KR20220092957A - 경화성 조성물 - Google Patents

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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

하기 구성성분을 포함하는 경화성 조성물을 제공한다: (i) 가수분해되지 않은 제1 알콕시실란; (ii) 5 내지 45% 가수분해된 제2 알콕시실란; 및 (iii) 에틸렌계 불포화 단량체. 본 발명은 또한 경화성 조성물로부터 형성된 코팅 및 경화성 조성물로 코팅된 물품을 제공한다.

Description

경화성 조성물
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 12월 5일에 출원된 출원 번호 제62/943,962호에 대한 우선권을 주장하며, 이의 개시내용은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 광학 물품용 코팅에 특히 매우 적합한 경화성 조성물에 관한 것이다.
기술적 고려 사항
자외선 노출에 의해 경화되는 것과 같은 방사선-경화성 경질 코팅은 최종 사용자를 위해 규정된 전원 및 구성을 달성하도록 가공된 반제품 렌즈의 표면을 보호하기 위해 광학 시장의 조제실 부문에서 널리 사용된다. 업계에서 흔히 볼 수 있는 다양한 안과용 렌즈 물질에 대한 경질 코팅 접착력을 달성하기 위해, 에폭시-관능성 알콕시실란이 잘 알려져 있으며 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 에폭시-관능성 알콕시실란은 전형적으로 완전히 또는 부분적으로 가수분해되어 축합된 올리고머를 형성할 수 있다.
공개된 선행 기술은 가수분해되지 않은 에폭시-관능성 알콕시실란의 수준이 허용가능한 성능을 달성하기 위해 총 제형 중량에 대해 50중량% 미만이어야 하는 조성물을 기술한다. 미국 특허 번호 제6,780,232호는 산성 환경에서 에폭시-관능성 알콕시실란의 가수분해를 교시하고 있다. 알콕시 기의 가수분해는 결합된 알코올을 유리시켜 실라놀 기를 형성하는데, 이는 상대적으로 불안정하고 자발적으로 축합되는 경향이 있다. 이 예에서, 알콕시실란은 화학양론적으로 충분한 양의 물과 반응하여 알콕시 기의 적어도 50%를 가수분해한다. 용액은 적어도 16시간 동안 혼합된다. 가수분해된 알콕시실란 종의 자가-축합은 주로 올리고머 및 중합체성 생성물의 혼합물을 생산한다.
놀랍게도, 자발적 축합을 억제하는 조건 하에 가수분해성 기의 50% 미만을 가수분해함으로써, 개선된 특성을 제공하는 경화성 조성물을 달성될 수 있다는 것이 밝혀졌다.
본 발명은 하기 구성성분을 포함하는 경화성 조성물을 제공한다:
(i) 가수분해되지 않은 제1 알콕시실란;
(ii) 5 내지 45% 가수분해된 제2 알콕시실란;
및
(iii) 에틸렌계 불포화 단량체.
본 발명은 또한 경화성 조성물로부터 형성된 코팅뿐만 아니라 기재 및 경화성 조성물로부터 형성된 코팅을 포함하는 물품에 관한 것이다.
도 1은 본원에서 하기에 기술되는 실시예 1의 생성물의 기체 투과 크로마토그램을 도시한다.
도 2는 본원에서 하기에 기술되는 비교 실시예 2의 생성물의 기체 투과 크로마토그램을 도시한다.
도 3은 참조 샘플로서 가수분해되지 않은 순수한 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 기체 투과 크로마토그램과 관련하여 도 1 및 2의 크로마토그램의 오버레이를 도시한다.
명세서 및 청구범위에서 사용된 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 수정되는 것으로 이해되어야 한다. 본원에 개시된 모든 범위는 시작 및 종료 범위 값 및 그 안에 포함된 임의의 모든 하위범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본원에 명시된 범위는 지정된 범위에 대한 평균 값을 나타낸다.
용어 "중합체" 또는 "중합체성"은 올리고머, 단독중합체, 공중합체, 및 삼원공중합체를 포함한다. 본 발명의 목적을 위해, 알콕시실란의 문맥에서 용어 "단량체성"은 알콕시실란 또는 그의 가수분해된 (일라놀) 기(들)이 축합되지 않거나 축합되지 않은 채로 남아 있는 것을 의미한다.
"가수분해되지 않은"은 5% 미만, 예컨데 3% 미만, 예컨데 1% 미만, 예컨데 0%의 가수분해성 기의 가수분해 퍼센트 (percent hydrolysis)를 의미한다. 예를 들어 구성성분 (i)의 제조 동안, 구성성분 (i)를 가수분해하기 위해 의도적으로 물을 첨가하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명은 임의의 조합으로 본 발명의 하기 측면을 포함하거나, 이로 구성되거나, 이로 본질적으로 구성된다.
본 발명은 광학 물품에 매우 적합한 열 및/또는 방사선 경화성 코팅 조성물과 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 하기 구성성분을 포함하는 경화성 조성물을 제공한다:
(i) 가수분해되지 않은 제1 알콕시실란;
(ii) 5 내지 45% 가수분해된 제2 알콕시실란; 및
(iii) 에틸렌계 불포화 단량체.
제1 알콕시실란 및 제2 알콕시실란은 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 구성성분 (i)은 가수분해되지 않은 2개 이상의 "제1" 알콕시실란을 포함할 수 있음을 언급해야 한다. 마찬가지로, 구성성분 (ii)는 존재하는 가수분해성 기의 5 내지 45%가 가수분해될 경우 2개 이상의 "제2" 알콕시실란을 포함할 수 있다. 즉, 구성성분 (ii)에 존재하는 "제2" 알콕시실란(들)은 구성성분 (ii)에 존재하는 알콕실 기의 5 내지 45%, 예를 들어 10 내지 40%의 가수분해를 수행하는 데 충분한 양의 물과 반응한다.
또한, 구성성분 (i) 및 구성성분 (ii)는 별도로, 즉 별개의 성분으로서 제조되고 조성물에 첨가된다는 점을 유의해야 한다.
경화성 조성물의 구성성분 (ii)은 또한 30% 이상의 단량체성 알콕시실란을 포함한다. 예를 들어, 경화성 조성물의 구성성분 (ii)는 30 내지 100% 단량체성 알콕시실란, 예컨데 30 내지 95%, 또는 35 내지 90% 단량체성 알콕시실란을 포함할 수 있으며, 여기서 백분율은 구성성분 (ii)의 총 중량을 기준으로 한다.
경화성 조성물에 존재하는 제1 알콕시실란(들) 및 제2 알콕시실란(들)은 각각 독립적으로 하기 구조식 (I)를 가질 수 있다:
(I) RxSi(OR')4-x
식 중에서, x는 0, 1, 2, 또는 3이고; R은 C1 내지 C6 알킬, 비닐, 메톡시알킬, 페닐, γ-글리시독시 알킬, 및 γ-메타크릴옥시알킬로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된 유기 라디칼이고; 그리고 각각의 R'은 독립적으로 C1 내지 C4 알킬기, 또는 일부 경우에 아릴 기이다.
적합한 알콕시실란의 예는 메틸 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 및 아크릴옥시실란를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
부분 가수분해는 가수분해성 기의 5 내지 45%와 같은 가수분해성 기 (예를 들어, 알콕시 기)의 표적 백분율을 가수분해하기 위해 화학양론적으로 충분한 양의 물을 첨가함으로써 수행될 수 있다. 가수분해 반응을 촉진하기 위해, 산성 또는 염기성 촉매를 사용할 수 있다. 알콕시실란의 가수분해는 실라놀 기를 생성하며, 이는 자발적으로 축합되어 실록산 올리고머를 형성할 수 있다. 0℃ 내지 20℃의 온도와 같은 저온에서 120분 이하의 기간 동안 부분 가수분해 반응을 수행함으로써, 자발적 축합의 양을 최소화할 수 있다. 이 시간 동안 발열이 발생할 수 있다. 알콕시 기의 가수분해를 통해 유리된 알코올 종 및, 임의로 물은 진공 조건 하에 가수분해 생성물로부터 제거될 수 있다. 단량체성 (즉, 비축합) 물질의 상대적인 양은 본원에 기술되는 바와 같이 겔 투과 크로마토그래피 ("gel permeation chromatography, GPC")에 의해 측정될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 단량체성 알콕시실란 물질의 양은 생성물 혼합물을 기준으로 하여 적어도 30%일 수 있다. 반응 조건은 생성된 생성물 혼합물이 필요한 양의 단량체성 알콕시실란을 포함하도록 하는 것이라면, 더 높은 화학양론적 양의 물은 가수분해성 기의 예를 들어 최대 50%, 또는 최대 60%, 또는 최대 70%를 가수분해하는 것으로 간주될 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물은 또한 에틸렌계 불포화 단량체를 포함하는 구성성분 (iii)을 포함한다. 매우 다양한 에틸렌계 불포화 단량체 (올리고머 포함)가 본 발명의 경화성 조성물에 사용될 수 있다. 유용한 에틸렌계 불포화 화합물은 일관능성 및 이관능성 에틸렌계 불포화 단량체 둘 모두를 포함하지만, 다른 또는 추가의 다관능성 에틸렌계 불포화 단량체도 포함할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 적합한 에틸렌계 불포화 단량체는 또한 하기 본원에 기술되는 바와 같은 비닐 단량체를 포함할 수 있다.
다관능성 에틸렌계 불포화 단량체의 예는 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 글리세롤 디아크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트, 1,3-프로판디올 디아크릴레이트, 1,3-프로판디올 디메타크릴레이트, 1,2,4-부탄트리올 트리메타크릴레이트, 1,4-사이클로헥산디올 디아크릴레이트, 1,4-사이클로헥산디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올 디메타크릴레이트 등을 포함하는 이관능성, 삼관능성, 및 사관능성 단량체를 포함한다.
적합한 비닐 단량체의 예는 비닐 방향족 화합물, 예컨데 스티렌 또는 비닐 톨루엔; 비닐 또는 비닐리덴 할라이드, 예컨데 비닐 클로라이드 또는 비닐리덴 플루오라이드, 비닐 에테르, 예컨데 1,4-부탄디올 디비닐 에테르 또는 사이클로헥산 디메탄올 디비닐 에테르, 또는 비닐 에스테르, 예컨데 비닐 아세테이트를 포함할 수 있다.
구성성분 (iii)의 에틸렌계 불포화 단량체는 헥산디올 디아크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 사이클로헥산 디메탄올 디비닐에테르, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
일반적으로, 구성성분 (i)는 경화성 조성물에 5 내지 90중량%, 예컨데 10 내지 80중량%, 또는 25 내지 70중량% 범위의 양으로 존재하고; 구성성분 (ii)는 경화성 조성물에 5 내지 90중량%, 예컨데 10 내지 70중량%, 또는 25 내지 50중량% 범위의 양으로 존재하고; 그리고 구성성분 (iii)은 경화성 조성물에 1 내지 50중량%, 예컨데 2 내지 40중량%, 또는 5 내지 25중량% 범위의 양으로 존재하며, 여기서 중량 백분율은 구성성분 (i), (ii), 및 (iii)의 총 조합된 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 경화성 조성물은 열 개시제, 광개시제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 자유-라디칼 개시제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 열 자유-라디칼 개시제의 예는 유기 과산화물, 예컨데 퍼옥시모노카보네이트 에스테르, 예컨데 3차부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트; 퍼옥시디카보네이트 에스테르, 예컨데 디(2-에틸헥실) 퍼옥시디카보네이트, 디(2차 부틸) 퍼옥시디카보네이트 또는 디이소프로필퍼옥시디카보네이트; 디아실퍼옥사이드, 예컨데 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 이소베리릴 퍼옥사이드, 데카노일 퍼옥사이드, 이아우로일 퍼옥사이드, 프로피오닐 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 또는 p-클로로벤조일 퍼옥사이드; 퍼옥시에스테르, 예컨데 t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시옥틸레이트, 또는 t-부틸퍼옥시이소부티레이트; 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 아세틸사이클로헥산 설포닐 퍼옥사이드, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
적합한 광개시제의 예는 할로알킬화 방향족 케톤, 클로로메틸벤조페논, 특정 벤조인 에테르, 특정 아세토페논 유조체, 예컨데 디에톡시아세토페논 또는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 자유 라디칼 광개시제의 추가 예에는 신속한 경화를 생성하는 벤질 케탈이 포함된다. 또한 광개시제로는 상표명 IRGACURE™ 및 DAROCURE™ 하에 판매되는 것들이 있으며, 둘 다 BASF corporation에서 입수 가능하다. 비-제한적인 예는 Irgacure 651 (α,α-디메톡시-α-페닐 아세토페논), 및 Darocure™ 1173 (2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온)을 포함한다. 광개시제의 구체적인 예는 에틸 벤조인 에테르, 이소프로필 벤조인 에테르, 디메톡시페닐 아세토페논, 디에톡시 아세토페논, 및 벤조페논을 포함할 수 있다.
에폭시-관능성 알콕시실란, 예를 들어 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란이 본 발명의 경화성 조성물 (구성성분 (i) 및/또는 구성성분 (ii))에 사용될 때, 조성물은 또한 양이온성 개시제를 포함하는 경화제를 포함할 수 있다. 이러한 양이온성 개시제는 VA족 원소의 염, 예컨데 포스포늄 염, 예를 들어 트리페닐 페나실포스포늄 헥사플루오로포스페이트, VIA족 원소의 염, 예컨데 설포늄염, 예를 들어, 트리페닐설포늄 테트라플루오로보레이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오로포스페이트 및 트리페닐설포늄 헥사플루오로안티모네이트, 및 VIIA 족 원소의 염, 예컨데 요오도늄 염, 예컨데 디페닐요오도늄 클로라이드, 및 디아릴 요오도늄 헥사플루오로안티모네이트를 포함하는 방향족 오늄 염을 포함할 수 있다. 방향족 오늄 염 및 에폭시 화합물의 중합에서 양이온성 개시제로서의 이들의 용도는 1977년 11월 15일에 발행된 J. V. Crivello에 의한 미국 특허 번호 제4,058,401호의 컬럼 1, 49행 내지 컬럼 5, 17행, "Photocurable Compositions Containing Group VIA Aromatic Onium Salts"; 1978년 7월 17일에 발행된 J. V. Crivello 에 의한 미국 특허 번호 제4,069,055호의 컬럼 1, 48행 내지 컬럼 4 내지 44행의 "Photocurable 에폭시 Compositions Containing Group VA Onium Salts", 1978년 7월 18일에 발행된 F. J. Fox외에 의한 미국 특허 번호 제4,101,513호의 컬럼 3, 51행 내지 컬럼 4, 68행의 "Catalyst For Condensation Of Hydrolyzable Silanes And Storage Stable Compositions Thereof"; 및 1978년 7월 17일에 발행된 J. V. Crivello에 의한 미국 특허 번호 제4,161,478호의 컬럼 1, 14행 내지 컬럼 9, 68행의 "Photoinitiators", by J. V. Crivello issued Jul. 17, 1979에서 상세히 기술되어 있으며, 이들의 특정 개시내용은 모두 본원에서 참조로 포함된다.
특정 개시내용 모두 본원에서 참조로 포함되는 1976년 12월 28일에 발행된 Sanford S. Jacobs에 의한 "Photopolymerization Of Epoxides"의 미국 특허 번호 제4,000,115호의 컬럼 1, 9행 내지 컬럼 3, 41행에 기술된 바와 같이, 페닐 라디칼 상의 치환기로서 알콕시 또는 벤질옥시 라디칼을 함유하는 페닐디아조늄 헥사플루오로포스페이트와 같은 다른 적합한 양이온성 개시제가 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 바람직한 양이온성 개시제는 VIA족 원소, 특히 설포늄 염, 및 또한 VIIA 족 원소, 특히 디아릴 요오도늄 헥사플루오로안티모네이트이다. 특정 양이온성 촉매는 테트라플루오로 보레이트, 헥사플루오로 포스페이트, 헥사플루오로 비산염의 디페닐 요오도늄 염; 및 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로 포스페이트, 헥사플루오로 비산염, 및 헥사플루오로 안티모네이트의 트리페닐 설포늄 염을 포함할 수 있다.
본 발명의 경화성 필름-형성 조성물은 폴리글리시딜 에테르, 예컨데 디글리시딜 에테르 및/또는 트리글리시딜 에테르를 (임의로) 추가로 포함할 수 있다. 고릅 폴리글리시딜 에테르도 사용될 수 있다. 폴리글리시딜 에테르를 제조하는 데 사용할 수 있는 다가 알코올은 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,6-헥실렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 및 펜타에리트리톨을 포함한다. 적합한 폴리글리시딜 에테르의 예는 레조르시놀 디글리시딜 에테르 및 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르를 포함할 수 있다. 폴리글리시딜 에테르의 조합도 적합하다.
본 발명의 경화성 조성물은 경화성 조성물의 특정 적용에 다소 의존하는 다양한 선택적 성분 및/또는 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물은 착색될 수 있고 착색제를 함유할 수 있다. 본 발명의 경화성 필름-형성 조성물은 착색에 특히 적합하다. 다른 선택적 성분은 레올로지 조절제, 계면활성제, 예를 들어 상표명 BYK 하에 시판되는 것들, 개시제, 촉매, 경화-억제제, 환원제, 산, 염기, 보족네, 자유 라디칼 공여체, 자유 라디칼 소거제 및 보조 물질이 당업자에게 공지되어 있는 열 안정제를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "착색제"는 조성물에 색상 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시작적 효과를 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 착색제는 임의의 적합한 형태, 예컨데 개별 입자, 분산제, 용액 및/또는 플레이크로 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 및 2종 이상의 착색제의 혼합물이 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다.
예시적인 착색제는 안료, 염료 및 틴트, 예컨데 건조 색상 제조자 협회 (Dry Color Manufacturers Association, DCMA)에서 열거한 것뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는 예를 들어 불용성이지만 사용 조건하에서 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고, 응집성이거나 비-응집성일 수 있다. 착색제는 분쇄 또는 단순 혼합을 통해 코팅에 포함될 수 있다.
안료 및/또는 안료 카바졸 디옥사진 조질 안료, 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 유형 (레이크), 벤조이미다졸론, 축합물, 금속 착체, 아이소인돌린온, 아이소인돌린 및 다환형 프탈로시아닌, 퀸아크리돈, 페릴렌, 피레논, 디케토피를로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 디옥사진, 트리아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 디케토 피롤로 피롤 레드 ("DPPBO 레드"), 티타늄 디옥사이드, 타본 블랙 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 용어 "안료" 및 "안료 충전제"는 상호교환적으로 사용될 수 있다.
적합한 염료의 예는 용매계 및/또는 수계 염료, 예컨데 산 염료, 아조 염료, 염기성 염료, 직접 염료, 분산 염료, 반응성 염료, 용매 염료, 황 염료, 모단트 염료, 예를 들어 비스쿠트 바나데이트, 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄, 퀸아크리돈, 티아졸, 티아진, 아조, 인디고이드, 나이트로, 나이트로소, 옥사진, 프탈로시아닌, 퀴놀린, 스틸벤, 및 트리페닐메탄을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 경화성 조성물은 경화성 코팅 조성물로서 사용하기에 특히 적합하다. 특히, 경화성 코팅 조성물은 경화성 코팅 조성물이 개선된 내스크래치성을 갖는 광학 기재와 같은 코팅된 기재를 제공하는 광학 물품과 같은 코팅 물품에 유용하다.
따라서, 본 발명은 또한 (a) 기재, 및 (b) 기재의 적어도 일부 상의 코팅을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 코팅은 이전에 기술된 임의의 경화성 조성물로부터 형성된다. 특히, 물품은 창, 디스플레이 요소, 거울, 렌즈, 능동 및 수동 액정 셀, 바이저, 및 고글로 이루어진 군으로부터 선택된 광학 물품이다. 본 발명의 경화성 조성물은 개선된 내스크래치성을 제공하는 광학 기재의 적어도 일부 상에 코팅을 제공한다. 따라서, 본 발명의 경화성 조성물은 렌즈 상의 내스크래치성 코팅으로서 적용하기에 특히 적합하다.
본 발명의 경화성 조성물은 임의의 적합한 기재에 대한 코팅으로서 도포될 수 있다. 예를 들어, 기재는 유리 기재, 예컨데 크라운 유리 또는 다른 광학 등급 유리, 또는 플라스틱 기재, 예컨데 중합체성 유기 물질로 구성된 열가소성 또는 열경화성 기재일 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물을 위한 기재로서 사용될 수 있는 적합한 중합체성 유기 물질의 예는 비스(알릴 카보네이트)단량체의 중합체, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 단량체, 디이소프로페닐 벤젠 단량체, 에톡실화 비스페놀 A 디메타크릴레이트 단량체, 에틸렌 글리콜 비스메타크릴레이트 단량체, 폴리(에틸렌 글리콜)비스메타크릴레이트 단량체, 에톡실화 페놀 비스메타크릴레이트 단량체, 알콕실화 다가 알코올 아크릴레이트 단량체, 예컨데 에톡실화 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 단량체, 우레탄 아크릴레이트 단량체, 예컨데 특정 개시내용이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 제5,373,033호의 컬럼 2, 27행 내지 컬럼 9, 10행에 기술된 것들, 및 비닐벤젠 단량체, 예컨데 특정 개시내용이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 제5,475,074호의 컬럼 2, 20행 내지 컬럼 4, 2행에 기술된 것들, 및 스티렌; 단관능성 (메트)아크릴레이트 단량체, 다관능성, 예를 들어, 이관능성 또는 다중-관능성 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 단량체, 폴리(C1-C12 알킬 메타크릴레이트), 예컨데 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(옥시알킬렌)디메타크릴레이트, 폴리(알콕실화 페놀 메타크릴레이트), 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 열가소성 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리스티렌, 폴리(알파 메틸스티렌), 코폴리(스티렌-메틸 메타크릴레이트), 코폴리(스티렌-아크릴로니트릴), 폴리비닐부티랄의 중합체; 올레핀, 특히 고리형 올레핀의 중합체; 에폭시 및/또는 에피설파이드 단량체의 중합체; 및 디알릴리덴 펜타에리트리톨의 중합체, 특히 폴리올(알릴 카보네이트)단량체와의 공중합체, 예를 들어 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 아크릴레이트 단량체, 예를 들어 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 중합체성 유기 물질의 추가 예는 미국 특허 번호 제5,753,146호의 컬럼 8, 62행 내지 컬럼 10, 34행에 개시되어 있으며, 이의 특정 개시내용이 본원에 참조로 포함된다.
투명 공중합체 및 투명 중합체의 블렌드 또한 기재로서 적합하다. 경화성 조성물에 적합한 기재는 열가소성 폴리카보네이트 수지, 예컨데 비스페놀 A와 포스젠으로부터 유도되는 카보네이트-결합된 수지로부터 제조되는, 상표명 LEXAN 하에 판매되는 광학적으로 투명한 중합체화 유기 물질; 폴리에스테르, 예컨데 상표명 MYLAR 하에 판매되는 물질; 폴리(메틸 메타크릴레이트), 예컨데 상표명 PLEXIGLAS하에 판매되는 물질; 폴리올(알릴 카보네이트)단량체의 중합물, 특히 상표명 CR-39® 하에 판매되는 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트), 및 폴리올(알릴 카보네이트), 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)의 다른 중합 가능한 단량체성 물질과의 공중합체의 중합물, 예컨데 비닐 아세테이트와의 공중합체, 예를 들어 80 내지 90% 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카보네이트)와 10 내지 20% 비닐 아세테이트의 공중합체, 특히 80 내지 85%의 비스(알릴 카보네이트)와 15 내지 20% 비닐 아세테이트의 공중합체, 및 특정 개시내용이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 제4,360,653호의 컬럼 3, 55행 내지 컬럼 8, 47행, 및 미국 특허 번호 제4,994,208 호의 컬럼 4, 15행 내지 컬럼 7, 41행에 기술된 바와 같은 말단의 디아크릴레이트 작용기를 갖는 공중합체; 및 지방족 우레탄과의 공중합체로서 이의 말단 부분이 특정 개시내용이 본원에 참조로 포함되는 미국 특허 번호 제5,200,483호의 컬럼 4, 66행 내지 컬럼 10, 65행에 기술된 바와 같은 알릴 또는 아크릴릴 작용기를 함유하는, 지방족 우레탄과의 공중합체; 폴리(비닐 아세테이트), 폴리비닐부티랄, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 하기로 이루어진 군의 원들의 중합체이다: 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 단량체, 디이소프로페닐 벤젠 단량체, 에톡실화 비스페놀 A 디메타크릴레이트 단량체, 에틸렌 글리콜 비스메타크릴레이트 단량체, 폴리(에틸렌 글리콜)비스메타크릴레이트 단량체, 에톡실화 페놀 비스메타크릴레이트 단량체 및 에톡실화 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 단량체; 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 폴리스티렌 및 스티렌과 메틸 메타크릴레이트, 비닐 아세테이트, 아크릴로니트릴의 공중합체 및 이들의 혼합물.
기재는 유리, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레아, 폴리우레탄, 폴리(우레아)우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리티오(우레아)우레탄, 및/또는 폴리올(알릴 카보네이트) 물질뿐만 아니라 에피설파이드-유도 수지 재료를 포함할 수 있다. 추가로, 기재는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리카보네이트, 이들의 공중합체, 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는 캐스트 중합체 필름과 같은 필름의 형태일 수 있다.
본 발명의 임의의 이전에 기술된 경화성 조성물은, 예를 들어 유동 코팅, 침지 코팅, 스핀 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅 및 분무 코팅을 포함하는 임의의 통상적인 코팅 기술을 사용하여 기재에 도포될 수 있다. 본 발명의 경화성 조성물로부터 형성된 코팅은 두께가 0.1 내지 50 마이크론, 예컨데 1 내지 20 마이크론, 또는 2 내지 10 마이크론, 예를 들어 5 마이크론의 범위일 수 있다.
본 발명의 경화성 조성물을 기재에 도포한 후, 코팅이 경화된다. 본원에서 사용되는 용어 "경화된" 및 "경화"는 경화, 즉 가교 또는 중합되도록 의도된 조성물의 구성성분의 적어도 부분적 가교 또는 중합을 지칭한다. 코팅은 코팅된 기재를 구성성분의 가교 또는 중합에 영향을 미치는 데 충분한 시간 동안 승온에 노출시킴으로써 열 경화될 수 있다. 또한, 코팅은 적외선, 자외선, 가시광선 또는 전자 방사선 조사에 의해 경화될 수 있다. 광개시제가 경화성 조성물에 존재할 때, 코팅된 기재는 광개시제를 활성화하는 데 충분한 에너지로 적외선, 자외선, 가시광선 또는 전자 방사선으로 조사될 수 있다. 이 광중합은 유일한 경화 방법으로서 발생할 수 있거나, 열 경화 단계 전 또는 후에 발생할 수 있거나 열 경화 공정 중에 동시에 발생할 수 있다. 조사 단계 동안, 코팅된 기재는 실온, 예를 들어 22℃ 내지 27℃에서 유지될 수 있거나 기재 손상이 발생하는 온도보다 낮은 승온으로 가열될 수 있다.
본 발명은 예를 들어 하기의 측면에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 측면에서, 본 발명은 하기 구성성분을 포함하는 경화성 조성물에 관한 것이다:
(i) 가수분해되지 않은 제1 알콕시실란;
(ii) 5 내지 45% 가수분해된 제2 알콕시실란; 및
(iii) 에틸렌계 불포화 단량체.
제2 측면에서, 본 발명은 구성성분 (i)와 구성성분 (ii)가 별도로 제조되고 첨가되는, 제1 측면에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제3 측면에서, 본 발명은 구성성분 (ii)가 적어도 30%의 단량체성 알콕시실란을 포함하는, 제1 및 제2 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 조성물에 관한 것이다.
제4 측면에서, 본 발명은 제1 알콕시실란 (i)과 제2 알콕시실란 (ii)이 동일하거나 상이한, 제1 내지 제3 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제5 측면에서, 본 발명은 제1 알콕시실란 및 제2 알콕시실란이 각각 독립적으로 하기 구조식 (I)를 갖는, 제1 내지 제4 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다:
(I) RxSi(OR')4-x
식 중에서,
x는 0, 1, 2, 또는 3이고;
각각의 R은 C1 내지 C6 알킬, 비닐, 알콕시알킬, 아릴, 아릴옥시알킬, γ-글리시독시 알킬, 또는 γ-(메트)아크릴옥시 알킬로부터 독립적으로 선택된 유기 라디칼이고; 그리고
각각의 R'은 독립적으로 C1 내지 C4 알킬 기이다.
제6 측면에서, 본 발명은 경화성 조성물이 열 개시제, 광개시제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 자유-라디칼 개시제를 추가로 포함하는, 제1 내지 제5 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제7 측면에서, 본 발명은 자유-라디칼 개시제가 광개시제인, 제6 측면에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제8 측면에서, 본 발명은,
구성성분 (i)가 경화성 조성물에 5 내지 90중량% 범위의 양으로 존재하고;
구성성분 (ii)가 경화성 조성물에 5 내지 90중량% 범위의 양으로 존재하고; 그리고
구성성분 (iii)가 경화성 조성물이 1 내지 50중량% 범위의 양으로 존재하며, 중량 백분율이 구성성분 (i), (ii), 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 하는, 제1 내지 제7 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제9 측면에서, 본 발명은 구성성분 (i)의 제1 알콕시실란 및 구성성분 (ii)의 제2 알콕시실란 각각은 메틸 트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 아크릴옥시실란, 및 이들의 혼합물로부터 독립적으로 선택되는, 제1 내지 제8 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제10 측면에서, 본 발명은 R이 γ-글리시독시 알킬이고 경화성 조성물이 양이온성 개시제를 포함하는 경화제를 추가로 포함하는, 제5 내지 제9 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제11 측면에서, 본 발명은 경화제가 VA족 요소의 아릴 오늄염, VIA족 원소의 염, VII족 원소의 염, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 제1 내지 제10 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제12 측면에서, 본 발명은 구성성분 (iii)의 에틸렌계 불포화 단량체가 헥산디올 디아크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 사이클로헥산 디메탄올 디비닐에테르, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 제1 내지 제11 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제13 측면에서, 본 발명은 구성성분 (ii)의 제2 알콕시실란이 10 내지 40% 가수분해된, 제1 내지 제12 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제14 측면에서, 본 발명은 경화성 조성물이 폴리글리시딜 에테르를 추가로 포함하는, 제1 내지 제13 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물에 관한 것이다.
제15 측면에서, 본 발명은 제1 내지 제14 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물로부터 형성된 코팅에 관한 것이다.
제16 측면에서, 본 발명은:
(a) 기재; 및
(b) 기재의 적어도 일부 상의 코팅을 포함하는 물품에 관한 것으로서, 상기 코팅은 제1 내지 제14 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 경화성 조성물로부터 형성된다.
제17 측면에서, 본 발명은 경화성 조성물의 구성성분 (ii)이 적어도 30% 단량체성 알콕시실란을 포함하는, 제16 측면에 기술된 바와 같은 물품에 관한 것이다.
제18 측면에서, 본 발명은 기재가 유리, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레아, 폴리우레탄, 폴리(우레아)우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리티오(우레아)우레탄, 폴리올(알릴 카보네이트), 및/또는 에피설파이드-유도 수지 재료를 포함하는, 제16 또는 제17 측면에 기술된 바와 같은 물품에 관한 것이다.
제19 측면에서, 본 발명은 물품이 창, 디스플레이 요소, 거울, 렌즈, 능동 및 수동 액정 셀, 바이저, 및 고글로 이루어진 군으로부터 선택된 광학 물품인, 제16 내지 제18 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 물품에 관한 것이다.
제20 측면에서, 본 발명은 물품이 렌즈인, 제16 내지 제19 측면 중 어느 하나에 기술된 바와 같은 물품에 관한 것이다.
본 발명은 그 안에 수많은 수정 및 변형이 당업자에게 명백할 것이기 때문에 단지 예시적인 것으로 의도되는 하기 실시예에서 보다 구체적으로 설명된다.
실시예
실시예 1
가수분해 생성물 1의 제조: 27.3 g의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 플라스크에 넣고 아이스-배스 (ice bath)에서 5℃까지 냉각시켜 부분 가수분해된 에폭시-관능성 알콕시실란을 제조하였다. 그런 다음 2.7 g의 0.055% HCl (aq) 용액을 냉각된 3-글리시독시프로필트리메톡시실란에 첨가하고 성분들을 30분 동안 혼합했는데, 이 시간 동안 15℃의 피크 발열이 관찰되었다. 생성된 가수분해 생성물은 진공 하에 휘발성 물질이 제거되었다.
비교예 2
가수분해 생성물 2의 제조: 236 g의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 36 g의 물, 및 0.5 ml의 1% HCI(aq) 용액을 실온에서 조합하고 16.25시간 동안 혼합하여 부분 가수분해된 에폭시-관능성 알콕시실란을 제조했으며, 이 시간 동안 약 45℃의 피크 발열이 발생하였다. 생성된 가수분해 생성물은 진공 하에 휘발성 물질이 제거되었다.
가수분해 생성물 1 (실시예 1) 및 가수분해 생성물 (비교예 2)를 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광법을 사용하여 분석하여 가수분해성 알콕시 기를 기준으로 하는 가수분해 백분율을 평가하였다 (하기 표 1 참조). 가수분해성 알콕시 기에 대한 물의 화학양론적 비를 기준으로 가수분해 생성물 1 (실시예 1의) 및 가수분해 생성물 2 (비교예 2의) 둘 모두에 대한 이론적인 가수분해 퍼센트를 표 1에 나타내었다.
실시예 1 및 비교예 2 생성물 둘 모두의 퍼센트 단량체 함량 (본원에 정의된 바와 같음)은 또한 실시예 2 생성물이 비교적 비축합 상태로 남아 있음을 입증하기 위해 GPC에 의해 검증되었다 (하기 표 1 참조). 가수분해 생성물 1 (실시예 1)의 GPC 크로마토그램이 도 1에 도시되어 있다. 가수분해 생성물 2 (비교예 2)의 GPC 크로마토그램이 도 2에 도시되어 있다. 각 GPC 프로마토그램의 비교는 가수분해된 알콕시실란의 축합 정도를 나타내는 분자량 분포의 차이를 보여준다. 명확성을 위해 도 3은 순수한, 가수분해되지 않은 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 참조 샘플에 대한 GPC 크로마토그램과 관련하여 도 1 및 도 2의 GPC 크로마토그램의 오버레이를 도시한다.
GPC에 의해 검출된 가수분해 생성물 (실시예 1) 및 가수분해 생성물 2 (비교예 2)에 대한 단량체 함량 퍼센트의 차이를 뒷받침하기 위해, 29Si 핵 자기 공명 (NMR) 측정을 수행하여 몰 기준으로, 생성물에서 완전히 가수분해되지 않은 3- 글리시독시프로필트리메톡시실란 종의 상대적 분율을 검출하였다 (도 1 참조). 중요하게는, 29Si NMR 특성화는 GPC를 특징으로 하는 분자량 분포와 일치하는 가수분해 생성물 2 (비교예 2)와 비교하여 가수분해 생성물 1 (실시예 1)에서 완전히 가수분해되지 않은 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 종의 높은 몰 분율을 일관되게 나타낸다.
[표 1]
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1 푸리에-변환 적외선 (FTIR) 스펙트럼을 다이아몬드 플레이트가 있는 PIKE MIRacle (PIKE Technologies) 감쇠 전반사 (ATR) 액세서리를 사용하여 VERTEX 70 FTIR bench (Bruker Corp)에서 수집하였다. 메톡시 C-H 스트레치를 가수분해 퍼센트를 계산하는데 사용하였다. "0%" 가수분해 기준으로서 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 가수분해되지 않은 샘플을 사용하였다.
2 GPC 특성화를 Waters 600E LC, Waters 2414 굴절률 검출기, 및 PerkinElmer TotalChrom C/S 크로마토그래피 데이터 시스템을 사용하여 수행하였다. 컬럼 세트는 테트라하이드로푸란 (THF, 부틸화된 하이드록시톨루엔으로 안정화됨)의 이동상과 직렬인 2x PL Gel 500Å, 5 μm, 300 x 7.5 mm이었고; 수배는 등용매, 25분이이었고, 유속은 1.0 mL/분이었고; 컬럼/검출기 온도는 35℃였고; 그리고 주입 부피는 100 μL이었다. 샘플 제조는 100 mg/10 mL THF이었다. Mw 참조 표준은 Mw 점위가 106 - 17,500인 7개의 폴리에틸렌글리콜 표준이었다. 실시예 1과 비교예 2 생성물을 전술한 바와 같은 동일한 GPC 조건에서 분석하였다. 순수한, 단량체성의 가수분해되지 않은 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 GPC로 분석하여 단량체성 물질의 보유 시간을 결정하였다. 가수분해되지 않은 알콕시실란 반응물 보유 시간에 해당하는 피크를 면적 기준으로 통합하여 단량체성 물질의 상대적인 양을 제공하였다.
단량체 퍼센트 = [(통합 영역, 단량체성) ÷ (전체 통합 영역)] × 100
3 가수분해되지 않은 알콕시실란 함량을 29Si NMR로 측정하였다. 29Si NMR을 캐리어 주하수가 99.4 MHz인 500 MHz 자석에서 수행하였다. 약 200 mg의 샘플이 CDCl3에 용해되었다. CDCl3에 용해된 크롬(III) 아세틸아세토네이트 (Cr(AcAc)3)를 시료에 첨가하여 이완제로 사용하였다. 29Si NMR 스펙트럼은 6초 리사이클 지연으로 2048 스캔을 획득하여 기록되었다. 가수분해되지 않은 순수한 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 샘플을 29Si NMR로 분석하여 가수분해되지 않은 물질의 화학적 이동을 결정했는데, 이는 약 -42 ppm이다. 그런 다음 이 가수분해되지 않은 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 샘플을 실시예 1 및 비교예 2의 샘플과 비교하였으며, 여기에서는 다양한 가수분해 상태가 존재할 수 있다. 이러한 서로 다른 가수분해 상태는 -72 내지 -63, -62 내지 -56, -52 내지 -47, -41 내지 -35, 및 -23 내지 -21 ppm 영역에서 29Si 공명을 나타낸다. 이러한 화학적 이동 범위는 단일 통합, 또는 지역 내 여러 통합으로 통합될 수 있다. 샘플에서 가수분해되지 않은 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 상대적 몰 퍼센트를 계산하기 위해 다음의 방정식을 사용하였다:
Figure pct00002
실시예 3
코팅 조성물의 제조: 하기 표 2에서 각각 코팅 A, 비교 코팅 B, 코팅 C, 및 비교 코팅 D로 라벨링된 4개의 코팅 조성물을 표시된 성분을 블렌딩하여 제조하였으며, 양은 중량부로 주어졌다. 조성물을 CR-39® 단량체 (PPG Industries, Inc.로부터 상업적으로 입수 가능함)로부터 제조된 렌즈 상에 스핀 코팅하고 "D"형 자외선 경화 램프 (EIT® UV Power Puck® II를 사용하여 측정된, 300 W/in; 4.1 J/cm2 UVA)를 사용하여 경화시켰다.
생성된 코팅된 기판을 Bayer Abrasion Tester를 사용하여 표면 마모 저항에 대해 시험하였다. 마모에 대한 코팅된 기판의 저상은 마모 후 시험 샘플의 헤이즈를 측정하고, 이 값을 대조군 샘플, 즉 CR-39® 단량체로부터 제조된 플라노 렌즈에서 측정된 값과 비교함으로써 정량화하였다. 통계적으로 유의미한 경과를 보장하기 위해, 시험 샘플/대조군의 여러 쌍, 예를 들어 5쌍에 대해 측정을 수행하였다. 시험할 샘플과 대조군을 순한 비눗물로 세척하고 물로 헹군 다음 공기로 건조시켰다. 시험 샘플 및 대조군을 약 2시간 동안 컨디셔닝하였다. 시험 샘플 및 대조군의 헤이즈 퍼센트는 UltraScan Pro 분광 광도계 (HunterLab)를 사용하여 측정하였다. 시험 샘플과 컨트롤을 Bayer Abrader에 장착시키고 마모 매체를 Abrader의 팬에 위치시켰다. Abrader를 총 600 사이클 동안 분당 150 사이클의 속도로 4분 동안 작동시켰다. 시험 샘플과 대조군 모두 순한 비눗물로 세척하고, 헹구고 공기로 건조시켰다. UltraScan Pro 분광 광도계를 사용하여 시험 샘플 및 대조순의 헤이즈를 다시 측정하였다. 연마 전후의 헤이즈 차이로 헤이즈 게인 (Haze Gain)을 계산하였다. 보고된 Bayer 비율은 다음과 같이 대조군의 측정된 헤이즈를 시험 샘플의 특정된 헤이즈로 나누어 계산하였다. 즉,
Bayer 비율 = 헤이즈 게인 (대조군)/헤이즈 게인 (시험 샘플).
[표 2]
Figure pct00003
상기 표 2에 제시된 결과는 더 높은 가수분해 수준 및 더 낮은 단량체성 알콕시실란 조성물을 갖는 비교 코팅 조성물 B 및 D와 비교하여 본 발명의 코팅 조성물 A 및 C에 대해 개선된 Bayer 비율에 의해 알 수 있는 바와 같이 내스크래치성의 개선을 명확하게 입증하였다.
전술한 설명에서 개시된 개념을 벗어나지 않으면서 전술한 바와 같은 수정이 본 발명에서 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 용이하게 인식될 것이다. 따라서, 본원에 상세히 기술된 특정 실시예는 단지 예시적일 뿐이며, 첨부된 청구범위 및 이들의 임의의 모든 등가물의 전체 폭이 주어지는 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

Claims (20)

  1. 하기 구성성분을 포함하는 경화성 조성물:
    (i) 가수분해되지 않은 제1 알콕시실란;
    (ii) 5 내지 45% 가수분해된 제2 알콕시실란;
    및
    (iii) 에틸렌계 불포화 단량체.
  2. 제1항에 있어서, 구성성분 (i) 및 구성성분 (ii)은 별도로 제조되고 첨가되는, 경화성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구성성분 (ii)은 적어도 30%의 단량체성 알콕시실란을 포함하는, 경화성 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 알콕시실란 및 상기 제2 알콕시실란은 동일하거나 상이한, 경화성 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 알콕시실란 및 상기 제2 알콕시실란은 각각 독립적으로 하기 구조식 (I)를 갖는, 경화성 조성물:
    (I) RxSi(OR')4-x
    식 중에서:
    x는 0, 1, 2, 또는 3이고;
    각각의 R은 C1 내지 C6 알킬, 비닐, 알콕시알킬, 아릴, 아릴옥시알킬, γ-글리시독시 알킬, 또는 γ-(메트)아크릴옥시 알킬로부터 독립적으로 선택된 유기 라디칼이고; 그리고
    각각의 R'은 독립적으로 C1 내지 C4 알킬기인, 경화성 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열 개시제, 광개시제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 자유-라디칼 개시제를 추가로 포함하는, 경화성 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 자유-라디칼 개시제는 광개시제인, 경화성 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    구성성분 (i)은 상기 경화성 조성물에 5 내지 90 중량% 범위의 양으로 존재하고;
    구성성분 (ii)은 상기 경화성 조성물에 5 내지 90 중량% 범위의 양으로 존재하고; 그리고
    구성성분 (iii)은 상기 경화성 조성물에 1 내지 50 중량% 범위의 양으로 존재하고,
    여기서 중량 백분율은 구성성분 (i), (ii), 및 (iii)의 총 중량을 기준으로 하는, 경화성 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 구성성분 (i)의 상기 제1 알콕시실란 (i) 및 구성성분 (ii)의 상기 제2 알콕시실란 각각은 메틸 트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 아크릴옥시실란, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 경화성 조성물.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, R은 γ-글리시독시 알킬이고, 상기 경화성 조성물은 양이온성 개시제를 포함하는 경화제를 추가로 포함하는, 경화성 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 경화제는 VA족 요소의 아릴 오늄 염, VIA족 요소의 염, VIIA족 요소의 염, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 경화성 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 구성성분 (iii)의 상기 에틸렌계 불포화 단량체는 헥산디올 디아크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트, 사이클로헥산 디메탄올 디비닐에테르, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 경화성 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구성성분 (ii)의 제2 알콕시실란은 10 내지 40 % 가수분해된, 경화성 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리글리시딜 에테르를 추가로 포함하는, 경화성 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 경화성 조성물로부터 형성된 코팅물.
  16. 물품으로서,
    (a) 기재; 및
    (b) 상기 기재의 적어도 일부 상의 코팅을 포함하고,
    상기 코팅은 하기 구성성분을 포함하는 경화성 조성물로부터 형성되는, 물품:
    (i) 가수분해되지 않은 제1 알콕시실란;
    (ii) 5 내지 45% 가수분해된 제2 알콕시실란; 및
    (iii) 에틸렌계 불포화 단량체.
  17. 제16항에 있어서, 구성성분 (ii)는 적어도 30% 단량체성 알콕시실란을 포함하는, 물품.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 기재 (a)는 유리, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레아, 폴리우레탄, 폴리(우레아)우레탄, 폴리티오우레탄, 폴리티오(우레아)우레탄, 폴리올(알릴 카보네이트), 및/또는 에피설파이드-유도 수지 재료를 포함하는, 물품.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 창, 디스플레이 요소, 거울, 렌즈, 능동 및 수동 액정 셀, 바이저, 및 고글로 이루어진 군으로부터 선택된 광학 물품인, 물품.
  20. 제19항에 있어서, 상기 광학 물품은 렌즈인, 물품.
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