[发明专利]用于在光学物品上制备抗静电的可紫外光固化的硬质涂层的方法

说明书

本发明涉及一种使用可光固化的单体溶液在光学物品上制造抗静电的光固化硬质涂层的方法，所述可光固化的单体溶液基于含至少一种六丙烯酸酯的丙烯酸系单体的组合；还涉及一种用于实施所述方法的可光固化的液体组合物。

静电荷在塑料元件，尤其是用耐磨涂层涂覆的塑料眼科透镜上的累积会吸引灰尘并且在许多应用中是不可接受的。在眼镜的情况下，这些灰尘颗粒导致光散射或模糊，这严重限制了佩戴者的视敏度并且需要频繁清洁。

光学物品上的透明涂层的抗静电行为可以例如通过如下方式获得：首先用透明的导电涂层，接着用耐磨硬质涂层涂覆基材，或者将薄导电层引入光学物品表面处的功能涂层的叠层中，例如如US2008/0023138所述。

EP0834092和US6,852,406描述了具有无机减反射涂层的抗静电光学物品，所述无机减反射涂层包括基于通过真空蒸发而沉积的导电氧化物的透明抗静电层。

然而，在光学物品的表面处提供单独的导电层总是需要额外的生产步骤。如果可使得光学物品上通常存在的功能涂层中的一个充分导电以有效地消散静电荷，则该额外的涂覆步骤是多余的。

本发明的目的是提供一种具有耐磨硬质涂层的光学物品，所述耐磨硬质涂层具有抗静电性能，其中抗静电性能并非由下方的单独导电层所导致，而是由存在于该硬质涂层本身中的导电组分所导致。本申请人尤其旨在提供抗静电的透明硬质涂层，所述涂层可容易地通过旋涂施加并借助紫外辐射固化。

当尝试将导电金属氧化物胶体掺入液体丙烯酸系和环氧基可光固化的单体体系中时，本申请人观察到所述胶体在引入到所述单体溶液中时会发生不希望的附聚，所述附聚导致具有不可接受的模糊的硬质涂层。

本申请人发现含金属氧化物胶体的均质丙烯酸系单体溶液仅在各成分以如下特定顺序混合时才能制备：首先必须将所述胶体分散于足量的有机溶剂中，然后必须将所述丙烯酸系单体缓慢地一次一种添加至所述胶体分散体中。

本申请人还发现即使在以上述方式制备所述涂料组合物时，所述金属氧化物胶体有时候也会发生附聚或沉淀，这是由于三芳基硫盐(用于光聚合环氧单体的阳离子光敏引发剂)的存在所导致的。因此，他们决定开发仅基于可自由基聚合单体(即，不含任何环氧单体)的(甲基)丙烯酸系涂料溶液。

最后，本申请人观察到出人意料的是，似乎必须使用有效量的至少一种六丙烯酸酯单体，从而不仅赋予最终涂层良好的机械性能，而且还保持所得的涂层和光学物品随时间的良好抗静电性能。

因此，本发明涉及一种可光固化的液体组合物，其包含：

-相对于该组合物的总重量为25-65重量%，优选35-60重量%多官能丙烯酸系单体的混合物，所述混合物由如下物质构成：

(a)至少一种包含至少6个丙烯酸系官能团的单体，以及

(b)至少一种包含2个、3个或4个(甲基)丙烯酸系官能团，优选2个或3个丙烯酸系官能团的单体，

-相对于该组合物的总重量为25-70重量%，优选55-60重量%的至少一种有机溶剂，

-相对于该组合物的总固含量为8.0-20.0重量%，优选8.5-12重量%的至少一种无机导电胶体，

-相对于丙烯酰基官能单体(a)和(b)的总重量为0.5-5重量%，优选1.0-4.0重量%的至少一种自由基光敏引发剂，

所述可光固化的组合物不含任何环氧官能单体。

本发明还涉及一种制备上述液体组合物的方法。所述方法依次包括如下步骤：

-将所需量的导电胶体分散于所述有机溶剂中，

-在混合下将所需量的多官能丙烯酸系单体(a)和(b)的混合物渐进地，或者将所述多官能丙烯酸系单体(a)和(b)各自分开地，添加至所得的胶体有机分散体中，然后

-将所需量的自由基光敏引发剂添加至所得的组合物中，和

-将所得的可光固化组合物混合直至均匀。

材料的抗静电性能可根据ISTM02-066通过测量“衰减时间”而评估。衰减时间是在电晕放电后具有36.7%的初始最高电压剩余量的时间。一般认为小于1秒的衰减时间是好的，且小于0.25秒的衰减时间是非常好的。

本发明人测量了包含增量的Sn₂O₅盐的硬质涂层的抗静电性能，并发现存在约8.0重量%的最低阈值浓度，低于该浓度则最终固化的硬质涂层的衰减时间显著增加，即抗静电性能不希望地降低。