专利名称：用于可着色的耐磨透明硬质涂层的热固性组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及基于硅烷的热固性涂料组合物，涉及由此获得的透明的可着色硬质涂层，以及涉及包含这种硬质涂层的光学制品，尤其是眼镜镜片。
背景技术：
透明有机材料(有机玻璃)的眼镜镜片比无机玻璃更轻且更不易碎，并且目前得到广泛使用。有机玻璃的一个主要问题是其相当低的抗刮痕和抗磨损性。因此，通常通过施用热固性或光固性涂料组合物，例如基于烷氧基硅烷和二氧化硅的组合物，并在合适的催化剂存在下使烷氧基硅烷聚合，来保护由热塑性聚合物或热固性聚合物制成的眼镜镜片。当此类有机玻璃由不可着色的材料(如热塑性聚碳酸酯)制成时，应该通过浸溃 于染色浴中使硬质涂层进一步地容易着色。然而，大多数现有技术的可着色硬质涂层与无机玻璃相比仍然缺乏耐磨性。例如，US 5，013，608公开了基于胶态二氧化硅、环氧官能烷氧基硅烷、多官能交联剂和选定的着色增强剂的可着色的耐磨涂料组合物。虽然这些现有技术文件所述的涂料组合物、如SDC出售的产品TC332，具有相当令人满意的着色性，但遗憾的是，其ISTM Bayer耐磨性并没有超过约1-1. 3。
发明内容
申请人:现已开发出基于环氧官能烷氧基硅烷的特殊涂料组合物，其具有明显高于已知组合物的优异的着色性和ISTM Bayer耐磨性。不同于以上参考文献公开的组合物，本发明的涂料组合物不含任何针对环氧基的多官能交联剂。这些组合物还使用了可与组合物的其他成分共聚并且迄今为止从未用于同样目的的着色增强化合物。本发明涉及一种热固性涂料组合物，其在固化后形成透明的可着色耐磨涂层，所述热固性涂料组合物在水性溶剂或水-有机溶剂中包含以下组分(A)到(D)(A)包含至少两个烷氧基的环氧官能硅烷化合物的水解产物；(B)具有1-100 μ m的平均粒径的胶态二氧化硅；(C)式 Al (O-C1^4 烷基)nY3_n 的铝螯合物，其中η 是 O、I 或 2，以及 Y 是选自 M-C ( = O) -CH2-C ( = O) -M和 M-C ( = O) -CH2-C (=O) O-M的配体，其中每个M独立地是Ch4烷基；以及(D)式(Ia)或(Ib)的甲硅烷基化的聚四氢呋喃的水解产物，
权利要求
1.热固性涂料组合物，其在固化后形成透明的可着色耐磨涂层，所述热固性涂料组合物在水性或水-有机溶剂中包含 (A)含有至少两个烷氧基的环氧官能硅烷化合物的水解产物； (B)具有1-100μ m的平均粒径的胶态二氧化硅； (C)式Al(O-C1^4烷基)nY3_n的铝螯合物， 其中 η 是 0、1 或 2，以及 Y 是选自 M-C( = O)-CH2-C( = 0)_Μ 和 M-C( = O)-CH2-C(=O) O-M的配体， 其中每个M独立地是CV4烷基；以及 (D)式(Ia)或(Ib)的甲硅烷基化聚四氢呋喃的水解产物，
2.根据权利要求I的热固性涂料组合物，其中所述环氧官能硅烷化合物的水解产物选自包含三个直接与硅原子键合的烷氧基和一个通过Si-C键与硅原子键合的环氧官能基的硅烷化合物的水解产物。
3.根据权利要求2的热固性涂料组合物，其中所述环氧官能硅烷化合物具有下式
4.根据权利要求3的热固性涂料组合物，其中所述环氧官能硅烷化合物是Y-环氧丙氧丙基二甲氧基娃烧。
5.根据权利要求1-4中任一项的热固性涂料组合物，其还包含(E)式SiT2Z2的硅烷化合物的至少一种水解产物，其中每个T是在水解后产生硅烷醇基的有机基团，优选C1,烷氧基；以及每个Z是不与组合物的组分起反应的、通过Si-C键与硅原子键合的有机基团，优选C1,烷基或c6_1(l芳基。
6.根据权利要求5的热固性涂料组合物，其中所述式SiT2Z2的硅烷化合物选自二甲基~■甲氧基娃烧、~■甲基~■乙氧基娃烧和甲基苯基_■甲氧基娃烧构成的组。
7.根据权利要求1-6中任一项的热固性涂料组合物，其中组分(A)、(B)、(C)、⑶和(E)基于组合物总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)， 任选地1% -10%的(E)。
8.根据权利要求1-7中任一项的组合物，所述组合物包含至少I重量％的水。
9.根据权利要求1-8中任一项的组合物，其中所述组合物的总固体含量为30-70重量％，优选40-60重量％。
10.根据权利要求1-9中任一项的组合物，其中所述二氧化硅组分(B)为所述组合物的总固体的40-60重量％，优选45-55重量％。
11.一种在透明基体上形成耐磨硬质涂层的方法，所述方法包括以下的相继步骤 (i)给透明有机聚合物基体涂上如权利要求ι- ο中任一项所限定的热固性组合物的薄层， ( )加热涂有所述热固性组合物的基体至至少70°C、优选75°C _90°C的温度，保持至少5分钟，以便形成无粘性的涂层， (iii)加热具有无粘性涂层的光学制品至至少95°C、优选100-110°C的温度，保持至少2小时，优选2. 5-3. 5小时，以便获得具有完全固化的、不可溶的硬质涂层的光学制品。
12.根据权利要求11的方法，其中，在步骤(i)中，通过旋涂或浸涂使所述基体涂上所述热固性组合物。
13.一种光学制品，其包含由权利要求1-10中任一项的热固性组合物的热固化得到的透明的、不可溶的硬质涂层。
14.根据权利要求16的光学制品，其中最终硬质涂层具有2.9-6. 5 μ m、优选4_5 μ m的厚度。
15.根据权利要求13或15的光学制品，所述制品是眼镜镜片。
全文摘要
本发明涉及形成透明的可着色耐磨涂层的热固性涂料组合物，所述组合物在水性或水-有机溶剂中包含(A)含有至少两个烷氧基的环氧官能硅烷化合物的水解产物；(B)具有1-100μm的平均粒径的胶态二氧化硅；(c)式Al(O-C1-4烷基)nY3-n的铝螯合物，其中n是0、1或2，以及Y是选自M-C(＝O)-CH2-C(＝O)-M和M-C(＝O)-CH2-C(＝O)O-M的配体，其中每个M独立地是C1-4烷基；以及(D)式(Ia)或(Ib)的甲硅烷基化聚四氢呋喃的水解产物，所述热固性组合物不含任何选自多官能羧酸和多官能酸酐的多官能交联剂。
文档编号C09D201/10GK102812097SQ201180014423
公开日2012年12月5日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月25日
发明者宋立新, P·W·张 申请人:埃西勒国际通用光学公司