一种组合物，该组合物包含：包含丙烯酸单体和环氧单体的连续液相；以及包含用丙烯酸硅烷改性的ZrO2的分散纳米微粒；并且其中该组合物当涂覆在镜片上时对于可见光是透明的。此外，一种包括以下步骤的方法：将丙烯酸硅烷和基于甲醇的ZrO2溶胶混合以产生基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶；然后至少将丙烯酸单体、环氧单体、以及基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶混合以获得该组合物。该组合物可以被适配为用于涂覆并且固化到另一个基底(如眼科镜片)上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可固化涂层的混合环氧-丙烯酸与氧化锆纳米复合材料相关申请的交叉引用不适用。共同研究协议的当事人依视路国际有限公司(CompagnieGeneraleD’Optique)和上海大学。
本专利技术属于硬涂层材料领域，并且更具体地涉及用于制备此类涂层的组合物和方法。
技术介绍
在此披露的组合物、物品、以及方法在许多领域(诸如硬涂层)中具有应用。此披露集中于眼科领域中的应用。更确切地说，此披露集中于产生UV可固化的高折射率(RI)、透明的、低雾度涂层的方法。混合环氧-丙烯酸涂层提供良好的机械和光学特性。此类混合配制品用于光学涂层应用中，尤其用于塑料眼科镜片的UV-固化的涂层中。由于其独特的、高折射率(RI)以及其他机械特性，诸如硬度和耐久性，二氧化锆(ZrO2)纳米微粒已经被研究用于保护涂层、以及尤其是光学涂层中。二氧化锆已经依次分散在丙烯酸单体中或环氧单体中。例如，ZrO2胶体可以分散在丙烯酸或环氧单体中，其中ZrO2纳米微粒表面首先被功能化(如用硅烷化合物)。在丙烯酸或环氧单体中分散的ZrO2胶体可以提供稳定的、透明的流体，能够施用在表面上作为涂层。已经认为ZrO2在丙烯酸和环氧单体一起的混合物中的胶态分散体将提供对于诸如塑料镜片的应用更好的光学和机械涂层特性。然而，丙烯酸ZrO2胶体和环氧ZrO2胶体尚未成功地混合在一起用于涂层应用。该混合物变得不透明或凝胶化(使该混合物不适合于作为涂层施用)。对于分散在环氧-丙烯酸体系的混合物中的ZrO2胶体不存在令人满意的解决方案。因此，对于组合物、以及制造组合物的方法存在需要，该组合物包含在环氧-丙烯酸混合体系中的高折射率、ZrO2纳米颗粒胶体涂覆溶液用于UV可固化的涂层应用。概述在此创新中，披露了用于将ZrO2纳米颗粒分散在混合环氧-丙烯酸单体溶液中的方法，其中该二氧化锆是用丙烯酸硅烷官能化的。该组合物在室温下是半透明的液体。该组合物可以用来形成可固化组合物，该可固化组合物可以涂覆到表面上并且然后UV固化。此外，所提供的组合物在UV固化之后产生在聚碳酸酯(PC)镜片上的低雾度涂层。根据本专利技术的组合物包含：包含丙烯酸单体和环氧单体的连续液相；以及包含用丙烯酸硅烷改性的ZrO2的分散纳米微粒；并且其中该组合物是稳定的并且当涂覆在镜片上时对于可见光是透明的。根据本专利技术的用于形成或使用该组合物的方法包括以下步骤：将丙烯酸硅烷和基于甲醇的ZrO2溶胶混合以产生基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶；然后至少将丙烯酸单体、环氧单体、以及基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶混合以获得该组合物。最终，甲醇溶剂可以移除或留在其中，当必要时。该组合物和方法可以被适配为用于涂覆到另一个基底(如眼科镜片)上。因此，提供了一种光学物品，该物品包含：眼科镜片基底；以及在该眼科镜片基底上的透明的、固化的涂层，其中该涂层包括：包含丙烯酸-环氧共聚物的连续固相；以及用丙烯酸硅烷改性的ZrO2的分散纳米微粒。在阅读以下详细描述后，本专利技术的这些和其他方面对于本领域技术人员将是明显的。虽然本专利技术易于有各种修改和替代形式，其具体实施例将进行详细描述并通过举例示出。然而，应理解的是，并不旨在将本专利技术限于所披露的具体形式，但是，相反，本专利技术将覆盖落入如所附权利要求书中表示的本专利技术的精神和范围内的所有修改和替代方案。详细说明除了在本披露中明确地和清楚地定义的范围之外或除非特定背景另外要求一个不同的含义，否则在此使用的词语或术语具有其在本披露的领域中的普通、平常的含义。如果在本披露和可以通过引用结合的一个或多个专利或其他文件中的词语或术语的使用上存在任何冲突，则应采用与本说明书一致的定义。词语“包含”、“含有”、“包括”、“具有”以及其所有语法变化形式旨在具有开放的、非限制性的含义。例如，包含一种组分的一种组合物不排除具有另外的组分，包括一个零件的一个设备不排除具有另外的零件，并且具有一个步骤的一种方法不排除具有另外的步骤。当使用这类术语时，具体地包括且披露了“基本上由”或“由”所指定的组分、零件和步骤组成的组合物、设备和方法。如本文所用，词语“基本上由…组成”以及其所有语法变化形式旨在将权利要求的范围限制为所指定的材料或步骤以及实质上不会影响所要求保护的专利技术的一种或多种基本的和新颖的特征的那些材料或步骤。不定冠词“一个(种)(a/an)”意指一个(种)或多于一个(种)的该冠词所引入的组分、零件或步骤。每当披露具有下限和上限的程度或测量的数值范围时，还旨在具体地披露落入该范围内的任何数字和任何范围。例如，每一值范围(呈“从a至b”、或“从约a至约b”、或“从约a至b”、“从大约a至b”以及任何类似表述的形式，其中“a”和“b”表示程度或测量的数值)应被理解为阐明包含在更广泛的值范围内的每一个数字和范围。术语如“第一”、“第二”、“第三”等可以被任意指定并且仅旨在区分以其他方式在性质、结构、功能或作用方面类似或对应的两个或更多个组分、零件或步骤。例如，词语“第一”和“第二”不用于其他目的并且不是以下名称或描述性术语的名称或描述的一部分。仅仅使用术语“第一”不要求存在任何“第二”类似的或对应的组分、零件或步骤。类似地，仅仅使用词语“第二”不要求存在任何“第一”或“第三”类似的或对应的组分、零件或步骤。此外，应理解仅仅使用术语“第一”不要求元素或步骤是任何顺序中的正好第一个，而是仅仅要求它是这些元素或步骤中的至少一个。类似地，仅仅使用术语“第一”和“第二”不一定要求任何顺序。因此，仅仅使用这类术语不排除在“第一”与“第二”元素或步骤之间的中间元素或步骤等等。定义凝胶是半固体、胶状的物理状态或相。凝胶的物理状态是由互连分子网络形成的，如交联的聚合物或胶束网络。在分子水平上，凝胶是其中分子网络是连续的并且液体是处于连续相的分散体。塑料材料是广泛范围的可模制的合成或半合成有机固体中的任一种。塑料典型地是具有高分子质量的有机聚合物，但是它们经常含有其他化学品。如在此使用的，如果没有其他另外具体说明，则物质(或物质的混合物)的物理状态以及其他物理特性是在77°F(25℃)的温度和1大气压的压力下(标准实验室条件)而不施加剪切确定的。颗粒和微粒如在此使用的，“颗粒”指的是具有有限质量和足够内聚力的本体，使得它可以被视为实体但具有相对小的尺寸。如在此使用的，微粒是具有相似化学组成和在约5纳米(纳米颗粒)至高达3毫米范围内的任何地方的粒度范围的颗粒的组。纳米颗粒通常被认为是具有在最高达约100nm范围内的尺寸的颗粒。纳米颗粒可以具有不同的形状，诸如，但不限于：球形、杆、板、立方体、三角形、六角形、以及许多其他形状。相比之下，微颗粒是可以具有大小在约100nm与约50,000nm之间的范围内的尺寸的颗粒。分散体分散体是其中具有一种化学组成和物理状态的物质的颗粒分散在具有不同化学组成或物理状态的另一种物质中的体系。不均匀分散体是其中分散的颗粒大于约50微米的“悬浮液”。不均匀分散体是其中分散的颗粒的大小范围为最高达约50微米(50,000纳米)的“胶体”。化学品、材料、以及测量如在此使用的，“改性的”或“衍生物”是指从母体化合物通过化学方法形成的化学化合物，其中该母体化合物的化学主链骨架被保留在衍生物中。如在此使用的，“基于水的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，该方法包括以下步骤：将丙烯酸硅烷和基于甲醇的ZrO2溶胶混合以产生基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶；然后至少将丙烯酸单体、环氧单体、以及该基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶混合以获得组合物，该组合物包含：包含丙烯酸单体和环氧单体的连续液相；以及包含用丙烯酸硅烷改性的ZrO2的分散纳米微粒；并且其中该组合物对于可见光是透明的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，该方法包括以下步骤：将丙烯酸硅烷和基于甲醇的ZrO2溶胶混合以产生基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶；然后至少将丙烯酸单体、环氧单体、以及该基于甲醇的硅烷改性的ZrO2溶胶混合以获得组合物，该组合物包含：包含丙烯酸单体和环氧单体的连续液相；以及包含用丙烯酸硅烷改性的ZrO2的分散纳米微粒；并且其中该组合物对于可见光是透明的。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：形成该基于甲醇的ZrO2溶胶。3.如权利要求2所述的方法，其中该形成基于甲醇的ZrO2溶胶的步骤包括以下步骤：在甲醇浴中渗析基于水的ZrO2溶胶。4.如权利要求1所述的方法，其中该丙烯酸硅烷与ZrO2的摩尔比是在0.1:1至0.2:1的范围内。5.如权利要求2所述的方法，其中该丙烯酸硅烷与ZrO2的摩尔比是在0.1:1至0.2:1的范围内。6.如权利要求3所述的方法，其中该丙烯酸硅烷与ZrO2的摩尔比是在0.1:1至0.2:1的范围内。7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中该丙烯酸单体与该环氧单体的比率是在10:90至90:10的wt％范围内。8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中该分散纳米微粒是在该组合物的10wt％至70wt％的范围内。9.如权利要求7所述的方法，其中该分散纳米微粒是在该组合物的10wt％至70wt％的范围内。10.如权利要求1-6中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：从该组合物中除去基本上所有甲醇。11.如权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：从该组合物中除去基本上所有甲醇。12.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中该组合物进一步包含至少一种用于聚合这些丙烯酸和环氧单体的光聚合引发剂。13.如权利要求11所述的方法，其中该组合物进一步包含至少一种用于聚合这些丙烯酸和环氧单体的光聚合引发剂。14.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中该组合物进一步包含表面活性剂。15.如权利要求13所述的方法，其中该组合物进一步包含表面活性剂。16.如权利要求1-6中任一项所述的方法，进一步包括将该组合物涂覆到眼科镜片基底上的步骤。17.如权利要求15所述的方法，进一步包括将该组合物涂覆到眼科镜片基底上的步骤。18.一种组合物，该组合物包含：包含丙烯酸单体和环氧单体的连续液相；以及包含用丙烯酸硅烷改性的ZrO2的分散纳米微粒；并且其...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·江，L·施，D·张，T·晏，H·李，J·赵，
申请(专利权)人：埃西勒国际通用光学公司，上海大学，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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