專利名稱：用于可著色的耐磨透明硬質(zhì)涂層的熱固性組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于硅烷的熱固性涂料組合物，涉及由此獲得的透明的可著色硬質(zhì)涂層，以及涉及包含這種硬質(zhì)涂層的光學(xué)制品，尤其是眼鏡鏡片。
背景技術(shù)：
透明有機(jī)材料(有機(jī)玻璃)的眼鏡鏡片比無(wú)機(jī)玻璃更輕且更不易碎，并且目前得到廣泛使用。有機(jī)玻璃的一個(gè)主要問(wèn)題是其相當(dāng)?shù)偷目构魏酆涂鼓p性。因此，通常通過(guò)施用熱固性或光固性涂料組合物，例如基于烷氧基硅烷和二氧化硅的組合物，并在合適的催化劑存在下使烷氧基硅烷聚合，來(lái)保護(hù)由熱塑性聚合物或熱固性聚合物制成的眼鏡鏡片。當(dāng)此類有機(jī)玻璃由不可著色的材料(如熱塑性聚碳酸酯)制成時(shí)，應(yīng)該通過(guò)浸潰 于染色浴中使硬質(zhì)涂層進(jìn)一步地容易著色。然而，大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的可著色硬質(zhì)涂層與無(wú)機(jī)玻璃相比仍然缺乏耐磨性。例如，US 5，013，608公開(kāi)了基于膠態(tài)二氧化硅、環(huán)氧官能烷氧基硅烷、多官能交聯(lián)劑和選定的著色增強(qiáng)劑的可著色的耐磨涂料組合物。雖然這些現(xiàn)有技術(shù)文件所述的涂料組合物、如SDC出售的產(chǎn)品TC332，具有相當(dāng)令人滿意的著色性，但遺憾的是，其ISTM Bayer耐磨性并沒(méi)有超過(guò)約1-1. 3。

發(fā)明內(nèi)容
申請(qǐng)人:現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出基于環(huán)氧官能烷氧基硅烷的特殊涂料組合物，其具有明顯高于已知組合物的優(yōu)異的著色性和ISTM Bayer耐磨性。不同于以上參考文獻(xiàn)公開(kāi)的組合物，本發(fā)明的涂料組合物不含任何針對(duì)環(huán)氧基的多官能交聯(lián)劑。這些組合物還使用了可與組合物的其他成分共聚并且迄今為止從未用于同樣目的的著色增強(qiáng)化合物。本發(fā)明涉及一種熱固性涂料組合物，其在固化后形成透明的可著色耐磨涂層，所述熱固性涂料組合物在水性溶劑或水-有機(jī)溶劑中包含以下組分(A)到(D)(A)包含至少兩個(gè)烷氧基的環(huán)氧官能硅烷化合物的水解產(chǎn)物；(B)具有1-100 μ m的平均粒徑的膠態(tài)二氧化硅；(C)式 Al (O-C1^4 烷基)nY3_n 的鋁螯合物，其中η 是 O、I 或 2，以及 Y 是選自 M-C ( = O) -CH2-C ( = O) -M和 M-C ( = O) -CH2-C (=O) O-M的配體，其中每個(gè)M獨(dú)立地是Ch4烷基；以及(D)式(Ia)或(Ib)的甲硅烷基化的聚四氫呋喃的水解產(chǎn)物，
權(quán)利要求
1.熱固性涂料組合物，其在固化后形成透明的可著色耐磨涂層，所述熱固性涂料組合物在水性或水-有機(jī)溶劑中包含 (A)含有至少兩個(gè)烷氧基的環(huán)氧官能硅烷化合物的水解產(chǎn)物； (B)具有1-100μ m的平均粒徑的膠態(tài)二氧化硅； (C)式Al(O-C1^4烷基)nY3_n的鋁螯合物， 其中 η 是 0、1 或 2，以及 Y 是選自 M-C( = O)-CH2-C( = 0)_Μ 和 M-C( = O)-CH2-C(=O) O-M的配體， 其中每個(gè)M獨(dú)立地是CV4烷基；以及 (D)式(Ia)或(Ib)的甲硅烷基化聚四氫呋喃的水解產(chǎn)物，
2.根據(jù)權(quán)利要求I的熱固性涂料組合物，其中所述環(huán)氧官能硅烷化合物的水解產(chǎn)物選自包含三個(gè)直接與硅原子鍵合的烷氧基和一個(gè)通過(guò)Si-C鍵與硅原子鍵合的環(huán)氧官能基的硅烷化合物的水解產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的熱固性涂料組合物，其中所述環(huán)氧官能硅烷化合物具有下式
4.根據(jù)權(quán)利要求3的熱固性涂料組合物，其中所述環(huán)氧官能硅烷化合物是Y-環(huán)氧丙氧丙基二甲氧基娃燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的熱固性涂料組合物，其還包含(E)式SiT2Z2的硅烷化合物的至少一種水解產(chǎn)物，其中每個(gè)T是在水解后產(chǎn)生硅烷醇基的有機(jī)基團(tuán)，優(yōu)選C1,烷氧基；以及每個(gè)Z是不與組合物的組分起反應(yīng)的、通過(guò)Si-C鍵與硅原子鍵合的有機(jī)基團(tuán)，優(yōu)選C1,烷基或c6_1(l芳基。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的熱固性涂料組合物，其中所述式SiT2Z2的硅烷化合物選自二甲基~■甲氧基娃燒、~■甲基~■乙氧基娃燒和甲基苯基_■甲氧基娃燒構(gòu)成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的熱固性涂料組合物，其中組分(A)、(B)、(C)、⑶和(E)基于組合物總重量的以下重量比是5% -25%份的(A) 10% -30%的(B) O.2% -2%的(C) 2% -20%的(D)， 任選地1% -10%的(E)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的組合物，所述組合物包含至少I重量％的水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物的總固體含量為30-70重量％，優(yōu)選40-60重量％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的組合物，其中所述二氧化硅組分(B)為所述組合物的總固體的40-60重量％，優(yōu)選45-55重量％。
11.一種在透明基體上形成耐磨硬質(zhì)涂層的方法，所述方法包括以下的相繼步驟 (i)給透明有機(jī)聚合物基體涂上如權(quán)利要求ι- ο中任一項(xiàng)所限定的熱固性組合物的薄層， ( )加熱涂有所述熱固性組合物的基體至至少70°C、優(yōu)選75°C _90°C的溫度，保持至少5分鐘，以便形成無(wú)粘性的涂層， (iii)加熱具有無(wú)粘性涂層的光學(xué)制品至至少95°C、優(yōu)選100-110°C的溫度，保持至少2小時(shí)，優(yōu)選2. 5-3. 5小時(shí)，以便獲得具有完全固化的、不可溶的硬質(zhì)涂層的光學(xué)制品。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，在步驟(i)中，通過(guò)旋涂或浸涂使所述基體涂上所述熱固性組合物。
13.一種光學(xué)制品，其包含由權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的熱固性組合物的熱固化得到的透明的、不可溶的硬質(zhì)涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求16的光學(xué)制品，其中最終硬質(zhì)涂層具有2.9-6. 5 μ m、優(yōu)選4_5 μ m的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或15的光學(xué)制品，所述制品是眼鏡鏡片。
全文摘要
本發(fā)明涉及形成透明的可著色耐磨涂層的熱固性涂料組合物，所述組合物在水性或水-有機(jī)溶劑中包含(A)含有至少兩個(gè)烷氧基的環(huán)氧官能硅烷化合物的水解產(chǎn)物；(B)具有1-100μm的平均粒徑的膠態(tài)二氧化硅；(c)式Al(O-C1-4烷基)nY3-n的鋁螯合物，其中n是0、1或2，以及Y是選自M-C(＝O)-CH2-C(＝O)-M和M-C(＝O)-CH2-C(＝O)O-M的配體，其中每個(gè)M獨(dú)立地是C1-4烷基；以及(D)式(Ia)或(Ib)的甲硅烷基化聚四氫呋喃的水解產(chǎn)物，所述熱固性組合物不含任何選自多官能羧酸和多官能酸酐的多官能交聯(lián)劑。
文檔編號(hào)C09D201/10GK102812097SQ201180014423
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者宋立新, P·W·張 申請(qǐng)人:埃西勒國(guó)際通用光學(xué)公司