CN107111004B - 用于获得改善的耐磨性的可uv固化的涂层组合物 - Google Patents

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Abstract

在此描述了眼科制品和制造眼科制品的方法。该眼科制品可以包含第一涂层和第二涂层。该第一涂层可以包括包含柔性材料的耐磨涂层。该耐磨涂层可以被辐射固化。该第二涂层可以包括溅射施用的抗反射(AR)涂层。这种眼科制品可以具有处于或在1.25与2.6之间、在1.25与2.0或1.25与1.75之间的拜耳值；和3或更小的手动钢棉值。

Description

用于获得改善的耐磨性的可UV固化的涂层组合物
相关申请的交叉引用
发明背景
A.技术领域
本发明总体上涉及用于制备透明、耐磨、抗反射制品的可固化涂层组合物，这些制品展现出用其涂覆的耐磨性和抗反射特性。本发明还涉及制品，特别是光学和眼科制品。
B.相关技术说明
呈门、窗、镜片、滤光片、电子设备的显示装置(例如，显示面板)等形式的玻璃或塑料的透明度可能受到光的眩光或反射的损害。为了减少眩光的量，例如，在塑料或玻璃上，表面通常包括提供抗反射特性的单层涂层。抗反射涂层也用于眼科镜片上。这些抗反射涂覆的镜片可以改善镜片的美观方面和/或减少在可见光谱的较宽部分上的光制品/空气界面的反射。在消除反射的情况下，具有抗反射涂层的镜片可为夜间驾驶提供更好的视觉并为阅读和计算机使用提供更舒适的视觉。抗反射涂层目前用于各种镜片材料，例如，聚碳酸酯和/或最具反射性的高折射率镜片。抗反射涂层当施用到太阳镜的后表面上时对于消除背对太阳的“回弹”反射也是有益的。
目前的镜片制造配方目标是提供具有最佳耐刮擦特性的镜片。耐刮擦特性通常通过将硬涂层施用到基底基材上来实现。然后将抗反射涂层化合物以多层沉积以产生具有特定折射率的抗反射膜，以提供最大的反射特性。设计用于实现最佳耐刮擦性的许多涂层可以是硬且脆的，并且将抗反射层施用到这些类型的涂层上可导致具有降低的机械特性和耐磨特性以及耐刮擦特性的涂层或制品。
用于改善抗反射层在基材上的沉积的当前方法包括使用溅射技术。溅射涉及在惰性和/或反应性气体的存在下在真空室中的物理气相沉积(PVD)工艺。溅射工艺在基材或涂覆的基材的表面上提供薄膜作为涂层或层。然而，基材或涂覆的基材在其表面上通常具有功能层(例如，硬涂层或结合层)。因此，溅射层实际上被施用到基材或涂覆的基材的一些或整个表面上的功能层上。溅射施用的层与眼科或光学基材上的功能层的良好粘附性已被证明是困难的。例如，常见的商业可UV固化的硬涂层不能很好地附着到溅射施用的抗反射涂层上。在包含丙烯酸、聚氨酯和其他常见的可光固化的功能涂层的硬涂层中已经发现差的附着。可以以应力裂纹缺陷的形式和在附着中发现失效，其中溅射层与功能涂层之间的粘附不一致或不持久。
发明内容
已经发现了对目前可用的硬质多涂层抗反射眼科镜片的缺点的解决方案。该解决方案基于发现在溅射施用抗反射层之后增强硬质多涂层特性的组合物。该发现进一步在于选择将要具有设置在其上的抗反射涂层的第一涂层的组成。出人意料地发现，如果第一涂层包括比刚性材料的量更高量的所选择的柔性材料，则在施用溅射抗反射(AR)涂层之后，制品的耐磨性和耐刮擦特性增加。不希望受理论束缚，据信耐磨性和耐刮擦特性的增加是由于柔性材料与AR涂层材料的相互作用。当希望时，这些涂层组合物保持光学透明，并提供如对于眼科或光学制品所需的其他性能特性。在眼科制品中，第一涂层可以是附着到溅射施用的AR涂层的第一层上的硬涂层。
在本发明的具体情况下，眼科制品可以包括第一涂层和第二涂层。该第一涂层可以包括耐磨涂层，该耐磨涂层包含可以被辐射固化的柔性材料。该耐磨涂层可以被辐射固化。该第二涂层可以包括溅射施用的抗反射(AR)涂层。该眼科制品可以具有优异的粘附特性和耐刮擦特性，因为眼科制品具有处于或在1.25与2.6之间、在1.25与2.0或1.25与1.75之间的拜耳值和3或更小的手动钢棉值。在一些实施例中，手动钢棉值可以是0、1、2、3、4或5，其中优选0至3。值得注意的是，发现当眼科制品在第一涂层中包含柔性材料时，在溅射施用AR涂层之后，粘附特性和耐刮擦特性增加。这与在第一涂层中包括实质量(例如，至少40wt.％)的刚性材料的眼科制品形成对比。常规眼科制品中包含刚性材料以提供耐磨特性。在一些实施例中，第一涂层可以直接附着到第二涂层上。在一些情况下，第一涂层是单层。在一些情况下，AR涂层可以包括至少4个层。在某些实施例中，该眼科制品可包括单个第一涂层和具有至少4个层(2个交替的折射率层)的AR涂层。该第一涂层的柔性材料可以包括脂肪族环氧树脂、双官能丙烯酸酯、乙烯基硅烷、乙烯基醚、氨基甲酸乙酯、聚酯、或其任何组合中的至少一种。除了柔性材料之外，该第一涂层可以包括刚性材料、高度可交联的材料或两者。刚性材料可以包括硅烷或硅氧烷，例如环氧烷氧基硅烷、单-有机烷氧基硅烷、四有机氧基硅烷、或聚有机氧基硅氧烷或其任何组合。高度可交联的材料可以包括SiO2、季戊四醇三-和四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、或二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。该第一涂层可以具有按重量计从1％至100％、1％至90％、1％至80％、或1％至75％的柔性材料。在第一涂层包括刚性材料的情况下，该第一涂层包括按重量计从1％至75％的柔性材料和按重量计从1％至10％的刚性材料，余量为其他组分，例如高度可交联的材料和/或在此所述的其他成分。在一些实施例中，该第一涂层包括按重量计0至85％的高度可交联的材料，余量为柔性材料。在一些实施例中，该组合物不包括刚性材料。
在一个或多个实施例中，披露了一种制造眼科制品的方法。该方法可以包括将第一涂层施用到眼科制品上，辐照固化该第一涂层，并且将第二涂层溅射施用到该第一涂层上。该第一涂层可以包括可辐射固化的耐磨涂层，该耐磨涂层可以包含柔性材料、刚性材料和高度可交联的材料中的至少一种。在一些实施例中，第一涂层可以直接附着到第二涂层上。在一些情况下，第一涂层是单层。在一些情况下，AR涂层可以包括至少4个层。在某些实施例中，该眼科制品可包括单个第一涂层和具有至少4个层的AR涂层。该第一涂层的柔性材料可以包括脂肪族环氧树脂、双官能丙烯酸酯、乙烯基硅烷、乙烯基醚、氨基甲酸乙酯、聚酯、或其任何组合中的至少一种。除了柔性材料之外，该第一涂层可以包括刚性材料、高度可交联的材料或两者。刚性材料可以包括硅烷或硅氧烷，例如环氧烷氧基硅烷、单-有机烷氧基硅烷、四有机氧基硅烷、或聚有机氧基硅氧烷或其任何组合。高度可交联的材料可以包括SiO2、季戊四醇三-和四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、或二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。该第一涂层可以具有按重量计从1％至100％、1％至90％、1％至80％、或1％至75％的柔性材料。在第一涂层包括刚性材料的情况下，该第一涂层包括按重量计从1％至75％的柔性材料和按重量计从1％至10％的刚性材料，余量为其他组分，例如高度可交联的材料。在一些实施例中，该第一涂层包括按重量计0至85％的高度可交联的材料，余量为柔性材料。在一些实施例中，使用在此所述的方法制造眼科制品。
术语“柔性材料”或“柔性起始材料”是指包含当经受辐射固化条件时形成柔性聚合物的化学化合物、单体、树脂或其任何组合的材料。柔性聚合物可以具有可以在施加应力时弯曲并变形的骨架。这种聚合物通常具有低于室温的玻璃化转变温度(Tg)，例如25℃至-150℃或更低的Tg。如果使用聚酯化合物作为柔性材料，则聚酯的Tg可以范围从25℃至80℃。
术语“刚性材料”或“刚性起始材料”是指包含当经受辐射固化条件时形成刚性聚合物的化学化合物、单体、树脂或其任何组合的材料。刚性聚合物可以具有在施加应力时可以断裂的骨架。这种聚合物可以是“玻璃状的”并且通常具有高于室温的Tg，例如25℃至250℃或以上的Tg。
术语“高度可交联的材料”或“高度交联的材料”是指包括当经受辐射固化条件时形成交联聚合物的有机单体或无机化合物、官能化无机化合物或其任何组合的材料。当施用应力时，交联聚合物可以保持其形状，但不会破裂。
“拜耳值”是指使用美国标准测试材料测试方法ASTM F735.81确定的值。
术语“固化的”是指起始材料到聚合物的聚合作用。固化包括允许一些游离官能团保留在聚合物基质中的条件。起始材料的非限制性实例包括可交联的柔性材料、刚性材料和可交联的材料。
“手动钢棉”是指如使用在EP0614957中定义的手动钢棉文本作为措施获得的耐刮擦性的值。
当在环境温度或约25℃下获得时，折射率值是基于550nm的参考波长。折射率可以使用测量聚合物材料的折射率/双折射的可商购的折射计来测量。折射计的非限制性实例是型号2010/M(美国新泽西州潘宁顿(Pennington,New Jersey,USA))。
术语“化学化合物”是指有机和无机化合物。
术语“约”或“近似”定义为接近于本领域普通技术人员所理解的，并且在一个非限制性实施例中，这些术语被定义为在10％以内、优选在5％以内、更优选在1％以内、并且最优选在0.5％以内。
术语“基本上”及其变化被定义为在很大程度上但不一定完全是如本领域普通技术人员所理解的指定的内容，并且在一个非限制性实施例中基本上是指在10％以内、在5％以内、在1％以内、或在0.5％以内的范围。
当在权利要求书和/或说明书中使用时，术语“抑制”或“减少”或“预防”或“避免”或这些术语的任何变化包括任何可测量的减少或完全抑制以实现希望的结果。
术语“有效的”，当该术语在说明书和/或权利要求书中使用时，意味着足以实现希望的、期望的或预期的结果。
当与权利要求或说明书中的术语“包含”结合使用时，使用词语“一个/一种”可以是指“一个/一种”，但也符合“一个/一种或多个/多种”、“至少一个/一种”以及“一个/一种或多于一个/一种”的含义。
词语“包含(comprising)”(以及包含的任何形式，如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(以及具有的任何形式，如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(以及包括的任何形式，如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(以及含有的任何形式，如“含有(contains)”和“含有(contain”))是包含性的或开放式的并且不排除额外的、未被描述的要素或方法步骤。
本发明的眼科制品可以“包含”、“基本上组成为”或“组成为”贯穿本说明书披露的具体成分、组分、组合物等。关于连接短语“基本上组成为”，在一个非限制性方面，眼科镜片和制造所述镜片的方法的基本和新颖特征是镜片包括第一涂层和第二涂层的组合，该第一涂层包括包含柔性材料的耐磨涂层，该第二涂层包括溅射施用的AR涂层。
本发明的其他目的、特征和优点将从下面的附图、发明内容和实例中变得明显。然而，应当理解，附图、发明内容和实例，虽然说明本发明的具体实施例，但仅通过说明的方式给出，并不意味着是限制性的。此外，预期本发明的精神和范围内的变化和修改对于本领域技术人员将从该发明内容中变得明显。
附图说明
图1是本发明的眼科制品的示意图。
图2是用于制造本发明的眼科制品的方法的示意图。
发明内容
目前的技术使用丙烯酸酯和/或氨基甲酸乙酯配制可辐射固化的涂层，以形成耐硬的、耐刮擦的涂层。一些可辐射固化的涂层包括硅烷和二氧化硅的分散体以产生硬质玻璃状涂层。大多数可辐射固化的涂层的主要问题是它们针对最佳的耐刮擦性进行配制。这样的涂层可以是硬且脆的涂层。当将溅射层施用到硬且脆类型的涂层上时，眼科制品的最终机械特性降低。
已经获得以下发现：解决与当前配方相关的问题以制造用于眼科制品的耐磨抗反射涂层。值得注意的是，该发现增加了在施用随后的溅射抗反射层之后制品的机械性能。出人意料地发现，柔性材料如双官能或多官能单体、乙烯基硅烷、乙烯基醚、氨基甲酸乙酯或聚酯的浓度越高，在使用溅射方法施用AR涂层后眼科制品的机械特性增加越多。双官能或多官能是指单体中的两个或更多个反应性基团(例如，两个乙烯基、或分子中存在的多个双键、两个丙烯酸酯、或其任何组合)。
本发明的这些和其他非限制性方面将在以下部分中进一步详细讨论。
A.材料
贯穿本说明书的组合物包括一种或多种化学化合物或组合物。用于第一涂层的材料可以包括当经受辐射固化条件时能够形成聚合物组合物的化学化合物或组合物。这些材料包括与刚性材料和/或高度可交联的材料组合的柔性材料。这些涂覆材料可以一起使用和/或与其他材料组合使用以制造第一涂层。第一涂层可以具有足够的耐磨特性，其用作基材上的硬涂层。第二涂层可以包括可以使用已知的溅射技术施用到第一涂层上的抗反射组合物。在一些实施例中，第一涂层能够通过共价结合或物理结合附着到第二涂层。抗反射涂层可以包括一种或多种化学化合物或组合物。可以将多于一个抗反射涂层施用到眼科制品上。这些和其他非限制性化学化合物将在以下部分中进一步详细讨论。
1.柔性材料
当经受辐射固化时形成柔性聚合物的柔性材料可以包括脂肪族环氧树脂、双官能丙烯酸酯、所选择的三官能丙烯酸酯、乙烯基硅烷、乙烯基醚、氨基甲酸乙酯、聚酯、或其任何组合。柔性材料可以以1％至99.9％、5％至85％、10％至75％、或10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、或95％、或其间的任何预期范围的重量浓度使用。
脂肪族环氧树脂可以是单官能的、双官能的、或多官能的环氧单体。脂肪族环氧单体的实例是缩水甘油基单体，这些缩水甘油基单体是具有一个或多个在其上稠合环氧乙烷环的脂环族环的环脂肪族环氧树脂。脂肪族环氧树脂可以是完全饱和的烃(烷烃)或可以含有双键或三键(烯烃或炔烃)。脂肪族环氧树脂还可以含有不是芳香族的环。脂肪族环氧材料的非限制性实例包括新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、丙氧基化的甘油三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚或其组合。
双官能丙烯酸酯可以包括多于一个烯键式不饱和基团。多烯官能化合物可以描述为脂肪族多元醇的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，例如像，乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、四亚甲基二醇、甘油、二乙二醇、丁二醇、丙二醇、戊二醇、己二醇、三羟甲基丙烷和三丙二醇的二-和三丙烯酸酯以及二-和三-甲基丙烯酸酯。双官能丙烯酸单体的非限制性实例包括1,4丁二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的己二醇二丙烯酸酯、烷氧基化的环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙氧基化的双酚A二丙烯酸酯、1,3丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯。所选择的三官能丙烯酸酯可包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等，包括其甲基丙烯酸酯型式。由于它们的结构，这些三官能丙烯酸酯在本发明中充当双官能丙烯酸酯。
乙烯基硅烷柔性材料可以由化学式RnSi(OR’)4-n表示，其中R是乙烯基或取代的乙烯基，n在1与3之间，并且R’是直链或支链的烷基或醚基。在一些情况下，R’可以具有1至5个碳。乙烯基硅烷化合物的非限制性实例包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、以及其任何组合。
乙烯基醚材料是具有至少一个末端双键(乙烯基)的脂肪族、脂环族或聚醚化合物。乙烯基醚的非限制性实例包括丁二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、环己烷二甲醇二乙烯基醚、或其任何组合。
氨基甲酸乙酯柔性材料可以包括聚氨酯和/或氨基甲酸乙酯丙烯酸酯基化合物。氨基甲酸乙酯丙烯酸酯可包括从2至约6个丙烯酸酯基团。用于在眼科制品中使用的涂覆基材的非限制性氨基甲酸乙酯在美国专利号7,833,442和7,850,879(通过引用结合在此)中描述并且可以包括氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯、包括含有多元醇化合物和二异氰酸酯化合物的低聚物的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯。氨基甲酸乙酯基低聚物可以由多异氰酸酯和多元醇的缩合产物获得。异氰酸酯的实例包括亚甲基双(对亚苯基二异氰酸酯)、六亚甲基二异氰酸酯己烷三醇的加成产物、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯三羟甲基丙烷的加成产物、1,5-亚萘基二异氰酸酯、硫代丙基二异氰酸酯、乙苯-2,4-二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯二聚体、氢化的苯二甲基二异氰酸酯和三(4-苯基异氰酸酯)硫代磷酸酯。多元醇的实例包括聚醚基多元醇，如聚氧四亚甲基二醇；聚酯基多元醇，如聚己二酸酯多元醇和聚碳酸酯多元醇；以及丙烯酸酯和甲基丙烯酸羟乙酯的共聚物。
聚酯柔性材料包括聚酯丙烯酸酯低聚物。聚酯基低聚物的非限制性实例包括己二酸和二醇(乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚丁二醇等)、三醇(甘油、三羟甲基丙烷等)、聚己二酸酯三醇(其是癸二酸与二醇或三醇的缩合产物)、或聚癸二酸酯多元醇。上述脂肪族二羧酸酯的一部分或全部可以被其他有机酸代替。其他有机酸的实例包括间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐。
2.刚性材料
当经受辐射固化时形成刚性材料的刚性材料可以包括环氧烷氧基硅烷、单-有机烷氧基硅烷、四有机氧基硅烷、或聚有机氧基硅氧烷或其任何组合。刚性材料可以以1％至50％、5％至45％、10％至40％、或5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、和50％、或其间的任何预期范围的重量浓度使用。当经受辐射固化时形成刚性聚合物的材料的非限制性实例包括缩水甘油氧基甲基三甲氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基甲基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基乙基三丙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、α-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、β-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、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、γ-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基五甲基二硅氧烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二异丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、六甲基环三硅烷β-(3,4-环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基甲基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)-乙基三乙氧基硅烷、或其任何组合，其中缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、六乙氧基二硅氧烷、缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、三(三甲基甲硅烷氧基)甲硅烷基乙基三乙氧基硅烷、1,1,2三(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、缩水甘油氧基丙基二甲氧基硅烷、或其任何组合是优选的。
3.高度可交联的材料
高度可交联的材料包括可在两个或更多个聚合物链之间形成共价键以形成可交联涂层的有机单体和无机化合物。高度可交联化合物的非限制性实例包括季戊四醇三-和四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯(PTTA)、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、或其任何组合。SiO2颗粒可以分散在高度可交联的材料中。SiO2可以功能化并分散在溶剂或丙烯酸单体中。功能化的SiO2可以包括已经用丙烯酸酯或环氧化合物表面改性的胶体SiO2颗粒。使丙烯酸硅烷功能化可以防止溶剂或丙烯酸单体中的附聚。高度可交联的材料可以包括按重量计从0.01％至55％的胶体SiO2颗粒、功能化SiO2或两者。组合物可以包括0至80％的高度可交联的材料。分散在溶剂或丙烯酸单体中的SiO2是可商购的。可商购的在溶剂或单体中的表面处理的SiO2分散颗粒的非限制性实例包括来自赢创工业公司(Evonik Industries,Inc.)(德国)的
Figure BDA0001335963730000083
C-140(在50％己二醇二丙烯酯中的50％SiO2)、C-150(在50％三羟甲基丙烷三丙烯酸酯三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的50％SiO2)、
Figure BDA0001335963730000082
C-165(在50％烷氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯中的50％SiO2)以及来自美国日产化学公司(Nissan Chemical America)(美国德克萨斯州帕萨迪纳(Pasadena,TX,USA))的IPA-AC-2101(分散在70wt.％异丙醇中的30wt％SiO2和PM-AC-2101(分散在70wt.％的1-甲氧基-2-丙醇中的30wt％SiO2。
4.抗反射材料
抗反射材料可以包括足以通过溅射方法提供抗反射涂层的任何材料。在一些情况下，AR层包括选自金属氧化物、金属氮化物和金属氮化物氧化物中的一种或多种电介质材料。AR层的材料的非限制性实例包括SiO2、MgF2、ZrF4、AlF3、锥冰晶石(Na3Al3F14])、冰晶石(Na3[AlF6])、TiO2、PrTiO3、LaTiO3、ZrO2、Ta2O5、Y2O3、Ce2O3、La2O3、Dy2O5、Nd2O5、HfO2、Sc2O3、Pr2O3、Al2O3、Si3N4、或其任何组合。在一些实施例中，该电介质材料可以包括硅基聚合物电介质。
5.其他材料
其他材料可以存在于眼科制品中和/或用于制造眼科制品的方法中。这样的材料包括引发剂或催化剂、促进剂、粘合剂、溶剂、润湿剂、表面活性剂、颜料、填料和用于制造镜片的材料例如聚碳酸酯、丙烯酸类、硫代氨基甲酸乙酯聚合物、环硫聚合物。
(i)引发剂、催化剂、促进剂
本领域已知的通过某种形式的辐射活化的引发剂或催化剂可用于制造本发明的眼科制品。这些引发剂包括一种或多种阳离子或自由基引发剂。阳离子引发剂的非限制性实例包括具有或含有芳族鎓盐的引发剂，包括VA族元素的盐(例如磷鎓盐，例如三苯基苯甲酰甲基鏻六氟磷酸盐)、VIA族元素的盐(例如硫鎓盐，例如三苯基锍四氟硼酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐和三苯基锍六氟锑酸盐、三芳基锍六氟磷酸盐、三芳基锍六氟锑酸盐)和VIA族元素的盐(例如碘鎓盐，如二苯基碘鎓氯化物和二芳基碘鎓六氟锑酸盐)。附加实例可以在美国专利号4,000,115(例如，苯基重氮六氟磷酸盐)、美国专利号4,058,401、美国专利号4,069,055、美国专利号4,101,513和美国专利号4,161,478中找到，所有这些专利以其全文通过引用结合在此。阳离子光引发剂的量可以是基于环氧含量最高达10wt.％。阳离子光引发剂的量可以是从约3wt.％至约8wt.％。
自由基引发剂可以是可光活化的和/或热活化的。可光活化的自由基引发剂的非限制性实例包括但不限于呫吨酮、卤烷基化的芳族酮、氯甲基二苯甲酮、某些安息香醚(例如烷基苯甲酰基醚)、某些二苯甲酮、某些苯乙酮及其衍生物如二乙氧基苯乙酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、二甲氧基苯基苯乙酮、亚苄基苯乙酮；羟基酮如(1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮)(
Figure BDA0001335963730000091
2959，最后由德国巴斯夫公司(BASF SE Company,Germany)注册)、2,2-二-仲-丁氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基-苯乙酮、1-羟基-环己基-苯基-酮(例如，
Figure BDA0001335963730000092
184)以及2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(例如，
Figure BDA0001335963730000093
1173，最后由美国北卡罗来纳州巴勒斯维康公司(Burrough Wellcome,North Carolina,US)注册)；α氨基酮，特别是含有苯甲酰基部分的那些，另外称为α-氨基苯乙酮，例如2-甲基1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮(
Figure BDA0001335963730000101
907)、(2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁-1-酮(
Figure BDA0001335963730000102
369)、以及苯偶酰缩酮例如乙基安息香醚、异丙基安息香醚。在一些实施例中，该自由基引发剂可以选自α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、和2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(原文如此)中的一种或多种。另外的代表性自由基光引发剂包括但不限于酰基氧化膦类型，例如2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基二苯基氧化膦、双酰基氧化膦(BAPO)、单酰基和双酰基氧化膦和硫化物，如苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦(
Figure BDA0001335963730000103
819)；和三酰基氧化膦。在一些实施例中，优选自由基引发剂的组合。包括光引发剂和/或自由基引发剂的引发剂通常以相对于组合物的总重量按重量计从约0.01％至约10％的量存在。在一些实施例中，相对于该组合物的总重量，一种或多种光引发剂的总量是按重量计在约1％与8％之间。
可以通过加入少量的加速剂来加速环氧基团的固化。合适且有效的加速剂包括叔胺、羧酸和醇。
(ii)溶剂
第一涂层可以进一步包括适用于上述一种或多种可聚合聚合物的溶剂。该溶剂可适用于分散所述组合物的任何组分，包括柔性、刚性或高度可交联材料、和/或粘合剂中的任何一种或多种。在一些实施例中，该溶剂是极性溶剂，例如伯醇和二醇中的任何一种或多种。溶剂的非限制性实例包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇，或是二醇，包括丙二醇、二醇单醚、以及其任何衍生物和变体。该溶剂可以单独使用或组合使用。在一些情况下，溶剂是无水的或基本上干燥的。在一些实施例中，使用环境友好的溶剂。在一些实施例中，该涂层组合物基本上不含挥发性溶剂。在某些固化过程和设备(如涉及UV固化的那些)的情况下优选具有100％固体的配方。
(iii)润湿剂
在一些情况下，第一涂层包含润湿剂。润湿剂优选地是与粘合剂相容的润湿剂，例如硅酮二丙烯酸酯或硅酮六丙烯酸酯材料(例如，
Figure BDA0001335963730000104
1360，最后由美国特拉华州AIChem and Cy US Acquico公司注册)。
(iv)表面活性剂
在一些情况下，还可以包括低气味表面活性剂。在一个或多个实施例中，在第一涂层组合物中提供非离子表面活性剂。非限制性实例是含有至少一个氟烷基或多氟烷基的非离子含氟表面活性剂，其实例是二醇溶剂(例如，二丙二醇单甲醚)中的氟代脂肪族聚合酯，例如NovecTMFC-4434(美国明尼苏达州3M公司(3MTMCompany,Minnesota,US))。另一个非限制性实例是含有在甲氧基丙醇中的有机改性的聚硅氧烷的氟碳化合物(例如，EFKA 3034，具有50％固体，最后由德国巴斯夫公司注册)。代表性的含有100％固体的聚合物碳氟化合物是EFKA 3600。附加的非限制性实例包括但不限于聚(亚烷氧基)烷基-醚，聚(亚烷氧基)烷基-胺，聚(亚烷氧基)烷基-酰胺，聚乙氧基化的、聚丙氧基化的或聚甘油化的脂肪醇，聚乙氧基化的、聚丙氧基化的或聚甘油化的脂肪α-二醇，聚乙氧基化的、聚丙氧基化的或聚甘油化的脂肪烷基酚和聚乙氧基化的、聚丙氧基化的或聚甘油化的脂肪酸，乙氧基化的乙炔二醇，同时包含亲水和疏水嵌段(例如聚氧乙烯嵌段、聚氧丙烯嵌段)的嵌段共聚物类型化合物，聚(氧乙烯)和聚(二甲基硅氧烷)的共聚物和结合脱水山梨醇基团的表面活性剂。
(v)颜料和/或填料
当需要以及用于某些用途时，可以包括颜料和/或填料。在一个或多个实施例中，当涂层要透明时，不使用颜料。在一些实施例中，蓝色和红色调色剂二者都以少量被包括以减少涂层的黄变(黄度)。合适的颜料可以包括有机和无机着色颜料。实例包括但不限于二氧化钛、氧化铁、炭黑、灯黑、氧化锌、天然和合成的红、黄、甲苯胺和联苯胺黄、酞菁蓝和绿、和咔唑紫、以及增充剂(例如结晶二氧化硅、硫酸钡、硅酸镁、硅酸钙、云母、云母氧化铁、碳酸钙、锌粉、铝和硅酸铝、石膏和长石)。在一些实施例中，可以加入填料以增强耐刮擦性和/或耐磨性。例如，官能化的金属氧化物可以以最高达约25wt.％或最高达约30wt.％的量被包括用于改善的耐磨性并增加涂层的折射率。
(vi)基材材料
该基材可以是任何基材。在一个或多个实施例中，该基材由光学材料诸如眼科镜片如玻璃(无机或有机)和有机聚合物材料形成。基材材料的非限制性实例包括由双酚A聚碳酸酯制成的聚碳酸酯(例如，
Figure BDA0001335963730000111
由沙伯基础创新塑料公司(Sabic InnovationPlastics)注册)、
Figure BDA0001335963730000112
(由德国拜耳公司(Bayer Aktiengesellschaft,Germany)注册)、或通过二乙二醇双(碳酸烯丙酯)的聚合或共聚得到的(例如，
Figure BDA0001335963730000113
最后由美国俄亥俄州PPG工业公司(PPG Industries,Ohio,US)注册)、
Figure BDA0001335963730000114
(由法国依视路国际公司(Essilor International,France)注册)；具有1.56的折射率的丙烯酸类(例如，
Figure BDA0001335963730000115
由法国依视路国际公司注册)；硫代氨基甲酸乙酯聚合物；环硫化物聚合物；聚酯；聚酰胺；聚酰亚胺；丙烯腈-苯乙烯共聚物；苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物；聚氯乙烯；丁酸酯；聚乙烯；聚烯烃；环氧树脂；和环氧树脂-玻璃纤维复合材料、或其任何组合。
B.成分的量
预期本发明的组合物可以包括在本说明书中讨论的任何量的成分。组合物还可以包括贯穿本说明书描述的任何数目的附加成分的组合(例如润湿剂、引发剂、溶剂等)。组合物内的任何成分的浓度可以变化，只要柔性材料的量大于刚性材料的量。在非限制性实施例中，例如，组合物可以包含、基本上组成为、或组成为，处于其最终形式，例如，至少约0.0001％、0.0002％、0.0003％、0.0004％、0.0005％、0.0006％、0.0007％、0.0008％、0.0009％、0.0010％、0.0011％、0.0012％、0.0013％、0.0014％、0.0015％、0.0016％、0.0017％、0.0018％、0.0019％、0.0020％、0.0021％、0.0022％、0.0023％、0.0024％、0.0025％、0.0026％、0.0027％、0.0028％、0.0029％、0.0030％、0.0031％、0.0032％、0.0033％、0.0034％、0.0035％、0.0036％、0.0037％、0.0038％、0.0039％、0.0040％、0.0041％、0.0042％、0.0043％、0.0044％、0.0045％、0.0046％、0.0047％、0.0048％、0.0049％、0.0050％、0.0051％、0.0052％、0.0053％、0.0054％、0.0055％、0.0056％、0.0057％、0.0058％、0.0059％、0.0060％、0.0061％、0.0062％、0.0063％、0.0064％、0.0065％、0.0066％、0.0067％、0.0068％、0.0069％、0.0070％、0.0071％、0.0072％、0.0073％、0.0074％、0.0075％、0.0076％、0.0077％、0.0078％、0.0079％、0.0080％、0.0081％、0.0082％、0.0083％、0.0084％、0.0085％、0.0086％、0.0087％、0.0088％、0.0089％、0.0090％、0.0091％、0.0092％、0.0093％、0.0094％、0.0095％、0.0096％、0.0097％、0.0098％、0.0099％、0.0100％、0.0200％、0.0250％、0.0275％、0.0300％、0.0325％、0.0350％、0.0375％、0.0400％、0.0425％、0.0450％、0.0475％、0.0500％、0.0525％、0.0550％、0.0575％、0.0600％、0.0625％、0.0650％、0.0675％、0.0700％、0.0725％、0.0750％、0.0775％、0.0800％、0.0825％、0.0850％、0.0875％、0.0900％、0.0925％、0.0950％、0.0975％、0.1000％、0.1250％、0.1500％、0.1750％、0.2000％、0.2250％、0.2500％、0.2750％、0.3000％、0.3250％、0.3500％、0.3750％、0.4000％、0.4250％、0.4500％、0.4750％、0.5000％、0.5250％、0.0550％、0.5750％、0.6000％、0.6250％、0.6500％、0.6750％、0.7000％、0.7250％、0.7500％、0.7750％、0.8000％、0.8250％、0.8500％、0.8750％、0.9000％、0.9250％、0.9500％、0.9750％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％、4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5.0％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％、5.9％、6.0％、6.1％、6.2％、6.3％、6.4％、6.5％、6.6％、6.7％、6.8％、6.9％、7.0％、7.1％、7.2％、7.3％、7.4％、7.5％、7.6％、7.7％、7.8％、7.9％、8.0％、8.1％、8.2％、8.3％、8.4％、8.5％、8.6％、8.7％、8.8％、8.9％、9.0％、9.1％、9.2％、9.3％、9.4％、9.5％、9.6％、9.7％、9.8％、9.9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、35％、40％、45％、50％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、或99％或其中衍生的任何范围的贯穿本说明书和权利要求书提及的成分中的至少一种。在非限制性方面，百分比可以通过总组合物的重量或体积计算。本领域普通技术人员将理解，浓度可以根据给定组合物中的成分的添加、取代和/或减少而变化。
在本发明的特定方面，柔性材料的量范围是按重量计1％至99.9％、5％至85％、10％至75％、或10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、或95％、或其间的任何预期范围。在一个具体实施例中，柔性材料的量可以范围从1％至75％。高度可交联的材料的量可以范围从0％至80％。在一些实施例中，柔性材料的量的范围为按重量计至少5％，余量为高度可交联的材料范围成分和附加成分，例如润湿剂、表面活性剂、溶剂、引发剂等。在一些实施例中，柔性材料的量的范围为按重量计从5％至8％并且高度可交联的材料的量的范围为按重量计从45％至50％，余量为附加成分，例如润湿剂、溶剂、表面活性剂和引发剂。当在组合物中使用刚性材料时，柔性材料的总量必须大于刚性材料的量。在一些实施例中，该组合物可以包括30wt.％至75wt.％的柔性材料和10wt.％或更少的刚性材料，余量为其他成分和/或高度可交联的材料。在一些实施例中，柔性材料与刚性材料的重量比范围为从2.5:1至1.1:1、或从2.3:1至1.5:1或2:0:至1.75:1或2.3:1。在某些实施例中，47wt.％的柔性材料(例如，乙烯基三甲氧基硅烷)与47wt.％的高度可交联的材料(例如，在PTTA中的50wt.％SiO2或在TMPTA中的50wt.％SiO2)组合使用，余量为其他成分。在另一个实施例中，8wt.％的柔性材料与50wt.％的高度可交联的材料(例如，37wt.％的分散在PTTA中50wt.％SiO2或10wt.％季戊四醇三丙烯酸酯)组合使用，余量为其他成分。在一个具体实施例中，36wt.％的柔性材料(例如，17wt.％的乙烯基三甲氧基硅烷和20wt.％的1,4-丁二醇二丙烯酸酯)与7wt.％的刚性材料(例如，缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷)和53wt.％的高度可交联的材料(例如，29wt.％的分散在TMPTA中的50wt.％SiO2和24wt.％的乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯)组合使用，余量为其他成分。在一些实施例中，8wt.％的柔性材料(例如，1,4-丁二醇二丙烯酸酯)与70wt.％的高度可交联的材料(例如，28wt.％的分散在1-甲氧基-2-丙醇中的50wt.％SiO2、35wt.％的分散在异丙醇中的SiO2、6wt.％的分散在PTTA中的50wt.％SiO2、0.2wt.％的季戊四醇三和四丙烯酸酯、0.99wt.％的季戊四醇三丙烯酸酯和0.25wt.％的乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯)组合使用，余量为其他成分。其他成分的非限制性实例包括引发剂、溶剂、表面活性剂、润湿剂等。
C.眼科制品
图1是本发明的眼科制品100的示意图。眼科制品100可以使用贯穿本说明书描述的方法获得。在一些实施例中，眼科制品100可以是镜片，该镜片适于安装在眼镜、面罩、遮阳板、头盔、护目镜、其他框架等中，用于保护眼睛和/或矫正视力，从而是矫正型的或非矫正型的。这样的镜片可以是无焦点、单焦点、双焦点、三焦点或渐变镜片。眼科制品100可以用传统的几何形状制造或者可以制造成适于预期框架。眼科制品100可以包括基材102、第一涂层104和第二涂层106。
基材102可以是任何基材。在一个或多个实施例中，基材102由诸如眼科镜片的光学材料形成。这包括玻璃(无机或有机)和聚碳酸酯，例如由双酚-A聚碳酸酯制成的那些(例如，由沙伯基础创新塑料公司(Sabic Innovation Plastics)注册)、
Figure BDA0001335963730000143
(由德国拜耳公司(Bayer Aktiengesellschaft,Germany)注册)，或通过二乙二醇双(碳酸烯丙酯)的聚合或共聚得到的(例如，
Figure BDA0001335963730000141
最后由美国俄亥俄州PPG工业公司(PPG Industries,Ohio,US)注册)、
Figure BDA0001335963730000142
(由法国依视路国际公司(EssilorInternational,France)注册)，以及具有1.56的折射率的丙烯酸类(例如，由法国依视路国际公司注册)、硫代氨基甲酸乙酯聚合物和环硫化物聚合物。可以使用来自有机聚合物材料的附加基材。附加的代表性实例包括但不限于，列举几个，聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯腈-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、聚氯乙烯、丁酸酯、聚乙烯、聚烯烃、环氧树脂和环氧树脂-玻璃纤维复合材料。基材102可以具有包括以下各项的特性：高透明度、不存在或任选地非常低水平的光散射或雾度(例如，雾度水平小于1％)、大于或等于30并且优选大于或等于35的高阿贝数、避免色差、低黄化指数和随时间的推移不存在黄化。此外，基材102可以表现出良好的冲击强度、对各种处理的良好适用性、以及特别是对于着色的良好适用性。在一些实施例中，基材102可以表现出大于或等于65℃、或大于90℃的玻璃化转变温度值。基材102可进一步功能化，例如对基材进行预处理或后处理。在一些实施例中，功能化发生在施用硬涂层之前。功能化可以包括一个或多个功能涂层和/或功能膜。所述一个或多个附加膜或一个或多个涂层可以施用到其上施用第一涂层102的表面上、施用到可替代表面(例如，施用到供稍后转移到基材的载体)或相反表面上。功能化可以包括但不限于抗冲击、抗磨损、防污、抗静电、抗反射、防雾、防雨、自修复、极化、着色、光致变色、以及可以通过吸收滤光片或反射滤光片(例如，过滤紫外辐射、蓝光辐射或红外辐射)获得的选择性滤波。功能化可以通过本领域已知的方法或稍后鉴定的方法增加。
第一涂层102可以直接施用到未处理或预处理的基材的表面上、到基材上的功能表面上、或者可替代表面(例如载体)上并且稍后转移到基材或其功能化表面上。第一涂层102可以包括单独的或与刚性材料、高度可交联的材料和其他成分组合的柔性材料。第一涂层可以具有从1至500μm、20至200μm、或30至100μm的厚度。在特定实施例中，该厚度是从3至10μm、或4至9μm、或5μm。在特定方面中，第一涂层是单层。
第二涂层106可以是AR涂层并且包括层108、110、112和114。层108、110、112和114可以使用本领域已知的并且贯穿本说明书描述的溅射技术沉积在第一涂层上。层108、110、112和114可以具有相同或不同的折射率。在一些实施例中，AR涂层是一层或多层。在特定方面，AR涂层106可以包括四个或更多个具有交替折射率的电介质材料层。AR涂层的总物理厚度是100nm或更大、150nm或更大、或200nm、或最高达250nm、最高达500nm、或最高达1μm。在一些实施例中，第一层108可以具有高折射率(HRI)，第二层110可以具有中等折射率(MRI)或低折射率(HRI)，第三层112可以具有HRI并且第四层114可以具有MRI或LRI。应当理解，这些层的折射率是匹配的以产生具有期望的抗反射特性的镜片。LRI层可以具有1.55或更小、或低于1.50、或低于1.45的折射率。LRI层可以包括但不限于以下各项中的一种或多种：SiO2、MgF2、ZrF4、AlF3、锥冰晶石(Na3Al3F14])、冰晶石(Na3[AlF6])、以及其各种混合物或掺杂变型，包括SiO2或掺杂有Al2O3的SiO2、氟或碳，作为实例。在一些实施例中，至少一个LRI层110或LRI层114是含硅材料。在一些实施例中，LRI层110和114中的一者或两者是氧化硅。HRI层108和112可以具有高于1.55、或高于1.6、或高于1.8、或高于2的折射率。HRI层108和112可以包括但不限于一种或多种无机氧化物，例如TiO2、PrTiO3、LaTiO3、ZrO2、Ta2O5、Y2O3、Ce2O3、La2O3、Dy2O5、Nd2O5、HfO2、Sc2O3、Pr2O3或Al2O3、和Si3N4、以及各种混合物。在一些实施例中，HRI层108和112中的一者或两者是含硅材料。在一些实施例中，HRI层108和112是氮化硅。在一些实施例中，AR涂层106包括2、3、4、5、6或更多个分别为氮化硅和氧化硅的HRI和LRI层的交替层。
D.制造眼科制品的方法
眼科制品100可以使用本领域的已知技术使用贯穿本说明书披露的组合物制造。图2是描绘用于制备眼科制品100的方法200的示意图。如上所讨论，基材200可以是玻璃或由有机聚合物制成。在一些实施例中，基材200通过将基材材料和引发剂或催化剂提供到所需形状的模具中并使单体溶液经受聚合条件来制备。制造基材200的非限制性实例描述于Jagdish等人的美国专利8,753,551和Chiu等人的7,854,865和Boudet的4,569,807中。基材200可由热塑性塑料或由热固性镜片(例如，CR-39)制成。由热塑性塑料制成的基材包括半成品聚碳酸酯镜片或成品单光镜片(共聚的二乙二醇双(碳酸烯丙酯)。在一些实施例中，基材200可以在其相反侧的一个或两个上进行表面处理。表面处理通常在提供第一涂层104之前进行。表面处理可以包括其氧化或粗糙化，以使基材102的表面与第一涂层102或与先前形成的功能化层更粘合。表面处理可以通过电晕放电、铬酸盐(湿法)、火焰、热空气、臭氧或紫外线(例如用于氧化)和其他用于表面粗糙化的手段(例如喷砂或溶剂处理)来提供。在一些实施例中，表面处理包括电晕放电方法。表面处理后，可以洗涤和干燥基材200。
第一涂层104可以使用已知的涂覆技术施用到基材102上以形成未固化的基材202。第一涂层可以包括单独的或者与在此所述的其他材料组合的柔性材料。第一涂层104可以配制为100％固体或溶剂型。在一个方面，该组合物用最少量的水或在不存在水的情况下配制。将第一涂层104提供到基材上的非限制性实例包括浸涂、喷涂、旋涂、凹版涂布或刷涂。第一涂层组合物可以直接施用到未处理或预处理的基材的表面上、到基材上的功能表面上、或者可替代表面(例如载体)上并且稍后转移到基材或其功能化表面上。转移过程可以包括向载体提供第一涂层组合物，并且然后从载体转移到基材上。因此，载体可以包括第一涂层104，然后向该第一涂层上施用第二涂层106。在形成时这些层然后可以通常通过层压方法转移到基材上，该层压方法可以或可以不需要在它们之间的粘合剂。层压是指在包含至少一种官能团(例如，羟基或烯烃)的膜与包含基材的表面之间获得永久接触。层压可以包括加热和/或聚合步骤以完成从载体到基材上的这些层之间的粘附。未固化的基材202可以经受足以将第一涂层组合物固化成聚合物涂层的固化条件。固化条件可以包括辐射固化，该辐射固化可以包括热和/或UV辐射。未固化的基材202可经受温度和光以获得低于或处于完全固化网络的玻璃化转变温度(Tg)的温度，以达到最大特性并形成固化的基材204。在一些实施例中，固化温度可以以逐步的方式增加以控制固化速率并防止来自放热反应的过多的热积聚。
旋涂辐射固化方法的非限制性实例包括使用旋涂装置将第一层104施用到基材102上以形成未固化的基材202。第一涂层104可以作为具有在约1微米与9微米之间或在约2微米与7微米之间的任意厚度的膜施用。浸涂方法的非限制性实例包括将基材200浸入几种热固化的硬涂层(包括但不限于NTPC或PDQ)之一中，并且然后表面修整为平光(0.00)或-2.00焦度，接着将在此描述的可UV固化的第一涂层104施用到凹表面侧。未固化的基材202然后可以在提供从200至600nm的光的石英UV灯泡(H+灯泡)下固化。在一些实施例中，将未固化的基材202放置在移动带上并经受UV/红外光以形成固化的基材204。
在一些实施例中，可以使固化的基材204静置，通常过夜，并且然后在溅射涂覆之前经受预处理。预处理包括用温和的洗涤剂洗涤，接着是空气干燥、化学处理和等离子体处理。化学处理是在超声波环境中温和的苛性洗涤剂洗涤(包括稀NaOH)，接着是在超声波环境中用稀酸溶液(包含5％乙酸)中和，并且然后水漂洗(例如去离子水)。固化的基材204可以经受进一步加热以从固化的制品中除去水。例如，固化的制品可以在60℃下干燥1小时。
在一些实施例中，未固化的基材202经受允许一些游离官能(羟基或烯烃)基团保留在组合物中的条件。不希望受理论束缚，据信官能团结合到用于AR涂层的材料上，这将第二AR涂层104附着到第一涂层102。这种类型的结合使镜片能够在任何所述硬涂层与AR涂层之间在不存在底漆或粘合剂层的情况下进行制造。
第二涂层106可以使用AR溅射装置沉积在固化的基材204上。这种装置是可商购的。AR溅射装置的非限制性实例是Satisloh SP200溅射镀膜机。层108、110、112和114可以以期望的反射率的顺序沉积在固化的制品204上以形成眼科制品102。反射率的顺序的非限制性实例包括具有34nm的HRI的第一层108、具有22nm的LRI的第二层110、具有76nm的HRI的第三层112以及具有88nm的LRI的第四层114，其中第二涂层的总厚度为220nm。
实例
将通过具体实例更详细地描述本发明。提供以下实例仅用于说明目的，并不意图以任何方式限制本发明。本领域技术人员将容易地认识到可以改变或修改各种非临界参数以产生基本上相同的结果。
设备和方法
设备：所有辐射固化的镜片均用Headway Research台式旋涂机涂覆并使用带有紫外/红外灯泡(H+灯泡)的Fusion Systems带式输送机固化。
基材：表面修整的半成品用作基材。将基材用温和的洗涤剂手洗，接着空气干燥。
清洗：使经洗涤和干燥的基材经受化学处理，该化学处理由在超声波处理下的温和苛性碱(NaOH)洗涤剂洗涤、接着在超声波处理下用稀(5％)乙酸溶液中和、接着去离子水冲洗组成。然后将镜片在60℃下烘烤1小时，接着洗涤以将任何吸收的水从该一个或多个涂层和镜片中驱除。
处理：将镜片用实例1-3中所述的配制品旋涂并经受辐射固化条件。使所有UV涂覆的镜片在进一步加工之前静置过夜以确保任何黑暗固化完成。然后使镜片经受在此所述的化学处理，并且然后在60℃下烘烤1小时以除去任何残留的水。冷却后，将镜片进行溅射AR涂覆。使UV固化的镜片经受等离子体清洁/蚀刻步骤并且然后使用标准的4层AR工艺通过Si3N4和SiO2的交替高折射率和低折射率层涂覆。
测试
耐磨性/耐刮擦性：进行砂拜耳和手动钢棉(HSW)测试以评估UV涂层和AR涂层镜片的耐磨性和耐刮擦性。拜耳值：拜耳测试中的高值对应于高的耐磨度。
HSW测试和值：使用超细n 000
Figure BDA0001335963730000182
钢棉。将一片约3cm×3cm的钢棉自身折叠并且用于在涂覆的镜片上在纤维方向进行10次来回摩擦运动，在整个操作中使用恒定压力。然后将镜片用干布擦拭并用醇冲洗。然后对该镜片的状态进行评价并且分类如下：0：没有观察到擦痕；1：镜片非常轻微地擦伤(0至5个擦痕)，2：镜片轻微地擦伤(最高达20个擦痕)，3：镜片有点擦伤(最高达50个擦痕)，4：镜片非常擦伤(多于50个擦痕)，5：裸基材。
实例1-3和对比实例A-C
(具有柔性材料和高度可交联的材料的眼科制品)
用本发明的配制品涂覆六个基材。使三个基材(实例1-3)经受如在设备和方法部分中所述的溅射AR涂覆，并且然后如测试部分中所述进行测试。另外三个基材(对比实例A-C)不经受溅射AR涂覆。表1列出了本发明的实例1-3和对比实例A-C的配制品和测试。柔性材料、高度可交联的材料、刚性材料、引发剂、溶剂和表面活性剂可以是贯穿本说明书描述的材料中的任何一种。
比较表1中的实例1-3与对比实例A-C，观察到将柔性材料结合到第一涂层材料中增加了在施用溅射施用的抗反射涂层之后的磨损和刮擦特性。
表1
Figure BDA0001335963730000191
实例4和对比实例E
(具有柔性材料、高度可交联的材料和刚性材料的眼科制品)
用本发明的配制品涂覆两个基材。使一个基材(实例4)经受如在设备和方法部分中所述的溅射AR涂覆，并且然后如测试部分中所述进行测试。第二基材(对比实例E)不经受溅射AR涂覆。表2列出了本发明的实例4和对比实例E的配制品和测试。柔性材料、刚性材料、高度可交联的材料、润湿剂、引发剂和表面活性剂可以是上述部分中描述的任何化合物。
表2
Figure BDA0001335963730000192
比较表2中的实例4与对比实例E，观察到将更高量的柔性材料结合到第一涂层材料中相比刚性材料增加了在施用溅射施用的抗反射涂层之后的磨损和刮擦特性。
对比实例F-H
(具有增加量的刚性材料的眼科制品)
用增加水平的刚性材料涂覆六个基材。使三个基材(对比实例F-1、G-1和H-1)经受如在设备和方法部分中所述的溅射AR涂覆，并且然后如测试部分中所述进行测试。另外三个基材(对比实例F-2、G-2和H-2)不经受溅射AR涂覆。表3列出了对比实例的配制品和测试。
比较表3中的测试结果，观察到当刚性材料的浓度大于柔性材料的浓度时，结合刚性材料使在施用溅射施用的抗反射涂层之后的磨损和刮擦特性降低。
Figure BDA0001335963730000211
实例5和对比实例I
(具有柔性材料和高度可交联的材料的眼科制品)
用本发明的配制品涂覆两个基材。使一个基材(实例5)经受如在设备和方法部分中所述的溅射AR涂覆，并且然后如测试部分中所述进行测试。另一个基材(对比实例I)不经受溅射AR涂覆。表4列出了本发明的实例5和对比实例I的配制品和测试。柔性材料、高度可交联的材料、溶剂和引发剂可以是上述部分中描述的任何化合物。
表4
Figure BDA0001335963730000221
比较表4中的实例5与对比实例I，观察到将柔性材料结合到含有高度可交联材料的第一涂层材料中增加了在施用溅射施用的抗反射涂层之后的磨损和刮擦特性。
对比实例J和K(具有高度可交联材料的制品)
用高度可交联材料涂覆四个基材。使两个基材(对比实例J-1和K-1)经受如在设备和方法部分中所述的溅射AR涂覆，并且然后如测试部分中所述进行测试。另外两个基材(对比实例J-2和K-2)不经受溅射AR涂覆。表5列出了本发明的实例4和对比实例K和J的配制品和测试。
从表5中的结果，观察到在第一涂层组合物中不含有柔性材料的组合物没有增加在施用溅射施用的抗反射涂层之后的磨损和刮擦特性。
表5
Figure BDA0001335963730000231

Claims (14)

1.一种眼科制品，包含：
基材，
第一涂层，该第一涂层包括通过将包含柔性材料和任选刚性材料的第一涂层组合物辐射固化而得到的耐磨涂层，其中该耐磨涂层被辐射固化；以及
第二涂层，该第二涂层包括溅射施用的抗反射涂层，
其中：
该眼科制品具有在1.25至2.6范围内的拜耳值和3或更小的手动钢棉值，
当刚性材料存在于耐磨涂层中时，柔性材料的重量大于刚性材料的重量，
耐磨涂层包含小于10wt.％的刚性材料。
2.如权利要求1所述的眼科制品，其中该第二涂层直接附着到该第一涂层上。
3.如权利要求1至2中任一项所述的眼科制品，其中这些柔性材料包含脂肪族环氧树脂、双官能丙烯酸酯、乙烯基硅烷、乙烯基醚、氨基甲酸乙酯、或聚酯中的至少一种。
4.如权利要求1至2中任一项所述的眼科制品，其中该第一涂层进一步包含刚性材料，其中这些刚性材料包含环氧烷氧基硅烷、单-有机烷氧基硅烷、四有机氧基硅烷、或聚有机氧基硅氧烷中的至少一种。
5.如权利要求1至2中任一项所述的眼科制品，其中该第一涂层进一步包含高度可交联的材料，其中这些高度可交联的材料包含SiO2、季戊四醇三-和四-丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、或二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。
6.如权利要求1-2中任一项所述的眼科制品，其中该第一涂层是单层。
7.如权利要求1-2中任一项所述的眼科制品，其中该抗反射涂层包括至少四个层。
8.一种制造眼科制品的方法，包括：
将第一涂层组合物施用到基材上，其中该第一涂层组合物包含柔性材料和任选刚性材料；
辐射固化该第一涂层组合物以得到包括耐磨涂层的第一涂层；以及
将第二涂层溅射施用到该第一涂层上，该第二涂层包括抗反射涂层；
其中：
该眼科制品具有在1.25至2.6范围内的拜耳值和3或更小的手动钢棉值，
当刚性材料存在于耐磨涂层中时，柔性材料的重量大于刚性材料的重量，
耐磨涂层包含小于10wt.％的刚性材料。
9.如权利要求8所述的方法，其中该第二涂层直接附着到该第一涂层上。
10.如权利要求8或9中任一项所述的方法，其中这些柔性材料包含脂肪族环氧树脂、双官能丙烯酸酯、乙烯基硅烷、乙烯基醚、氨基甲酸乙酯、聚酯、或其任何组合中的至少一种。
11.如权利要求8或9所述的方法，其中该第一涂层进一步包含刚性材料，其中这些刚性材料包含环氧烷氧基硅烷、单-有机烷氧基硅烷、四有机氧基硅烷、或聚有机氧基硅氧烷中的至少一种，并且其中柔性材料的量大于刚性材料的量。
12.如权利要求8或9所述的方法，其中该第一涂层是单层。
13.如权利要求8或9所述的方法，其中该抗反射涂层包括至少四个层。
14.通过如权利要求8至13中任一项所述的方法制造的眼科制品。
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