含有自我修复和耐磨损涂层的光学物品.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180070818.5

申请日:

2011.06.21

公开号:

CN103534618A

公开日:

2014.01.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):G02B 1/14登记生效日:20180316变更事项:专利权人变更前权利人:埃西勒国际通用光学公司变更后权利人:依视路国际公司变更事项:地址变更前权利人:法国沙朗通勒蓬变更后权利人:法国沙朗通勒蓬|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G02B 1/10申请日:20110621|||公开

IPC分类号:

G02B1/10

主分类号:

G02B1/10

申请人:

埃西勒国际通用光学公司

发明人:

H·郑

地址:

法国沙朗通勒蓬

优先权:

专利代理机构:

北京市中咨律师事务所 11247

代理人:

李颖;林柏楠

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内容摘要

光学物品,包括:(a)一个透明光学聚合物基底,(b)一个透明中间耐磨损涂层,该透明中间耐磨损涂层是通过溶胶凝胶法从至少一种环氧硅烷获得的,以及(c)一个透明外涂层,该透明外涂层包括一种聚硫醇-烯基质、是通过固化含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的一种液态单体混合物而获得的,所述固化的聚硫醇-烯基质具有的玻璃化转变温度介于从40℃至70℃的范围内,并且厚度是从3.5μm至小于10μm。还涉及一种用于制备此种光学物品的方法并且涉及一种通过加热来修复此种光学物品上的刮痕的方法。

权利要求书

权利要求书
1.  一种光学物品,包括
(a)一个透明光学聚合物基底,
(b)一个透明中间耐磨损涂层,该透明中间耐磨损涂层是通过溶胶凝胶法从至少一种环氧硅烷获得的,以及
(c)一个透明外涂层,该透明外涂层包括一种聚硫醇-烯基质,该聚硫醇-烯基质是通过固化含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的一种液态单体混合物来获得的,所述固化的聚硫醇-烯基质具有的玻璃化转变温度介于从40℃至70℃的范围内,并且厚度是从3.5μm至小于10μm。

2.  根据权利要求1所述的光学物品,其中,该多官能硫醇是具有以下化学式的四硫醇


3.  根据权利要求1和2中任一项所述的光学物品,其中,该多官能烯丙基单体是三烯丙基异氰脲酸酯。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的光学物品,其中,该中间耐磨损涂层是通过固化从一种混合物由溶胶凝胶法制备的一种组合物而获得的,该混合物包含:(a)至少一种环氧硅烷,(b)任选地,至少一种烷氧基硅烷,该烷氧基硅烷不包含任何反应性官能团但任选地包含至少一个不可水解的有机基团,(c)优选地,一种胶态无机粘合剂,以及(d)任选地,一种催化剂。

5.  根据权利要求1至4中任一项所述的光学物品,其中,该最外层涂层进一步包括分散在其中的传导性矿物胶体,这些传导性矿物胶体优选是选自下组,该组由以下各项组成:Sb2O5、SnO2、ATO(SnO2/Sb2O5)、PTO(SnO2/P2O5)。

6.  根据权利要求1至5中任一项所述的光学物品,其中,该最外层涂层包括分散在其中的按重量计从1%至6%的传导性矿物胶体。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的光学物品,其中,所述物品是一种镜片,优选是一种眼镜镜片。

8.  一种用于消除根据权利要求1至7中任一项所述的光学物品上的刮痕的方法,所述方法包括将所述物品加热到一个温度,该温度至少等于该聚硫醇-烯基质的玻璃化转变温度。

9.  一种用于制备根据权利要求1至9中任一项所述的光学物品的方法,该方法包括:
1-提供一个透明光学基底,
2-通过溶胶凝胶法从含至少一种环氧硅烷的一种混合物来制备一种组合物,
3-将所述组合物涂覆在所述基底上并且使它固化以便形成一个耐磨损涂层,
4-制备一种液态单体混合物,该液态单体混合物包含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体,
5-任选地将一种传导性矿物胶体分散在所述单体混合物中,
6-将所得混合物涂覆在该耐磨损涂层上并且使它固化以便形成一个自我修复层。

说明书

说明书含有自我修复和耐磨损涂层的光学物品
本发明涉及具有一个特定自我修复涂层和一个耐磨损涂层两者的光学物品,并且涉及一种用于制造此类光学物品的方法。
从塑料材质制成的、包括眼镜镜片的光学元件的发展,已经要求发展保护性涂层从而提供良好的耐磨损性和/或耐刮伤性,因为已知有机玻璃相比于常规的无机玻璃对擦刮和磨损是更敏感的。因此,通常通过将一种热或光化学可硬化的组合物施加于玻璃表面上以产生一个耐磨损涂层来保护有机玻璃。
另一种相当新的并且十分有趣的用于解决有机玻璃的刮痕和/或磨损问题的途径是用能够自我修复的涂覆层来保护这些镜片,即,当受到简单的物理处理时能够完全或部分地恢复到初始的无刮痕的状态的涂层。此类自我修复涂层的实例已被拜耳(BAYER)、美商必丕志(PPG INDUSTRIES())、SUPRAPOLIX BV公司以及CRG(以及还有US2009/062453和WO2009/029641)披露。它们主要是由聚氨酯类、环氧树脂类、以及形状记忆(共)聚合物类制备的,这些物质在热、UV或湿度处理后显示出修复效果。这些材料进一步包含活性胶囊,这些活性胶囊在一旦裂缝出现并且打开这些胶囊时就可以与其他元件交联。最近,诸位发明人已发现由硫醇-烯反应而得到的并且在这以前作为紫外线可固化粘合剂使用的一类已知的热固型或者光固型树脂,展示出有趣的透明性以及形状记忆效果连同在45℃至65℃范围内的转化温度。这些树脂是由诺兰德产品公司(Norland Products Inc.)销售的诺兰德光学粘合剂(NOA)。此外,他们发现这些树脂 的修复性能可以在固化前通过将传导性胶态颗粒,如Sb2O5或SnO2结合到该单体混合物中而得到改进。
尽管有希望的是已提供多种解决方案来改进有机玻璃的耐刮伤性和耐磨损性,但是仍然存在着对改进拥有自我修复涂层的玻璃的最终耐刮伤性(在修复后)的需要。现在诸位发明人已发现这个需要可以通过包括一个特定自我修复涂层和一个耐磨损涂层两者的一个双层涂覆层体系得到满足。
因此,在其第一方面,本发明涉及一种光学物品,包括:
(a)一个透明光学聚合物基底,
(b)一个透明中间耐磨损涂层,该透明中间耐磨损涂层通过溶胶凝胶法从至少一种环氧硅烷获得的,以及
(c)一个透明外涂层,该透明外涂层包括一种聚硫醇-烯基质、是通过固化含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的一种液态单体混合物而获得的,所述固化的聚硫醇-烯基质具有的玻璃化转变温度介于从40℃至70℃的范围内,并且厚度是从3.5μm至小于10μm。
在本说明书中,表述“外涂层”是指位于该中间涂层上面(在其相对于该基底的另一侧上)的一个自我修复涂层,但不排除其他中间涂层可能存在于该自我修复涂层与耐该磨损涂层之间,或其他外涂层可能存在于该自我修复涂层之上。
该光学基底可以是任何在光学领域通常已知的并且使用的有机玻璃。它可能是一种热塑性树脂如衍生自双酚A、聚氨酯、以及(甲基)丙烯酸酯均聚物和共聚物的热塑性聚碳酸酯,或者一种热固性或光固型树脂,这可通过直链或支链的脂肪族、或芳香族的多元醇如(二甘醇双(烯丙基碳酸酯))的碳酸烯丙基酯的聚合反应获得。它的选择对于本发明不是关键性的,尽管使用一种双酚A型聚碳酸酯已获得更好的结果。
该中间耐磨损涂层通常具有用于光学应用所要求的透明度以及对聚合物基底良好的粘合性,不开裂并且优选容易被染色。它是通过对从一种混合物通过溶胶凝胶法制备的一种组合物进行固化而获得的,该混合物包含:(a)至少一种环氧硅烷,(b)任选地,至少一种烷氧基硅烷,该烷氧基硅烷不包含任何反应性官能团但任选地包含至少一个不可水解的有机基团,(c)优选地,一种胶态无机粘合剂,以及(d)任选地,一种催化剂。
可用作组分(a)的环氧硅烷的实例是具有以下化学式(I)的那些:
(R1O)3-mSi(R3)n-W
(I)
其中:
R1是具有1至6个碳原子的一个烷基基团,优选一个甲基或乙基基团、一个乙酰基基团、或一个氢原子,
R3是一个不可水解的基团,如具有从1至6个碳原子的一个烷基基团,
m是0或1,
W是一个含有至少一个环氧基团的有机基团。
优选的环氧硅烷是具有以下化学式(II)的那些:

其中:
R1是如上面所定义的,
R2是一个甲基基团或一个氢原子,
a是一个从1至6的整数,
b是0、1或2。
以下是此类环氧硅烷的实例:γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷。优选地,使用γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)。
组分(b)可与组分A结合,通常用于减少所获得的最终涂层的刚性,并且用于增加相应的涂覆镜片的耐冲击性,同时维持良好的耐磨损性。组分(b)可具有以下化学式(III):

其中,各自键合到硅上的两个基团T1和T2可水解成一个羟基基团并且是独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基基团,并且Z1和Z2是彼此独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基基团、具有6至10个碳原子的烷基基团、以及具有6至10个碳原子的芳基基团,如一个苯基基团。具有化学式(III)的烷氧基硅烷的实例是:二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)、甲基苯基二甲氧基硅烷、以及原硅酸四乙基酯(TEOS)。
使用已知的溶胶凝胶法,通常使组分(a)和(b)水解以便产生耐磨损涂层。可以使用在美国专利号4,211,823中描述的这些技术。可能的是,例如,将烷氧基硅烷和环氧硅烷混合并且然后使其混合物水解。优选的是针对水解 使用化学计算量的水,即,与可以产生硅烷醇的烷氧基基团的摩尔数相对应的摩尔量的水。可以使用水解催化剂如盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、以及乙酸。在水解之前或之后,还可以添加分散在一种溶剂(优选一种醇类型溶剂或可替代地水)中的胶态无机粘合剂(c)如一种金属氧化物或优选胶态硅石,即,具有优选小于50nm,例如在5nm与40nm之间的直径的硅石的精细颗粒。此种胶态硅石的一个实例是Nissan Sun Colloid其含有悬浮在甲醇中的30%固体SiO2。
水解产物然后可以自发凝结,任选地是在催化剂(d)的存在下,该催化剂(d)可以选自上述的这些酸或选自金属卤化物、乙酰丙酮与乙酰乙酸酯的螯合物、不同金属(镁、钛、锆、锡……)的羧基化合物、以及高氯酸盐。优选地,该催化剂是一种铝螯合物,即,通过将一种铝的醇化物或酰化物与含有氧作为配位原子的、不含氮和硫的分离试剂(sequestrating agent)发生反应而形成的一种化合物。该铝螯合物优选是选自具有以下化学式(IV)的化合物:
AlXvY3-v
(IV)
其中X是一个OL基团,其中L是一个具有1至10个碳原子的烷基基团,Y是至少一种配位产物(从一种具有化学式M1COCH2COM2或M3COCH2COOM4的化合物获得的,其中M1、M2、M3和M4是具有1至10个碳原子的烷基基团),并且v值为0、1或2。具有化学式(IV)的化合物的实例是:乙酰丙酮铝、乙酰乙酸乙酯双乙酰丙酮铝、双乙基-乙酰乙酸酯乙酰丙酮铝、二正丁氧基单乙基乙酰乙酸铝以及二异丙氧基单甲基乙酰乙酸铝。
可替代地,组分(d)可以是一种具有以下化学式(V)或(VI)的化合物:


(R′O)3-nAl(OSiR″3)n
(VI)
其中R和R'是具有1至10个碳原子的直链或支链的烷基基团,R''是一个具有1至10个碳原子的直链或支链的烷基基团、一个苯基基团、或一个-OCOR基团,其中R具有上面给出的含义,并且n是一个从1至3的整数。
优选的具有化学式(V)或(VI)的化合物是其中R'是一个异丙基或乙基基团并且R和R''是甲基基团的那些。具有化学式(IV)(V)或(VI)的一种或多种化合物可以用作组分(d)。
组分(d)按比例使用,这将使该混合物在几个小时的一段时间内在约100℃的温度下硬化。它通常按该组合物总重量的0.1%至5%的比例使用。当组分(d)是一种铝螯合物时,该组合物优选进一步包含一种组分(e),该组分(e)是一种有机溶剂,其在大气压下的沸点Tb是在70℃与140℃之间。乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮或四氢吡喃可以用作组分(e)。
此外,用于制备该耐磨损涂层的混合物可以包含其他有机溶剂(除组分(e)之外),优选醇类型溶剂如甲醇,这些有机溶剂用来调节该组合物的粘度。
以下重量比可以用在该混合物中:
·130份至230份的组分(a),
·20份至150份的组分(b),
·30份至800份的组分(c),优选200份至800份,
·5份至20份的组分(d),
·20份至50份的组分(e)(当存在时)。
此外,该混合物还可以包含不同的添加剂,如表面活性剂或润湿剂,以便改进该组合物在有待涂覆的表面上的铺展,在这些添加剂之中优选乙二醇醚。因此可以提及1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧基-1-丙醇以及它们的混合物,如由陶氏化学公司出售的PM。该混合物可以进一步包括紫外吸收剂、染料剂和/或颜料。用于制备该耐磨损涂层的混合物的具体实例可以在US2005/0123771中发现。
本发明的光学物品可以进一步包括其他中间涂层,如一个位于该基底与该耐磨损涂层之间的底漆层。此类底漆层对于熟练的业内人士是熟知的,并且已用于改进光学物品的耐冲击性。它可以从一种胶乳组合物如一种水性聚氨酯分散体来制备。例如,US-5,316,791的实例1中给出了一种将该底漆并且然后该耐磨损涂层施加到该基底上的方法。在US-5,015,523中披露了其他底漆。
在任何情况下,本发明的光学物品进一步包括一个自我修复涂层,该自我修复涂层包括一种聚硫醇-烯基质、且是通过固化含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的一种液态单体混合物而获得的,所述固化的聚硫醇-烯基质具有的玻璃化转变温度介于从40℃至70℃的范围内,并且厚度是从3.5μm至小于10μm。该液态单体混合物可以额外地包含较小量的另一种聚合物或低聚物组分,所述组分可以是与该聚硫醇-烯基质共价键合的或者均质性地结合在其中的。这种额外的低聚物或聚合物组分必须充分地与该液态单体混合物以及该固化树脂相容,以预防在不可避免在固化过程期间或以后会不可避免地导致最终涂层过度模糊的任何相分离。
在本发明的一个优选的实施例中,该液态单体混合物中的多官能硫醇是具有以下化学式(VII)的四硫醇(tetrathiol)

该四硫醇(tetrathiol)优选地与作为多官能烯丙基单体的三烯丙基异氰脲酸酯发生反应。该多官能硫醇与该多官能烯丙基单体的重量比优选地介于55/45至57/43的范围内。
该多官能硫醇和该多官能烯丙基单体是该液态单体混合物的主要组分。它们优选包括按重量计至少70%,更优选按重量计至少80%,并且甚至更优选按重量计至少90%的该液态单体混合物。在一个特别优选的实施例中,该液态单体混合物基本上由多官能硫醇、多官能烯丙基单体,和/或适量的光引发剂或催化剂组成。
如上定义的主要包括一个多官能硫醇和一个多官能烯丙基单体或由其组成的液态紫外线可固化单体混合物是由诺兰德产品公司以参照号为NOA61、NOA63、NOA65和NOA68来推向市场的。NOA61和NOA63可产生最终修复涂层的非常低的雾度并且因此它们是最优选的可固化单体混合物。NOA61主要由55-57重量%的具有化学式(VII)的四硫醇和43-45重量%的三烯丙基异氰脲酸酯组成。NOA63包含约70-75重量%的NOA61的和25-30重量%的约尿烷组分。
此外,该自我修复涂层还优选包括均质性地分散在其中的传导性矿物胶体。这些传导性胶体通常具有的平均颗粒大小介于5nm至25nm的范围内。它们可以选自下组,该组由以下各项组成:Sb2O5、SnO2、ATO(SnO2/Sb2O5)、PTO(SnO2/P2O5)。
如从这些实例中将明显的是,诸位申请人已经观察到胶态纳米颗粒如Sb2O5显著地提高了本发明的光学物品的耐刮伤性。因此,本发明中特别地优选的是这些传导性金属氧化物。
当存在时,该矿物传导性胶体表示着该最终固化的自我修复涂层的按重量计从0.5%至7%,优选地按重量计从1%至6%。
在该自我修复涂层包含一种传导性矿物胶体的情况下,用于制造该涂层的单体混合物可以进一步包括一种润湿剂(表面活性剂),优选量值为不超过总涂层组合物的按重量计0.2%。一种优选的湿润剂是是由汽巴专用化学品公司(Ciba Specialty Chemicals)销售的一种氟碳改性的聚硅氧烷。
优选地,该光学物品是一种镜片,例如眼镜镜片、太阳眼镜镜片或其他光学镜片,并且最优选地是一种眼镜镜片。除上述的这些涂层之外,它还可以包括多个功能层例如偏光层、抗反射涂层、可见光和紫外线吸收涂层、光致变色涂层,所有的这些涂层对于技术人员而言是都是熟悉的。
本发明还涉及一种用于制造根据本发明的光学物品的方法。此种制造方法包括:
1-提供一个透明光学基底,
2-通过溶胶凝胶法从包含至少一种环氧硅烷的一种混合物来制备一种组合物,
3-将所述组合物涂覆在所述基底上并且使它固化以便形成一个耐磨涂层,
4-制备一种液态单体混合物,该液态单体混合物包含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体,
5-任选地将一种传导性矿物胶体分散在所述单体混合物中,
6-将所得混合物涂覆在该耐磨涂层上并且使它固化以便形成一个自我修复层。
上述这些涂层的组分已经在上面进行了描述。
这些涂覆步骤可以通过熟练的业内人士已知的任何手段来进行,例如:浸涂、棒涂、喷涂、或旋涂。旋涂是最优选的。
该耐磨损涂层可以是在从60℃至200℃的范围,例如在80℃与150℃之间的温度下热硬化在30分钟与3小时之间的一段时间。该涂层的厚度的范围可以是从1μm至100μm。
在施加该自我修复涂层后,已涂覆的基底然后可以在室温或升高的温度下例如在范围从30℃至120℃的温度下进行干燥的步骤,以便蒸发掉用来分散传导性胶体的溶剂。
然后,将任选干燥过的涂层经受紫外线照射,优选紫外线辐射剂量的范围是在UV-C范围(280nm-100nm)内的从0.150J/cm2至1.20J/cm2,以便使该自我修复涂层硬化。
当然,上述方法可以包括另外的步骤,以便提供具有另外的中间涂层或顶涂层的光学物品。例如,如上面所解释的,可以在步骤1与步骤2之间施加底漆。
本发明还涉及一种用于消除根据本发明的光学物品上的刮痕的方法。所述方法包括将具有已固化和已刮伤的自我修复涂层的光学物品加热到一个温度,该温度至少等于该聚硫醇-烯基质的玻璃化转变温度。可以通过传导和对流加热该涂层。加热介质可以是一种气体,例如温暖的或热的空气。在一个优选的实施例中,该加热是通过使该光学物品的最外层已刮伤的涂层与一种温的或热的液体,优选是温水或热水,相接触来进行的。优选将该加热维持一段持续时间,该持续时间介于1至60分钟的范围,优选10至30分钟的范围。
根据以下实例将更好地理解本发明,这些实例只是出于展示的目的而给出,并不旨在以任何方式限制所附权利要求的范围。
实例
实例1:有与无耐磨损涂层所获得的耐刮伤性的比较
这个实验中使用了两种基底。第一种()是由二甘醇双(烯丙基碳酸酯)制成的,并且第二种是由一种用于依视路公司(ESSILOR)的镜片中的特定聚碳酸酯(PC)基底制成的。这些基底首先作为裸镜片进行测试并且然后在涂覆有一个耐磨损涂层后进行测试。在的情况下,该耐磨损涂层存在着一个纳米复合材料涂层(包括分散在一种有机基质中的硅石、由GLYMO制备),除了别的以外,并且该耐磨损涂层在如US5,316,791的实例1中所描述的所获得的一种胶乳底漆上分层。在施加该纳米复合材料涂层之前,将该底漆浸涂在该基底上,然后在85℃下固化4分钟。在聚碳酸酯的情况下,该耐磨损涂层与上述的纳米复合材料涂层类似,除了它是从一种包括除了GLYMO和纳米颗粒之外的TEOS的混合物制备的之外。
将两种不同的自我修复涂层施加在所获得的四个镜片每个的上面。这些最外层涂层是从液态紫外线可固化的单体混合物制备的,这些液态紫外线可固化的单体混合物各自包含一个多官能硫醇和一个多官能烯丙基单体,分别由诺兰德产品公司以参照号NOA61和NOA63推向市场。
以下涂覆溶液A1和B1是通过将一种溶剂,即,丙二醇甲醚(来自陶氏化学公司的PM)加入到NOA61和63中制备的,如表1中所示。
表1

将这些自我修复涂层通过旋涂法直接施加在两个裸平面镜片上,并且在用空气等离子体对它们处理60秒后将它们施加在两个硬涂覆的镜片上。涂覆是以400rpm至600rpm的速度持续10秒钟并且然后以800rpm至1000rpm的速度持续5秒钟而进行的,以便得到一个厚度为约5μm的涂层。然后这些涂层在一个Fusion UVLC6B台式传输机中以6英尺/分钟(1.83米/分钟)的速度使它们通过两次而得到固化。
对由此获得的八个镜片中的每个镜片来进行自动钢毛(ASW)测试。为此,用标准方法ASTM D1003-00通过Haze-Gard普乐士仪表来测量给定镜片的初始雾度(Haze0)。首先用自动钢毛机在1200g的荷载下通过钢毛(000级)将这些镜片的凸面摩擦5个循环(1个循环=1个向前移动和1个向后移动)。然后,在同样的条件来测量受刮伤的镜片的雾度(Hazes),作为初始雾度。通过表面光度仪分析由这种方法造成的刮痕。随后将经受ASW测试的这些镜片浸没在60℃的温水中15分钟,并且将其从该水中取出以便在室温 下冷却或用吹气进行干燥。最后,再次测量这些镜片在这个修复过程后的雾度(Hazeh)。
下表2中概述了这个实验的结果:
表2

(1)PC镜片上的高初始雾度是由于在边缘加工过程中在未涂覆的凹面上造成的刮痕
(2)ARC:耐磨损涂层
从这个表看来,相比于没有这个中间涂层而具有同样最外层自我修复涂层所获得的镜片,该中间耐磨损涂层产生了具有低得多的最终雾度、以及更高的耐刮痕性的镜片。
实例2:自我修复涂层厚度的效果
实例1中描述的方法用于制备不同的镜片,这些镜片中的每个镜片包括一个裸的或PC镜片,该裸的或PC镜片任选地涂覆有一个中间耐磨损涂层(ARC)并且进一步涂覆有一个由NOA61制成的并且具有不同厚度的自我修复涂层。
为此,用如下面所示的不同量的溶剂(PM)对NOA61进行稀释:
表3

根据实例1中所描述的ASW测试来测量具有A2和A3自我修复涂层的镜片的耐刮伤性。下表4中概述了这个测试的结果:
表4

(1)为了避免在边缘加工过程中初始雾度高的问题,储存的PC+ARC镜片在去除该ARC层后用作裸PC镜片。
(2)ARC:耐磨损涂层
这些数据与实例1中所获得的具有自我修复涂层A1的那些比较显示出:无论测试的这些裸镜片和ARC涂层,具有约5μm的自我修复涂层时获得了最高的耐刮伤性。具有10μm涂层时,其最终雾度是大于2%,这对于光学应用是不适当的。
实例3:自我修复涂层中结合传导性矿物胶体的效果
如遵循实例1中的相同程序用于制备不同的镜片,这些镜片中的每个镜片包括一个裸的或PC镜片,该裸的或PC镜片任选地涂覆有一个中间耐磨损涂层(ARC)并且进一步涂覆有一个由NOA61制成的自我修复涂层,该自我修复涂层通过结合不同量的Sb2O5颗粒和一种表面活性剂(由汽巴专用化学品公司供应的)在其中进行改性。这些自我修复涂层是从以下配方A4和A5制备的,以便实现约5μm的厚度。
表5

表6示出如此获得的镜片的耐刮伤性,根据实例1中所描述的ASW测试所测量的。
表6

(1)为了避免在边缘加工过程中初始雾度高的问题,储存的PC+ARC镜片在去除该ARC层后用作裸PC镜片
(2)ARC:耐磨损涂层
看来,不仅当在具有自我修复涂层A4和A5的镜片中添加一个中间耐磨损涂层时,而且还与具有同样的中间涂层但是一个缺乏矿物胶体的自我修复涂层A1(参见实例1)相比时,该耐刮伤性都得到了改进。所获得的最终雾度是无这些矿物胶体时所获得的最终雾度的大约一半,并且低至约0.5%或更小。

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1、(10)申请公布号 CN 103534618 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103534618 A (21)申请号 201180070818.5 (22)申请日 2011.06.21 G02B 1/10(2006.01) (71)申请人 埃西勒国际通用光学公司 地址 法国沙朗通勒蓬 (72)发明人 H郑 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 李颖 林柏楠 (54) 发明名称 含有自我修复和耐磨损涂层的光学物品 (57) 摘要 光学物品, 包括 : (a) 一个透明光学聚合物基 底, (b) 一个透明中间耐磨损涂层, 该透明中间耐 磨损涂层是通过溶。

2、胶凝胶法从至少一种环氧硅烷 获得的, 以及 (c) 一个透明外涂层, 该透明外涂层 包括一种聚硫醇 - 烯基质、 是通过固化含至少一 种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的 一种液态单体混合物而获得的, 所述固化的聚硫 醇 - 烯基质具有的玻璃化转变温度介于从 40 至 70的范围内, 并且厚度是从 3.5m 至小于 10m。 还涉及一种用于制备此种光学物品的方法 并且涉及一种通过加热来修复此种光学物品上的 刮痕的方法。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.12 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2011/041198 2011.06.21 (87)PCT国际。

3、申请的公布数据 WO2012/177239 EN 2012.12.27 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 (10)申请公布号 CN 103534618 A CN 103534618 A 1/2 页 2 1. 一种光学物品, 包括 (a) 一个透明光学聚合物基底, (b) 一个透明中间耐磨损涂层, 该透明中间耐磨损涂层是通过溶胶凝胶法从至少一种 环氧硅烷获得的, 以及 (c) 一个透明外涂层, 该透明外涂层包括一种聚硫醇 - 烯基质, 该聚硫醇 - 烯基质是通 过固化含至少一种多。

4、官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的一种液态单体混合物来 获得的, 所述固化的聚硫醇 - 烯基质具有的玻璃化转变温度介于从 40至 70的范围内, 并且厚度是从 3.5m 至小于 10m。 2. 根据权利要求 1 所述的光学物品, 其中, 该多官能硫醇是具有以下化学式的四硫醇 3.根据权利要求1和2中任一项所述的光学物品, 其中, 该多官能烯丙基单体是三烯丙 基异氰脲酸酯。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学物品, 其中, 该中间耐磨损涂层是通过固化 从一种混合物由溶胶凝胶法制备的一种组合物而获得的, 该混合物包含 : (a) 至少一种环 氧硅烷, (b) 任选地, 至少一种烷氧基硅烷。

5、, 该烷氧基硅烷不包含任何反应性官能团但任选 地包含至少一个不可水解的有机基团, (c) 优选地, 一种胶态无机粘合剂, 以及 (d) 任选地, 一种催化剂。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的光学物品, 其中, 该最外层涂层进一步包括分 散在其中的传导性矿物胶体, 这些传导性矿物胶体优选是选自下组, 该组由以下各项组成 : Sb2O5、 SnO2、 ATO(SnO2/Sb2O5) 、 PTO(SnO2/P2O5) 。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学物品, 其中, 该最外层涂层包括分散在其中 的按重量计从 1% 至 6% 的传导性矿物胶体。 7. 根据权利要求 1 至 6。

6、 中任一项所述的光学物品, 其中, 所述物品是一种镜片, 优选是 一种眼镜镜片。 8. 一种用于消除根据权利要求 1 至 7 中任一项所述的光学物品上的刮痕的方法, 所述 方法包括将所述物品加热到一个温度, 该温度至少等于该聚硫醇 - 烯基质的玻璃化转变温 度。 9. 一种用于制备根据权利要求 1 至 9 中任一项所述的光学物品的方法, 该方法包括 : 1- 提供一个透明光学基底, 2- 通过溶胶凝胶法从含至少一种环氧硅烷的一种混合物来制备一种组合物, 3- 将所述组合物涂覆在所述基底上并且使它固化以便形成一个耐磨损涂层, 4- 制备一种液态单体混合物, 该液态单体混合物包含至少一种多官能硫醇。

7、以及至少一 权 利 要 求 书 CN 103534618 A 2 2/2 页 3 种多官能烯丙基单体, 5- 任选地将一种传导性矿物胶体分散在所述单体混合物中, 6- 将所得混合物涂覆在该耐磨损涂层上并且使它固化以便形成一个自我修复层。 权 利 要 求 书 CN 103534618 A 3 1/10 页 4 含有自我修复和耐磨损涂层的光学物品 0001 本发明涉及具有一个特定自我修复涂层和一个耐磨损涂层两者的光学物品, 并且 涉及一种用于制造此类光学物品的方法。 0002 从塑料材质制成的、 包括眼镜镜片的光学元件的发展, 已经要求发展保护性涂层 从而提供良好的耐磨损性和 / 或耐刮伤性, 因。

8、为已知有机玻璃相比于常规的无机玻璃对擦 刮和磨损是更敏感的。因此, 通常通过将一种热或光化学可硬化的组合物施加于玻璃表面 上以产生一个耐磨损涂层来保护有机玻璃。 0003 另一种相当新的并且十分有趣的用于解决有机玻璃的刮痕和 / 或磨损问题的途 径是用能够自我修复的涂覆层来保护这些镜片, 即, 当受到简单的物理处理时能够完全或 部分地恢复到初始的无刮痕的状态的涂层。此类自我修复涂层的实例已被拜耳 (BAYER) 、 美商必丕志 (PPG INDUSTRIES() ) 、 SUPRAPOLIX BV 公司以及 CRG(以 及还有 US2009/062453 和 WO2009/029641) 披露。

9、。它们主要是由聚氨酯类、 环氧树脂类、 以 及形状记忆 ( 共 ) 聚合物类制备的, 这些物质在热、 UV 或湿度处理后显示出修复效果。这 些材料进一步包含活性胶囊, 这些活性胶囊在一旦裂缝出现并且打开这些胶囊时就可以与 其他元件交联。最近, 诸位发明人已发现由硫醇 - 烯反应而得到的并且在这以前作为紫外 线可固化粘合剂使用的一类已知的热固型或者光固型树脂, 展示出有趣的透明性以及形状 记忆效果连同在 45至 65范围内的转化温度。这些树脂是由诺兰德产品公司 (Norland Products Inc.) 销售的诺兰德光学粘合剂 (NOA) 。此外, 他们发现这些树脂的修复性能可 以在固化前通。

10、过将传导性胶态颗粒, 如 Sb2O5或 SnO2结合到该单体混合物中而得到改进。 0004 尽管有希望的是已提供多种解决方案来改进有机玻璃的耐刮伤性和耐磨损性, 但 是仍然存在着对改进拥有自我修复涂层的玻璃的最终耐刮伤性 (在修复后) 的需要。现在诸 位发明人已发现这个需要可以通过包括一个特定自我修复涂层和一个耐磨损涂层两者的 一个双层涂覆层体系得到满足。 0005 因此, 在其第一方面, 本发明涉及一种光学物品, 包括 : 0006 (a) 一个透明光学聚合物基底, 0007 (b) 一个透明中间耐磨损涂层, 该透明中间耐磨损涂层通过溶胶凝胶法从至少一 种环氧硅烷获得的, 以及 0008 (。

11、c) 一个透明外涂层, 该透明外涂层包括一种聚硫醇 - 烯基质、 是通过固化含至少 一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯丙基单体的一种液态单体混合物而获得的, 所述固 化的聚硫醇 - 烯基质具有的玻璃化转变温度介于从 40至 70的范围内, 并且厚度是从 3.5m 至小于 10m。 0009 在本说明书中, 表述 “外涂层” 是指位于该中间涂层上面 (在其相对于该基底的另 一侧上) 的一个自我修复涂层, 但不排除其他中间涂层可能存在于该自我修复涂层与耐该 磨损涂层之间, 或其他外涂层可能存在于该自我修复涂层之上。 0010 该光学基底可以是任何在光学领域通常已知的并且使用的有机玻璃。 它可能是一。

12、 种热塑性树脂如衍生自双酚 A、 聚氨酯、 以及 ( 甲基 ) 丙烯酸酯均聚物和共聚物的热塑性聚 碳酸酯, 或者一种热固性或光固型树脂, 这可通过直链或支链的脂肪族、 或芳香族的多元醇 说 明 书 CN 103534618 A 4 2/10 页 5 如(二甘醇双 ( 烯丙基碳酸酯 )) 的碳酸烯丙基酯的聚合反应获得。它的选择对于 本发明不是关键性的, 尽管使用一种双酚 A 型聚碳酸酯已获得更好的结果。 0011 该中间耐磨损涂层通常具有用于光学应用所要求的透明度以及对聚合物基底良 好的粘合性, 不开裂并且优选容易被染色。它是通过对从一种混合物通过溶胶凝胶法制备 的一种组合物进行固化而获得的, 。

13、该混合物包含 : (a) 至少一种环氧硅烷, (b) 任选地, 至少 一种烷氧基硅烷, 该烷氧基硅烷不包含任何反应性官能团但任选地包含至少一个不可水解 的有机基团, (c) 优选地, 一种胶态无机粘合剂, 以及 (d) 任选地, 一种催化剂。 0012 可用作组分 (a) 的环氧硅烷的实例是具有以下化学式 (I) 的那些 : 0013 (R1O)3-mSi(R3)n-W 0014 (I) 0015 其中 : 0016 R1是具有1至6个碳原子的一个烷基基团, 优选一个甲基或乙基基团、 一个乙酰基 基团、 或一个氢原子, 0017 R3是一个不可水解的基团, 如具有从 1 至 6 个碳原子的一个。

14、烷基基团, 0018 m 是 0 或 1, 0019 W 是一个含有至少一个环氧基团的有机基团。 0020 优选的环氧硅烷是具有以下化学式 (II) 的那些 : 0021 0022 其中 : 0023 R1是如上面所定义的, 0024 R2是一个甲基基团或一个氢原子, 0025 a 是一个从 1 至 6 的整数, 0026 b 是 0、 1 或 2。 0027 以下是此类环氧硅烷的实例 : - 环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷和 - 环氧丙氧丙 基三乙氧基硅烷。优选地, 使用 - 环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷 (GLYMO) 。 0028 组分 (b) 可与组分 A 结合, 通常用于减少所获得的最终涂层的。

15、刚性, 并且用于增 加相应的涂覆镜片的耐冲击性, 同时维持良好的耐磨损性。组分 (b) 可具有以下化学式 (III) : 0029 说 明 书 CN 103534618 A 5 3/10 页 6 0030 其中, 各自键合到硅上的两个基团T1和T2可水解成一个羟基基团并且是独立地选 自具有 1 至 10 个碳原子的烷氧基基团, 并且 Z1和 Z2是彼此独立地选自具有 1 至 10 个碳 原子的烷氧基基团、 具有 6 至 10 个碳原子的烷基基团、 以及具有 6 至 10 个碳原子的芳基基 团, 如一个苯基基团。具有化学式 (III) 的烷氧基硅烷的实例是 : 二甲基二甲氧基硅烷、 二 甲基二乙。

16、氧基硅烷 (DMDES) 、 甲基苯基二甲氧基硅烷、 以及原硅酸四乙基酯 (TEOS) 。 0031 使用已知的溶胶凝胶法, 通常使组分 (a) 和 (b) 水解以便产生耐磨损涂层。可以 使用在美国专利号 4,211,823 中描述的这些技术。可能的是, 例如, 将烷氧基硅烷和环氧硅 烷混合并且然后使其混合物水解。 优选的是针对水解使用化学计算量的水, 即, 与可以产生 硅烷醇的烷氧基基团的摩尔数相对应的摩尔量的水。 可以使用水解催化剂如盐酸、 硫酸、 磷 酸、 硝酸、 以及乙酸。 在水解之前或之后, 还可以添加分散在一种溶剂 (优选一种醇类型溶剂 或可替代地水) 中的胶态无机粘合剂 (c) 。

17、如一种金属氧化物或优选胶态硅石, 即, 具有优选 小于50nm, 例如在5nm与40nm之间的直径的硅石的精细颗粒。 此种胶态硅石的一个实例是 Nissan Sun Colloid其含有悬浮在甲醇中的 30% 固体 SiO2。 0032 水解产物然后可以自发凝结, 任选地是在催化剂(d)的存在下, 该催化剂(d)可以 选自上述的这些酸或选自金属卤化物、 乙酰丙酮与乙酰乙酸酯的螯合物、 不同金属 (镁、 钛、 锆、 锡) 的羧基化合物、 以及高氯酸盐。 优选地, 该催化剂是一种铝螯合物, 即, 通过将一 种铝的醇化物或酰化物与含有氧作为配位原子的、 不含氮和硫的分离试剂 (sequestrati。

18、ng agent) 发生反应而形成的一种化合物。该铝螯合物优选是选自具有以下化学式 (IV) 的化 合物 : 0033 AlXvY3-v 0034 (IV) 0035 其中 X 是一个 OL 基团, 其中 L 是一个具有 1 至 10 个碳原子的烷基基团, Y 是至少 一种配位产物 (从一种具有化学式M1COCH2COM2或M3COCH2COOM4的化合物获得的, 其中M1、 M2、 M3和 M4是具有 1 至 10 个碳原子的烷基基团) , 并且 v 值为 0、 1 或 2。具有化学式 (IV) 的 化合物的实例是 : 乙酰丙酮铝、 乙酰乙酸乙酯双乙酰丙酮铝、 双乙基 - 乙酰乙酸酯乙酰丙酮。

19、 铝、 二正丁氧基单乙基乙酰乙酸铝以及二异丙氧基单甲基乙酰乙酸铝。 0036 可替代地, 组分 (d) 可以是一种具有以下化学式 (V) 或 (VI) 的化合物 : 0037 0038 说 明 书 CN 103534618 A 6 4/10 页 7 0039 (R O)3-nAl(OSiR 3)n 0040 (VI) 0041 其中 R 和 R 是具有 1 至 10 个碳原子的直链或支链的烷基基团, R 是一个具有 1 至 10 个碳原子的直链或支链的烷基基团、 一个苯基基团、 或一个 -OCOR 基团, 其中 R 具有 上面给出的含义, 并且 n 是一个从 1 至 3 的整数。 0042 优。

20、选的具有化学式 (V) 或 (VI) 的化合物是其中 R 是一个异丙基或乙基基团并且 R 和 R 是甲基基团的那些。具有化学式 (IV)(V) 或 (VI) 的一种或多种化合物可以用作组 分 (d)。 0043 组分 (d) 按比例使用, 这将使该混合物在几个小时的一段时间内在约 100的温 度下硬化。它通常按该组合物总重量的 0.1% 至 5% 的比例使用。当组分 (d) 是一种铝螯合 物时, 该组合物优选进一步包含一种组分 (e), 该组分 (e) 是一种有机溶剂, 其在大气压下 的沸点 Tb是在 70与 140之间。乙醇、 异丙醇、 乙酸乙酯、 甲基乙基酮或四氢吡喃可以用 作组分 (e)。

21、。 0044 此外, 用于制备该耐磨损涂层的混合物可以包含其他有机溶剂 (除组分(e)之外) , 优选醇类型溶剂如甲醇, 这些有机溶剂用来调节该组合物的粘度。 0045 以下重量比可以用在该混合物中 : 0046 130 份至 230 份的组分 (a), 0047 20 份至 150 份的组分 (b), 0048 30 份至 800 份的组分 (c), 优选 200 份至 800 份, 0049 5 份至 20 份的组分 (d), 0050 20 份至 50 份的组分 (e)(当存在时) 。 0051 此外, 该混合物还可以包含不同的添加剂, 如表面活性剂或润湿剂, 以便改进该组 合物在有待涂。

22、覆的表面上的铺展, 在这些添加剂之中优选乙二醇醚。因此可以提及 1- 甲 氧基 -2- 丙醇、 2-甲氧基-1-丙醇以及它们的混合物, 如由陶氏化学公司出售的 PM。该混合物可以进一步包括紫外吸收剂、 染料剂和 / 或颜料。用于制备该耐磨损涂层的 混合物的具体实例可以在 US2005/0123771 中发现。 0052 本发明的光学物品可以进一步包括其他中间涂层, 如一个位于该基底与该耐磨 损涂层之间的底漆层。此类底漆层对于熟练的业内人士是熟知的, 并且已用于改进光学 物品的耐冲击性。它可以从一种胶乳组合物如一种水性聚氨酯分散体来制备。例如, US-5,316,791 的实例 1 中给出了一种。

23、将该底漆并且然后该耐磨损涂层施加到该基底上的 方法。在 US-5,015,523 中披露了其他底漆。 0053 在任何情况下, 本发明的光学物品进一步包括一个自我修复涂层, 该自我修复涂 层包括一种聚硫醇 - 烯基质、 且是通过固化含至少一种多官能硫醇以及至少一种多官能烯 丙基单体的一种液态单体混合物而获得的, 所述固化的聚硫醇 - 烯基质具有的玻璃化转变 温度介于从40至70的范围内, 并且厚度是从3.5m至小于10m。 该液态单体混合物 可以额外地包含较小量的另一种聚合物或低聚物组分, 所述组分可以是与该聚硫醇 - 烯基 质共价键合的或者均质性地结合在其中的。 这种额外的低聚物或聚合物组分。

24、必须充分地与 说 明 书 CN 103534618 A 7 5/10 页 8 该液态单体混合物以及该固化树脂相容, 以预防在不可避免在固化过程期间或以后会不可 避免地导致最终涂层过度模糊的任何相分离。 0054 在本发明的一个优选的实施例中, 该液态单体混合物中的多官能硫醇是具有以下 化学式 (VII) 的四硫醇 (tetrathiol) 0055 0056 该四硫醇 (tetrathiol) 优选地与作为多官能烯丙基单体的三烯丙基异氰脲酸酯 发生反应。该多官能硫醇与该多官能烯丙基单体的重量比优选地介于 55/45 至 57/43 的范 围内。 0057 该多官能硫醇和该多官能烯丙基单体是该液。

25、态单体混合物的主要组分。 它们优选 包括按重量计至少 70%, 更优选按重量计至少 80%, 并且甚至更优选按重量计至少 90% 的该 液态单体混合物。 在一个特别优选的实施例中, 该液态单体混合物基本上由多官能硫醇、 多 官能烯丙基单体, 和 / 或适量的光引发剂或催化剂组成。 0058 如上定义的主要包括一个多官能硫醇和一个多官能烯丙基单体或由其组成的液 态紫外线可固化单体混合物是由诺兰德产品公司以参照号为 NOA61、 NOA63、 NOA65 和 NOA68 来推向市场的。NOA61 和 NOA63 可产生最终修复涂层的非常低的雾度并且因此它们是最优 选的可固化单体混合物。 NOA61。

26、主要由55-57重量%的具有化学式(VII)的四硫醇和43-45 重量 % 的三烯丙基异氰脲酸酯组成。NOA63 包含约 70-75 重量 % 的 NOA61 的和 25-30 重量 % 的约尿烷组分。 0059 此外, 该自我修复涂层还优选包括均质性地分散在其中的传导性矿物胶体。这些 传导性胶体通常具有的平均颗粒大小介于 5nm 至 25nm 的范围内。它们可以选自下组, 该组 由以下各项组成 : Sb2O5、 SnO2、 ATO(SnO2/Sb2O5) 、 PTO(SnO2/P2O5) 。 0060 如从这些实例中将明显的是, 诸位申请人已经观察到胶态纳米颗粒如 Sb2O5显著 地提高了本。

27、发明的光学物品的耐刮伤性。因此, 本发明中特别地优选的是这些传导性金属 氧化物。 0061 当存在时, 该矿物传导性胶体表示着该最终固化的自我修复涂层的按重量计从 0.5% 至 7%, 优选地按重量计从 1% 至 6%。 0062 在该自我修复涂层包含一种传导性矿物胶体的情况下, 用于制造该涂层的单体混 合物可以进一步包括一种润湿剂 (表面活性剂) , 优选量值为不超过总涂层组合物的按重量 计 0.2%。一种优选的湿润剂是是由汽巴专用化学品公司 (Ciba Specialty Chemicals) 销售的一种氟碳改性的聚硅氧烷。 说 明 书 CN 103534618 A 8 6/10 页 9 。

28、0063 优选地, 该光学物品是一种镜片, 例如眼镜镜片、 太阳眼镜镜片或其他光学镜片, 并且最优选地是一种眼镜镜片。除上述的这些涂层之外, 它还可以包括多个功能层例如偏 光层、 抗反射涂层、 可见光和紫外线吸收涂层、 光致变色涂层, 所有的这些涂层对于技术人 员而言是都是熟悉的。 0064 本发明还涉及一种用于制造根据本发明的光学物品的方法。此种制造方法包括 : 0065 1- 提供一个透明光学基底, 0066 2- 通过溶胶凝胶法从包含至少一种环氧硅烷的一种混合物来制备一种组合物, 0067 3- 将所述组合物涂覆在所述基底上并且使它固化以便形成一个耐磨涂层, 0068 4- 制备一种液态。

29、单体混合物, 该液态单体混合物包含至少一种多官能硫醇以及至 少一种多官能烯丙基单体, 0069 5- 任选地将一种传导性矿物胶体分散在所述单体混合物中, 0070 6- 将所得混合物涂覆在该耐磨涂层上并且使它固化以便形成一个自我修复层。 0071 上述这些涂层的组分已经在上面进行了描述。 0072 这些涂覆步骤可以通过熟练的业内人士已知的任何手段来进行, 例如 : 浸涂、 棒 涂、 喷涂、 或旋涂。旋涂是最优选的。 0073 该耐磨损涂层可以是在从 60至 200的范围, 例如在 80与 150之间的温 度下热硬化在 30 分钟与 3 小时之间的一段时间。该涂层的厚度的范围可以是从 1m 至 。

30、100m。 0074 在施加该自我修复涂层后, 已涂覆的基底然后可以在室温或升高的温度下例如在 范围从 30至 120的温度下进行干燥的步骤, 以便蒸发掉用来分散传导性胶体的溶剂。 0075 然后, 将任选干燥过的涂层经受紫外线照射, 优选紫外线辐射剂量的范围是在 UV-C 范围 (280nm-100nm) 内的从 0.150J/cm2至 1.20J/cm2, 以便使该自我修复涂层硬化。 0076 当然, 上述方法可以包括另外的步骤, 以便提供具有另外的中间涂层或顶涂层的 光学物品。例如, 如上面所解释的, 可以在步骤 1 与步骤 2 之间施加底漆。 0077 本发明还涉及一种用于消除根据本发。

31、明的光学物品上的刮痕的方法。 所述方法包 括将具有已固化和已刮伤的自我修复涂层的光学物品加热到一个温度, 该温度至少等于该 聚硫醇 - 烯基质的玻璃化转变温度。可以通过传导和对流加热该涂层。加热介质可以是一 种气体, 例如温暖的或热的空气。 在一个优选的实施例中, 该加热是通过使该光学物品的最 外层已刮伤的涂层与一种温的或热的液体, 优选是温水或热水, 相接触来进行的。 优选将该 加热维持一段持续时间, 该持续时间介于 1 至 60 分钟的范围, 优选 10 至 30 分钟的范围。 0078 根据以下实例将更好地理解本发明, 这些实例只是出于展示的目的而给出, 并不 旨在以任何方式限制所附权利。

32、要求的范围。 0079 实例 0080 实例 1 : 有与无耐磨损涂层所获得的耐刮伤性的比较 0081 这个实验中使用了两种基底。第一种 () 是由二甘醇双 ( 烯丙基碳酸酯 ) 制成的, 并且第二种是由一种用于依视路公司 (ESSILOR) 的镜片中的特定聚碳 酸酯 (PC) 基底制成的。这些基底首先作为裸镜片进行测试并且然后在涂覆有一个耐磨 损涂层后进行测试。在的情况下, 该耐磨损涂层存在着一个纳米复合材料涂层 (包 说 明 书 CN 103534618 A 9 7/10 页 10 括分散在一种有机基质中的硅石、 由 GLYMO 制备) , 除了别的以外, 并且该耐磨损涂层在如 US5,3。

33、16,791 的实例 1 中所描述的所获得的一种胶乳底漆上分层。在施加该纳米复合材料 涂层之前, 将该底漆浸涂在该基底上, 然后在 85下固化 4 分钟。在聚碳酸酯的情况下, 该 耐磨损涂层与上述的纳米复合材料涂层类似, 除了它是从一种包括除了 GLYMO 和纳米颗粒 之外的 TEOS 的混合物制备的之外。 0082 将两种不同的自我修复涂层施加在所获得的四个镜片每个的上面。 这些最外层涂 层是从液态紫外线可固化的单体混合物制备的, 这些液态紫外线可固化的单体混合物各自 包含一个多官能硫醇和一个多官能烯丙基单体, 分别由诺兰德产品公司以参照号 NOA61 和 NOA63 推向市场。 0083 。

34、以下涂覆溶液 A1 和 B1 是通过将一种溶剂, 即, 丙二醇甲醚 (来自陶氏化学公司的 PM) 加入到 NOA61 和 63 中制备的, 如表 1 中所示。 0084 表 1 0085 0086 将这些自我修复涂层通过旋涂法直接施加在两个裸平面镜片上, 并且在用空气等 离子体对它们处理60秒后将它们施加在两个硬涂覆的镜片上。 涂覆是以400rpm至600rpm 的速度持续 10 秒钟并且然后以 800rpm 至 1000rpm 的速度持续 5 秒钟而进行的, 以便得到 一个厚度为约 5m 的涂层。然后这些涂层在一个 Fusion UVLC6B 台式传输机 中以 6 英尺 / 分钟 (1.83。

35、 米 / 分钟) 的速度使它们通过两次而得到固化。 0087 对由此获得的八个镜片中的每个镜片来进行自动钢毛 (ASW) 测试。为此, 用标准 方法 ASTM D1003-00 通过 Haze-Gard 普乐士仪表来测量给定镜片的初始雾度 (Haze0) 。首 先用自动钢毛机在 1200g 的荷载下通过钢毛 (000 级) 将这些镜片的凸面摩擦 5 个循环 (1 个循环 =1 个向前移动和 1 个向后移动) 。然后, 在同样的条件来测量受刮伤的镜片的雾度 (Hazes) , 作为初始雾度。通过表面光度仪分析由这种方法造成的刮痕。随后将经受 ASW 测 试的这些镜片浸没在 60的温水中 15 分。

36、钟, 并且将其从该水中取出以便在室温下冷却或 用吹气进行干燥。最后, 再次测量这些镜片在这个修复过程后的雾度 (Hazeh) 。 0088 下表 2 中概述了这个实验的结果 : 0089 表 2 0090 说 明 书 CN 103534618 A 10 8/10 页 11 0091 (1)PC 镜片上的高初始雾度是由于在边缘加工过程中在未涂覆的凹面上造成的刮 痕 0092 (2)ARC : 耐磨损涂层 0093 从这个表看来, 相比于没有这个中间涂层而具有同样最外层自我修复涂层所获得 的镜片, 该中间耐磨损涂层产生了具有低得多的最终雾度、 以及更高的耐刮痕性的镜片。 0094 实例 2 : 自。

37、我修复涂层厚度的效果 0095 实例 1 中描述的方法用于制备不同的镜片, 这些镜片中的每个镜片包括一个裸的 或 PC 镜片, 该裸的或 PC 镜片任选地涂覆有一个中间耐磨损涂层 (ARC) 并且 进一步涂覆有一个由 NOA61 制成的并且具有不同厚度的自我修复涂层。 0096 为此, 用如下面所示的不同量的溶剂 (PM) 对 NOA61 进行稀释 : 0097 表 3 0098 0099 根据实例 1 中所描述的 ASW 测试来测量具有 A2 和 A3 自我修复涂层的镜片的耐刮 伤性。下表 4 中概述了这个测试的结果 : 0100 表 4 0101 说 明 书 CN 103534618 A 。

38、11 9/10 页 12 0102 (1) 为了避免在边缘加工过程中初始雾度高的问题, 储存的 PC+ARC 镜片在去除该 ARC 层后用作裸 PC 镜片。 0103 (2)ARC : 耐磨损涂层 0104 这些数据与实例 1 中所获得的具有自我修复涂层 A1 的那些比较显示出 : 无论测 试的这些裸镜片和 ARC 涂层, 具有约 5m 的自我修复涂层时获得了最高的耐刮伤性。具有 10m 涂层时, 其最终雾度是大于 2%, 这对于光学应用是不适当的。 0105 实例 3 : 自我修复涂层中结合传导性矿物胶体的效果 0106 如遵循实例 1 中的相同程序用于制备不同的镜片, 这些镜片中的每个镜片。

39、包括 一个裸的或 PC 镜片, 该裸的或 PC 镜片任选地涂覆有一个中间耐磨损涂层 (ARC) 并且进一步涂覆有一个由 NOA61 制成的自我修复涂层, 该自我修复涂层通过结合不 同量的 Sb2O5颗粒和一种表面活性剂 (由汽巴专用化学品公司供应的) 在其中 进行改性。这些自我修复涂层是从以下配方 A4 和 A5 制备的, 以便实现约 5m 的厚度。 0107 表 5 0108 0109 表 6 示出如此获得的镜片的耐刮伤性, 根据实例 1 中所描述的 ASW 测试所测量的。 0110 表 6 0111 说 明 书 CN 103534618 A 12 10/10 页 13 0112 (1) 为了避免在边缘加工过程中初始雾度高的问题, 储存的 PC+ARC 镜片在去除该 ARC 层后用作裸 PC 镜片 0113 (2)ARC : 耐磨损涂层 0114 看来, 不仅当在具有自我修复涂层A4和A5的镜片中添加一个中间耐磨损涂层时, 而且还与具有同样的中间涂层但是一个缺乏矿物胶体的自我修复涂层 A1(参见实例 1) 相 比时, 该耐刮伤性都得到了改进。所获得的最终雾度是无这些矿物胶体时所获得的最终雾 度的大约一半, 并且低至约 0.5% 或更小。 说 明 书 CN 103534618 A 13 。

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