CN1211446C - 涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种包含金属氧化物、可聚合烷氧基硅烷化合物、聚合催化剂、酸的水溶液和溶剂的涂料组合物，其特征在于该组合物进一步包含相对于金属氧化物的量为0.05-1.3%重量的有机胺化合物。

Description

涂料组合物及其制备方法

                        背景技术

本发明涉及用于在塑料透镜表面形成一层透明薄膜的涂料组合物及其制备方法，该透明薄膜表现出优良的抗磨性、耐化学性和耐气候老化性。

由于塑料透镜具有玻璃透镜所不具备的特性，如重量轻、安全、易于机械加工和时髦，近年来它们被广泛地使用。但是，通常使用的二甘醇二烯丙基碳酸酯树脂透镜具有1.50的折射率，小于玻璃的折射率，并且透镜的外缘趋于变厚。因此，在塑料透镜的领域，努力试图通过开发高折射塑料透镜来减小厚度。

然而，塑料透镜容易受到刮擦，向塑料透镜的表面提供一层聚硅氧烷涂层薄膜是被广泛公认的做法。聚硅氧烷涂层薄膜的形成一般是通过向塑料透镜的表面提供一层涂料组合物，随后加热以使该组合物固化并使溶剂蒸发，该涂料组合物(以下也称为低折射涂料组合物)主要包括精细二氧化硅粉末、可聚合有机硅烷化合物、聚合催化剂、酸性水溶液和溶剂，如日本审查专利公布号(公告)2735/1982中所述。

但是，当用低折射涂料组合物对具有不小于1.54的折射率的高折射塑料透镜进行涂层时，因为塑料透镜和涂层薄膜间的折射率的不同，将产生干涉条带，使外观变差。

为了解决这个问题，日本未审查专利公布号(公开)264805/1993公开了一种涂料组合物，在该涂料组合物中，用具有高折射率的如Sb、Ti、Zr或Sn的复合金属氧化物代替作为涂料组合物的成分的精细二氧化硅粉末。进一步地，日本未审查专利公布号(公开)245523/1998公开了一种采用如Ti、Ce或Sn的复合金属氧化物的涂料组合物。日本未审查专利公布号(公开)306258/1998描述了一种采用如Ti、Sn或Zr的复合金属氧化物的涂料组合物。此外，日本专利第2577486号公开了一种采用金属氧化物的涂料组合物，该金属氧化物是包覆有氧化锡的钨的氧化物。采用折射率高于精细二氧化硅粉末折射率的金属氧化物的涂料组合物以下称为高折射涂料组合物。

但是当长期存放时，上述高折射涂料组合物不再表现出涂层薄膜的初始特性，这可能是因为在保存期间组合物中各成分间的反应改变了初始组成。

                    本发明的公开

本发明的一个目的是提供一种高折射涂料组合物，它可被稳定地保存，即使在长期保存后也不会失去其初始特性。

为了解决先有技术中所固有的问题，本发明者们进行了深入的研究，发现了一个事实，即保存稳定性受有机胺化合物的影响，有机胺化合物作为分散剂被包含在金属氧化物悬浮液中，而金属氧化物悬浮液是原材料，因此有机胺化合物不可避免地被包含在常规的高折射涂料组合物中。进一步的研究显示在一个特定范围内抑制有机胺化合物的含量，涂料组合物的保存稳定性将被显著提高，发明者们由此完成了本发明。

也就是说，本发明涉及一种涂料组合物，该组合物包含金属氧化物、可聚合烷氧基硅烷化合物、聚合催化剂、酸性水溶液和溶剂，其中所含有机胺化合物相对于金属氧化物的量为0.05-1.3％重量。

本发明进一步涉及制备涂料组合物的方法，该方法是通过将包含有相对于金属氧化物的量不少于1.3％重量的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液、可聚合烷氧基硅烷化合物、聚合催化剂、酸性水溶液和溶剂混合来实现的，其中将有机胺化合物除去，使其相对于所述金属氧化物悬浮液中所包含的金属氧化物的量为0.05-1.3％重量。

在本发明的上述制备方法中，通过使包含有相对于金属氧化物的量不少于1.3％重量的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液与阳离子交换剂接触，或者通过使所述金属氧化物悬浮液和至少一种其它成分的混合物与阳离子交换部分(cation-exchange member)接触，使有机胺化合物被顺利地除去。

特别地，本发明提供一种涂料组合物，它包含i)金属氧化物、ii)可聚合烷氧基硅烷化合物、iii)包含选自高氯酸盐、乙酰丙酮化金属、有机金属盐和路易斯酸中至少一种化合物的聚合催化剂、iv)浓度为0.01-5N的盐酸水溶液、v)溶剂和vi)有机胺化合物，

其中所述成分vi)是至少一种在胶态溶液中能用作分散剂的机胺化合物，其选自烷基胺、芳烷基胺、脂环胺和链烷醇胺，和

其中成分i)和成分ii)的含量相对用所述的涂料组合物形成的涂层薄膜的总重量分别为20-70重量％和80-30重量％，成分iii)的含量相对于每100重量份的成分ii)为0.01-5.0重量份，成分iv)的含量相等于其中包含的水的量，其相应的摩尔数为成分ii)中的烷氧基团的总摩尔数的0.1-3倍，成分v)的含量相对每100重量份的用所述的涂料组合物形成的涂层薄膜总重量为100-2000重量份，和成分vi)的含量相对于成分i)的重量是0.05-1.3重量％。

本发明优选的制备涂料组合物的方法包括混和

i)包含至少一种在胶态溶液中能用作分散剂的、选自烷基胺、芳烷基胺、脂环胺和链烷醇胺的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液，其相对于金属氧化物的量不少于1.3重量％，

ii)可聚合烷氧基硅烷化合物，

iii)聚合催化剂，

iv)浓度为0.01-5N的盐酸水溶液，和

v)溶剂，

其中所述有机胺化合物被除去，使其相对于所述金属氧化物悬浮液中所含有的金属氧化物的量为0.05-1.3重量％。

在本发明另一优选的制备涂料组合物的方法中，通过使含有相对于金属氧化物的量不少于1.3重量％的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液与阳离子交换剂接触，或者通过使所述金属氧化物悬浮液和至少一种其它成分的混合物与阳离子交换部件接触，除去有机胺化合物。

本发明还提供一种光学制品，它具有本发明的涂料组合物的固化产品在其表面上形成的薄膜。

            实施本发明的最佳模式

本发明的涂料组合物包含金属氧化物、可聚合烷氧基硅烷化合物、聚合催化剂、酸性水溶液和溶剂。

对用于本发明的涂料组合物的金属氧化物没有特别限制，只要它是金属的氧化物就可以。可以使用迄今为止用于低折射或高折射涂料组合物的任何已知金属氧化物。在这些金属氧化物中，希望使用一种或两种或多种选自Al、Ti、Fe、In、Zr、Au、Ag、Sn、Sb、W和Ce的金属的氧化物，或者是包含这些金属的复合氧化物的金属氧化物，并且从所获得的涂层薄膜的抗磨性和大折射率的观点出发，特别希望使用至少一种或两种或多种选自Al、Ti、Fe、Zr、Sn、Sb和W的金属的氧化物。从调节折射率的观点出发，还允许将这些金属氧化物与二氧化硅结合使用。在这种情况下，混合量可以依据涂层薄膜的所需折射率来决定。

虽然没有特别限制，但是希望用于本发明的金属氧化物具有1-300nm的平均颗粒直径，从而不至于损害所获得的涂层薄膜的透明度。具有这样的颗粒直径的金属氧化物通常分散在分散介质如水、醇或任何其它有机溶剂中被使用，正如在传统涂料组合物中那样。一般地，金属氧化物被胶态分散以防止颗粒凝结。

混合在本发明涂料组合物中的金属氧化物的量依据金属氧化物的种类和最终所获得的涂层薄膜的用途来适当决定，希望为最终形成的涂层薄膜的重量(质量)的20-70％重量。当在上述基础上的金属氧化物的混合量小于20％重量时，涂层薄膜不能表现出足够程度的抗磨性。当混合量超过70％重量时，涂层薄膜趋于龟裂。最终形成的涂层薄膜的重量基本上是金属氧化物的重量加上可聚合烷氧基硅烷化合物的重量，后者将如随后所描述的那样被聚合和缩合。

关于用于本发明涂料组合物的可聚合烷氧基硅烷化合物，没有限制，可以使用迄今为止用于低折射和高折射涂料组合物的任何已知烷氧基硅烷化合物，例如日本审查专利公布号(公告)N.38419/1989和日本未审查专利公布号(公开)第116843/1999号中所述。

烷氧基硅烷化合物的具体例子包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基二甲氧基乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三烷氧基硅烷和丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷，它们可以被部分或全部水解或者被部分缩合。

其中，从与透镜的粘结和交链特性的观点出发，希望使用γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷及其部分水解产物或其部分缩合产物。上述烷氧基硅烷化合物可以只使用一种或者多种结合使用。

在本发明的涂料组合物中，从提高涂层特性的观点出发，希望可聚合烷氧基硅烷化合物通过与酸性水溶液预先混合以至少部分水解的形态被使用或者以其中水解产物被部分缩合的形态被使用。

希望本发明的涂料组合物与占最终形成的涂层薄膜的总重的30-80％重量的烷氧基硅烷混合。

当该用量小于30％重量时，涂层薄膜常常龟裂。另一方面，当该用量超过80％重量时，涂层薄膜不能表现出足够程度的抗磨性。

用于本发明涂料组合物的聚合催化剂可以是使上述可聚合有机硅烷化合物聚合的物质。没有限制地，可以使用用于常规低折射和高折射涂料组合物的任何已知聚合催化剂，例如日本审查专利公布号(公告)第2735/1982和50774/1991号中所述。

聚合催化剂的具体例子包括高氯酸盐如高氯酸镁、高氯酸铝、高氯酸锌和高氯酸铵；乙酰丙酮化金属如乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铟、乙酰丙酮铬、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钛、乙酰丙酮钴和乙酰丙酮铜；有机金属盐如醋酸钠、环烷酸锌、环烷酸钴和辛酸锌；和路易斯酸如氯化锡、氯化铝、氯化铁、氯化钛、氯化锌和氯化氧锑。特别地，优选采用高氯酸镁和乙酰丙酮铝。

虽然没有特别限制，但是希望聚合催化剂的混合量相对于每100重量份的可聚合烷氧基硅烷化合物为0.01-5.0重量份，特别为0.1-3.0重量份。

对用于本发明的涂料组合物的酸性水溶液没有限制，任何已知酸都可使用，只要它能水解和缩合烷氧基硅烷化合物。上述酸的例子包括无机酸如盐酸、硫酸、硝酸和磷酸；以及有机酸如醋酸和丙酸。其中，从涂料组合物的保存稳定性以及水解特性的观点出发，希望使用盐酸。理想的盐酸水溶液具有0.01N-5N的浓度。酸性水溶液中水的量，希望其摩尔数为可聚合烷氧基硅烷化合物中最终被水解的烷氧基团的总摩尔数的0.1-3倍。

任何已知的溶剂都可用于本发明的涂料组合物，只要它能溶解上述可聚合烷氧基硅烷化合物，能将金属氧化物分散为精细颗粒状态，并且具有挥发性。溶剂的例子包括具有1-4个碳原子的醇类，如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇；低级醇酯类，如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丙酯；醚类，如溶纤剂和二噁烷；酮类，如丙酮；卤代烃类，如二氯甲烷；和芳烃，如苯和甲苯。这些溶剂可以单独使用或者两种或多种混合在一起使用。

在这些溶剂中，从溶解用作酸的盐酸水溶液、在形成涂层薄膜时易汽化、以及平滑地形成涂层薄膜的观点出发，特别希望使用甲醇、异丙醇、叔丁醇和二噁烷。

虽然没有特别限制，但是希望所用溶剂的量相对于每100重量份最终形成的涂层薄膜为100重量份-2000重量份，特别为300-1000重重份。

本发明的涂料组合物除上述必须的成分外，可包含一种或两种或多种选自下列的添加剂：表面活性剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂、染料、颜料、荧光染料、光致变色化合物、耐候性稳定剂如受阻胺类或受阻酚类。

用于本发明涂料组合物的颜料和染料可以是有机物质或无机物质，只要它们均匀地溶解或分散在涂料组合物中。作为有机颜料，可以使用偶氮颜料、蒽醌颜料、酞菁颜料、萘菁(naphthalocyanine)颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、靛系颜料、三苯颜料和呫吨颜料。作为无机颜料，可以使用钴蓝颜料和群青。作为染料，可以使用亚硝基染料、硝基染料、偶氮染料、芪偶氮(stilbeneazo)染料、酮亚胺染料、三苯甲烷染料、呫吨染料、吖啶染料、喹啉染料、次甲基染料、多次甲基染料、噻唑染料、吲达胺染料、靛酚染料、吖嗪染料、噁嗪染料、噻嗪染料、硫化染料、氨基酮染料、醌型染料、蒽醌染料、靛系染料和酞菁染料。

在上述的常规涂料组合物中，胶态分散在分散介质如水、醇或任何其它有机溶剂中的金属氧化物的精细颗粒(下文中也简称为胶态溶液)被作为金属氧化物使用。通常，可获得的胶态溶液包含作为金属氧化物精细颗粒的分散剂的有机胺化合物，它的量为金属氧化物的约2％重量。常规涂料组合物是通过使胶态溶液经过简单处理如过滤后被使用的，因此它不可避免地包含占金属氧化物的2％重量的有机胺化合物。

另一方面，在本发明的涂料组合物中，有机胺化合物的量被压缩至相对于金属氧化物重量的0.05-1.3％重量，这将在后面根据制备方法进行详细描述。

当将有机胺化合物的量压缩在上述范围内时，可使保存期延长，并且涂层薄膜显示出等效于当涂料组合物在延长期间内被固化时所具有的高耐久性。从保持高保存稳定性的观点出发，希望有机胺含量相对于金属氧化物为0.05-1.3％重量，特别为0.1-1.0％重量。

本发明的有机胺化合物是可被用作胶态溶液中的分散剂的胺化合物。这类化合物的具体例子包括烷基胺类如乙胺、三乙胺、正丙胺和异丙胺；芳烷基胺类如苄胺；脂环胺类如哌啶；和链烷醇胺类如单乙醇胺和三乙醇胺。

虽然没有特别限制，但是本发明的涂料组合物优选通过下述方法来制备。

即，通过将包含有相对于金属氧化物的量不少于1.3％重量的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液、烷氧基硅烷化合物、聚合催化剂、酸性水溶液和溶剂混合来顺利地制备本涂料组合物，其中除去有机胺化合物，使其相对于所述胶态溶液中所包含的金属氧化物的量为0.05-1.3％重量。

在上述制备方法中，对于除去有机胺化合物没有特别限制，希望使胶态溶液与有机胺处理剂相接触，或者使胶态溶液和至少一种任何其它成分的混合物与有机胺处理剂相接触。

这里，有机胺除去剂可以是阳离子交换剂如阳离子交换树脂或阳离子交换膜；或者除去剂如硅胶、矾土、沸石、硅铝胶、分子筛或活性炭。在这些有机胺除去剂中，从获得高有机胺除去效果和易分离有机胺除去剂的观点出发，优选使用阳离子交换部件，特别优选阳离子交换树脂。

在本发明的制备方法中通过使用有机胺除去剂来除去有机胺时，在通过将所有必须成分混合以制备涂料组合物的过程中，有机胺化合物可以在任何步骤被除去。但是，从防止精细金属氧化物粉末凝结以及防止当有机胺除去剂接触到有机硅烷化合物时发生反应的观点出发，优选在胶态溶液与溶剂混合之后除去有机胺化合物。

此处所用有机胺除去剂的量根据所含有机胺化合物的种类和量以及除去剂的种类而发生变化，无法被明确地限定。应当预先通过实验检测出各个体系中除去剂的量和所要除去的有机胺化合物的量之间的关系，并以所找出的关系为基础，适当确定有机胺除去剂的量。

有机胺化合物可以通过任何下述方法被除去：通过将有机胺除去剂加入到胶态溶液中或加入到胶态溶液和至少一种任何其它成分的混合物中，使有机胺除去剂与胶态溶液中的或混合物溶液中的有机胺接触，之后搅拌，或者通过使混合物溶液流经填充着有机胺除去剂的柱。当将有机胺除去剂加入并搅拌时，经处理之后的有机胺除去剂可通过过滤等被分离并除去。

将从其中除去了有机胺化合物的胶态溶液或胶态溶液和其它成分的混合物与构成涂料组合物所必须的其它成分(任何一种需要的烷氧基硅烷化合物、酸性水溶液、聚合催化剂或溶剂)混合，由此制备本发明的涂料溶液。

将由此制得的本发明的涂料组合物如所要求的那样过滤以除去异物，并将其提供给基底部件如塑料透镜的表面，并使其干燥固化以形成涂层薄膜。

由含有如Al、Ti、Fe、In、Zr、Au、Ag、Sn、Sb、W或Ce的金属氧化物或它们的复合氧化物的本发明涂料组合物所形成的涂层薄膜，表现出高折射率，并且可被用作各种反射防护涂层。

在应用本发明的涂料组合物时，为了提高基底部件和涂层薄膜间的紧密粘结，建议使基底部件表面经受碱处理、酸处理、抛光、等离子体处理或用底漆进行处理。

作为被本发明的涂料组合物涂层的基底部件，可以举出各种眼镜镜片、照相机镜头、液晶显示器、汽车窗玻璃、塑料仪表板等光学制品的例子，它们是由高折射聚氨酯树脂、高折射碳酸烯丙酯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、碳酸二甘醇二烯丙酯均或共聚物、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜树脂或玻璃制成的。即使在涂料组合物被用于聚氨酯树脂的高折射眼镜镜片上，而该眼镜镜片具有通过例如硫醇化合物和异氰酸酯化合物的聚合所获得的不小于1.54的折射率时，也不会出现干涉条带。由此，获得了改进的抗磨性，且没有使其美感特性遭到破坏。

本发明的上述方法可以没有任何特别限制地被用于向上述塑料模塑制品的基底部件表面提供本发明的涂料组合物。例如，通常采用将模塑制品浸入涂料组合物溶液中的方法，或者通过喷淋、通过用刷子或通过用滚筒提供溶液的方法。

应用之后，将涂料组合物在干空气或空气中干燥，并进行热处理以使其固化，从而形成涂层薄膜。加热温度可根据基底材料而变化，但通常不低于80℃，优选从不低于100℃到最高至基底部件不变形的温度，通常不高于150℃。固化时间在130℃时大致为2小时，在100-120℃时，大致为约2-约5小时。通过固化形成的涂层薄膜可具有约0.1-约50μm的厚度。但是，当用于眼镜透镜时，涂层薄膜的特别理想的厚度为1-10μm。

                        实施例

现在将通过实施例进一步详细地描述本发明，但是本发明决不只限于这些实施例。

                            (实施例1)

(1)涂料组合物的制备

首先，将493g异丙醇、986g叔丁醇和1000g分散在甲醇中的二氧化钛/氧化锡/氧化锆复合溶胶(金属氧化物浓度为30％重量，金属氧化物的平均颗粒直径为10nm，由Nissan Chemical Industries Co.制造)混合到一起，并向其中加入15g阳离子交换树脂(Dowex HCR-S)。然后将该混合物搅拌1小时，并过滤以分离阳离子交换树脂。

对上述溶胶的分析显示有机胺化合物的量相对于金属氧化物为1.7％重量。有机胺化合物的量是通过具有火焰电离(FID)检测器的气相色谱法来测定的，采用的是填充有载体的3m×3.2mm玻璃柱(由G.L.Science Co.制造的Ami-Pack 131)。测定条件包括100℃的柱温、180℃的注入和检测器温度、以及1微升的试样倾注量。对滤液进行相似分析，发现有机胺化合物的量相对于金属氧化物为0.2％重量。

将上述混合物通过1微米的过滤器进行过滤，向其滤液中混合进424gγ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，以制备混合溶液。向由此获得的混合溶液中滴加97g 0.05N的盐酸水溶液。然后将该混合物搅拌2小时，并向其中加入3g乙酰丙酮铝和1.5g硅氧烷表面活性剂(商品名：L-7001，Nippon Unicar Co.制造)。使该混合物熟成一整天，以获得本发明的涂料组合物。

(2)涂层薄膜的形成

将用碱处理过的具有1.60的折射率的聚氨酯透镜浸入上述步骤(1)所获得的涂料组合物中，并以30cm/分钟的速度将其提起，从而将涂料组合物涂布在聚氨酯透镜表面上。将所涂布的涂料组合物在80℃干燥20分钟，并保持在110℃固化4小时以形成涂层薄膜。

由此获得的涂层薄膜是无色透明的，具有约2微米的厚度和1.61的折射率。对所获得的涂层薄膜就下面的(a)到(d)项进行评估。其结果是外观为O，抗磨性为A，耐化学性为良好，粘合度为100/100。进一步地，按照下面(e)所述方法对涂料组合物的保存稳定性进行评估，甚至在过了3周和5周以后，仍得到良好的结果。

[测量项目]

(a)外观

通过目视就透明度、阴影和干涉条带对薄膜进行检查。那些显示出良好外观的被评定为O，那些显示出不好外观的被评定为X。

(b)抗磨性

用钢棉(Nihon Steel Wool Co.制造的Bonstar#0000)以1kg的载荷摩擦透镜表面完整的10转(10round tips)，伤痕的程度通过目视进行评估，分为三级。评估的参考如下：

A：几乎没有伤痕

B：轻微伤痕

C：薄膜剥落

(c)耐化学性

在丙酮中浸48小时，那些在外观上没有显示出变化的试样被认为是良好的。

(d)粘合度

按照JIS D-0202的条带划格法附着力试验方法检测涂层薄膜和透镜间的粘合度。即，用切割小刀将透镜表面保持约1mm的缝隙划格，以形成100个方格。然后，将粘胶纸带(Nichiban Co.制造的胶带)紧紧地粘贴在透镜上面，从与表面成90度的方向揭下粘胶纸带，从而同时使表面剥落，清点剩下的涂层薄膜的方格数。结果评估为(剩下方格数)/100。

(e)涂料组合物的保存稳定性(贮存期)

将所制备的涂料组合物在20℃保存3周和5周。采用这些经保存的组合物，通过与上述相同的方法形成涂层薄膜，以评估涂层薄膜的外观、抗磨性和粘合度。当与用保存前的涂料组合物形成的薄膜相比，这些性质没有任何一项下降时，该涂层薄膜被认为是良好。但是，当这些性质中有任何一项或多项显示下降时，该涂层被认为有缺陷。

                        实施例2

将494g异丙醇、986g叔丁醇和1000g分散在甲醇中的二氧化钛/氧化锡/氧化锆复合溶胶(与实施例1所用的相同)、以及423gγ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷混合到一起。然后向由此获得的混合溶液中滴加97g 0.05N的盐酸水溶液。然后将该混合物搅拌2小时，并向其中加入3g乙酰丙酮铝和1.5g硅氧烷表面活性剂(商品名：L-7001，Nippon Unicar Co.制造)。之后，向其中加入15g阳离子交换树脂(DowexHCR-S)，并将该混合物搅拌1小时，通过1微米的过滤器进行过滤，然后使该混合物熟成一整天，以获得本发明的涂料组合物。

采用与实施例1相同的方法，测定由此获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其保存稳定性，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜。涂层薄膜具有约2微米的厚度、1.61的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的涂层薄膜的性质。结果显示在表1-3中。

表1显示最初评估结果和有机胺的量，表2显示采用与实施例1相同的方法对保存3周后的涂料组合物的评估结果，表3显示采用与实施例1相同的方法对保存5周后的涂料组合物的评估结果。

实际上，在随后的实施例和对照实施例中，表1、2和3显示最初评估结果、分别保存3周后的评估结果和保存5周后的评估结果。

                        (实施例3)

将497g异丙醇、994g叔丁醇和1000g分散在甲醇中的二氧化钛/氧化锡/氧化锆复合溶胶(与实施例1所用的相同)混合到一起，并向其中加入15g阳离子交换树脂(Dowex HCR-S)。将该混合物搅拌1小时。然后将该混合物通过1微米的过滤器进行过滤，并向其中混合进254g γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和168g二(甲基二乙氧基甲硅烷基丙基)碳酸酯。

然后向由此获得的混合溶液中滴加87g 0.05N的盐酸水溶液。然后将该混合物搅拌2小时，并向其中加入3g乙酰丙酮铝和1.5g硅氧烷表面活性剂(商品名：L-7001，Nippon Unicar Co.制造)。使该混合物熟成一整天，以获得本发明的涂料组合物。

采用与实施例1相同的方法，测定由此获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其保存稳定性，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜。涂层薄膜具有约2微米的厚度、1.61的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的涂层薄膜的性质。结果显示在表1-3中。

                    (实施例4)

将429g异丙醇、858g叔丁醇和1400g分散在甲醇中的二氧化钛/氧化锡/氧化锆复合溶胶(与实施例1所用的相同)、以及254g γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷混合到一起。然后向由此获得的混合溶液中滴加58g 0.05N的盐酸水溶液。然后将该混合物搅拌2小时，并向其中加入3g乙酰丙酮铝和1.5g硅氧烷表面活性剂(商品名：L-7001，Nippon Unicar Co.制造)。

之后，向其中加入21g阳离子交换树脂(Dowex HCR-S)，并将该混合物搅拌1小时，通过1微米的过滤器进行过滤，然后使该混合物熟成一整天，以获得本发明的涂料组合物。

采用与实施例1相同的方法，测定由此获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量。进一步地，采用与实施例1相同的方法使其形成薄膜，但是采用的是经碱处理过的具有1.67的折射率的聚氨酯透镜。该薄膜具有约2微米的厚度、1.66的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的涂层薄膜的性质和涂料组合物的保存稳定性。结果显示在表1-3中。

                    (实施例5)

将494g异丙醇、986g叔丁醇和1000g分散在甲醇中的二氧化钛/氧化锡复合溶胶(金属氧化物浓度为30％重量，金属氧化物的平均颗粒直径为15nm，由Nissan Chemical Industries Co.制造)混合到一起，并向其中加入15g阳离子交换树脂(Dowex HCR-S)。将该混合物搅拌1小时。然后将该混合物通过1微米的过滤器进行过滤以分离阳离子交换树脂。

采用与实施例1相同的方法对溶胶进行的分析显示有机胺化合物的量相对于金属氧化物为2％重量。进一步地，采用相同方法对滤液进行分析，发现有机胺化合物的量相对于金属氧化物为0.2％重量。

向上述滤液中进一步混合进423g γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，并向其中进一步滴加97g 0.05N的盐酸水溶液。然后将该混合物搅拌2小时，并向其中加入3g乙酰丙酮铝和1.5g硅氧烷表面活性剂(商品名：L-7001，Nippon Unicar Co.制造)。使该混合物熟成一整天，以获得本发明的涂料组合物。

采用与实施例1相同的方法，测定由此获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其保存稳定性，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜。该薄膜具有约2微米的厚度、1.60的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的薄膜的性质。结果显示在表1-3中。

                        (实施例6)

采用与实施例1相同的方法制备本发明的涂料组合物，但是所用阳离子交换树脂的量为3g。

采用与实施例1相同的方法，测定获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其贮存期，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜。该薄膜具有约2微米的厚度、1.61的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的薄膜的性质。结果显示在表1-3中。

                        (实施例7)

采用与实施例1相同的方法制备本发明的涂料组合物，但是所用阳离子交换树脂的量为17g。

采用与实施例1相同的方法，测定获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其贮存期，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜。该薄膜具有约2微米的厚度、1.61的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的薄膜的性质。结果显示在表1-3中。

                    (实施例8)

采用与实施例1相同的方法制备本发明的涂料组合物，但是所用阳离子交换树脂的量为7g。

采用与实施例1相同的方法，测定获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其贮存期，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜。该薄膜具有约2微米的厚度、1.61的折射率，薄膜无色透明。采用与实施例1相同的方法评估所得到的薄膜的性质。结果显示在表1-3中。

                    (对照实施例1)

采用与实施例1几乎相同的方法展开程序，但是不加入阳离子交换树脂(Dowex HCR-S)，并且不进行过滤。

采用与实施例1相同的方法，测定获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其保存稳定性，并采用与实施例1相同的方法使其形成涂层薄膜以进行评估。结果显示在表1-3中。

                    (对照实施例2)

采用与实施例1相同的方法制备涂料组合物，但是所用阳离子交换树脂的量为0.15g。

采用与实施例1相同的方法，测定获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其保存稳定性，并采用与实施例1相同的方法使其形成薄膜以进行评估。结果显示在表1-3中。

                    (对照实施例3)

采用与实施例1相同的方法制备涂料组合物，但是所用阳离子交换树脂的量为30g。

采用与实施例1相同的方法，测定获得的涂料组合物中有机胺化合物的含量，评估其保存稳定性，并采用与实施例1相同的方法使其形成薄膜以进行评估。结果显示在表1-3中。

                            表1

编号        外观  抗磨性   耐化学性  粘合度  总体评估  有机胺的量

                                                             (％重量)*

实施例1        O      A        好        100/100     好        0.2

实施例2        O      A        好        100/100     好        0.2

实施例3        O      A        好        100/100     好        0.2

实施例4        O      A        好        100/100     好        0.2

实施例5        O      A        好        100/100     好        0.2

实施例6        O      A        好        100/100     好        1.3

实施例7        O      A        好        100/100     好        0.05

实施例8        O      A        好        100/100     好        1.0

对照实施例1    O      A        好        100/100     好        1.7

对照实施例2    O      A        好        100/100     好        1.5

对照实施例3    O      A        好        100/100     好        0.01

^*相对于金属氧化物的重量

                             表2

编号        外观    抗磨性  耐化学性   粘合度   总体评估

实施例1        O        A        好        100/100    好

实施例2        O        A        好        100/100    好

实施例3        O        A        好        100/100    好

实施例4        O        A        好        100/100    好

实施例5        O        A        好        100/100    好

实施例6        O        A        好        100/100    好

实施例7        O        A        好        100/100    好

实施例8        O        A        好        100/100    好

对照实施例1    X        C        不好      25/100     不好

对照实施例2    X        C        好        40/100     不好

对照实施例3    X        C        好        50/100     不好

                            表3

编号          外观    抗磨性   耐化学性    粘合度    总体评估

实施例1          O        A         好         100/100      好

实施例2          O        A         好         100/100      好

实施例3          O        A         好         100/100      好

实施例4          O        A         好         100/100      好

实施例5          O        A         好         100/100      好

实施例6          X        B         好         65/100       不好

实施例7          X        B         好         70/100       不好

实施例8          O        A         好         100/100      好

对照实施例1      X        C        不好        0/100        不好

对照实施例2      X        C        不好        25/100       不好

对照实施例3      X        C        不好        30/100       不好

                        (工业应用性)

如从表1-3所理解的那样，包含有相对于金属氧化物不少于1.3％重量的量的有机胺化合物的涂料组合物(对照实施例1和2)可以在短于3周的时间内被稳定保存(当被保存3周时，涂料组合物变得有缺陷)。与此相对，本发明的涂料组合物可被稳定保存超过3周。

如上所详细描述的，本发明的涂料组合物与现有涂料组合物相比可被稳定保存极大地延长了的时间段。因此，即使在被保存长时间段后，本发明的涂料组合物也还可以获得表现出良好特性的涂层薄膜。

进一步地，按照本发明的制备方法，可以容易地制备出具有上述优良特性的本发明的涂料组合物。

Claims (4)

1.一种涂料组合物，它包含i)金属氧化物、ii)可聚合烷氧基硅烷化合物、iii)包含选自高氯酸盐、乙酰丙酮化金属、有机金属盐和路易斯酸中至少一种化合物的聚合催化剂、iv)浓度为0.01-5N的盐酸水溶液、v)溶剂和vi)有机胺化合物，

其中所述成分vi)是至少一种在胶态溶液中能用作分散剂的机胺化合物，其选自烷基胺、芳烷基胺、脂环胺和链烷醇胺，和

其中成分i)和成分ii)的含量相对用所述的涂料组合物形成的涂层薄膜的总重量分别为20-70重量％和80-30重量％，成分iii)的含量相对于每100重量份的成分ii)为0.01-5.0重量份，成分iv)的含量相等于其中包含的水的量，其相应的摩尔数为成分ii)中的烷氧基团的总摩尔数的0.1-3倍，成分v)的含量相对每100重量份的用所述的涂料组合物形成的涂层薄膜总重量为100-2000重量份，和成分vi)的含量相对于成分i)的重量是0.05-1.3重量％。

2.权利要求1的制备涂料组合物的方法，它包括混和

i)包含至少一种在胶态溶液中能用作分散剂的、选自烷基胺、芳烷基胺、脂环胺和链烷醇胺的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液，其相对于金属氧化物的量不少于1.3重量％，

ii)可聚合烷氧基硅烷化合物，

iii)聚合催化剂，

iv)浓度为0.01-5N的盐酸水溶液，和

v)溶剂，

其中所述有机胺化合物被除去，使其相对于所述金属氧化物悬浮液中所含有的金属氧化物的量为0.05-1.3重量％。

3.权利要求2的制备涂料组合物的方法，其中通过使含有相对于金属氧化物的量不少于1.3重量％的有机胺化合物的金属氧化物悬浮液与阳离子交换剂接触，或者通过使所述金属氧化物悬浮液和至少一种其它成分的混合物与阳离子交换部件接触，除去有机胺化合物。

4.一种光学制品，它具有权利要求1的涂料组合物的固化产品在其表面上形成的薄膜。