[发明专利]可得到具有高折射率的固化产品的涂料组合物及用其涂覆的制品

说明书

本发明涉及一种涂料组合物，该组合物能得到一种具有高的折射率和非常高的硬度的硬涂膜。本发明还涉及将该组合物在合适的基质上涂覆并固化而得到的涂覆制品。

塑料透镜是一种透明的成型制品，其安全性、可加工性、可造型性以及亮度都比玻璃透镜要好。近来对这类透镜的硬涂层技术以及反射抑制技术的研究开发加快了这些透镜的广泛应用。在塑料透镜上施加以二氧化硅为基的硬涂层膜的技术已经引起了人们的注意，因其具有高硬度和高抗刮擦性。尽管如此，随着高折射率塑料透镜的开发成功并开始广泛地应用，由于在硬涂层膜和塑料透镜基体之间在折射率和厚度方面的巨大差异，出现了干扰带。

除了二氧化硅之外，还试图开发使用高折射率的金属氧化物如氧化锑、氧化锆、氧化钛、氧化锡等以在塑料透镜以及其它的透明模制元件或成型制品上形成高折射率涂层膜。

例如，日本专利公开昭63-37142披露了一种硬涂层膜，其包含氧化锑和环氧硅烷。已公开的日本专利申请平5-2102披露了一种硬涂层膜，其包括氧化钛、氧化铁和二氧化硅的细颗粒和环氧硅烷。此外，已公开的日本专利申请平5-164902披露了一种硬涂层膜，其是由氧化钛、氧化铈、二氧化硅的细颗粒、一种环氧硅烷和一种四官能基硅烷化合物制得的。

但是，现有的透明基质上的高折射率的硬涂层膜在涂覆后难能进行染色或者是仅能进行轻度染色，而不能进行深度染色。要进行深度染色，必需要降低硬涂层膜的硬度。

本发明的一个目的是提供一种涂料组合物，当将该组合物施加到高折射率的基质上时，能抑制干扰带的形成。

本发明的第二个目的是提供一种涂料组合物，其在涂覆后能进行深度染色，并在固化后具有高的硬度。

本发明的第三个目的是提供一种涂料组合物，从该组合物能得到一种光学透明的固化膜。

本发明的第四个目的是通过将上述类型的涂料组合物涂覆到合适的基质，如塑料透镜上而得到一种涂覆制品。

按照本发明，上述目的可通过提供一种可得到具有高折射率的固化产物的涂料组合物而达到，该组合物包含：

(1)至少一种选自由二氧化硅、氧化铁、氧化钛、氧化铈、氧化锑、氧化锌、氧化锡及其复合氧化物组成的一组的氧化物的细颗粒；

(2)含有环氧基的硅化合物或其部分水解产物；以及

(3)一种有机化合物，该化合物的分子中具有一个OH或SH基团，并且在其主链中具有至少一个选自由-O-、-CO-O-、-S-、-CO-S-和-CS-S-组成的一组中的键合单元以及至少一个不饱和基团，该有机化合物溶于水或碳原子数最多为4个的低级醇中；

(4)一种使所述的含有环氧基的硅化合物固化的固化催化剂；

其中，以所述的组合物中的总固体量计，所述的组合物含有10-70％(重量)所述的细颗粒，5-85％(重量)所述的含有环氧基的硅化合物以及1-45％(重量)所述的有机化合物。

按照本发明的另一方面，还提供了一种涂覆制品，其是通过将如上所述的组合物涂覆到高折射率的基质上并使其固化而得到的。

(1)本发明的组合物的第一种组分由以上所定义的细颗粒组成，其是以通过将所述的细颗粒分散于分散介质中而得到的溶胶或溶胶混合物的形式存在的。优选的是，所述的细颗粒应至少由两种氧化物或其复合氧化物与二氧化硅化学或物理键合而组成。当然，这些细颗粒是分散于合适的分散介质中的。复合金属氧化物的细颗粒的使用是为了改进单一金属氧化物细颗粒的性质。

含有氧化钛的复合氧化物的细颗粒可以包括，例如由氧化钛、氧化铁、二氧化硅组成的复合氧化物的那些细颗粒，或由氧化钛、氧化铈和二氧化硅组成的复合氧化物的那些细颗粒。已经知道的是，氧化钛细颗粒的耐气候性比较差。已经有过报道，当形成膜时，氧化钛的耐气候性有问题。由于氧化铁或氧化铈的吸收光波区域较氧化钛的要长，因此其耐气候性得到改善。已经被接受的观点是，二氧化硅起到稳定复合氧化物细颗粒的作用。

例如，当含有二氧化钛的复合氧化物是由氧化铁、氧化钛和二氧化硅组成时，Fe₂O₃和TiO₂的重量比例优选是在0.005-1.0∶1的范围内，其中氧化铁是以Fe₂O₃计，氧化钛以TiO₂计，而二氧化硅的SiO₂计。当该比例不低于0.005时，得到的膜的耐气候性明显得到改进。但是，如果该比例超过1.0，得到的膜将变黄，导致其透明性降低。