用水分散性基團(tuán)官能化納米粒子而提高。納米粒子聚集可能導(dǎo)致不希望的沉淀，膠凝，或粘度的急劇增加；然而，當(dāng)納米粒子在水性環(huán)境中，只要聚集體(即，聚集的粒子)的平均尺寸不大于60nm，少量的聚集可以容忍的。因而，納米粒子被優(yōu)選指此處所述的膠體納米粒子，因?yàn)樗鼈兛梢允菃为?dú)的粒子或其小的聚集體。納米粒子的表面積優(yōu)選至少10m2/g，更優(yōu)選至少20mVg，和甚至更優(yōu)選至少25mVg。納米粒子的表面積優(yōu)選大于750m"g。本發(fā)明的納米粒子可以是多孔的或無孔的。它們可以主要僅包含二氧化硅(盡管其他的氧化物可被使用，例如Zr02，膠體氧化鋯，A1203，膠體氧化鋁，Ce02，膠體二氧化鈰，氧化錫，膠體錫(錫的)氧化物，Ti02，膠體二氧化鈦)，或它們可以是復(fù)合納米粒子，例如核-殼納米粒子。核-殼納米粒子可以包含一種類型的氧化物(如氧化鐵)或金屬(如金或銀)的核，和沉積于核上的二氧化硅(或氧化鋯，氧化鋁，二氧化鈰，氧化錫，或二氧化鈦)的殼。二氧化硅是最為優(yōu)選的納米粒子，特別是來自硅酸鹽的二氧化硅納米粒子，例如堿金屬硅酸鹽或銨硅酸鹽。此處，"二氧化硅納米粒子"指僅包含二氧化硅納米粒子以及表面包含二氧化硅的核-殼納米粒子。未改性的納米粒子能夠以溶膠形式而不是以粉末形式提供。優(yōu)選溶膠一般包含15wt。/。至50wt。/。的分散在流體介質(zhì)中的膠體粒子。對膠體粒子適合的流體介質(zhì)的典型例子包含水，水性醇溶液，低級(jí)脂肪醇，乙二醇，N，N-二甲基乙酰胺，甲酰胺，或其組合。優(yōu)選的液體介質(zhì)是水溶液，例如，水和任選的一種或多種醇。當(dāng)膠體粒子被分散在水性流體中時(shí)，由于在各粒子表面上顯現(xiàn)出相同的電荷，使得粒子能夠穩(wěn)定下來。因?yàn)橄嗨频膸щ娏Ｗ颖舜伺懦?，相同的電荷趨向促使分散而不是結(jié)塊或聚集。水性介質(zhì)中的無機(jī)二氧化硅溶膠在技術(shù)上是眾所周知的，并且在商業(yè)上是可獲得的。在水或水-醇溶液中的二氧化硅溶膠都是商業(yè)上可獲得的，例如以商品名LUDOX(由E.I.duPontdeNemoursandCo.，Inc.，Wilmington,DE制造)，NYACOL(從NyacolCo.，Ashland,MA購得)或NALCO(由NalcoChemicalCo.,OakBrook,IL制造)?！N有用的二硅化硅溶膠是NALCO1050，其可以平均粒度為20納米的二氧化硅溶膠獲得。另一種有用的二氧化硅溶膠是NALCO1034a，其可以平均粒度為20納米的二氧化硅溶膠獲得。另一種有用的二氧化硅溶膠是NALC02326，其可以平均粒度為5納米的二氧化硅溶膠獲得。其他適當(dāng)?shù)哪z體二氧化硅的例子在美國專利號(hào)5,126,394中有描述。為了抵消膠體的表面電荷，在本發(fā)明中使用的溶膠通?？砂搓栯x子。膠體上的表面電荷可以是負(fù)的或正的，這取決于pH值和使用的膠體種類。因而，無論是陽離子或陰離子都可被用作反離子。適合用作負(fù)電荷膠體的反離子的陽離子的例子包含鈉離子、鉀離子、鋰離子和季銨鹽陽離子例如NR/，其中每個(gè)R可以是任何單價(jià)部分，但是優(yōu)選為H或低級(jí)垸基，在如-CH3，以及它們的組合，等等。基于涂料組合物的總重量，本發(fā)明涂料組合物中的納米粒子濃度優(yōu)選至少為0.05重量％(wt%)、更優(yōu)選至少為0.2wt。/。和甚至更優(yōu)選至少為2wt%?；谕苛辖M合物的總重量，納米粒子濃度優(yōu)選不大于20wt。/。和更優(yōu)選不大于10wt。/。。約20wt。/。以上的涂料組合物變得難以在理想的厚度范圍內(nèi)施加，并且低于約0.05wt%，在其施加于基體之后，需要大量的時(shí)間使涂層干燥。此處使用的術(shù)語"組合物"和"溶液"包括納米粒子在液體介質(zhì)中的分散體或懸浮體。環(huán)氧官能團(tuán)本發(fā)明的納米粒子用環(huán)氧基團(tuán)官能化，通常使用環(huán)氧硅垸化學(xué)物。環(huán)氧基團(tuán)共價(jià)鍵結(jié)合到單個(gè)納米粒子的二氧化硅表面，優(yōu)選通過Si-O-Si鍵。包含氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈰、錫氧化物或二氧化鈦的其他納米粒子，也類似地分別通過Zr-O-Si，Al-O-Si，Ce-O-Si，Sn-O-Si，和Ti-O-Si化學(xué)鍵連接至環(huán)氧硅烷。這些化學(xué)鍵可能不如硅氧鍵Si-O-Si強(qiáng)，但是，它們的鍵強(qiáng)度對于本發(fā)明可去除的防霧涂層應(yīng)用是足夠的。假定涂料組合物100%的環(huán)氧基團(tuán)共價(jià)鍵合到二氧化硅粒子表面，本發(fā)明中納米粒子的覆蓋級(jí)別依所述涂料組合物中環(huán)氧基團(tuán)的濃度而定。優(yōu)選，在所述涂料組合物中的環(huán)氧基團(tuán)在量上等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的至少3摩爾％。更優(yōu)選，環(huán)氧基團(tuán)在涂料組合物中的存在量等于粒子表面官能團(tuán)總摩爾數(shù)的至少5摩爾％，甚至更優(yōu)選至少10摩爾％，和甚至更優(yōu)選至少25摩爾％。高摩爾當(dāng)量的環(huán)氧基團(tuán)可以有助于提高涂料組合物的貯藏期限(即，提高分散穩(wěn)定性而沒有過多的沉淀和/或聚集)。在某些情況下，過量的環(huán)氧基團(tuán)(即，大于100%)可能是需要的；但是，環(huán)氧基團(tuán)在所述涂料組合物中的濃度通常不超過粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的150摩爾％。由于環(huán)氧硅垸的多官能性，當(dāng)涂料組合物包含多于100摩爾％的環(huán)氧官能團(tuán)時(shí)，在粒子表面會(huì)生成多于單層的環(huán)氧硅烷。當(dāng)出現(xiàn)多余的水解環(huán)氧硅烷時(shí)，其也可以作為基體表面上的底漆(primer)。通常，納米粒子官能化是通過在酸性條件下用環(huán)氧基團(tuán)官能化納米粒子來實(shí)現(xiàn)的。通常，這是通過在酸性條件下用環(huán)氧官能化合物官能化納米粒子實(shí)現(xiàn)的，所述酸性條件優(yōu)選在pH值不大于6，更優(yōu)選在pH值不大于5，甚至更優(yōu)選在pH值不大于3，和甚至更優(yōu)選在pH值在l-3的條件下。這樣的pH值保持至少3小時(shí)，優(yōu)選至少8小時(shí)，和更優(yōu)選至少12小時(shí)。需要的pH值和反應(yīng)時(shí)間是能夠提高官能化、增強(qiáng)組合物的穩(wěn)定性(例如，減少粒子的沉淀和/或凝聚)和提高所得涂層的防霧特性的那些。通常，反應(yīng)的時(shí)間越長，所得涂層的防霧特性越好。對于4-5nm的納米粒子，官能化反應(yīng)優(yōu)選的pH值范圍是1-3。在官能化反應(yīng)進(jìn)行到希望的水平(優(yōu)選，完成)之后，涂料溶液的pH值可能變化到7-8的pH值范圍。官能團(tuán)包括能夠連接至納米粒子的各種不同的化學(xué)基團(tuán)。這類官能團(tuán)通常由通式A-L-F表示的官能化合物提供。官能團(tuán)F包括環(huán)氧基團(tuán)。在該表示中，基團(tuán)A是納米粒子表面連接基團(tuán)，L可以是鍵或有機(jī)連接體的任一種。有機(jī)連接體L可以是線性的或支化的亞烴基、亞芳基、或亞烴基與亞芳基的組合，任選包含雜原子。示例性的環(huán)氧官能化合物包含:n-0-10X=CH2,0，S,NHCORR=-CH3,-C2H5,-C3H7,-C4H9可用多種方法來改性納米粒子表面，所述方法包含，例如，向納米粒子添加表面改性劑(例如，以粉末或膠體分散體的形式)并使得表面改性劑與納米粒子起反應(yīng)。對于環(huán)氧官能化合物A—L一F，表面連接基團(tuán)A通常是硅垸醇、烷氧基硅烷或氯代硅烷，其可以是單官能的、雙官能的或三官能的。例如，二氧化硅納米粒子表面上的硅烷醇基團(tuán)與至少一種硅烷醇、烷氧基硅垸或官能化合物的氯代硅烷基團(tuán)起反應(yīng)以形成官能化納米粒子。使官能化合物與二氧化硅納米粒子反應(yīng)的示例性條件在實(shí)施例部分描述。任選的水分散性基團(tuán)如果需要，為了提高本發(fā)明環(huán)氧官能化納米粒子的水分散性，另外的水分散性基團(tuán)可共價(jià)連接至單個(gè)粒子。水分散性基團(tuán)是能夠向納米粒子表面提供親水性的單價(jià)基團(tuán)，因此降低、優(yōu)選防止納米粒子在水性環(huán)境中過多地凝聚和/或沉淀(盡管納米粒子在水性環(huán)境中的少量聚集可被容忍，只要聚集體的平均尺寸優(yōu)選不大于60nm)。單價(jià)是指水分散性基團(tuán)不具有反應(yīng)性端基。本發(fā)明中使用的術(shù)語"水分散性化合物"表示可以與納米粒子的表面反應(yīng)以用水分散性基團(tuán)對其改性的化合物。它能夠用公式A—L一WD表示，其中A是表面連接基團(tuán)，其與此處描述的其他表面連接基團(tuán)相同或不同，WD表示水分散性基團(tuán)，L表示有機(jī)連接體或鍵。有機(jī)連接體L可以是線性的或支化的亞烴基，亞芳基，或亞烴基與亞芳香基的組合，任選包含雜原子。水分散性基團(tuán)是親水性或喜水性基團(tuán)。它們通常包含，例如，陰離子基團(tuán)，陽離子基團(tuán)，當(dāng)分散在水(例如，食鹽或酸)中時(shí)能夠形成陰離子基團(tuán)或陽離子基團(tuán)的基團(tuán)，或其混合物。陰離子或陰離子形成基團(tuán)可以是有助于表面陰離子離子化的任何適當(dāng)?shù)幕鶊F(tuán)。例如，適當(dāng)?shù)幕鶊F(tuán)包括羧酸根基團(tuán)(-CCV基團(tuán)，包括聚羧酸酯)，硫酸根基團(tuán)(-SCV基團(tuán)，包括聚硫酸酯)，磺酸根基團(tuán)(-scv基團(tuán)，包括聚磺酸鹽)，磷酸根基團(tuán)(-PCV基團(tuán)，包括聚磷酸鹽)，膦酸根(-P03—基團(tuán)，包括聚膦酸酯)，和類似的基團(tuán)，及其酸。陽離子或陽離子形成基團(tuán)可以是有助于表面陽離子離子化的任何適當(dāng)?shù)幕鶊F(tuán)。例如，合適的基團(tuán)包含季銨鹽，膦鹽和锍鹽。在某些實(shí)施方式中，優(yōu)選水分散性基團(tuán)包含羧酸基團(tuán)，磺酸基團(tuán)，膦酸基團(tuán)或其組合。在某些實(shí)施方式中，納米粒子表面上的水分散性基團(tuán)附加物，顯著地，是指為了穩(wěn)定，其分散不需要額外的乳化劑，例如表面活性劑。但是，如果需要，陰離子和陽離子水分散性化合物也能夠被用在包括作為外部乳化劑并有助于納米粒子分散的官能化納米粒子的組合物中。水分散性基團(tuán)可使用通式A-L-WD型的水分散性化合物來提供。對于環(huán)氧官能化合物，合適的水分散性化合物的表面連接基團(tuán)A被描述于此。例子包含硅烷醇、烷氧基硅烷或氯代硅垸。一些優(yōu)選的水分散性化合物包含如下化合物ONa(H。)2Si\P03Na以及其他已知的化合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，多種其他水分散性化合物在本發(fā)明中可作為外加乳化劑或作為能夠被用來改性具有水分散性基團(tuán)的納米粒子的化合物。優(yōu)選，足夠量的水分散性化合物與納米粒子反應(yīng)以提供希望水平的水分散性而不妨礙本發(fā)明組合物的防霧特性。假定在涂料組合物中100%的水分散性基團(tuán)共價(jià)鍵合到粒子表面，本發(fā)明中納米粒子被水分散性基團(tuán)覆蓋的程度依據(jù)水分散性基團(tuán)在所述涂料組合物中的濃度而定。如果使用，水分散性基團(tuán)在所述涂料組合物中的存在量上等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的優(yōu)選至少1摩爾％，更優(yōu)選至少10摩爾％。如果使用，水分散性基團(tuán)在所述涂料組合物中的存在量等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的優(yōu)選不大于60摩爾％，更優(yōu)選不大于50摩爾％，更優(yōu)選不大于20摩爾％，甚至更優(yōu)選不大于10摩爾％。優(yōu)選，水分散性的希望程度是使得制備穩(wěn)定儲(chǔ)存的分散劑不需要額外的乳化劑。任選的添加劑在某些實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物包含一種或多種表面活性劑。本發(fā)明中使用的術(shù)語"表面活性劑"描述了可以減少涂料組合物的表面張力、并能提供對用其涂布的基體或制品賦予防霧性能的涂層的分子。本發(fā)明的有用表面活性劑包含陰離子，陽離子，非離子，或兩性表面活性劑。例子如下-<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表面活性劑類型和種類表面活性劑名稱產(chǎn)品名稱來源陰離子型磺基琥珀酸鹽磺基琥珀酸鈉的二辛基酯AEROSOLOTCytecIndustries陰離子型磺基琥珀酸鹽A(C13)磺基琥珀酸鹽AEROSOLTRCytecIndustries陰離子型烷基苯磺酸鹽和硫酸鹽支化垸基(C12)苯磺酸鈉POLYSTEPA-16StepanCompany陰離子型烷基苯磺酸鹽和硫酸鹽十二垸基苯磺酸鈉RHODOCALDS-10Rhone-Poulenc陰離子型直鏈或支鏈脂肪族硫酸鹽的聚乙氧基化衍生物聚乙氧基化垸基(C12)醚硫酸鹽，銨鹽STEOLCA-460StepanCompany陰離子型直鏈或支鏈脂肪族硫酸鹽或磺酸鹽脂肪族硫酸鹽HOSTASTATHS-1HoechstCelaneseCorp.陰離子型烷基苯磺酸酯和硫酸酯線性烷基(C12)苯磺酸鈉POLYSTEPA-15StepanCompany陰離子型烷基羧酸鹽硬酯酸鈉Witco兩性烷基羧酸鹽N-椰油-氨基丙酸MIRATAINEAP-CRhone-Poulenc陰離子型烷基磷酸單鹽或二鹽乙氧基化十二烷基醇磷酸酯，鈉鹽RRODAFACMC-470Rhone-Poulenc非離子型聚乙氧基化的垸基醇聚氧乙烯(23)月桂基醚BRIJ35ICIAmericasInc.非離子型聚乙氧基化的烷基醇聚氧乙烯(4)月桂基醚BRIJ30ICIAmericasInc.非離子型聚乙氧基化的垸基醇聚氧乙烯(7)月桂基醚AE07-24SSasol(China)ChemicalCo.,Ltd.非離子型聚乙氧基化的烷基醇聚氧乙烯(9)月桂基醚AE09-24SSasol(China)ChemicalCo.,Ltd.非離子型聚乙氧基化的烷基醇聚氧乙烯(18)月桂基醚AE018-24SSasol(China)ChemicalCo.,Ltd.非離子型聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙垸的嵌段共聚物TETRONIC1502BASFCorp.非離子型聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物PEG-PPG-PEG嵌段共聚物PLURONICF38BASFCoip.非離子型聚氧乙烯和聚氧丙烯嵌段共聚物PEG-PPG-PEG嵌段共聚物TETRONIC908BASFCorp.非離子型胺氧化物月桂基二甲基胺氧化物RHODAMOXRhone-Poulenc非離子型聚乙氧基化的垸基醇乙氧基化三甲基壬醇TERGITOLTMN-6UnionCarbideChemical&PlasticsGo.，優(yōu)選的表面活性劑是有機(jī)硅表面活性劑(例如，聚醚改性的二甲基聚硅氧烷)、月桂基二甲基胺氧化物和氟化學(xué)表面改性劑。對于包含有機(jī)硅表面的產(chǎn)品(例如，有機(jī)硅基體或例如硅樹脂外殼的有機(jī)硅涂層)，更優(yōu)選的表面活性劑是有機(jī)硅表面活性劑。如果使用，表面活性劑在本發(fā)明涂料組合物中的濃度優(yōu)選是涂料組合物重量的至少0.1wt%,更優(yōu)選至少0.4wt%，和甚至更優(yōu)選至少lwt%。如果使用，表面活性劑濃度優(yōu)選是不大于涂料組合物的5wt%，甚至更優(yōu)選不大于涂料組合物的2wt%。另一種任選但是優(yōu)選的添加劑是抗菌劑。例子包含如下(具有與水和環(huán)氧基團(tuán)相容性的信息)<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如果使用，抗菌劑在本發(fā)明涂料組合物中的濃度優(yōu)選是涂料組合物總重量的至少0.0005重量百分比(wt%)，更優(yōu)選是至少0.001wt%，和甚至更優(yōu)選是至少0.002wt%。如果使用，抗菌劑的濃度優(yōu)選不超過涂料組合物總重量的lwt%，和更優(yōu)選不超過0.1wt。/。。通常，本發(fā)明的涂料組合物包含水作為液態(tài)載體(即，流體介質(zhì))，但是，除了水，可使用有機(jī)溶劑。在本發(fā)明中合適的有機(jī)溶劑包含甲醇，乙醇，異丙醇，丁醇，丙二醇和其單甲基醚；乙二醇和其單甲基醚；酮，例如丙酮和甲基乙基酮；和醚，例如四氫呋喃(THF)，N，N-二甲基乙酰胺，甲酰胺，或其組合物。有機(jī)溶劑在所述涂料組合物中的量通常不多于防霧性涂料組合物總重的30wt%。優(yōu)選的流體介質(zhì)是水性的，例如，水和任選的一種或多種醇。制品其上能夠應(yīng)用本發(fā)明涂料組合物的基體優(yōu)選對可見光是透明的或半透明的。它們包括有機(jī)和無機(jī)材料。示例性的基體由聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚對苯二甲酸丁二醇酯)，聚碳酸酯(PC),烯丙基二甘醇碳酸酯，聚丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚砜，聚醚砜，乙酸丁酸纖維素，玻璃等(包括它們的共混物和層壓物材料)制成?；w通常是膜，片，板或長方形材料，并且是制品的一部分，所述制品例如保護(hù)性眼鏡，口罩，防護(hù)面罩，外科口罩，和各種其他類型的個(gè)人保護(hù)裝備，特別是用于眼睛，以及鏡子，機(jī)動(dòng)車窗戶和擋風(fēng)玻璃。如果需要，涂層可能僅僅覆蓋制品的一部分，例如，在面罩中僅僅與眼睛非常接近的部分被涂布。基體可能是平坦的，彎曲或者成型的。待被涂布的制品可通過吹制，鑄造，擠出或注射成型法制備。能夠通過在基體的表面上簡單地擦墊、布，紙巾，或其他涂布設(shè)備/材料而將本發(fā)明的組合物涂布到基體上，其中所述組合物被包含在所述墊，布等中，或者被應(yīng)用至基體表面的表面。可選擇地，本發(fā)明的組合物能夠使用其他常規(guī)技術(shù)，例如棒涂，輥涂，幕涂，凹版涂布，噴涂，或浸涂技術(shù)被涂布到基體上。本發(fā)明的涂層優(yōu)選被涂布到基體的兩側(cè)?？蛇x擇地，本發(fā)明的涂料可被涂布基體的一側(cè)。基體的相反側(cè)可能未被覆蓋或者用各種常規(guī)防霧組合物涂布。優(yōu)選，涂層表面應(yīng)當(dāng)面向高濕度的方向，例如，面罩具有防霧涂層的一側(cè)應(yīng)當(dāng)面向穿用者。對于本發(fā)明的涂料組合物，不需要特定的干燥條件。被涂布的表面可在室溫干燥15分種，如果需要，在高溫下以干燥得更快，例如5分種。結(jié)合本發(fā)明涂料組合物的防護(hù)面罩和眼鏡的例子示于圖1-3。圖1示例性說明包括透明基體12作為面罩的呼吸器10，其用來保護(hù)穿用者的眼睛和臉。本發(fā)明的涂料組合物能夠被涂布到面罩的一側(cè)，或者涂布到透明基體12的內(nèi)部14和外部16。圖2示例性表示具有透明基體22作為面罩的呼吸器20，所述面罩在透明基體22的內(nèi)表面24上具有防霧涂層。圖3示例性表示具有透明基體32的眼鏡30，所述基體在透明基體32的外表面34上具有防霧涂層。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的防霧涂層可被用在任何常規(guī)的面罩，面具，盔甲，等之上，其中防霧特性是需要的。本發(fā)明的涂料組合物可以液態(tài)形式提供(例如，以可傾倒形式或可噴射形式)或注入到涂布器基體(例如，形成涂布?jí)|或涂布擦)中。合適的涂布基體可以為海綿、泡沫、紡織品、非紡織品或編織材料的形狀，例如術(shù)語"非紡織網(wǎng)"或"非紡織布"指具有以不規(guī)則形式植入的單根纖維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)或布。相反，編織或梭織物具有以規(guī)則形式植入的纖維。涂布器基體材料(例如，涂布?jí)|或涂布擦)可以包含合成或天然纖維、細(xì)絲或紗。合適的材料包含，但是不限于，聚烯烴，聚酯，聚酰胺(如尼龍)，聚氨酯，鹵化聚烯烴，聚丙烯酸酯，聚脲，聚丙烯腈，纖維素，棉，人造絲，黃麻，大麻，以及其共聚物和聚合物共混物。如果需要，材料以各種不同形狀的各種組合可用于涂布基體。最典型的基體是包含涂料組合物(被浸泡或浸漬到擦子里)的紙擦。實(shí)施例除非另外指出，全部化學(xué)試劑和溶劑是或能夠從AldrichChemicalCo.,Milwaukee,WI.獲得。例子中指定的所有部分、百分比或比率是按重量計(jì)算，除非另外指定。，-二氧化硅納米粒子分散體1034a(20-nm)，2327(20-nm)，1050(20-nm)，1115(4-rnn)和2326(5-nm)從NalcoCompany,NapervilleIL.獲得。3-(縮水甘油氧丙基)-三甲氧基硅烷(GPS，97%)從GelestInc.，Morrisville，PA.或從ZhejiangChem-TechGroupCo,,Ltd,Hangzhou,ZhejiangProvince,China獲得。水性有機(jī)硅醇-磺酸依照美國專利號(hào)4，338,377(實(shí)施例l)所述過程制備。另外，有機(jī)硅烷醇磺酸可以從GelestInc.獲得。羧基硅烷(羧乙基硅垸三醇鈉鹽，水中25。/。)和PEG-硅烷(2-[甲氧基(聚乙烯氧)丙基]三甲氧基硅垸)可從GelestInc.,Morrisville，PA.獲得。FC-4430從St.PaulMN.的3MCompany獲得。BYK-333從BYKChemie，Wesel，Germany獲得。Q2-5211從DowCorningCompany,Midland,MI獲得。LVBAO牌SO3H-7320型離子交換樹脂從ShanghaiSyntheticResinInc.，Shanghai，China.獲得。PRAEPAGEN4317，PRAEPAGEN3345和DODIGEN226可從ClariantChemicals(China)Ltd,Qingdao，China獲得，BARDAC208M可從Lonza，Inc.,Allendale,NJ獲得。防霧性能試驗(yàn)方法防霧性能通過使涂布樣品表面暴露在不同的水汽條件下來評(píng)價(jià)。試驗(yàn)樣品可從3MCompany,St.Paul,MN獲得，例如PC面罩(3MFullFacepiece6800或7800)和PET防護(hù)面罩(3MHoodsH-600系列，或H-400系列)，或PC膜(得自GEAdvancedMaterialsSpecialtyFilmandSheet,Pittsfield，MA的商品名LEXAN8010(0.381-mm)、8010SHC(1.0-mm)和OQ92)通過在需要的表面上施加2-3滴涂料溶液而被涂布，然后使用紙巾輕壓并輕輕地擦拭直到形成薄的、均勻的透明層，或通過使用非紡織填料以施加涂料溶液，接著通過擦拭被涂布的表面以形成薄的透明層。樣品涂布表面的測試通過使先前涂布的表面暴露于水汽來進(jìn)行。將室溫(丁2)下保存的涂布表面暴露于位于保持在溫度丁1(丁2+15-20°C)的水箱上方的水汽。如果被涂布的樣品表面沒有聚集小的冷凝水滴以至于顯著降低樣品的透明度，從而在將樣品保持在水箱上方后即刻其不能被清楚地透視，那么涂層被認(rèn)為是防霧的。即使均勻的水膜或非常少量的大水滴在被涂布的基體上形成，但只要被涂布樣品的透明度沒有顯著地降低，以至于不能被容易地被透視，涂料組合物仍可被認(rèn)為是防霧的。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，施加和干燥的涂層通過用水沖洗被涂布的表面或通過用濕紙巾擦拭涂層而容易地被除去。干凈的表面隨后被風(fēng)干。一旦涂層被去除，樣品的表面變得象未經(jīng)處理的表面那樣疏水和可霧化。表面改性的納米粒子(SMN)樣品1:Nalco1050二氧化硅納米粒子(48g,50%)和去離子水(150克(g))在玻璃廣口瓶中一起被攪拌15分鐘(min)。使用7320型離子交換樹脂將混合物的pH值調(diào)整到5-6的范圍以有助于環(huán)氧基團(tuán)的開環(huán)和羥基基團(tuán)的形成。離子交換樹脂通過過濾除去，分散溶液的固體含量通過在120'C蒸發(fā)水分30分鐘測量。在攪拌的同時(shí)滴加GPS(4.63g)l-1.5小時(shí)(hrs)，得到的混合物在室溫下連續(xù)攪拌另外的72小時(shí)。通常，反應(yīng)時(shí)間越長，環(huán)氧官能化和羥基基團(tuán)形成的數(shù)量越大。從反應(yīng)混合物除去所有有機(jī)揮發(fā)物以獲得用于制備防霧涂層樣品的溶液。SMN樣品2:Nalco1050二氧化硅納米粒子(10g，50%)用去離子水(90g)稀釋。將溶液攪拌15分鐘并使用濃硝酸將溶液的pH值調(diào)整到1-2的范圍內(nèi)。隨后，滴加GPS(0.18g)并攪拌(4分鐘)，得到的混合物在室溫下再連續(xù)攪拌另外60小時(shí)。然后，將所有有機(jī)揮發(fā)物從反應(yīng)混合物除去以獲得用于制備防霧涂層樣品的溶液。SMN樣品3:樣品3按照SMN樣品2同樣的步驟制備，只是使用Nalco1050二氧化硅納米粒子(10g，50%)，去離子水(90g)禾BGPS(0.72g)。SMN樣品4:Nalco2326二氧化硅納米粒子(167g，15%)和去離子水(333g)在玻璃廣口瓶中一起攪拌15分鐘。使用濃硝酸將該混合物的pH值調(diào)整至約1.4-1.5。在攪拌的同時(shí)滴加GPS(21.2g，150當(dāng)量)1小時(shí)-1.5小時(shí)，得到的混合物在室溫下再連續(xù)攪拌另外的30分鐘，接著在80。C烘箱中放置16小時(shí)。然后，將所有有機(jī)揮發(fā)物從反應(yīng)混合物除去以獲得用于制備防霧涂層樣品的溶液。SMN樣品5:Nalco1034a二氧化硅納米粒子(71g，34%)和去離子水(209g)在玻璃廣口瓶中共同攪拌15分鐘。在攪拌的同時(shí)滴加GPS(5.30g)1-1.5小時(shí)，將得到的混合物在室溫下連續(xù)攪拌另外的72小時(shí)。由于分散體已經(jīng)是酸性，不需要再調(diào)整pH值。然后，將所有有機(jī)揮發(fā)物從反應(yīng)混合物除去以獲得用于制備防霧涂層樣品的溶液。SMN樣品6:Nalco1050二氧化硅納米粒子(2g，50%)和去離子水(17.6g)在玻璃廣口瓶中共同攪拌15分鐘。滴加通式為C3H6Na205Si的羧基硅烷(0.12g，25%)3分鐘，接著將它放在卯。C的烘箱內(nèi)1小時(shí)。使用濃硝酸將該混合物的pH值調(diào)整至約1.8。在攪拌的同時(shí)滴加GPS(0.11g)3分鐘，將得到的混合物在室溫下連續(xù)攪拌另外的21小時(shí)。所述溶液用于制備防霧涂層樣品。SMN樣品7:該樣品按照SMN樣品6同樣的過程制備，只是使用Nalco2326二氧化硅納米粒子(6.7g，15%)、去離子水(12.4g)、通式C3H6Na205Si的羧基硅烷(0.48g，25%)和GPS(0.42g)。SMN樣品8:向水中的一部分SMN樣品4(4%)加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基二甲基胺氧化物(如表1中定義)，并在使用前徹底地混合。SMN樣品9:在攪拌的同時(shí)，向pH為1.5(使用濃硝酸調(diào)整)的水(95g)中滴加GPS(5g)1-1.5小時(shí)，以進(jìn)行水解。得到的混合物在室溫下連續(xù)攪拌另外的30分鐘，然后在60'C攪拌6小時(shí)。在徹底混合15分鐘之后，向包含水解GPS(在pH值為1.5的水中5wt%)的該混合物中添加Q2-5211(總混合物的0.4%)和BYK-333(總混合物的0.4%)。SMN樣品10:Nalco2326二氧化硅納米粒子(167g,15%)用去離子水(333g)稀釋。將溶液攪拌15分鐘，并使用濃硝酸將溶液的pH值調(diào)整到1-2的范圍內(nèi)。隨后，在攪拌的同時(shí)滴加GPS(3.55g，25當(dāng)量)4分鐘，得到的混合物在室溫下再連續(xù)攪拌另外的60小時(shí)。然后，將所有有機(jī)揮發(fā)物從反應(yīng)混合物除去以獲得用于制備防霧涂層樣品的溶液。實(shí)施例1-27向表1列出的一部分SMN樣品添加NaOH(1N)以將溶液的pH值調(diào)整到6-8。對某些實(shí)施例，將表l列出的表面活性劑或其混合物與抗菌齊(J(10ppm，KathonCG，來自RohmandHaasCompany,Philadelphia,PA)—起加到混合物中，并且攪拌由此得到的混合物30分鐘以獲得用來評(píng)價(jià)以下的防霧性能試驗(yàn)的溶液。所選樣品涂料溶液的貯藏期限通過在85r貯藏進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)施例4涂料溶液中的一些組分在約4天后出現(xiàn)沉淀，而實(shí)施例5涂料溶液保持透明，甚至在相似的條件之下貯藏8天后也沒有明顯的沉淀。對比例1-3:這些用于評(píng)價(jià)的實(shí)施例使用實(shí)施例l-16的過程制備，只是混合物中不包含SMN樣品。表l:防霧涂層<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table>本文引用的專利權(quán)、專利文件和出版物的全部公開均以它們的整體引入作為參考，好像它們各自單獨(dú)被引入。本發(fā)明的各種修改和變化對于本領(lǐng)域人員將成為顯而易見的，而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。應(yīng)當(dāng)理解，不希望用本文中給出的示例性實(shí)施方式和實(shí)施例來不適當(dāng)?shù)叵拗票景l(fā)明，這些實(shí)施例和實(shí)施方式僅以示例性的方式闡述，本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書來限定。權(quán)利要求1.一種向基體提供防霧特性的方法，該方法包含向基體施加涂料組合物并使其干燥，其中所述涂料組合物在pH值不大于6的條件下制備，并且包括粒度不大于60nm的納米粒子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面，其中所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)；任選的表面活性劑；和水；其中所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之后是可去除的。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中存在所述水分散性基團(tuán)，并且其包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、其鹽或其組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述納米粒子具有不大于20nm的粒度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述納米粒子具有4-5nm的粒度。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述環(huán)氧基團(tuán)在所述涂料組合物中的存在量等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的至少3摩爾％。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述環(huán)氧基團(tuán)是過量存在的。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述涂料組合物在1-3的pH值范圍內(nèi)制備。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述涂料組合物包括基于所述涂料組合物的總重量至少0.2wt。/。的納米粒子。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所述涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量不大于20wtc/。的納米粒子。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量至少0.1wt%的表面活性劑。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述涂料組合物進(jìn)一步包括抗菌劑。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中干燥的涂層向所述基體提供防霧特性至少10小時(shí)。13.—種防霧涂料組合物，其包括粒度不大于60mn的納米粒子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面，其中所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)；任選的表面活性劑；和水；其中，所述涂料組合物在pH值不大于6的條件下制備；和其中，所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之后是可去除的。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中存在所述的水分散性基團(tuán)，并且其包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、其鹽或其組合。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述納米粒子具有不大于20nm的粒度。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中所述納米粒子具有4-5nm的粒度。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述環(huán)氧基團(tuán)在所述涂料組合物中的存在量等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的至少3摩爾%。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中所述環(huán)氧基團(tuán)是過量存在的。19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述涂料組合物在1-3的pH值條件下制備。20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量至少0.2wty。的納米粒子。21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量不大于20wtQ/。的納米粒子。22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量至少0.1wt%的表面活性劑。23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中所述涂料組合物進(jìn)一步包括抗菌劑。24.根據(jù)權(quán)利要求U所述的組合物，其被注入到涂布器基體中。25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的組合物，其中所述涂布器基體包括紙擦。26.根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中干燥涂層對其涂敷并干燥的基體提供防霧特性至少10小時(shí)。27.—種個(gè)人保護(hù)制品，其包括表面涂布有防霧涂層的基體，其中所述涂層包括粒度不大于60nm的納米粒子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面，其中所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)；和任選的表面活性劑；其中，所述涂層向基體提供防霧特性，并且是可去除的；并且其中，所述涂層通過干燥在pH值不大于6的條件下制備的涂料組合物而形成。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中所述用來制備涂層的所述涂料組合物在l-3的pH值條件下制備。29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中存在所述的水分散性基團(tuán)，并且其包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、其鹽或其組合。30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中所述納米粒子粒度不大于20rnn。31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的制品，其中所述納米粒子具有4-5nm的粒度。32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中所述環(huán)氧基團(tuán)在用于制備涂層的所述涂料組合物中的存在量等于在粒子表面上官能團(tuán)總摩爾數(shù)的至少3摩爾％。33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中用于制備涂層的所述涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量至少0.2wt。/。的納米粒子。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的制品，其中用于制備涂層的涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量不大于20wt。/。的納米粒子。35.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中用于制備涂層的涂料組合物包括基于涂料組合物的總重量至少0.1wt。/。的表面活性劑。36.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中所述涂層進(jìn)一步包括抗菌劑。37.根據(jù)權(quán)利要求27所述的制品，其中干燥的涂層向其涂布并干燥的基體提供防霧特性至少10小時(shí)。38.—種面罩，其包括具有硅樹脂表面和在硅樹脂表面上的防霧涂層的基體，其中所述防霧涂層包括粒度為4-5mn的納米粒子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面，其中所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)；和有機(jī)硅表面活性劑；和水；其中，所述涂層向基體提供防霧特性，并且是可去除的；并且其中，所述涂層通過干燥在1-3的pH條件下制備的涂料組合物而形成。39.—種防霧涂布器，其包括注入到涂布器基體中的防霧性涂料組合物，其中所述涂料組合物包括粒度為4-5nm的納米粒子，并包括具有通過雙鍵連接至表面的官能團(tuán)的二氧化硅表面，其中所述官能團(tuán)包括環(huán)氧基團(tuán)；和任選的水分散性基團(tuán)；有機(jī)硅表面活性劑；和水；其中，所述涂料組合物在pH為1-3的條件下制備；和其中，所述涂料組合物對其涂布并干燥的基體提供防霧特性，并且在干燥之后是可去除的。全文摘要一種可以向其涂布的基體提供防霧性能的涂料組合物。所述涂料組合物是可去除的，并且利用了用環(huán)氧基團(tuán)官能化的納米粒子?？扇コ耐苛辖M合物特別適合用在個(gè)人保護(hù)裝備上，例如面罩、防護(hù)物和防護(hù)玻璃。文檔編號(hào)C09D201/00GK101469250SQ200710305309公開日2009年7月1日申請日期2007年12月26日優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日發(fā)明者喻志剛,孫若妮,景乃勇,謝曉玲,陳進(jìn)宇,陳雪花申請人:3M創(chuàng)新有限公司