专利名称：着色光学基材的制作方法
技术领域：
本发明涉及用着色或有色涂料涂敷光学基材的方法。本发明还涉及可用于涂敷光学基材，如有着色或有色涂料的眼镜的组合物，还涉及采用本发明的方法和组合物涂敷的光学基材。
背景技术：
目前，光透明树脂普遍用于制造光学基材，如眼镜。这些树脂的优点在于重量轻，结实并容易加工。
热塑性和热固性树脂都可用于制造光学基材。已在使用的具体热固性树脂包括二甘醇二(烯丙基碳酸酯)的聚合物，如CR-39TM(PPG Industries的商标)，这些树脂使光学基材具有良好的透明性和耐热性，并且颜色失真很小。这些特定树脂的另一个优点比较容易通过在树脂中加入着色剂来着色。在眼镜领域，流行给透镜着色或染色，以得到着色的透镜。
用于制造光学基材的常用热塑性树脂是双酚A的聚碳酸酯。这种聚碳酸酯树脂具有良好的透明度，抗冲击性和耐热性，并具有相对高的折射率。然而，聚碳酸酯比上述某些热固性树脂如CR-39更难染色。
与热固性和热塑性光学基材，尤其是聚碳酸酯基材相关的一个问题是耐磨性差。为克服这种差的耐磨性，研制了耐磨涂层(“硬涂层”)。遗憾的是，硬涂层常常是不能着色的。
一类硬涂层是有机硅氧烷硬涂层。有机硅氧烷涂层经常施用在热固性透镜材料上。然而，研究发现，有机硅氧烷涂层的耐磨性越好，越不易着色。通常，有机硅氧烷树脂本身不能着色，而是用作可以使染料分子通过的介质。因此，无论有机硅氧涂层是否是可着色的，仍需要可进行着色的下层基材。
另一类硬涂层是基于丙烯酸酯的涂层。这些涂料常用于涂敷热塑性材料，如聚碳酸酯。耐磨的丙烯酸酯涂层一般也不能着色。因此，可着色的丙烯酸酯涂层的耐磨性很差。
将涂料施涂到热固性基材上的一种方法是模内涂敷。这种方法涉及将涂料施涂在模具表面，部分固化该涂层，组合一对模具，用基材单体填充模具，然后按常规固化该基材。然后从组件中取出涂敷的基材。模内涂敷是低成本涂敷光学基材的非常有效的方法。对光学基材，如抛光过的透镜，必须在透镜的正面和背面均施涂涂层。为对抛光过的透镜进行着色，必须在透镜的一个表面或两个表面上施涂可着色的涂层。遗憾的是，到目前为止，还没有适合用于可着色模内涂敷的体系。
本发明致力于提供一种对塑料光学基材，包括聚碳酸酯和热固性光学基材进行着色的方法和/或组合物，在一定程度上克服现有技术方法和组合物的某些问题。
本说明书中参考的文献用于描述本发明背景，或用于描述本发明的某些方面。然而，并未认可在本说明书中列举的所有参考文献，包括专利或专利文件，构成了(成熟的)现有技术。特别应理解，除非另外指出，本文参考任何文献并不是认可这些文献在澳大利亚或任何其它国家成为了本领域通识。这些参考文献的内容只表明其作者的观点，本申请人保留对本文列举的任何文献的准确性和相关性的质疑权。
发明概述本发明提供一种对光学基材着色的方法，该方法包括下面的步骤-在光学基材上施用一种涂料组合物，所述组合物包含可聚合单体，所述单体具有至少含4个连续的氧化烯单元的聚氧化烯主链，耐磨剂和/或可高交联聚合的单体，-聚合该涂料组合物，形成一个耐磨涂层，-在所述涂层中加入着色化合物，使光学基材着色。
本发明还提供一种涂料组合物，该组合物适合在光学基材上形成耐磨的可着色涂层，所述涂料组合物包含可聚合单体，所述单体具有至少含4个连续的氧化烯单元的聚氧化烯主链，耐磨剂和/或可高交联聚合的单体其中，涂料组合物在可加入着色化合物的光学基材上可聚合形成一个耐磨涂层。
本发明还提供一种按照本发明方法或采用本发明组合物着色的光学基材。
本发明的一个较好方面是，耐磨剂(y)(为固体重量％)和/或交联单体(x)(为单体重量％)的相对量在y＝-0.76x+68和y＝-0.60x+30之间，更好在y＝-0.75x+60和y＝-0.60x+30之间，最好在y＝-0.67x+50和y＝-0.60x+30之间。
光学基材可以是能透射或反射光的任何基材。因此，该术语包括光学制品(如验眼透镜)和其它可能需要着色涂层的光学制品。
本发明方法和组合物特别适用于对由芳族聚碳酸酯如双酚A聚碳酸酯形成的光学基材进行着色，尽管可以理解，本发明不必限于这一特定应用。
涂敷光学基材的步骤可涉及将涂料组合物施涂到预形成的光学基材上，或在形成光学基材期间施用涂料组合物，如在模内涂敷过程中。
着色化合物可以是一种或多种本领域已知的固定染料。或者，着色化合物可以是一种或多种光敏染料。
具有至少4个连续氧化烯单元的氧化烯单体单元可以是氧乙烯单元。单体可以是具有长链聚氧乙烯主链的二(甲基)丙烯酸酯单体。在此使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。术语“氧化烯基”指具有化学式-(CH2)n-O-的基团，其中n大于或等于2。氧化烯基的非限制性例子包括氧乙烯，氧丙烯和氧丁烯。
在本发明的一种形式中，耐磨剂是丙烯酸化的胶态物质，如胶态二氧化硅，二氧化钛，二氧化锆或其它无机氧化物。耐磨剂最好是丙烯酸化胶态二氧化硅，它能提高涂层粘合的持久性和耐磨性。
附图简述现在，结合附图所示的各实施方案说明本发明。但是必须理解，下面所述并不能限制上面所述的一般性。
图1所示是胶态二氧化硅浓度与高交联单体((三[2-丙烯酰氧基]乙基)异氰酸酯)浓度的关系图，并显示各自的浓度对本发明组合物的着色作用。采用在氮气下固化涂层的体系获得图1的数据。
发明详细描述本发明的一种优选形式中，光学基材是眼镜。然而，可以理解，在宽范围形式中，本发明不限于此，所述组合物和方法可用于涂布任何透明光学基材。
本发明的涂料组合物包含具有至少含4个连续的氧化烯单元的聚氧化烯主链的单体，耐磨剂和/或高交联单体。在模内涂敷过程中，在浇铸透镜之前，将所述组合物涂布在预形成的透镜上，或涂敷在模具表面。基本的模内涂敷过程类似于国际专利申请WO01/21375中所述的，其内容纳入本文，但仅用于举例说明模内涂敷过程。
模内涂敷过程通常涉及用本发明组合物，任选在合适溶剂中，涂敷模具部分的浇铸面。可采用各种方法施涂组合物，包括喷涂，浸涂，刷涂，淋涂，旋转涂布等。然后使组合物部分固化或全部固化，例如通过UV引发的部分聚合。可以控制聚合程度，如WO 01/21375所述。
模具部分涂布组合物并部分固化和/或除去溶剂后，将模具件装配在一起，形成涂布的模具空腔。然后将透镜单体倒入该模具中，按常规方法固化塑料。
以总单体(即聚氧化烯单体和高交联单体)重量为基准计，具有至少含4个氧化烯单元的聚氧化烯主链的单体在涂料组合物中的含量为约10-100重量％。具有至少含4个氧化烯单元的聚氧化烯主链的单体可以是含长链聚氧乙烯主链的单体，较好是有长链聚氧乙烯主链的二(甲基)丙烯酸酯单体。合适的聚氧乙烯二(甲基)丙烯酸酯包括聚乙二醇(200)二(甲基)丙烯酸酯，聚乙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇(600)二(甲基)丙烯酸酯。
耐磨剂是丙烯酸化胶态二氧化硅，尽管还可以使用其它丙烯酸化胶态物质，如二氧化钛，二氧化锆或其它无机氧化物。耐磨剂促进了涂层粘合的持久性和耐磨性。较好的，丙烯酸化胶态二氧化硅不含显著量的己二醇二丙烯酸酯。己二醇二丙烯酸酯(HDDA)在商用丙烯酸化胶态二氧化硅制剂中通常用作分散剂。组合物中丙烯酸化胶态二氧化硅的含量可以在0-约70％(w/w固体)范围变化。然而，如下面详细讨论的，其用量取决于组合物中的高交联单体的量。
如本文使用的，术语“高交联单体”指有连接在刚性芯(如芳环)上的刚性主链或柔性主链的单体，其中聚合高交联单体提供了具有高耐磨性的聚合物。聚合的涂层的耐磨水平可采用标准测试确定，在本文的实施例中提供其细节。
高交联单体可以是三[[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙基]异氰尿酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯，N，N’，N″-三(甲基)丙烯酰基六氢-s-三嗪，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯，三羟甲基丙基三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，2，2，4，4，6，6-六氢-2，2，4，4，6，6-六(2-((2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧)乙氧基)-1，3，5，2，4，6-三氮杂三膦(triazatriphosphorine)，四-，五-和六-官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。最好是具有极性主链的高交联单体如三[[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙基]异氰尿酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯和N，N’，N″-三(甲基)丙烯酰基六氢-s-三嗪，因为它们的极性可增强涂料组合物固有的可着色性。本发明涂料组合物中使用三[[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙基]异氰尿酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯以及N，N’，N″-三(甲基)丙烯酰基六氢-s-三嗪也能在给过涂敷的光学基材上再涂覆硬涂层。
以总单体(即高交联单体和长链聚氧化烯单体)的w/w计，涂料组合物中高交联单体含量为0-约80％。而且，该用量取决于组合物存在的高交联单体的量。
涂料组合物的配制范围最好由图1的图表和公式(I)表示。图中填满区域代表可着色区域。最深交叉阴影区域( )代表按着色速度和性能为最佳的区域。淡的交叉阴影区域( 和 )指性能类似但是着色速度低的区域。黑色区域代表不合格的耐磨性。白色区域是不能着色区域。由该图可知，单体比的选择取决于二氧化硅量。如果二氧化硅量低，需要更大量的三[2-(丙烯酰氧基)]乙基]异氰尿酸酯。如果二氧化硅量较高，需要更高量的聚乙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯。
用代数方法表示图1数据时，耐磨剂(y)(为固体重量％)和/或高交联单体(x)(为单体重量％)的相对量在y＝-0.76x+68和y＝-0.60x+30之间(即阴影区域 )，更好在y＝-0.75x+60和y＝-0.60x+30之间(即，阴影区域 )最好在y＝-0.67x+50和y＝-0.60x+30之间(即阴影区域 )根据图1所示，在一个轴极端，当丙烯酸化二氧化硅不存在时，三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯的重量％较好约50-90％。最好，当不存在丙烯酸化二氧化硅时，三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯的重量％约50-75％。在另一个轴极端，当三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯不存在时，丙烯酸化胶态二氧化硅存在量较好约30-68％。最好，当三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯不存在时，丙烯酸化胶态二氧化硅重量％约为30-50％。
形成的涂层提供优良的耐磨性。例如，使用三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯和聚乙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯，在标准Bayer测试中，达到的耐磨性比未涂覆是CR-39相比高出3倍，在标准钢丝绒试验中，耐磨性比未涂覆的CR-39高出20倍。
用作模具内涂层的涂料与用作聚碳酸酯涂层的涂料相比，一个重要差别是涂料组合物使用的溶剂。对于模具内涂层情况，溶剂的选择并不严格。而对于聚碳酸酯涂层，溶剂的选择是严格的。当所述方法用于对聚碳酸酯光学透镜进行着色时，涂料组合物较好包含能提高涂料与聚碳酸酯之间粘合性的溶剂。如果溶剂不能充分作用于聚碳酸酯，则涂层与聚碳酸酯基材的粘合性将不足。或者，如果选择的溶剂作用太强，涂层会变得模糊。合适的溶剂包括酮类如甲基异丁基酮，和酯类如乙酸乙酯。然而，这些溶剂的作用效力需要通过添加醇类如异丙醇或正丁醇来调节。
令人惊奇的，已发现，选择溶剂混合物能影响固化涂层的着色速度。不受理论的束缚，可以想像溶剂笼效应能影响固化机理，因此对形成的聚合物基质的结构有影响。在提高色彩吸收速度方面，发现使用酯类溶剂比酮类溶剂更有利。
用透镜基材涂敷本发明组合物后，组合物宜完全固化或部分固化。较好的是，使用高强度UV和/或高效光引发剂来解决涂料组合物聚合期间的氧抑制问题。最佳光引发剂取决于辐射光源的光谱和强度。合适的有从Fusion Corporation和Xenon Corporation购得的高强度UV灯。
合适的光聚合反应引发剂是丙烯酸偶姻(acryloin)和其衍生物，如苯偶姻，苯偶姻甲醚，苯偶姻乙醚，苯偶姻异丙醚，苯偶姻异丁醚，和α-甲基苯偶姻；二酮如苯偶酰和联乙酰等；有机硫化物如二苯单硫，二苯二硫，癸基苯硫和单硫化四甲基秋兰姆；S-酰基二硫代氨基甲酸酯，如S-苯甲酰基-N，N-二甲基二硫代氨基甲酸酯；苯酮类如苯乙酮，α，α，α-三溴苯乙酮，α，α-二乙氧基苯乙酮，α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮，o-硝基-α，α，α-三溴苯乙酮，二苯酮和p，p’-二(二甲基氨基)二苯酮；芳族碘鎓和芳族锍盐，磺酰卤如p-甲苯磺酰氯，1-萘磺酰氯，2-萘磺酰氯，1，3-苯二磺酰氯，2，4-二硝基苯磺酰溴和p-乙酰氨基苯磺酰氯。
尽管选择光引发剂不限于任何具体类型，但需要考虑到残留颜色不能损害固化的涂层。可购得的光引发剂的例子包括Lucirin TPO，Irgacure 651，Irgacure819，Irgacure 1800，Irgacure 500，Irgacure 907，Darocure 4043，Darocure1664，Darocure 1116和Vicure 55。
根据选择的光引发剂以及辐射源，可以在耗尽氧的环境中进行固化，或不必在这种环境中进行固化。然而，如果选择最佳辐射源和光引发剂，在空气中固化的涂层树脂与耗尽氧的环境中固化的涂层树脂间的性能差别不大(marginal)。在耗尽氧的环境中固化还拓宽了对辐射源和光引发剂的选择范围。
如果在空气中进行固化，必须增加耐磨剂和/或高交联单体量，以获得充分的耐磨性。为此，用耗尽氧的固化体系(如氮气覆盖体系)获得的可行涂层范围大于空气固化体系。
所述组合物还可以通过用热引发剂的固化进行聚合。还需要在耗尽氧的环境中使用这样的引发剂。所述引发剂可以是本领域已知的任何合适的热引发剂。组合物中使用的引发剂的性能取决于使用的烯键不饱和材料。例如，对进行自由基聚合反应的那些烯键不饱和材料，合适的引发剂是施加能量时能释放或产生自由基的化合物。这样的引发剂包括过氧化物，偶氮化物，和氧化还原体系，它们为聚合反应领域已知并有过描述。
自由基引发剂中包括常用的热活化催化剂，如有机过氧化物和有机氢过氧化物。这些催化剂的例子有过氧化苯甲酰，过苯甲酸叔丁酯，氢过氧化枯烯，偶氮二(异丁腈)等。
合适的着色化合物包括光学实验室通常使用的染料，如BPI染料(来自BrainPower Incorporated)，Perma Dyes(来自Inland)，Shades Lens染料(来自CriumOptical)。
着色过程通常涉及将透镜浸在溶解有染料的加热溶液(一般是水溶液)中。但是，还有另一种着色方法，是将透镜浸在染料溶液中，随后在微波炉中加热。
当染料分子是光敏染料时，通过在本发明涂层上施涂含光敏染料的第二涂层，可将染料加到涂层中。然后，将透镜和两个涂层一起加热至高温，使光敏染料从含该光敏染料的涂层扩散到本发明的涂层。然后除去含该光敏染料的初始涂层，留下现在含光敏染料的本发明涂层。这种过程一般称作吸入过程，如美国专利5,130,353中所述。
为接受染料分子所需的涂层树脂的化学特性类似于接受光敏染料分子所需的性能。但是，对于光敏染料，将光敏染料加入到涂层时出现的问题多于使用染料分子的情况。光敏染料分子较大，每单位体积的涂层树脂需要更高的浓度才有效。
合适的光敏染料选自下面的一种或多种蒽醌，酞菁，螺-嗪，色烯，吡喃和俘精酐。
较好的光敏染料的例子选自
1，3-二氢螺[2H-蒽[2，3-d]咪唑-2，1’-环己烷]-5，10-二酮，1，3-二氢螺[2H-蒽[2，3-d]咪唑-2，1’-环己烷]-6，11-二酮，1，3-二氢-4-(苯硫基)螺[2H-蒽-1’，2-二咪唑-2，1’-环己烷-6，11-二酮，1，3-二氢螺[2-H-蒽[1，2-d]咪唑-2，1’-环庚烷]-6，11-二酮，1，3，3-三甲基螺吲哚-2，3’-[3H]萘并[2，1-b]-1，4-嗪，2-甲基-3，3’-螺-二-[3H-萘并[2，1-二吡喃](2-Me)，2-苯基-3-甲基-7-甲氧基-8’-硝基螺[4H-1-苯并吡喃-4，3’-[3H]-萘并[2，1-b]吡喃，螺[2H-1-苯并吡喃-2，9’-呫吨]，8-甲氧基-1’，3’-二甲基螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-(1’H)-喹啉，2，2’-螺-二-[2H-1-苯并吡喃]，5’-氨基-1’，3’，3’-三甲基螺[2H-1-苯并吡喃]-2，2’-二氢吲哚，乙基-β-甲基-β-(3’，3’-二甲基-6-硝基螺(2H-1-苯并吡喃-2，2’-二氢吲哚-1’-基)-丙烯酸酯，(1，3-丙二基)二[3’，3’-二甲基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2’-二氢吲哚]，3，3’-二甲基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2’-苯并噁唑啉]，6’-甲硫基-3，3’-二甲基-8-甲氧基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2’-苯并噻唑啉]，(1，2-乙二基)二[8-甲氧基-3-甲基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2’-苯并噻唑啉]，N-N’-二(3，3’-二甲基-6-硝基螺[2H-1-苯并吡喃-2，2’(3’H)-苯并噻唑-6’-基癸二酰胺]，α-(2，5-二甲基-3-呋喃基)亚乙基(Z)-亚乙基琥珀酸酐，α-(2，5-二甲基-3-呋喃基)-α’，δ-二甲基俘精酐，2，5-二苯基-4-(2’-氯苯基)咪唑，(2’，4’-二硝基苯基)甲基-1H-苯并咪唑，N，N-二乙基-2-苯基-2H-菲并[9，10-d]咪唑-2-胺，和2-硝基-3-氨基芴2-氨基-4-(2’-呋喃基)-6H-1，3-噻嗪-6-硫酮。
将光敏染料吸入透镜的方法特别适合于本发明的涂层，美国专利5,130,353描述了这种方法描。
为提供具有所需强度的光敏体系，需要有足够量的光敏染料。如果硬的涂层光学元件需要吸收光敏染料，要将薄的容易吸收的涂层施涂在容易吸收的元件上，要容易吸收的涂层必须足够厚，以容纳足够量的光敏染料。一般地，需要约30微米的涂层厚度进行吸收。这样容易吸入的涂料可通过模内涂敷方法或通过常规涂敷方法来施涂。
本发明最佳实施方案描述现在参见实施例，这些实施例体现了本发明的-般原理。但是应理解，这些实施例是本发明的优选实施方案，并且下面的描述不限制上述原理的-般性。
实施例1在旋转涂布方法中使用下面的组合物，用于本文所述的聚碳酸酯透镜。
丙烯酸化胶态二氧化硅以在聚乙二醇(400)二丙烯酸酯中的浓缩物供应。该浓缩物的化学分析细目如下二氧化硅含量 56.6％二氧化硅固体含量 80.6％异丙醇10.0％甲基异丁基酮 7.1％水2.3％所需的最后树脂配方三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯 20％(w/w单体)聚乙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯 80％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 20％(w/w固体)Irgacure 651 5％(w/w固体)BYK 3000.8％(w/w固体)固体 50％(w/w)乙酸乙酯(加残留溶剂) 50％(w/w)*溶剂主要包括加入的乙酸乙酯。但是在进入最后配方的丙烯酸化胶态二氧化硅中残留有甲基异丁基酮，异丙醇和水。
方法制备过程在200ml烧杯中加入22.0g聚乙二醇(400)二丙烯酸酯，7.4g三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯，21.9g丙烯酸化胶态二氧化硅，45.8g乙酸乙酯，0.4gByk 300和2.5g二苯酮。用铝箔覆盖该烧杯，防止杂散UV引发聚合反应。这一混合物形成下面的精确配剂三[2-(丙烯酰氧基氧)乙基]异氰尿酸酯20％(w/w单体)聚乙二醇(400)二丙烯酸酯 80％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 20％(w/w固体)Irgacure 651 5％(w/w固体)BYK 300 0.8％(w/w固体)乙酸乙酯 45.8％(w/w固体)异丙醇2.2％(w/w固体)甲基异丁基酮 1.6％(w/w固体)水0.5％(w/w)固体 50％(w/w)采用标准方法，将该组合物旋转涂布到聚碳酸酯透镜上。
固化方式在氮气笼罩下，在Fusion Corporation D灯下曝光15秒，固化所述组合物。
着色方法将100ml BPI Black(来自Brain Power Incorporated)加入到1升水中，混合并加热到96℃。将透镜浸入该溶液一定的时间，测定透光率。周期性重复这一过程，直到达到要求的透光率。记录透镜在该着色溶液中的总时间。
性质钢丝绒 ★★★★★Bayer ★★★★达到20％透光率的时间 10分钟
Bayer和钢丝绒的耐磨性级别基于选定的材料相对于CR-39的耐磨性。耐磨性按照摩擦透镜时形成的雾度来给耐磨性定量。雾度水平越高，透镜的耐磨性越低。星号评分基于样品透镜的雾度与未涂覆的CR-39透镜的雾度之比。所述星评分是基于下面的雾度比例。
钢丝绒的耐磨性＜0.5 无星0.5-1.0 ★1.0-1.5 ★★1.5-2.5 ★★★2.5-10 ★★★★＞10★★★★★Bayer耐磨性＜0.5 无星0.5-1.0 ★1.0-1.5 ★★1.5-2.5 ★★★2.5-5 ★★★★＞5 ★★★★★实施例2在旋转涂布方法中，将下面的组合物用于本文所述的聚碳酸酯透镜。
三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯 30％(w/w单体)聚乙二醇(400)二丙烯酸酯 70％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 25％(w/w固体)二苯酮5％(w/w固体)BYK 300 0.8％(w/w固体)固体 50％(w/w)乙酸乙酯(加残留溶剂) 50％(w/w)
固化方式在Fusion Corporation D灯下于空气中曝光15秒，固化所述组合物。
性质钢丝绒★★★★-★★★★★Bayer ★★★达到20％透光率的时间 40分钟实施例3在旋转涂布方法中，将下面组合物用于本文所述的聚碳酸酯透镜。
三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯 40％(w/w单体)聚乙二醇(400)二丙烯酸酯 60％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 20％(w/w固体)二苯酮5％(w/w固体)BYK 300 0.8％(w/w固体)固体 50％(w/w)乙酸乙酯(加残留溶剂) 50％(w/w)固化方式在Fusion Corporation D灯下空气中曝光15秒。
性质钢丝绒★★★★★Bayer ★★★达到20％透光率的时间 15分钟实施例4在模具内涂布方法中，将下面组合物用于本文所述的CR-39透镜。
三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯 20％(w/w单体)聚乙二醇(400)二丙烯酸酯80％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 20％(w/w固体)
Irgacure 6515％(w/w固体)BYK 300 0.8％(w/w固体)固体14％(w/w)乙酸甲酯(加残留溶剂)86％(w/w)固化方式将组合物施涂到前模具的背面，在Fusion Corporation D灯下于空气中曝光约5秒进行部分固化。组装后模具和前模具，并填充CR-39单体，采用标准方法进行热固化。
性质钢丝绒 ★★★★Bayer★★★★达到50％透光率的时间 7分钟(掩蔽背面)实施例5在旋转涂布方法中，将下面组合物用于本文所述的聚碳酸酯透镜。
聚乙二醇(400)二丙烯酸酯100％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 40％(w/w固体)Irgacure 651 5％(w/w固体)BYK 3000.8％(w/w固体)固体 50％(w/w)乙酸乙酯(加残留溶剂) 50％(w/w)固化方式在Fusion Corporation D灯下于空气中曝光15秒。
性质钢丝绒★★★★★Bayer ★★★达到50％透光率的时间 10分钟实施例6在旋转涂布方法中，将下面组合物用于本文所述的聚碳酸酯透镜。
三[2-(丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯 70％(w/w单体)聚乙二醇(400)二丙烯酸酯30％(w/w单体)丙烯酸化胶态二氧化硅 0％(w/w固体)Irgacure 651 5％(w/w固体)BYK 3000.8％(w/w固体)固体 50％(w/w)乙酸乙酯(加残留溶剂) 50％(w/w)固化方式在Fusion Corporation D灯下于空气中曝光15秒。
性质钢丝绒 ★★★★Bayer ★★★达到50％透光率的时间35分钟最后，可以对在此所述的制剂和方法进行各种变动和修改，这些变动和修改都在本发明范围之内。
权利要求
1.一种对光学基材进行着色的方法，该方法包括下面的步骤-在光学基材上施涂一种涂料组合物，所述组合物包含可聚合单体，所述单体具有至少含4个连续的氧化烯单元的聚氧化烯主链，耐磨剂和/或可高交联聚合的单体，-聚合该涂料组合物，形成一层耐磨涂层，-在所述涂层中加入着色化合物，使光学基材着色。
2.如权利要求1所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，以固体重量％表示的耐磨剂(y)和/或以单体重量％表示的高交联单体(x)的相对量在y＝-0.76x+68和y＝-0.60x+30之间。
3.如权利要求2所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，以固体重量％表示的耐磨剂(y)和/或以单体重量％表示的高交联单体(x)的相对量在y＝-0.75x+60和y＝-0.60x+30之间。
4.如权利要求3所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，以固体重量％表示的耐磨剂(y)和/或以单体重量％表示的高交联单体(x)的相对量在y＝-0.67x+50和y＝-0.60x+30之间。
5.如权利要求2所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体具有聚氧乙烯主链。
6.如权利要求5所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体是二丙烯酸酯单体。
7.如权利要求5所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体是二甲基丙烯酸酯单体。
8.如权利要求5所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体选自聚乙二醇(200)二丙烯酸酯，聚乙二醇(400)二丙烯酸酯，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯，聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯和聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯。
9.如权利要求8所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述耐磨剂是丙烯酸化胶态物质。
10.如权利要求9所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于所述丙烯酸化胶态物质选自胶态二氧化硅，二氧化钛和二氧化锆。
11.如权利要求10所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述耐磨剂是丙烯酸化胶态二氧化硅。
12.如权利要求11所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述高交联单体选自三[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙基]异氰尿酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯，N，N’，N″-三(甲基)丙烯酸基六氢-s-三嗪，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯，三羟乙基丙基三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，2，2，4，4，6，6-六氢-2，2，4，4，6，6-六(2-((2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧)乙氧基)-1，3，5，2，4，6-三氮杂三膦，四-，五-和六-官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
13.如权利要求12所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述高交联单体是三[(2-丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯。
14.如权利要求12所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述高交联单体是三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二丙烯酸酯。
15.如权利要求2所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述光学基材是眼镜。
16.如权利要求2所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述光学基材由芳族聚碳酸酯形成。
17.如权利要求16所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述涂料组合物包含溶剂。
18.如权利要求17所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述溶剂选自酮和酯类溶剂。
19.如权利要求18所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述溶剂是甲基异丁基酮。
20.如权利要求18所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述溶剂是乙酸乙酯。
21.如权利要求18所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于所述溶剂还包括异丙醇或正丁醇。
22.如权利要求2所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述着色化合物的固定染料。
23.如权利要求2所述的对光学基材进行着色的方法，其特征在于，所述着色化合物是光敏染料。
24.一种适合在光学基材上形成耐磨的可着色涂层的涂料组合物，该组合物包含可聚合单体，所述单体具有至少含4个连续的氧化烯单元的聚氧化烯主链，耐磨剂和/或可高交联聚合的单体，其中，所述涂料组合物在光学基材上聚合形成耐磨涂层，在光学基材中引入着色化合物。
25.如权利要求24所述的用于着色光学基材的涂料组合物，其特征在于，以固体重量％表示的耐磨剂(y)和/或以单体重量％表示的高交联单体(x)的相对量在y＝-0.76x+68和y＝-0.60x+30之间。
26.如权利要求2所述的用于着色光学基材的涂料组合物，其特征在于，以固体重量％表示的耐磨剂(y)和/或以单体重量％表示的高交联单体(x)的相对量在y＝-0.75x+60和y＝-0.60x+30之间。
27.如权利要求3所述的用于着色光学基材的涂料组合物，其特征在于，以固体重量％表示的耐磨剂(y)和/或以单体重量％表示的高交联单体(x)的相对量在y＝-0.67x+50和y＝-0.60x+30之间。
28.如权利要求25所述的涂料组合物，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体具有聚氧乙烯主链。
29.如权利要求28所述的涂料组合物，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体是二丙烯酸酯单体。
30.如权利要求28所述的涂料组合物，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体是二甲基丙烯酸酯单体。
31.如权利要求28所述的涂料组合物，其特征在于，所述具有聚氧化烯主链的可聚合单体选自聚乙二醇(200)二丙烯酸酯，聚乙二醇(400)二丙烯酸酯，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯，聚乙二醇(200)二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇(400)二甲基丙烯酸酯和聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯。
32.如权利要求31所述的涂料组合物，其特征在于，所述耐磨剂是丙烯酸化胶态物质。
33.如权利要求32所述的涂料组合物，其特征在于所述丙烯酸化胶态物质选自胶态二氧化硅，二氧化钛和二氧化锆。
34.如权利要求33所述的涂料组合物，其特征在于，所述所述丙烯酸化胶态物质是丙烯酸化胶态二氧化硅。
35.如权利要求34所述的涂料组合物，其特征在于，所述高交联单体选自三[2-(甲基)丙烯酰氧基]乙基]异氰尿酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二(甲基)丙烯酸酯，N，N’，N″-三(甲基)丙烯酸基六氢-s-三嗪，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，三(2-羟乙基)异氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯，三羟乙基丙基三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，2，2，4，4，6，6-六氢-2，2，4，4，6，6-六(2-((2-甲基-1-氧-2-丙烯基)氧)乙氧基)-1，3，5，2，4，6-三氮杂三膦，四-，五-和六-官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯。
36.如权利要求35所述的涂料组合物，其特征在于，所述高交联单体是三[(2-丙烯酰氧基)乙基]异氰尿酸酯。
37.如权利要求35所述的涂料组合物，其特征在于，所述高交联单体是三(2-羟乙基)异氰尿酸酯二丙烯酸酯。
38.如权利要求35所述的涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包含溶剂。
39.如权利要求38所述的涂料组合物，其特征在于，所述溶剂选自酮和酯类溶剂。
40.如权利要求39所述的涂料组合物，其特征在于，所述溶剂是甲基异丁基酮。
41.如权利要求39所述的涂料组合物，其特征在于，溶剂是乙酸乙酯。
42.如权利要求41所述的涂料组合物，其特征在于，所述溶剂还包括异丙醇或正丁醇。
43.一种着色的光学基材，按照权利要求1所述的方法进行着色。
全文摘要
本发明提供一种对光学基材进行着色的方法。该方法包括下面的步骤在光学基材上施涂一种涂料组合物，所述组合物包含可聚合单体，所述单体具有至少含4个连续的氧化烯单元的聚氧化烯主链，耐磨剂和/或可高交联聚合的单体，聚合该涂料组合物，形成一层耐磨涂层，在所述涂层中加入着色化合物，使光学基材着色。本发明还提供一种涂料组合物和按照本发明方法进行着色的光学基材。
文档编号C09D4/02GK1756814SQ200480005761
公开日2006年4月5日 申请日期2004年3月3日 优先权日2003年3月3日
发明者D·R·迪金斯 申请人:索拉国际控股有限公司