[发明专利]耐磨的可着色涂层

说明书

技术领域

本发明涉及在热塑性或热固性基底例如眼镜片上形成耐磨的可着色涂层的组合物。

背景技术

已知透明塑料材料例如聚碳酸酯眼镜片或屏幕面板由于使用期间的刮擦和磨损容易变得黯淡和模糊。

已经尝试克服这一问题。过去提出的技术方案(包括涂布UV-可固化涂层)一般使用通常为基底依赖性的带溶剂组合物。也就是说，涂层组合物配制成用于一种特定的眼镜片材料(例如CR-39)或热塑性塑料(例如聚碳酸酯)。文献中发现的不含溶剂的或基本上不含溶剂的少数组合物或者是基底依赖性的，或者含有用于粘附和用于抗磨的部分水解或完全水解的硅烷。

此外，眼镜片的涂层也应能够通过在其中加入染料而被着色。然而，常常认为一方面的耐磨损和耐刮擦性和另一方面的着色性是难以相容的性质。

在已经提出的调和这些性质的方案中，US5,614,321提出一种可固化的涂层组合物，其含有胶体二氧化硅以及能与所述二氧化硅反应的(甲基)丙烯酸酯化合物、带有(甲基)丙烯酰氧基的单体(优选烷氧基硅烷)、自由基引发剂和有机着色添加剂。US 2002/0193479教导了一种组合物，其含有水解的和非水解的环氧-官能性烷氧基硅烷，以及固化剂和优选带有不超过两个丙烯酸官能团的丙烯酸单体。类似地，US6,100,313公开了一种组合物，其含有环氧-官能性烷氧基硅烷、缩水甘油醚、阳离子光引发剂、丙烯酸单体和自由基光引发剂。

已经观察到，利用硅烷单体的组合物虽然可着色和抗磨损，但它们是水解不稳定的，且在设计为用于回流涂料的涂层机中具有相当短的适用时间，因为它们在涂层过程中从来自大气和/或没有完全干燥(自动水洗后)的透镜吸收水分。这引起粘度增加，并在涂覆的透镜上产生涂层流缺陷(coating flow defect)。水解的硅烷也可能在涂层机中产生二氧化硅颗粒，导致颗粒涂层缺陷。

目前我们已经发现，可以在环氧和丙烯酸单体的特定组合的基础上配制不含硅烷和二氧化硅的涂层组合物。当固化时，该组合物以良好的涂层率形成涂层，该涂层对热固性和热塑性基底(特别对具有商用真空沉积抗反射涂层的基底)均提供优异的粘附性，该涂层可非常均匀地着色、抗磨损和刮擦，且其在抗UV瓶中和在用于回流所述涂料的涂层机中时都是水解稳定的。

发明简述

本发明提供一种可固化的涂层组合物，其含有：

a)至少一种单体，选自具有3到6个(甲基)丙烯酸酯官能团的多元醇多(甲基)丙烯酸酯单体，

b)至少一种单体，选自具有至少三个环氧官能团的多元醇聚缩水甘油醚，

c)至少一种双官能单体，

d)至少一种自由基光引发剂，和

e)至少一种阳离子光引发剂，

其中所述组合物中丙烯酸酯当量与环氧当量的摩尔比为3∶1到4∶1，且所述组合物不含二氧化硅和带有硅烷官能团的单体。

本发明还提供用于涂覆基底的方法，其包括用上述组合物涂覆基底的步骤。

本发明还提供用于制造制品的方法，该方法包括：

a)将权利要求1所述组合物涂布到基底的至少一个表面上，

b)固化所述组合物以在所述基底上形成涂覆的表面，和

c)任选地将至少一种染料吸收到所述涂覆的表面中。

此外，本发明提供根据所述方法可获得的制品。

发明详述

本发明的涂层组合物含有至少五种组分(包括多元醇多(甲基)丙烯酸酯、多元醇聚缩水甘油醚和双官能单体)，以使所述组合物中丙烯酸酯当量与环氧当量的摩尔比为3∶1到4∶1。

“丙烯酸酯当量”或AEW和“环氧当量”或EEW意指以克/当量计的当量(equivalent weight)。使用滴定法计算EEW。根据该方法，高氯酸和溴化四乙铵用于制备溴化氢，其定量地与环氧基团反应以确定存在于溶液中的环氧基的量。其结果以含有一当量环氧基团的环氧化合物的克数表示。类似地，丙烯酸当量以克/当量计。该值通过用丙烯酸化合物的分子量除以每分子的丙烯酸酯官能团的数目计算。然后环氧当量的摩尔数通过用各环氧化合物的质量除以相应的EEW并然后相加来计算。类似地，丙烯酸酯当量的摩尔数用各丙烯酸酯的质量除以相应的AEW然后相加来计算。

现在更详细地描述所述组合物的各个不同组分。

多元醇多(甲基)丙烯酸酯单体