[发明专利]可辐射固化的硬涂层组合物

说明书

提供本文中披露的可UV固化的涂层组合物用作用于塑料(有机玻璃)基材、并且特别是眼科镜片的涂层。可以通过多种手段(包括旋涂和喷墨涂覆)施加所述组合物。所述涂层组合物展现出与常规经热固化的溶胶‑凝胶涂层可比较的耐磨损性。

技术领域

本发明总体上涉及用于眼科元件的可UV固化的涂层组合物。

背景技术

许多光学制品基材包括硬涂层，所述硬涂层被施加在底部基材上，以提供保护下面的光学基材的透明的耐磨损涂层。基于聚硅氧烷的涂层由于其高透明度和高耐磨损性典型地被用作耐磨损硬涂层。这些涂层通常通过热固化包含环氧烷氧基硅烷的水解产物、二氧化硅、和热固化催化剂的前体组合物来形成。使用热对流烘箱加热并固化涂层，并且固化时间通常超过1小时。

为了解决经热固化的涂层组合物的长固化时间和高能量需求，研究人员已经探索了通过紫外(UV)光可固化的组合物。使用紫外光固化硬涂层消除了与热固化相关联的高温并且降低了热基材降解的可能性。

不像大多数可热固化的硬涂层组合物，可UV固化的组合物可以在不存在稀释溶剂的情况下制备。当前无溶剂的可UV固化的眼科基材涂层没有提供由常规基于溶剂的经热固化的涂层提供的耐磨损性和耐刮擦性。在工业中存在对可UV固化的硬涂层的需求，所述可UV固化的硬涂层可以相对迅速地固化并且展现出与传统经热固化的涂层可比较的耐磨损性。

发明内容

通过组合非水解的环氧(烷氧基)硅烷与无机纳米颗粒在丙烯酸酯单体中的分散体，本发明人已经生产了可以通过紫外(UV)光固化的低粘度涂层组合物。所得涂层展现出与常规溶剂型溶胶-凝胶涂层可比较的耐磨损性。

本披露的一些方面涉及一种可光固化的涂层组合物，所述可光固化的涂层组合物包含以下项的混合物：至少一种非水解的环氧(烷氧基)硅烷，无机纳米颗粒和至少一种丙烯酸酯的至少一种分散体，至少一种丙烯酸酯粘合剂或硅烷粘合剂，以及至少一种自由基光引发剂、阳离子光引发剂、或其组合。在一些实施例中，所述组合物不包含水解的环氧(烷氧基)硅烷。

本披露的一些方面涉及一种用于制造耐磨损硬涂层基材的方法。在一些方面，所述方法包括用可光固化的涂层组合物涂覆光学基材，所述可光固化的涂层组合物包含以下项的混合物：至少一种非水解的环氧(烷氧基)硅烷；无机纳米颗粒和至少一种丙烯酸酯的至少一种分散体；至少一种丙烯酸酯粘合剂或硅烷粘合剂；以及至少一种自由基光引发剂、阳离子光引发剂、或其组合；以及用UV照射固化可光固化的组合物涂层。在一些实施例中，所述方法在固化之前不包括水解步骤。在一些实施例中，在固化之前将所述涂层组合物干燥以除去溶剂的至少一部分。

本披露的一些方面涉及一种具有至少一个包含涂层的主表面的光学制品，所述光学制品通过以下方式来获得：沉积包含以下项的混合物的可光固化的涂层组合物：至少一种非水解的环氧(烷氧基)硅烷；无机纳米颗粒和至少一种丙烯酸酯的至少一种分散体；至少一种丙烯酸酯粘合剂或硅烷粘合剂；以及至少一种自由基光引发剂、阳离子光引发剂、或其组合；以及固化所述可光固化的组合物涂层。在一些方面，所述方法产生一种具有展现出当根据ASTM F735测试时至少2.5的相对耐磨损性的涂层的光学制品。

根据本披露，“眼科镜片”被定义为即被适配为用于安装在眼镜中的镜片，其功能是保护眼睛和/或矫正视力。该镜片可以是无焦点、单焦点、双焦点、三焦点或渐变镜片。所述眼科镜片可以是矫正性或非矫正性的。其中将安装眼科镜片的眼镜可以是包括两个不同眼科镜片(一个用于右眼且一个用于左眼)的传统框架，或者具有同时面向右眼和左眼的一个眼科镜片，例如面罩、遮目镜、头盔瞄准具、或护目镜。眼科镜片可以被生产为具有传统的几何形状(呈圆形)或者可以被生产为适于预期框架。