專利名稱：用于制造具有改進(jìn)耐堿性的防劃涂層的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造具有改進(jìn)耐堿性的防劃涂層的組合物。
背景技術(shù)：
透明聚合物正日益被用于光學(xué)及光電領(lǐng)域中，這是因?yàn)檫@些材料在減重及耐斷裂方面具有優(yōu)勢(shì)。在精密光學(xué)領(lǐng)域，具有更復(fù)雜的三維幾何結(jié)構(gòu)的組件，比如透鏡及透鏡元件，也可以以相對(duì)較大的量被制造。目前被用于光學(xué)領(lǐng)域的示例性塑性材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、二甘醇雙烯丙烯碳酸酯(商標(biāo)名CR39 )以及基于聚硫氨酯的特定的高折射性聚合物。這些塑性材料的缺點(diǎn)之一是它們相對(duì)低的表面硬度和耐劃傷性。用于提高耐劃傷性的眾所周知的方法包括涂覆表面涂層作為溶膠-凝膠工藝部分。此處，可以使用四烷氧基硅烷，其可在合適的條件下水解，并且一旦經(jīng)水解產(chǎn)生的硅烷醇基發(fā)生縮合，那么四烷氧基硅烷就會(huì)形成三維網(wǎng)絡(luò)硅酸鹽結(jié)構(gòu)。除了具有最高可能的耐劃傷性，表面涂層也應(yīng)該滿足其他一系列要求。這些要求包括在熱暴露下具有最低可能的開(kāi)裂、盡可能強(qiáng)的對(duì)基材表面的粘結(jié)性、以及盡可能強(qiáng)的耐酸性和/或耐堿性。此外，涂層的折射率應(yīng)能盡可能地與基材的折射率相適應(yīng)。然而，在滿足這些標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須考慮到這些性能彼此之間經(jīng)?；ハ鄾_突，這使得一個(gè)性能的提高通常只能以犧牲另一性能為代價(jià)。為了提高硅酸鹽網(wǎng)絡(luò)的柔韌性，從而降低其在熱暴露下開(kāi)裂的趨勢(shì)，四烷氧基硅烷通常與有機(jī)烷氧基硅烷(例如除去烷氧基、并具有一個(gè)或多個(gè)與Si原子直接鍵合的有機(jī)殘基的硅烷)組合使用。雖然制得的有機(jī)-無(wú)機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有更大的柔韌性和堿穩(wěn)定性， 但相對(duì)于純的無(wú)機(jī)硅酸鹽結(jié)構(gòu)而言，這是以降低硬度為代價(jià)實(shí)現(xiàn)的。美國(guó)專利US 3，986，997描述了一種包含膠態(tài)SiO2、以及有機(jī)三烷氧基硅烷比如甲基三甲氧基硅烷、和/或該有機(jī)三烷氧基硅烷經(jīng)水解和/或縮合產(chǎn)生的產(chǎn)物的含水組合物。還已知將四烷氧基硅烷或膠態(tài)SiO2,以及其有機(jī)殘基包含環(huán)氧基的有機(jī)烷氧基硅烷與二羧酸或二羧酸酐組合使用。美國(guó)專利US 2001/0049023 Al公開(kāi)了一種基于經(jīng)混合的含水有機(jī)溶劑來(lái)涂覆基材的組合物，其包含(i)具有環(huán)氧化物功能的有機(jī)烷氧基硅烷或該有機(jī)烷氧基硅烷水解和 /或縮合產(chǎn)生的產(chǎn)物；( )四烷氧基硅烷或該四烷氧基硅烷水解和/或縮合產(chǎn)生的產(chǎn)物以及(iii) 二羧酸或二羧酸酐。四烷氧基硅烷/膠態(tài)SiO2,以及其有機(jī)殘基包含環(huán)氧基的有機(jī)烷氧基硅烷與二羧酸或二羧酸酐的組合使用也在美國(guó)專利US 4，355，135和US 5，322，888中被討論。WO 2008/087741公開(kāi)了一種涂層組合物，其包含(A)具有脂族殘基Rl的聚(甲基)縮水甘油醚化合物，(B)硅倍半氧烷，(C)烷氧基化合物，(D)有機(jī)烷氧基化合物，其中與Si原子鍵合的有機(jī)殘基具有陽(yáng)離子可聚合基團(tuán)比如環(huán)氧基，以及(E)光聚合性催化劑。 至于用作組分(A)的合適的多官能環(huán)氧化合物，WO 2008/087741描述到環(huán)狀環(huán)氧化合物比如環(huán)脂族以及芳族環(huán)氧化合物不適用于制造足夠硬的涂層。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述信息，本發(fā)明的目的在于提供一種能產(chǎn)生在如下性能上具有更好平衡性的涂層的組合物較高的耐劃傷性同時(shí)在熱暴露下具有低的開(kāi)裂趨勢(shì)，較好的對(duì)基材表面的粘結(jié)性，以及較高的耐酸性和/或耐堿性。本發(fā)明的目的通過(guò)提供一種適用于制造涂層的組合物被實(shí)現(xiàn)，該組合物包含(a)式(I)所示的硅烷衍生物和/或式(I)所示的硅烷衍生物的水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物，
權(quán)利要求
1.一種用于制造涂層的組合物，其包含(a)式⑴所示的硅烷衍生物和/或式⑴所示的硅烷衍生物的水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物，
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述式(I)所示的硅烷衍生物和/或式 (I)所示的硅烷衍生物的水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物以至35wt%的含量存在于所述組合物中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，在所述式(II)所示硅烷衍生物中的所述殘基R6如下式(III)所示
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述式(II)所示的硅烷衍生物和/或式(II)所示的硅烷衍生物的水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物以至35wt%的含量存在于所述組合物中。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述式(I)所示的硅烷衍生物和/或其水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物與所述式(II)所示的硅烷衍生物和/或其水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物的重量比為95/5至5/95。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述無(wú)機(jī)氧化物選自于Si02、 TiO2, ZrO2, SnO2, Sb203、A1203、AlO(OH)或混合后的氧化物、或其混合物或其核殼結(jié)構(gòu)，并且 /或者所述無(wú)機(jī)氟化物為可任選地存在于具有無(wú)機(jī)氧化物的核殼結(jié)構(gòu)中的MgF2。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，基于所述組合物的總重量，所述膠態(tài)的無(wú)機(jī)氧化物、氟化物或氟氧化物的含量為至25wt%。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述環(huán)脂族或芳族環(huán)氧化合物具有至少兩個(gè)可以是相同的或不同的取代基，所述取代基如下式所示
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，基于所述組合物的總重量，所述具有至少兩個(gè)環(huán)氧基的環(huán)脂族或芳族環(huán)氧化合物的含量為0. 至20wt%。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述溶劑包含醇，所述醇選自于而_6烷醇、優(yōu)選CV4烷醇，c2_4烷撐二醇的Ci_4單烷基醚，或它們的混合物。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述溶劑包含選自于下組的醚二烷基醚、環(huán)脂醚、芳基醚或烷基芳基醚，和/或選自于下組的酯烷基酯、環(huán)烷基酯、芳基烷基酯或烷撐二醇酯。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述溶劑包含沸點(diǎn)為Sl的第一醇、醚或酯和沸點(diǎn)為S2的第二醇、醚或酯，其中沸點(diǎn)Sl與沸點(diǎn)S2可按下式變化S1/S2 彡 1. 2 或S1/S2 ^ 0. 8。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含用于環(huán)氧化合物熱聚合的催化劑。
14.一種用于涂覆基材的方法，其包括-提供如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的組合物，-將所述組合物涂覆到基材上，以及-在75°C至150°C的溫度下處理基材用于固化涂層。
15.一種制品，其包括 -基材，以及-在所述基材表面上的涂層，其中所述涂層可通過(guò)、或通過(guò)如權(quán)利要求14所述的方法獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造涂層的組合物，其包含(a)式(I)所示的硅烷衍生物和/或式(I)所示的硅烷衍生物的水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物，其中R1、R2、R3和R4可以是相同的或不同的，它們選自于視需要可被取代的烷基、?；喭榛；?、環(huán)烷基、芳基或亞烷基芳基，(b)式(II)所示的硅烷衍生物和/或式(II)所示的硅烷衍生物的水解產(chǎn)物和/或縮合產(chǎn)物，R6R73-nSi(OR5)n(II)，其中R5是未經(jīng)取代的或經(jīng)取代的烷基、?；?、亞烷基?；h(huán)烷基、芳基或亞烷基芳基，R6是包含環(huán)氧基的有機(jī)殘基，R7是未經(jīng)取代的或經(jīng)取代的烷基、環(huán)烷基、芳基或亞烷基芳基，n是2或3，(c)膠態(tài)的無(wú)機(jī)氧化物、氟化物或氟氧化物，(d)具有至少兩個(gè)環(huán)氧基的環(huán)脂族或芳族環(huán)氧化合物，(e)包含醇、醚和/或酯的溶劑。
文檔編號(hào)B32B33/00GK102367364SQ2011101248
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者A·彼得賴特, D·迪金斯, J·皮茨, N·胡根貝格, 彭斌 申請(qǐng)人:卡爾蔡司視覺(jué)有限公司, 卡爾蔡司視覺(jué)澳大利亞控股有限公司