CN104541185A - 含有自修复性涂层且具有改进的初始雾度的光学制品 - Google Patents

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CN104541185A CN201380041131.8A CN201380041131A CN104541185A CN 104541185 A CN104541185 A CN 104541185A CN 201380041131 A CN201380041131 A CN 201380041131A CN 104541185 A CN104541185 A CN 104541185A
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Abstract

本发明是针对一种光学制品，该光学制品包含：(a)一个聚碳酸酯基片，(b)一个不可着色的中间涂层，以及(c)一个透明的自修复性外涂层，该外涂层是通过干燥和固化一种组合物获得的，该组合物包含至少一种聚碳酸酯多元醇、至少一种多异氰酸酯、至少一种溶剂以及至少一种表面活性剂。

Description

含有自修复性涂层且具有改进的初始雾度的光学制品
本发明是针对一种光学制品，该光学制品包含：(a)一个聚碳酸酯基片，(b)一个不可着色的中间涂层，以及(c)一个透明的自修复性外涂层，该外涂层是通过干燥和固化一种组合物获得的，该组合物包含至少一种聚碳酸酯多元醇、至少一种多异氰酸酯、至少一种溶剂以及至少一种表面活性剂。
从有机玻璃制造的光学元件(包括眼镜片)的发展已经要求技术解决方案的发展以改进它们的耐刮擦性，因为已知有机玻璃相比于常规的无机玻璃对擦刮和磨损是更敏感的。这些解决方案之一在于通过将一种热或光化学可硬化的组合物施用到玻璃表面上以产生一种耐磨损涂层来保护该有机玻璃。另一种相当新的并且非常有趣的用于解决有机玻璃(如聚碳酸酯)的刮痕和/或磨损问题的途径是用能够自我修复的涂层，即：当受到简单的物理处理时，将能够完全或部分地恢复到初始的无刮痕情况的涂层，来保护光学制品。此种自修复性涂层的实例已经由PPG工业公司(PPG INDUSTRIES)在US 2009/062453中批露并且目前由他们出售(和)。它们主要是由聚氨酯类制备的，这些聚氨酯在热或湿度处理后显示出修复效果。
虽然这种解决方案有希望改进有机玻璃的耐刮擦性和耐磨损性，诸位发明人已经发现由聚碳酸酯制成的有机玻璃似乎受到存在于用于制备这些自修复性涂层的溶液中的表面活性剂(聚醚改性的聚硅氧烷)和/或溶剂(二醇醚类型)的侵蚀，这导致了透镜的高初始雾度，这对于眼科产品是不可接受的。因此尝试用不同的化合物来替换这些表面活性剂和溶剂，但所得到的透镜仍呈现出对于眼科应用来说过高的雾度，或由于涂料溶液的老化引起的雾度值的过大的变化。因此，对于具有从市场上可获得的组合物获得的自修复性涂层，同时具有低初始雾度和一致的雾度值，无论该自修复性涂层怎样老化，的光学制品仍然存在一种需求。诸位发明人现已发现这种需求可以通过在聚碳酸酯基片与自修复性涂层之间插入一个不可着色的涂层来满足。
本发明因此是针对一种光学制品，该光学制品包含：
(a)一个聚碳酸酯基片，
(b)一个中间涂层，当施用到一个由称为CR-39的二乙二醇双(碳酸烯丙酯)聚合物组成的基片上以形成一个涂覆的基片并且然后进行着色能力试验时，该中间涂层提供至少60％的透过率值，
其中该着色能力试验在于将该涂覆的基片浸入一种96℃的且在大气压下的黑色染料溶液中持续一段时间，该时间足以用一个相同的未涂覆基片的样品在相同的条件下获得20％的透过率值，以及
(c)一个透明的自修复性外涂层，该外涂层是通过干燥和固化一种组合物获得的，该组合物包含至少一种聚碳酸酯多元醇、至少一种多异氰酸酯、至少一种溶剂以及至少一种表面活性剂。
在本说明书中，表述“外涂层”是指一个位于该中间涂层上面(在其相对于该基片的另一侧)的自修复性涂层，但不排除其他中间涂层可能存在于该自修复性涂层与中间涂层之间，或其他外涂层可能存在于该自修复性涂层之上。
此外，与值的范围相连使用的表述“包括在...之间”应理解为包括此范围的具体上限值和下限值。
诸位发明人已经证实包含上述中间涂层允许获得一种光学制品，该光学制品具有要求保护的类型的自修复性涂层，同时具有低初始雾度，即最多1％、优选最多0.3％、如在0.1％与0.3％之间，以及该自修复性层的良好的干粘附性，如用Q-Sun试验在0h和80h下所测量的。
在本说明书中，根据ASTM D1003-00的方法使用来自毕克-加特纳公司(BYK-Gardner)的Haze Guard XL 211+雾度测量仪(一种色差测量仪)测量雾度值。为了进行此测量，首先根据生产厂家说明书校准仪器，然后将样品(涂覆的或裸透镜)置于该仪器的透射光束上。雾度值是三个不同样品的雾度值的平均值。
通过在不同条件下在该透镜上进行的交叉线粘附性试验(ISTM 02-010)来评价该自修复性涂层的粘附性：
-不特别给湿(conditioning)该透镜(被称为“干粘附性”的试验)
-在已经使这些透镜经受UV老化80h之后。
UV老化是在一个来自Q-LAB的氙气试验室Q-Xe-3中在20％(±5％)的相对湿度下和在23℃(±5℃)的温度下进行的。将透镜引入该室中并且使凸侧暴露于光。使该透镜暴露于UV持续80h并且然后经受交叉线试验。根据交叉线试验ISTM 02-010，给予该透镜从0至5的分数。对于分数0或1，该透镜是可接受的(通过)，而分数2至5是不可接受的(未通过)。
该中间涂层可以通过进行如要求保护的着色能力试验来选择。此试验具体在于以下步骤。将待评估的涂层首先通过浸涂施用到一个由二乙二醇双(碳酸烯丙酯)聚合物(通常称为CR-39)制成的基片上。该涂覆的基片然后优选通过用一种相容的溶剂擦拭来清洗。同时，将一个裸CR-39基片的参比样品浸入96℃且大气压下的黑色染料浴(其可以通过将一种浓染料溶液(如由脑力股份有限公司(BRAIN POWER INC)出售的BPI染料溶液参考46300)稀释在水中获得)中持续足够的时间以获得20％的透过率值，如在标准ISO13666:1998中定义的并根据标准ISO 8980-3用在380nm至780nm之间的波长，使用来自毕克-加特纳公司的Haze Guard XL 211+测量的。在测量其透过率值之前，该裸基片优选用蒸馏水洗涤以除去过量的染料并且然后用吹气干燥。如果该值没有减少至20％，则重复前面的步骤直至达到此20％的值。达到20％透过率所需要的时间可以随染料在浴中的稀释和该浴的搅拌变化。优选的是用十份水稀释一份BPI浓染料溶液。总体上，CR-39基片应在约10-15分钟内达到20％的透过率。然后将涂覆的基片浸入相同的浴中持续相同的时间，优选用蒸馏水洗涤并用吹气干燥，并且因此以与上述相同的方式测量其透过率值。根据本发明，该中间涂层应具有至少60％、优选至少70％、更优选至少80％并且还更优选至少85％的透过率值。此种涂层被视为不可着色的。
该光学基片可以是任何通常已知的并且在光学领域中使用的基于聚碳酸酯的有机玻璃。它优选是一种衍生自双酚A的热塑性聚碳酸酯，虽然它可以替代地衍生自其他二醇类如1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、二羟基二苯甲酮以及四甲基环丁二醇。应当指出的是，在本说明书的背景下，通过直链或支链的脂肪族或芳香族多元醇的碳酸烯丙酯的聚合获得的聚合物(如CR-39)不包括在“聚碳酸酯”的定义内。聚碳酸酯的实例以及它们的制备方法例如在US3 305 520中给出。
在施用本发明的中间涂层之前，可以使该基片经受通常旨在改善粘附性的表面处理，如物理处理，例如通过等离子流(优选在氧气中)或电晕放电，或化学处理，典型地用一种碱如氢氧化钠(优选以与水的溶液形式，通常是在约10％w/w的浓度)。优选的是在用碱处理之后用水洗涤。
根据本发明的一个第一方面，该基片涂覆有一个中间涂层，该中间涂层是一种耐冲击涂层，被称为底漆涂层。它优选地是一个基于聚氨酯的底漆层。此种底漆层是熟练的业内人士熟知的并且已用于改进光学制品的除聚碳酸酯(PC)以外的其他基片的耐冲击性并且尤其是对于不使用自修复性层的光学制品。此种底漆层通常不用于基于PC的透镜，因为不具有底漆层的PC基片通过所有的耐冲击性试验。该底漆层可以由一种水性胶质聚氨酯分散体制备，该分散体优选具有在7至9的范围内的pH和在从5％至40％范围内的固体含量。其平均粒度可以是在从10至100nm的范围内。这些分散胶体可以含有聚氨酯或聚氨酯-聚脲，即通过多异氰酸酯与多元醇之间(得到聚氨酯链段)以及任选地还有多异氰酸酯与多胺之间(得到聚脲链段)的加成聚合反应形成的聚合物。优选地，使多异氰酸酯与多元醇(如聚酯二醇、聚醚二醇和聚碳酸酯多元醇，例如己二醇)和阴离子二醇(如二羟甲基丙酸)两者反应。优选的异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯以及四甲基二甲苯二异氰酸酯或1-1’亚甲基双(4-氰酰环己烷)。一种优选的底漆是由科聚亚公司(CHEMTURA)供给的Witcobond W-234。另一种可能的底漆可以由科聚亚公司供给的W240制成。例如，US-5,316,791的实例1中给出了一种将该底漆施用到该基片上的方法。具体地，可以将该底漆施用到该基片上并且然后使其在环境温度下通过空气干燥固化约15分钟。该涂覆步骤可以通过熟练的业内人士已知的任何手段，例如浸涂、棒涂、喷涂、或旋涂进行。旋涂是最优选的。该底漆涂层的厚度通常在从0.1μm至小于5μm、例如从0.5μm至2μm的范围内。
根据本发明的一个第二方面，该基片涂覆有一个含有氨基烷基烷氧基硅烷(在此有时被称为“氨基硅烷”)的中间涂层。此氨基烷基烷氧基硅烷可分别包括一至三个烷氧基基团和三至一个氨基烷基基团，其中这些烷氧基基团可以是彼此相同的或不同的(优选相同的)，并且这些氨基烷基基团也可以是彼此相同的或不同的(优选不同的)。这些氨基烷基烷氧基硅烷可以选自下组，该组由以下各项组成：3-氨基-丙基三甲氧基硅烷(APTMS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基-乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N,N-二(2-氨基乙基)-3-氨基-丙基-三甲氧基硅烷、N,N-二(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-[N’-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基)]-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-[N’-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基)]-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨基-丙基三乙氧基硅烷、N-环己基-3-氨基丙基三甲氧基-硅烷、N-环己基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基-二乙氧基硅烷(APDEMS)、3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷(APDMES)、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、以及双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)胺，优选3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
这种氨基硅烷涂层可以通过熟练的业内人士已知的任何手段，例如浸涂、棒涂、喷涂、或旋涂施用到该基片上。旋涂是最优选的。这个涂层通常具有的厚度为在从0.03μm至小于0.5μm，例如从0.05μm至0.2μm的范围内。
在包含氨基烷基烷氧基硅烷的中间涂层的情况下，优选的是在本发明的光学制品中进一步包括一个插在该中间涂层与该外涂层之间的耐磨损涂层，以便保持该光学制品的低初始雾度即使当自修复性涂层的老化的组合物要施用在其上时。确实已经观察到包含在所述组合物中的某些元素倾向于在将该组合物施用到基片上之前在室温下储存若干天后恶化透镜的初始雾度和自修复性涂层的粘附性二者。
通过固化一种溶液来获得该耐磨损涂层，该溶液由至少一种环氧硅烷通过溶胶-凝胶方法制备。可以使用的环氧硅烷的实例是具有下式(I)的那些：
(R1O)3-nSi(R3)n-W
(I)
其中：
R1是一个具有1至6个碳原子的烷基基团，优选甲基或乙基基团、乙酰基基团、或氢原子，更优选乙基基团，
R3是一个不可水解的基团，如具有从1至6个碳原子的烷基基团，优选甲基基团，
n是0或1，优选n＝1，
W是一个含有至少一个环氧基团的有机基团，如-(CH2)m-Y基团，其中m是在从1至6的范围内并且优选为3，并且Y是：
其中R2是一个甲基基团或氢原子，优选氢原子。
以下是此类环氧硅烷的实例：γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷以及γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷。优选地，在本发明中使用γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)和/或γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷(甲基GLYMO)。
该环氧硅烷可与第二种环氧硅烷和/或至少一种不含有任何反应性官能团但是任选地含有至少一个不可水解的有机基团的烷氧基硅烷相结合，其目的总体上是降低所获得的最终涂层的刚度并增加相应的涂覆的透镜的耐冲击性，同时保持良好的耐磨损性。此组分可具有下式(III)：
其中键合到硅上的两个基团T1和T2各自可水解成一个羟基基团并且独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基基团，并且Z1和Z2彼此独立地选自具有1至10个碳原子的烷氧基基团、具有6至10个碳原子的烷基基团以及具有6至10个碳原子的芳基基团，如一个苯基基团。具有式(III)的烷氧基硅烷的实例是：二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)、甲基苯基二甲氧基硅烷以及原硅酸四乙基酯(TEOS)，其中TEOS是优选的。
通常使环氧硅烷和上述烷氧基硅烷(如果存在的话)水解以便使用已知的溶胶-凝胶方法产生耐磨损涂层。可以使用在美国专利号4,211,823中描述的技术。有可能，例如，将该烷氧基硅烷(如果存在的话)和环氧硅烷混合并且然后使该混合物水解。优选的是使用化学计算量的水用于该水解，即与可以产生硅烷醇的烷氧基基团的摩尔数相对应的摩尔量的水。可以使用水解催化剂如盐酸、硫酸、磷酸、硝酸以及乙酸。
环氧硅烷还可以与一种胶质无机粘合剂结合。
该胶质无机粘合剂可以在水解之前或之后添加，并且可以选自金属氧化物或优选硅胶，即分散在一种溶剂(优选一种醇类溶剂或可替代地水)中的具有优选小于50nm，例如在5nm与40nm之间的直径的二氧化硅的精细颗粒。此类硅胶的一个实例是Nissan Sun Colloid其含有悬浮在甲醇中的30％的固体SiO2，或依卡化学品公司的(Eka Chemicals’)2034 DI。
水解产物然后可以自发凝结，任选地在催化剂的存在下，该催化剂可以选自上述的酸或金属卤化物、乙酰丙酮与乙酰乙酸酯的螯合物、不同金属(镁、钛、锆、锡……)的羧基化合物以及高氯酸盐。优选地，该催化剂是铝螯合物，即通过使铝醇化物或酰化物与含有氧作为配位原子的不含氮和硫的螯合剂反应形成的一种化合物。该铝螯合物优选选自具有下式(IV)的化合物：
AlXvY3-v
(IV)
其中X是一个OL基团其中L是一个具有1至10个碳原子的烷基基团，Y是至少一种配位产物(从一种具有式M1COCH2COM2或M3COCH2COOM4的化合物获得，其中M1、M2、M3和M4是具有1至10个碳原子的烷基基团)，并且v取值为0、1或2。具有式(IV)的化合物的实例是乙酰丙酮铝、乙基乙酰乙酸(双乙酰丙酮)铝、双(乙基乙酰乙酸)乙酰丙酮铝、二正丁氧基单乙基乙酰乙酸铝和二异丙氧基单甲基乙酰乙酸铝。
可替代地，该催化剂可以是一种具有下式(V)或(VI)的化合物：
(R′O)3-nAl(OSiR″3)n
(VI)
其中R和R’是具有1至10个碳原子的直链或支链的烷基基团，R”是一个具有1至10个碳原子的直链或支链的烷基基团、苯基基团或-OCOR基团，其中R具有上面给出的含义，并且n是一个从1至3的整数。
优选的具有式(V)或(VI)的化合物是其中R’是一个异丙基或乙基基团并且R和R”是甲基基团的那些。具有式(IV)、(V)或(VI)的一种或多种化合物可以用作催化剂。
该催化剂按比例使用，这将使该混合物在几个小时的时间内在100℃数量级的温度下硬化。它通常以按该耐磨损组合物重量计的0.1％至5％的比例使用。当该催化剂是一种铝螯合物时，该组合物优选进一步包含一种有机溶剂，该有机溶剂在大气压下的沸点Tb是在70℃与140℃之间。乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、甲基-乙基酮或四氢吡喃可用于此目的。
优选的是该中间耐磨损涂层是通过固化一种组合物获得，该组合物通过溶胶-凝胶方法从一种混合物制备，该混合物包含：(a)至少一种环氧硅烷，(b)任选地，至少一种烷氧基硅烷，该烷氧基硅烷不含有任何反应性官能团但任选地含有至少一个不可水解的有机基团，(c)优选地，一种胶质无机粘合剂，以及(d)任选地，一种催化剂。
此外，用于制备该耐磨损涂层的混合物可以包含其他有机溶剂，优选醇类溶剂如甲醇，其用来调节该组合物的粘度。
此外，这种混合物还可以包含多种添加剂，如表面活性剂或润湿剂(用于改进该组合物在有待涂覆的表面上的铺展)、UV吸附剂、染色剂和/或颜料。用于制备该耐磨损涂层的混合物的具体实例可以在US 2005/0123771中找到。
该耐磨损涂层可以通过熟练的业内人士已知的任何手段，例如浸涂、棒涂、喷涂、或旋涂施用到该底层涂层上。旋涂是最优选的。该耐磨损涂层可以是在从60℃至200℃范围内，例如在80℃与150℃之间的温度下经过在30分钟与3小时之间的一段时间热硬化的。其厚度总体上是在从1至10μm，例如从3至5μm范围内。
在任何情况下，本发明的光学制品进一步包括一个自修复性涂层，该涂层由包含至少一种聚碳酸酯多元醇、至少一种多异氰酸酯、至少一种溶剂和至少一种表面活性剂的一种组合物形成。
该聚碳酸酯多元醇是一种(优选饱和的)低聚物或多聚物或它们的混合物，该低聚物或多聚物在其主链的每一端具有至少两个羟基官能团并且其每个单体单元包含至少一个碳酸酯官能团。一个实例包括聚(六亚甲基碳酸酯)乙二醇。
该多异氰酸酯可以是直链的脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯或芳烷基或烷芳基多异氰酸酯。在本发明中优选饱和的多异氰酸酯。具体的实例包括亚己基二异氰酸酯(HDI)、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-或2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、十二烷二异氰酸酯、1,4-二异氰基丁烷、4,4’-二异氰酸环己基甲烷(HDMI)、甲基亚环己基二异氰酸酯(HTDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,6-二异氰酸基己烷(HDI)、1,3-和1,4-双异氰酸基甲基环己烷、它们的二聚体和三聚体(如HDI和/或IPDI的脲二酮(uretdione)和HDI缩二脲)、以及它们的混合物。多异氰酸酯可包括封端的异氰酸酯基团。适合的封端剂可以选自以下项：醇类如甲醇，内酰胺类如己内酰胺，肟类如丙酮肟，二异丙基胺，1,2,4-三唑，咪唑，丙二酸二乙酯，乙酰乙酸乙酯，吡唑类如3,5-二甲基吡唑，N-叔丁基苄胺、环戊酮以及它们的混合物。
该溶剂可以选自二醇醚类型，即选自二醇类的烷基醚、它们的酯、以及其混合物，包括丙二醇甲醚乙酸酯(陶氏公司(DOW)的PMA)。该溶剂可以表示用于形成自修复性涂层的组合物的重量的从20wt.％至70wt.％。该表面活性剂可以选自聚醚改性的硅氧烷(尤其是聚二甲基硅氧烷)，单独使用或以一种溶剂的形式使用，如由毕克公司(BYK)销售的那些。该表面活性剂可以表示用于形成自修复性涂层的组合物的重量的从0.05wt.％至1.0wt.％，优选从0.1wt.％至0.3wt.％。
该自修复性涂层可以具有在23℃下小于1500Mpa的存储模量和/或包括在从20℃至70℃范围内的玻璃化转变温度。其厚度总体上是在从3μm至15μm，例如从8μm至14μm范围内。
由于该自修复性涂层，划痕可从根据本发明的光学制品消除，或者在室温下或者优选通过将具有固化的且刮伤的自修复性涂层的光学制品浸入达到50℃-60℃温度的水中持续1至60分钟，优选从10至30分钟，例如持续约15分钟。
如果需要的话，其他涂层可以包括在本发明的光学制品中。例如，一种耐磨损涂层可以插在该底漆与该自修复性涂层之间。
优选地，该光学制品是一种透镜，例如眼镜片、太阳镜镜片或其他的光学透镜，并且最优选地是一种眼镜片。除上述的涂层之外，它可以含有多个功能层例如极化层、抗反射涂层、可见光和紫外线吸收涂层、光致变色涂层，所有这些都是技术人员熟悉的。
鉴于以下实例将更好地理解本发明，这些实例只是出于说明的目的而给出，并且不旨在以任何方式限制所附权利要求的范围。
实例
实例1：具有聚氨酯底漆作为中间涂层的眼镜片
一种聚碳酸酯基片作为裸透镜进行测试并且然后在涂覆之后进行测试：在两侧涂覆有基于来自科聚亚公司的Witcobond W234的稀释溶液的聚氨酯胶乳底漆。在具有10wt.％的NaOH的苛性碱溶液中清洗该基片。该底漆涂层通过浸涂以2.2mm/s的拉速施用，直到约1μm的厚度，并在75℃下预先固化15分钟。该裸透镜和涂覆的透镜各自在两侧涂覆有从一种组合物获得的自修复性涂层(以下指定为“SHC”)，该组合物包含聚碳酸酯多元醇、聚碳酸酯二醇、封端的多异氰酸酯、二醇醚型的溶剂和由聚醚改性的聚硅氧烷溶液制成的表面活性剂。将该自修复性组合物的浓度稀释至约40％的固体含量。
该自修复性涂层也通过浸涂以2.2mm/s的拉速施用，直到12±1μm的厚度。将它在120℃下预先固化15min。这些光学制品的后固化是在从透镜移除透镜支架后在120℃下进行3小时。
在由此获得的两个透镜上进行自动钢制毛料(ASW)试验。为此，一个给定透镜的初始雾度(雾度0)使用标准方法ASTM D 1003-00通过Haze-Gard XL 211+测量。该透镜的凸面然后使用一台自动钢制毛料机用钢制毛料(000级)在5000克向前和2500克向后的荷载下摩擦5个循环(1个循环＝1次向前移动和1次向后移动)。然后在与初始雾度相同的条件下测量刮伤的透镜的雾度(雾度s)。通过表面光度仪分析由这种方法造成的刮痕。随后将经受了ASW试验的透镜浸入60℃的温水中持续15分钟，之后从水中取出在室温下冷却或用吹气干燥。最后，再次测量该透镜在这个修复过程后的雾度(雾度h)。
如下计算修复性能/水平。
下表1中总结了这个实验的结果：
表1：修复性能
透镜 雾度0，％ 雾度s，％ 雾度h，％ 修复，％
PC+SHC 2.84* / / /
PC+底漆+SHC 0.21 6.65 3.28 51
*由于初始的高雾度，没有评估修复性能。
此表显示出由直接涂覆有自修复性涂层的基片制成的透镜的初始雾度对于眼科应用太高。与此相反，本发明的透镜(包括一个中间聚氨酯底漆涂层)具有低得多的初始雾度同时仍然提供自修复特性。此外，示出了本发明的透镜在80h后通过了Q-Sun试验，由此证明了该自修复性涂层的良好的粘附性。
实例2：具有氨基硅烷作为中间涂层的眼镜片
将与实例1的相似的自修复性涂层通过旋涂方法直接施用在用空气等离子体处理60s的聚碳酸酯基片的两侧上。该自修复性组合物与实例1中使用的不同之处仅在于所使用的商业级的聚醚改性的聚硅氧烷溶液。同样将它施用在同一基片的两侧，该基片预先或者单独涂覆有一种包含3-氨基丙基三乙氧基硅烷的组合物或进一步涂覆有一个耐磨损涂层，该耐磨损涂层由一种包含GLYMO、甲基-GLYMO和硅胶的组合物制成，下文由“溶胶-凝胶涂层(SGC)”表示。以与实例1中提及的相同方式进行涂覆。该耐磨损涂层具有约4μm的厚度，该氨基硅烷厚度是约100nm并且该自修复性涂层具有约10±1μm的厚度。
如实例1中所描述的测量这三个透镜的初始雾度。
下表2中总结了这个实验的结果：
表2
透镜 雾度0，％
PC+SHC 1.26
PC+氨基硅烷+SHC 0.2
PC+氨基硅烷+SGC+SHC 0.19
根据此表，看来包括中间氨基硅烷涂层的眼镜片具有更低的雾度。
此外，已经进行了多个实验，这些实验也示出了与裸透镜相反，此透镜在80h之后通过了Q-Sun试验。这证实了本发明的自修复性涂层的良好的粘附性。
实例3：溶液老化对初始雾度的影响
一种聚碳酸酯基片首先作为裸透镜进行测试并且然后在两侧或者单独地涂覆有或者实例1的聚氨酯底漆，或者实例3的氨基硅烷涂层，或者进一步涂覆有实例2的耐磨损涂层之后进行测试。制备了这四种透镜的每一种的两个样品。这些样品中的一个然后涂覆有实例2的自修复性组合物，其是前一天制备的(“新鲜组合物”)并且另一个涂覆有11天之前制备的并在室温下存储的相同的组合物(“老化组合物”)。根据在实例1中所描述的方法测量所有这些样品的初始雾度。同样使用以上所述的Q-Sun试验评估该自修复性涂层的粘附性。
这些实验的结果在下表3中给出。
表3
此表显示出，随着老化，该自修复性涂层的组合物倾向于使透镜的初始雾度和该自修复性涂层的粘附性这两者降级，尤其是在使用氨基硅烷涂层的情况下，并且此影响可以通过加入一个底漆涂层或通过在该氨基硅烷涂层之上加入一个耐磨损涂层来防止。

Claims (9)

1.一种光学制品，包含：
(a)聚碳酸酯基片，
(b)中间涂层，当施用到由称为CR-39的二乙二醇双(碳酸烯丙酯)聚合物组成的基片上以形成涂覆的基片并且然后进行着色能力试验时，该中间涂层提供至少60％的透过率值，
其中该着色能力试验在于将该涂覆的基片浸入96℃的在大气压力下的黑色染料溶液中持续一段时间，该时间足以用相同的未涂覆基片的样品在相同的条件下获得20％的透过率值，以及
(c)透明的自修复性外涂层，该外涂层通过干燥和固化一种组合物获得，该组合物包含至少一种聚碳酸酯多元醇、至少一种多异氰酸酯、至少一种溶剂以及至少一种表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的光学制品，其特征在于该中间涂层由氨基烷基烷氧基硅烷获得，该氨基烷基烷氧基硅烷可以选自下组，该组由以下各项组成：3-氨基-丙基三甲氧基硅烷(APTMS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基-硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基-三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基-乙基)-3-氨基丙基甲基二乙氧基-硅烷、N,N-二(2-氨基乙基)-3-氨基-丙基-三甲氧基硅烷、N,N-二(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-[N’-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基)]-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、N-[N’-(2-氨基乙基)-2-氨基乙基)]-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-甲基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-甲基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨基-丙基三乙氧基硅烷、N-环己基-3-氨基丙基三甲氧基-硅烷、N-环己基-3-氨基丙基三乙氧基-硅烷、N-苯基-3-氨基丙基-三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基-硅烷、3-氨基丙基甲基-二乙氧基硅烷(APDEMS)、3-氨基丙基二甲基-乙氧基硅烷(APDMES)、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、以及双(3-三乙氧基甲硅烷基-丙基)胺，优选3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光学制品，其特征在于它进一步包括插在该中间涂层与该外涂层之间的耐磨损涂层，其中所述耐磨损涂层是通过一种溶胶-凝胶方法从至少一种环氧硅烷获得的。
4.根据权利要求3所述的光学制品，其特征在于该中间耐磨损涂层是通过固化一种组合物获得的，该组合物通过溶胶-凝胶方法由混合物制备，该混合物包含：(a)至少一种环氧硅烷，(b)任选地，至少一种烷氧基硅烷，该烷氧基硅烷不含有任何反应性官能团但是任选地含有至少一个不可水解的有机基团，(c)优选地，一种胶质无机粘合剂，以及(d)任选地，一种催化剂。
5.根据权利要求1所述的光学制品，其特征在于该中间涂层是一种耐沖击涂层，被称为底漆涂层。
6.根据权利要求5所述的光学制品，其特征在于该底漆涂层是基于聚氨酯。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学制品，其特征在于该溶剂选自二醇类的烷基醚、它们的酯以及其混合物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学制品，其特征在于该表面活化剂选自聚醚改性的聚硅氧烷。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学制品，其是透镜，优选是眼镜片。
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