Способ получения незапотевающихпОКРыТий HA пОВЕРХНОСТи СТЕКлА Советский патент 1981 года по МПК C03C17/28 

Изобретение от.носится к получению незапотевающих покрытий на поверхности стекла для различных отраслей промышленности и может быть применено в современной технике и приборостроении самого различного назначения, например, смотровых приборов, защитных очков, иллюминаторов, ветровых стекол транспорта,, очковых линз и т.п. Известен способ получения незапо тевающих покрытий на поверхности стекла путем обработки ее раствор«эм метоксиакрилатов И Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения незапотевающих покрытий на поверхности стекла путем обработки ее 0,05-1,S%-ными водными растворам 1толиакряламида,полиметакриламида и их сополимеров с последующей воздуш ной сушкой 2 . . Однако полученные в результате такой обработки покрытия хрупки, об ладают низкой сщгезией к стеклу и сильно набухают в условиях 85-100%ной относительной влажности, что приводит при выше к полной потере адгезионной прочности, ухудшен оптических характеристик и ограничению срока службы полимерных покрытий. Цель изобретения - повышение адгезионной прочности и поверхностной твердости покрытий. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения незапотевающих покрытий на поверхности стекла путем обработки ее раствором сополимеров акриламида и термообработки, обработку поверхности проводят 0,11%-ным водным раствором сополимера акриламида с акриловой кислотой, содержащим 10-50 мол.% акриловой кислоты, а термообработку - при 100130 С в течение 1-1,5 ч. Указанные сополимеры получают радикальной полимеризацией акриламидаакриловой кислоты ДА и АК при обычных атмосферных условиях в водной ;среде при в присутствии ацидокомплексов Мп (Ш). Торговые марки ДА ч и АК ч используются без предварительной очистки. Концентрация мономеров АА/АК, взятых в определенных массовых соотношениях 90/10 - 50/50, составляет 0,7 - 1,4 мол./л, концентрация инициаторов (З-б) 10 мол./л.

Реакция протекает со 100%-ным выходов за 15-30 мин. Полученные 5-10%-ные водные,растворы сополимеров разбавляют при перемешивании водой до необходимой концентрации (0,1-1%) при 20°С для сополимеров АА/АК, содержащих 10-20 мол.% АК и при 40С для сополимеров, .содержащих 20-50 мол.% АК. На предварительно обезжиренные поверхности стекол наносят приготовленные растворы сополимеров методом налива или окунания, затем сушат 1-2 ч на воздухе с последующей термообработкой при 100130°С в течение 1-1,5 ч.

Реализация предложенного способа позволяет получать оптически прозрачные покрытия с высокой адгезионной прочностью и поверхностной твердостью и предотвращает запотевание изделий во влс1жной атмосфере (85-100%) в широком диапазоне температур. Наличие в сополимерах 10-80 мол.% карбоксиль ных групп АК и процессов сшивки, возникающих при термообработке полимерных покрытий на поверхности стекол, обеспечивает указанные свойства в отличие от известных полимерных покрытий.

В таблице приведены свойства полимерных покрытий по предлагаемому способу в сравнении со свойствами 15 известных покрытий.

Отслаивание покрытий от

600 стекла

4fl

Микротвердость покрытий определяют на микротвердомере ПМТ-3, адгезионную прочность методом решетчатого надреза по стеклу, светопропускание на Specord в области 350-800 им. Степень запотевания покрытий оценивают визуально по появлению конденсированйой влаги и помутнению стекол при перепаде температур окружающего воздуха от до во влажной атмосфере 70100%;

Из представленных в таблице данных видно, что в отличие от полимерных покрытий на основе полиакриламида, полиметакриламида и их сополи меров покрытия, полученные по предлагаемому способу обладают более высокой адгезионной прочностью и микротвердостью, а также удовлетворительным незапотевающим эффектом в

Не запо- Набуха- Не запотевают, ние и теваю, но силь- раство- набухано набу- рение ют

96 56-68 хают покрытия

интервале температур от до с сохранением внешнего вида и оптических характеристик. После выдержки известных покрытий при в условиях 100%-ной относительной

0 влажности последние набухают, что приводи к снижению оптической прозрачности (светопропускание падает - в 2 риза) и адгезионной прочности (отслаивание пленки от стекла). При

5 обработке известных покрытий струей острого пара в течение 1 ч наблюдается нх растворение, в результате чего они становятся непригодными для использования в качестве незапо0тевающего материала, в то время как покрытие на основе сополимеров АА/АК устойчивы к действию острого пара с сокращением их оптических свойств и удовлетворительной адгези5онной прочности.

На предварительно обезжиренную поверхность стекла поливом наносят полученный раствор сополимера при и сушат в течение 1 ч, после чего проводят термообработку при 100°С в течение 1 ч. При обработке покрытия струей острого пара (100°С, 100%-ная относительная влажность) в течение 1 ч изменения внешнего вида и оптических характеристик не наблюдаются.Светопропуск-тние составляет 90%; Покрытие устойчиво к Водным нейтргшьным моющим средствам, слабым кислотам и щелочам,

По.имер. В стакане емкостью 0,5 л растворяют 5 мае.ч. ДА и 5 мае.ч. АК в 100 мае.ч. воды. К полученному раствору при рн j добавляют 0,02 мае.ч. (). NOj при комнатной температуре. Через 15 мин образуется вязкий раствор сополимера с 100%-ным выходом. К раствору добавляют 900 мае ; ч. воды, -гомогенизируют смесь при 40 С перемешиванием в течение 1 ч и получают 1%-ный раствор сополимера, содержащий 40 мол.% АК.

П р и м е р 2. В стакане емкостью 0,5 л растворяют О,9 мае . ч. АА и 0,1масс. ч. АК в 100 мае . ч. воды. К полученному раствору при рН 2,0 добавляют 0,02 мае. .4.Mn(CjH-j.02)-iNOj при комнатной температуре. Через 5 ийн образуется вязкий прозрачный раствор сополимера АА-АК, к которому добавляют 900 мае.ч. воды перемешиванием пои 20 С в течение 1 ч. Получают О,1%-ный раствор сополимера АА-АК, содержащий 10 мол.% АК. На чистую поверхность стекол окунанием наносят полученный раствор сополимера и сушат в течение 1 ч. Термообработку стекол проводят в течение 1 ч при

. Стекла запотевают при перепаде температур от -20 до при :85-100%-ной относительной влажности и действии струи .острого пара в течение 1 ч. Покрытие устойчиво к водным нейтральным моющим веществам, слабым кислотам, щелочгм. Светопропуекание после испытаний 93%.

Таким Образом,.полученные полимерные покрытия оптически прозрачны, обладают высокой адгезионной прочностью иповерхностной твердостью и предотвращают запотевание стекол при перепаде температур от до при 85-100%-ной относительной влажности и могут быть использованы в различных отраслях промышленности.

Формула изобретения

Способ получения незапотевающих покрытий на поверхности стекла путем обработки ее раствором сополимеров и термообработки, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повышения адгезионной прочности и поверхностной твердости покрытий, обработку поверхности стекла проводят 0,11%-ным водным раствором сополимера . акриламида с акриловой кислотой, содержащего 10-50 мол.% акриловой кислоты, а термообработку - при 100ISO C в течение 1-1,5 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии 50-6437, кл. 13(9) Е б, 1975.

2. Патёнт Японии 49-49312, кл. 13(9) Е б, опублик. 1974 (прототип) .