[发明专利]用于防雾和/或防污硬涂层的,可通过阳离子法固化的基于胶态二氧化硅的硅氧烷组合物

说明书

可通过阳离子法固化的基于胶态二氧化硅的硅氧烷组合物

本分案申请是基于申请号为200380108299.2，申请日为2003年12月8日，发明名称为“用于防雾和/或防污硬涂层的，可通过阳离子法固化的基于胶态二氧化硅的硅氧烷组合物”的中国专利申请的分案申请。

本发明的领域涉及可通过阳离子法交联产生耐划痕硬涂层的组合物。更优选地，本发明涉及可通过阳离子法交联产生还具有防污和/或防雾性能的硬涂层的组合物。

热塑性材料(如聚碳酸酯)已经在作为玻璃替代物的众多应用中起到了主要的作用。例如在汽车领域中，情况就是如此，在这个领域中，它们被用于生产车辆的照明灯单元和尾灯用的透镜。这种情况也存在于眼镜业领域中，在这个领域中，它们被用于生产眼镜片。这些热塑性材料的主要优点是它们比玻璃更轻并且更不易碎。

然而，这些材料还具有主要的缺点，即与玻璃相比的低硬度。因而，这些材料更容易受到划痕和有害变化，甚至是在正常使用时。

因而需要找到限制这些划痕和有害变化问题的解决方法。

所采用的解决方法之一是在热塑性材料表面产生透明层压形式的硬涂层，以改善该热塑性材料的性能。本技术领域的众多文献均公开了用于形成这类涂层的组合物。

专利US-B-4 211 823中公开了可热交联的基于环氧烷氧基硅烷的组合物。这些组合物可以得到硬聚硅氧烷涂层。

这些组合物的一个明显缺点是交联需要时间。

文献WO-A-94/10230提供了一种避免过长交联时间的改进措施。这种改进在于使用紫外辐射作为活化交联的手段。然而，这些组合物的一个缺点是具有比热交联涂层更差的耐磨性。

为了克服这个缺点，专利申请WO-A-02/00561要求保护一种生产涂层的方法，该涂层是通过阳离子法交联主要基于缩水甘油基的环氧单体而获得的，首先是通过光聚合，然后在热交联催化剂的存在下进行热后交联。

美国专利US-B-6 210 790要求保护一种用环氧或丙烯基醚基团改性的胶态二氧化硅，并被引入到可通过阳离子法交联产生硬涂层的组合物中。该胶态二氧化硅在水中用烷氧基硅烷接枝。除了用烷氧基硅烷官能化的二氧化硅之外，该组合物还包含多官能单体，特别是具有环氧单元的硅氧烷单体以及鎓盐型阳离子引发剂。

该专利中所述技术的缺点是，首先，它涉及用烷氧基硅烷预先官能化胶态二氧化硅，其次，必须在进行交联之前除去二氧化硅官能化用的溶剂。

此外，所考虑技术领域的工业一直都在期望也具有防雾和/或防污性能的硬涂层。

一些现有技术文献公开了已经描述过的可获得防雾或防污性能的方法。

这种情况尤其存在于文献WO-A-02/12404中，该文献公开了基于用丙烯酸酯官能化的胶态二氧化硅的硬涂层，以用于光学器件，该光学器件通过在硬涂层上沉积全氟聚醚层而具有防污性能。

文献FR-A-2 749 587公开了可通过辐射交联产生具有防雾性能的硬涂层的组合物。该组合物包括胶态二氧化硅、包含至少两个不饱和度和至少一个二价氧化烯基的烯烃、以及包含烯属官能团的三烷氧基硅烷。

从文献FR-A-2 749 587公开的组合物得到的防雾涂层具有的主要缺点是对大气氧的抑制敏感。

然而，现有技术中没有任何组合物能够提供同时具有防雾和防污性能的硬涂层。这是因为据认为防雾和防污性能的机理通常是不相容的。

在这种情况下，本发明的第一目的是提供一种新组合物，其可用阳离子法固化产生硬涂层。

本发明的另一个目的是提供一种能够形成具有防雾和/或防污性能的硬涂层的组合物。

本发明的另一个目的是提供一种能够形成具有永久性防雾和/或防污性能的涂层的组合物。

这些目的以及其它目的是通过本发明得以实现的，本发明涉及可通过阳离子法交联产生硬涂层的组合物，该组合物包括非官能化二氧化硅的胶体颗粒，其特征在于它另外包含：

-至少一种可交联和/或可聚合硅氧烷单体、低聚物和/或聚合物，其包含：

至少一个式(I)单元：

Z¹(R⁰)_aSiO_(3-a)/2    (I)

其中：

-a＝0，1或2，

-R⁰，当a＞1时，相同或不同，代表烷基、环烷基、芳基、乙烯基、氢或烷氧基，优选C₁-C₆低级烷基，