|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Жидкая фотоотверждаемая композиция, содержащая от 25 до 65 вес.% относительно общего веса композиции смеси полифункциональных акриловых мономеров, при этом указанная смесь состоит из (a) по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и (b) по меньшей мере одного мономера, содержащего две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, от 25 до 70 вес.% относительно общего веса композиции по меньшей мере одного органического растворителя, от 8,0 до 20,0 вес.% относительно общего содержания твердых веществ композиции по меньшей мере одного минерального электропроводного коллоида, выбранного из группы, состоящей из Sb 2 O 5 и SnO 2 , от 0,5 до 5 вес.% относительно общего веса акриловых функциональных мономеров (а) и (b) по меньшей мере одного фотоинициатора радикальной полимеризации, при этом фотоотверждаемая композиция не содержит какой-либо мономер с функциональной эпоксигруппой. 2. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, дополнительно содержащая от 0,05 до 0,50 вес.% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества. 3. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что органический растворитель выбран из группы, состоящей из метанола, этанола, пропанола, бутанола, гликолей и простых моноэфиров гликолей. 4. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что весовое соотношение мономера или мономеров, содержащих по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и мономера или мономеров, содержащих две, три или четыре (мет)акриловые группы, находится в диапазоне от 20/80 до 80/20. 5. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что мономер (а), содержащий по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, выбран из группы, состоящей из дипентаэритритгексаакрилата, полиэфиргексаакрилата, сорбитгексаакрилата и модифицированного жирными кислотами полиэфиргексаакрилата. 6. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один мономер (b), содержащий две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, выбран из группы, состоящей из пентаэритриттриакрилата, пентаэритриттетраакрилата, тетраэтиленгликольдиакрилата, диэтиленгликольдиакрилата, триэтиленгликольдиакрилата, 1,6-гександиолди(мет)акрилата, трипропиленгликольдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, этиленгликольдиметакрилата, триметилолэтантриакрилата, триметилолметантриакрилата, триметилолпропантриакрилата, триметилолпропантриметакрилата, 1,2,4-бутантриолтриметакрилата, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианураттриакрилата, дитриметолпропантетраакрилата, этоксилированного пентаэритриттетраакрилата, трифенилолметантриакрилата, трисфенолтриакрилата, тетрафенилолэтантриакрилата, 1,2,6-гексантриолтриакрилата, глицеринтриакрилата, диглицеринтриакрилата, глицеринэтоксилаттриакрилата, этиленгликольдиакрилата, 1,4-бутандиолдиакрилата, 1,4-бутандиолдиметакрилата, неопентилгликольдиакрилата, циклогександиметанолдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, полипропиленгликольдиакрилата. 7. Способ получения жидкой фотоотверждаемой композиции по п.1, который включает диспергирование требуемого количества электропроводного коллоида в органическом растворителе, постепенное добавление при перемешивании требуемого количества смеси полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) или отдельно каждого из полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) к полученной коллоидной органической дисперсии, затем добавление требуемого количества фотоинициатора радикальной полимеризации к полученной композиции и перемешивание полученной фотоотверждаемой композиции до однородности. 8. Способ получения отверждённого износостойкого акрилового твёрдого покрытия на органической подложке, который включает нанесение жидкой УФ-отверждаемой композиции по п.1 на оптическую подложку, облучение покрытой подложки УФ-светом с получением отверждённого акрилового антистатического твёрдого покрытия. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что жидкую фотоотверждаемую композицию наносят на органическую подложку центрифугированием. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что органическую подложку выбирают из термопластического поликарбоната или полимера аллилдигликолькарбоната. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что фотоотверждаемую композицию наносят с толщиной сухого покрытия от 1,5 до 7 мкм.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Жидкая фотоотверждаемая композиция, содержащая от 25 до 65 вес.% относительно общего веса композиции смеси полифункциональных акриловых мономеров, при этом указанная смесь состоит из (a) по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и (b) по меньшей мере одного мономера, содержащего две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, от 25 до 70 вес.% относительно общего веса композиции по меньшей мере одного органического растворителя, от 8,0 до 20,0 вес.% относительно общего содержания твердых веществ композиции по меньшей мере одного минерального электропроводного коллоида, выбранного из группы, состоящей из Sb 2 O 5 и SnO 2 , от 0,5 до 5 вес.% относительно общего веса акриловых функциональных мономеров (а) и (b) по меньшей мере одного фотоинициатора радикальной полимеризации, при этом фотоотверждаемая композиция не содержит какой-либо мономер с функциональной эпоксигруппой. 2. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, дополнительно содержащая от 0,05 до 0,50 вес.% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества. 3. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что органический растворитель выбран из группы, состоящей из метанола, этанола, пропанола, бутанола, гликолей и простых моноэфиров гликолей. 4. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что весовое соотношение мономера или мономеров, содержащих по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и мономера или мономеров, содержащих две, три или четыре (мет)акриловые группы, находится в диапазоне от 20/80 до 80/20. 5. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что мономер (а), содержащий по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, выбран из группы, состоящей из дипентаэритритгексаакрилата, полиэфиргексаакрилата, сорбитгексаакрилата и модифицированного жирными кислотами полиэфиргексаакрилата. 6. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один мономер (b), содержащий две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, выбран из группы, состоящей из пентаэритриттриакрилата, пентаэритриттетраакрилата, тетраэтиленгликольдиакрилата, диэтиленгликольдиакрилата, триэтиленгликольдиакрилата, 1,6-гександиолди(мет)акрилата, трипропиленгликольдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, этиленгликольдиметакрилата, триметилолэтантриакрилата, триметилолметантриакрилата, триметилолпропантриакрилата, триметилолпропантриметакрилата, 1,2,4-бутантриолтриметакрилата, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианураттриакрилата, дитриметолпропантетраакрилата, этоксилированного пентаэритриттетраакрилата, трифенилолметантриакрилата, трисфенолтриакрилата, тетрафенилолэтантриакрилата, 1,2,6-гексантриолтриакрилата, глицеринтриакрилата, диглицеринтриакрилата, глицеринэтоксилаттриакрилата, этиленгликольдиакрилата, 1,4-бутандиолдиакрилата, 1,4-бутандиолдиметакрилата, неопентилгликольдиакрилата, циклогександиметанолдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, полипропиленгликольдиакрилата. 7. Способ получения жидкой фотоотверждаемой композиции по п.1, который включает диспергирование требуемого количества электропроводного коллоида в органическом растворителе, постепенное добавление при перемешивании требуемого количества смеси полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) или отдельно каждого из полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) к полученной коллоидной органической дисперсии, затем добавление требуемого количества фотоинициатора радикальной полимеризации к полученной композиции и перемешивание полученной фотоотверждаемой композиции до однородности. 8. Способ получения отверждённого износостойкого акрилового твёрдого покрытия на органической подложке, который включает нанесение жидкой УФ-отверждаемой композиции по п.1 на оптическую подложку, облучение покрытой подложки УФ-светом с получением отверждённого акрилового антистатического твёрдого покрытия. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что жидкую фотоотверждаемую композицию наносят на органическую подложку центрифугированием. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что органическую подложку выбирают из термопластического поликарбоната или полимера аллилдигликолькарбоната. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что фотоотверждаемую композицию наносят с толщиной сухого покрытия от 1,5 до 7 мкм.
Евразийское 023845 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2016.07.29
(21) Номер заявки 201301047
(22) Дата подачи заявки 2011.03.18
(51) Int. Cl. C08K3/00 (2006.01)
(54) ФОТООТВЕРЖДАЕМАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ
ПОЛУЧЕНИЯ АНТИСТАТИЧЕСКИХ УФ-ОТВЕРЖДАЕМЫХ ТВЁРДЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЯХ
(43) 2014.01.30
(86) PCT/US2011/028964
(87) WO 2012/128740 2012.09.27
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ЭССИЛОР ЭНТЕРНАСЬОНАЛЬ (КОМПАНИ ЖЕНЕРАЛЬ Д'ОПТИК) (FR)
(72) Изобретатель:
Валери Робер (US)
(74) Представитель:
Воробьева Е.В. (RU)
(56) US-A1-2010296049 US-A1-2009186229 WO-A1-2008052563 US-A1-2008023138 WO-A2-2005102675 WO-A1-2005098478 WO-A1-0121375 WO-A1-9918155
(57) Изобретение представлено жидкой фотоотверждаемой композицией, содержащей от 25 до 65 вес.% относительно общего веса композиции, смеси полифункциональных акриловых мономеров, указанная смесь состоит из (a) по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и (b) по меньшей мере одного мономера, содержащего две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, предпочтительно две или три акриловые функциональные группы, от 25 до 70 вес.%, относительно общего веса композиции по меньшей мере одного органического растворителя, от 8,0 до 20,0 вес.%, предпочтительно от 8,5 до 12 вес.% относительно общего содержания твердых веществ композиции по меньшей мере одного минерального электропроводного коллоида, от 0,5 до 5 вес.%, предпочтительно от 1,0 до 4,0 вес.% относительно общего веса акриловых функциональных мономеров (а) и (b) по меньшей мере одного фотоинициатора радикальной полимеризации, при этом указанная фотоотверждаемая композиция не содержит какой-либо мономер с функциональной эпоксигруппой. Данное изобретение также представлено способом получения такой композиции и способом получения антистатических твёрдых покрытий на оптических изделиях с применением такой композиции.
Изобретение относится к способу получения антистатических фотоотверждённых твёрдых покрытий на оптических изделиях с помощью раствора фотоотверждаемого мономера на основе комбинации акриловых мономеров, включающих по меньшей мере один гексаакрилат, а также к жидкой фотоотвер-ждаемой композиции для осуществления указанного способа.
Накопление статического заряда на пластиковых элементах, в частности на пластиковых глазных линзах, покрытых износостойкими покрытиями, притягивает пыль и является неприемлемым во многих применениях. В случае очковой оптики эти частицы пыли вызывают рассеяние света или мутность, которые могут сильно ограничить остроту зрения носящего и требуют частого протирания.
Антистатические характеристики прозрачных покрытий на оптических изделиях могут быть достигнуты, например, нанесением на подложку вначале прозрачного электропроводного покрытия и затем износоустойчивого твёрдого покрытия или введением тонкого электропроводного слоя в пакет функциональных покрытий на поверхности оптического изделия, как описано в патенте США 2008/0023138.
В европейском патенте 0834092 и патенте США 6852406 описываются антистатические оптические изделия, имеющие минеральное антиотражательное покрытие, включающее прозрачный антистатический слой на основе электропроводных оксидов, нанесённых вакуумным испарением.
Обеспечение отдельного электропроводного слоя на поверхности оптического изделия, однако, всегда требует дополнительного производственного этапа. Такой дополнительный этап покрытия стал бы излишним, если бы одно из функциональных покрытий, обычно присутствующих на оптических изделиях, могло быть сделано достаточно электропроводным для эффективного рассеяния электростатических зарядов.
Целью настоящего изобретения является обеспечение оптического изделия с износоустойчивым твёрдым покрытием, имеющим антистатические характеристики, обусловленные не нижележащим отдельным электропроводным слоем, а присутствием электропроводных компонентов в самом твёрдом покрытии. Заявители, в частности, нацеливались на обеспечение антистатических прозрачных твёрдых покрытий, которые можно легко наносить центрифугированием и отверждать УФ-излучением.
При попытке ввести коллоиды электропроводных оксидов металлов в жидкие акриловые и эпоксидные фотоотверждаемые мономерные системы заявители обнаружили, что коллоиды образовывали нежелательные агломераты при введении в раствор мономера, при этом указанная агломерация приводила к твёрдому покрытию с неприемлемой мутностью.
Заявитель обнаружил, что однородные растворы акрилового мономера, содержащие коллоиды оксидов металлов, могли быть получены, только если ингредиенты смешивались в определённом порядке: коллоиды вначале должны быть диспергированы в достаточном количестве органического растворителя, а затем акриловые мономеры следует медленно добавлять по одному к коллоидной дисперсии.
Заявители также обнаружили, что даже при получении композиции покрытия вышеописанным способом коллоиды оксидов металлов иногда образуют агломераты или осаждаются, и что это происходит вследствие присутствия солей триарилсульфония, катионных фотоинициаторов, используемых для фотополимеризации эпоксидных мономеров. Поэтому они решили разработать растворы (мет)акрилового покрытия на основе только радикально полимеризуемых мономеров, т.е. не содержащих каких-либо эпоксидных мономеров.
Наконец, заявитель обнаружил, что неожиданно показалось необходимым использование действенного количества по меньшей мере одного гексаакрилатного мономера не только для придания хороших механических свойств конечному покрытию, но и для сохранения хороших антистатических характеристик полученных покрытий и оптических изделий с течением времени.
Следовательно, настоящее изобретение представлено жидкой фотоотверждаемой композицией, содержащей
от 25 до 65 вес. %, предпочтительно от 35 до 60 вес. %, относительно общего веса композиции, смеси полифункциональных акриловых мономеров, при этом указанная смесь состоит из
(a) по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и
(b) по меньшей мере одного мономера, содержащего две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, предпочтительно две или три акриловые функциональные группы,
от 25 до 70 вес.%, предпочтительно от 55 до 60 вес.%, относительно общего веса композиции по меньшей мере одного органического растворителя,
от 8,0 до 20,0 вес. %, предпочтительно от 8,5 до 12 вес.%, относительно общего содержания твердых веществ композиции, по меньшей мере одного минерального электропроводного коллоида,
от 0,5 до 5 вес.%, предпочтительно от 1,0 до 4,0 вес.%, относительно общего веса акриловых функциональных мономеров (а) и (b) по меньшей мере одного фотоинициатора радикальной полимеризации, при этом указанная фотоотверждаемая композиция не содержит какой-либо мономер с функциональной эпоксигруппой.
Настоящее изобретение также представлено способом получения вышеупомянутой жидкой композиции. Указанный способ включает следующие последовательные стадии:
диспергирование требуемого количества электропроводного коллоида в органическом растворите
ле,
постепенное добавление при перемешивании требуемого количества смеси полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) или отдельно каждого из полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) к полученной коллоидной органической дисперсии, затем
добавление требуемого количества фотоинициатора радикальной полимеризации к полученной композиции и
перемешивание полученной фотоотверждаемой композиции до однородности.
Антистатическую характеристику материала можно оценить измерением "времени спада" согласно ISTM 02-066. Время спада представляет собой время достижения 36,7% от начального максимального напряжения, остающегося после коронного разряда. Обычно считается, что время спада менее чем одна секунда является хорошим, а время спада менее чем 0,25 с является очень хорошим.
Авторы настоящего изобретения измерили антистатическую характеристику твёрдых покрытий, содержащих увеличивающиеся количества солей Sn2O5, и обнаружили, что существует минимальная пороговая концентрация, составляющая приблизительно 8,0 вес.%, ниже которой время спада конечных отверждённых твёрдых покрытий резко возрастает, т.е. антистатические характеристики нежелательным образом снижаются.
Электропроводный коллоид, применяемый в настоящем изобретении, предпочтительно выбран из группы, состоящей из Sb2O5 и SnO2, и предпочтительно представляет собой Sb2O5. Как будет показано в примерах ниже, минимальное количество Sb2O5, требуемое для получения удовлетворительных антистатических свойств, обычно ниже, чем соответствующее количество других оксидов металлов.
Пригодный продукт, который может применяться так же, как коллоиды Sb2O5 в способе и композиции по настоящему изобретению, предлагает компания JGC под названием ELCOM(r) NE 1002 SBV (19 вес. % дисперсия коллоидного оксида кремния и Sb2O5 в метаноле). Коллоидный SnO2 может быть получен, например, под названием ELCOM(r) NE 1003 PTV (15-25 вес.% дисперсия от JGC) или под названием CELNAX(r) CX-S204IP (от Nissan Chemical).
Как пояснялось выше, коллоид оксида металла не может быть введен смешиванием его непосредственно с акриловыми мономерами, а сначала должен быть диспергирован в органическом растворителе и разбавлен им. Предпочтительные растворители могут быть выбраны из низших спиртов, гликолей и их простых моноэфиров, которые обычно способны смешиваться с акриловыми мономерами для полимеризации.
Примерами предпочтительных органических растворителей являются метанол, этанол, пропанол, бутанол, гликоли и простые моноэфиры гликолей. Наиболее предпочтительным растворителем является 1-пропанол.
Органический растворитель предпочтительно добавляют в таком количестве, чтобы концентрация электропроводного оксида металла в дисперсии перед добавлением других компонентов (мономеров, фотоинициаторов, поверхностно-активного вещества) составляла 8-15 вес.%.
Потом к дисперсии коллоида медленно добавляют (мет)акриловые мономеры при перемешивании. Различные мономеры можно добавлять одновременно, но предпочтительно добавлять по одному.
По меньшей мере один мономер (а), содержащий по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, предпочтительно выбран из группы, состоящей из дипентаэритритгексаакрилата, полиэфир-гексаакрилата, сорбитгексаакрилата и модифицированного жирными кислотами полиэфиргексаакрилата, и наиболее предпочтительно представляет собой дипентаэритритгексаакрилат.
По меньшей мере один мономер (b), содержащий две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, выбран из группы, состоящей из пентаэритриттриакрилата, пентаэритриттетраакрилата, тетраэтиленгликольдиакрилата, диэтиленгликольдиакрилата, триэтиленгликольдиакрилата, 1,6-гексан-диолди(мет)акрилата, трипропиленгликольдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, этиленгликоль-диметакрилата, триметилолэтантриакрилата, триметилолметантриакрилата, триметилолпропантриакри-лата, триметилолпропантриметакрилата, 1,2,4-бутантриолтриметакрилата, трис(2-гидроксиэтил)изоциа-нуратгриакрилата, дитриметололпропантетраакрилата, этоксилированного пентаэритриттетраакрилата, трифенилолметантриакрилата, трисфенолтриакрилата, тетрафенилолэтантриакрилата, 1,2,6-гексантриол-триакрилата, глицеринтриакрилата, диглицеринтриакрилата, глицеринэтоксилаттриакрилата, этиленгли-кольдиакрилата, 1,4-бутандиолдиакрилата, 1,4-бутандиолдиметакрилата, неопентилгликольдиакрилата, циклогександиметанолдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата и полипропиленгликольдиакрилата.
Наиболее предпочтительные мономеры (b) выбраны из группы, состоящей из диэтиленгликольди-акрилата, триэтиленгликольдиакрилата, тетраэтиленгликольдиакрилата и пентаэритриттриакрилата.
Весовое соотношение мономера или мономеров (а), содержащих по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и мономера или мономеров (b), содержащих две, три или четыре (мет)акриловые группы, составляет в диапазоне от 20/80 до 80/20, предпочтительно от 30/70 до 70/30 и более предпочтительно от 40/60 до 60/40.
Фотоинициатор добавляют к композиции только в самом конце, после того как всё количество мономеров однородно смешано с коллоидом электропроводного оксида металла. Само собой разумеется,
что композицию по настоящему изобретению следует готовить в ёмкости, непроницаемой для УФ-излучения, чтобы предотвратить преждевременную полимеризацию. Фотополимеризуемые композиции, содержащие акриловые мономеры, растворитель, антистатический коллоид и фотоинициаторы, можно хранить при комнатной температуре на протяжении по меньшей мере пяти месяцев при условии, что они защищены от УФ-излучений.
Фотоинициатор добавляют предпочтительно в количестве от 1 до 5 вес.%, более предпочтительно от 1,5 до 4,5 вес.% относительно общего количества (мет)акрилатных мономеров. Фотоинициаторы сво-боднорадикальной полимеризации могут быть выбраны, например, из галогеналкилированных ароматических кетонов, таких как хлорметилбензофеноны; некоторых бензоиновых простых эфиров, таких как этилбензоиновый эфир и изопропилбензоиновый эфир; диалкоксиацетофенонов, таких как диэтоксиаце-тофенон и а,а-диметокси-а-фенилацетофенон; гидроксикетонов, таких как (1-[4-(2-гидроксиэтокси)-фенил]-2-гидрокси-2-метил-1-пропан-1-он) (Irgacure(r) 2959 от США), 1-гидроксициклогексил-фенилкетон (Irgacure(r) 184 от США) и 2-гидрокси-2-метил-1-фенилпропан-1-он (такой как Darocur(r) 1173, предлагаемый США); альфа-аминокетонов, в частности, содержащих бензоильный фрагмент, иначе называемых альфа-аминоацетофенонами, например, 2-метил-1-[4-фенил]-2-морфолинопропан-1-она (Irgacure(r) 907 от США), (2-бензил-2-диметиламино-1-(4-морфолинофенил)бутан-1-она (Irgacure(r) 369 от США); оксидов и сульфидов моноацил- и бисацилфосфина, таких как фенилбис(2,4,6-триметилбензоил) фосфиноксид (Irgacure(r) 819, предлагаемый США); триацилфосфиноксидов и их смесей.
УФ-полимеризуемые композиции по настоящему изобретению могут необязательно и предпочтительно содержать небольшие количества, предпочтительно от 0,05 до 0,50 вес.%, более предпочтительно от 0,05 до 0,3 вес.% и наиболее предпочтительно от 0,1 до 0,20 вес.% по меньшей мере одного поверхностно-активного соединения. Поверхностно-активное вещество является важным для хорошего смачивания подложки, что приводит к удовлетворительным косметическим качествам конечного твёрдого покрытия. Указанное поверхностно-активное вещество может включать, например, модифицированные поли(алкиленгликолем) полидиметилсилоксаны, или полигептаметилсилоксаны, или модифицированные фторуглеродом полисилоксаны. Термоотверждаемые композиции предпочтительно содержат от 0,05% до 0,3% модифицированного фторуглеродом полисилоксана, такого как коммерческий продукт EFKA(r) 3034, предлагаемый Ciba Specialty Chemicals.
Коллоидный диоксид кремния можно добавлять к практически безводной композиции покрытия в количестве до 50 вес.% относительно общего сухого вещества композиции. Добавление коллоидного диоксида кремния приводит к повышенному сопротивлению абразивному износу по Байеру.
Настоящее изобретение далее представлено способом получения отверждённого антистатического и износостойкого акрилового твёрдого покрытия на органической подложке путем нанесения покрытия по настоящему изобретению. Указанный способ включает нанесение вышеупомянутой жидкой фотоот-верждаемой композиции на оптическую подложку и последующее облучение покрытой подложки УФ-светом с получением отверждённого акрилового антистатического твёрдого покрытия.
Раствор покрытия предпочтительно наносят центрифугированием на любую пригодную оптическую подложку. Выбор оптической подложки не является критичным для настоящего изобретения. Однако, для применений в очковой оптике органические стёкла предпочтительны по сравнению с минеральными стёклами по причинам, хорошо известным специалисту в данной области. Предпочтительные органические стёкла изготавливают из аллилдигликолькарбонатных полимеров или термопластических поликарбонатов.
Раствор покрытия наносят на оптическую подложку с толщиной сухого покрытия 1-10 мкм, предпочтительно 1,5-7 мкм и ещё более предпочтительно 2,5-6 мкм.
После нанесения и необязательно сушки полученную оптическую подложку, покрытую раствором для покрытия, подвергают облучению УФ-светом. Этап отверждения включает облучение нанесенного слоя дозой УФ-излучения, варьирующей от 0,150 до 1,20 Дж/см2 в диапазоне УФ-С (290 нм - 100 нм). Периоды времени облучения варьируют от приблизительно 1 до 10 с. Естественно, возможно достичь того же диапазона дозы, используя лампу меньшей интенсивности более длительное время.
Способ по настоящему изобретению далее дополнительно иллюстрирован посредством нескольких примеров, демонстрирующих хорошие антистатические свойства твёрдых покрытий, содержащих коллоиды либо Sb2O5, либо SnO2, а также критичность присутствия по меньшей мере одного гексаакрилат-ного мономера.
Примеры
Примеры 1-4.
Введение коллоидного Sb2O5 в нанесенные центрифугированием УФ-отверждённые твёрдые покрытия по настоящему изобретению.
Органический растворитель (1-пропанол) вводят во флакон из желтого стекла и в нём диспергируют коллоидный Sb2O5 в метаноле (Elcom(r) NE 1002 SBV) при слабом перемешивании. Затем очень медленно и по одному добавляют акриловые мономеры при перемешивании. Затем добавляют два фотоинициатора свободнорадикальной полимеризации (DAROCUR(r) 1173 и IRGACURE(r) 819) и полученный
раствор перемешивают при комнатной температуре до однородности. Наконец, к жидкой чистой композиции добавляют при перемешивании поверхностно-активное вещество (EFKA(r) 3034).
Жидкие композиции наносили центрифугированием на выпуклую сторону непокрытых полированных линз CR 39 и на вогнутую сторону шлифованных полуполированных монофокальных линз из термопластического поликарбоната с помощью центрифуги Headway(r) и отверждали с помощью УФ ленточного транспортёра Fusion Systems(r) при условиях, приведенных ниже.
Условия нанесения покрытия центрифугированием:
скорость вращения при нанесении: 800 об/мин в течение 10 с,
скорость вращения при распределении: 1200 об/мин в течение 8 с.
Условия отверждения:
дозировка УФ:
УФ-А: 1,926 Дж/см2, УФ-В: 1,513 Дж/см2, УФ-С: 0,327 Дж/см2, УФ-V: 1,074 Дж/см2, мощность УФ: УФ-А: 1,121 Вт/см2, УФ-В: 0,850 Вт/см2, УФ-С: 0,180 Вт/см2, УФ-V: 0,602 Вт/см2. Время спада было измерено согласно ISTM 02-066.
Состав и антистатические характеристики четырёх антистатических покрытий по настоящему изобретению приведены в табл. 1.
Таблица 1. Антистатические характеристики антистатических твёрдых покрытий,
содержащих коллоиды Sb205
Все композиции, содержащие 24,37 вес.% Elcom(r) NE 1002 SBV, приводили к конечным отвер-ждённым твёрдым покрытиям, содержащим 8,43 вес.% Sb2O5. Приведенные выше результаты показывают, что время спада всех примеров по настоящему изобретению, содержащих 8,43% Sb2O5 и как гескаак-рилат, так и диакриловый мономер (примеры 1, 3, и 4) или триакриловый мономер (пример 2), имели очень хорошие антистатические характеристики со временем спада ниже чем 250 мс, и на термопластическом поликарбонате (PC), и на линзах CR(r)39.
Все образцы имели значения коэффициента пропускания по меньшей мере 90% и значения мутности (измеритель Haze Guard XL-211 plus посредством стандартного способа ASTM D 1003-00) ниже чем 0,2. Их адгезия к обоим типам подложек была удовлетворительной.
Примеры 5-7.
Введение коллоидного SnO2 в нанесенные центрифугированием УФ-отвержденные твёрдые покрытия по настоящему изобретению.
Твёрдые покрытия, содержащие 10,48 вес.% коллоидов SnO2, были получены согласно процедуре, описанной для примеров 1-4, за исключением того, что ELCOM(r) NE 1002 SBV был заменен на CEL-NAX(r) CX-S204IP (Nissan Chemical) в дисперсии коллоидного SnO2 в изопропаноле.
Состав и антистатические характеристики трёх антистатических покрытий по настоящему изобретению приведены в табл. 2.
Таблица 2. Антистатические характеристики антистатических твёрдых покрытий, содержащих коллоиды SnO2
Толщина всех трёх покрытий составляла 5-6 мкм. Все покрытые линзы имели хорошие значения мутности (менее чем 0,2) и значения коэффициента пропускания по меньшей мере 90%.
Эти примеры показывают, что SnO2 также можно применять в качестве эффективного антистатического средства в прозрачных акриловых УФ-отверждённых твёрдых покрытиях. Полученные антистатические характеристики (время спада < 0,25 с) являются превосходными и лишь незначительно уступают характеристикам эквивалентных композиций, содержащих Sb2O5 (см. примеры 1-4).
Контрольные твёрдые покрытия, полученные таким же образом, как описано в примерах 1-7, но не содержащие какой-либо антистатический электропроводный коллоид, характеризуются временем спада более чем 100 с (результаты не показаны).
Примеры 8 и 9 и сравнительные примеры 1 и 2.
Критичность присутствия по меньшей мере одного гексаакрилатного мономера для сохранения антистатической характеристики с течением времени.
Твёрдые покрытия примеров 8 и 9 согласно настоящему изобретению получены, как описано в примерах 1-7. Сравнительные примеры 1 и 2 полностью идентичны примерам 8 и 9 за исключением того, что дипентаэритритгексаакрилат заменен смесью пентаэритриттриакрилата и пентаэритриттетраакрилата
(PETIA(r)).
Время спада всех четырёх образцов было измерено согласно ISTM 02-066, и линзы затем подвергли ускоренному старению, осуществлённому в камере старения устройства Q PANEL, модель QUV.
На первом этапе (а) линзу, предназначенную для подвергания ускоренному старению, помещают на два часа в камеру при 45°C с насыщенной водой атмосферой (конденсация воды на поверхности линзы).
Конденсацию воды затем прекращают и на втором этапе (b) линзу подвергают УФ-облучению (0,75 Вт/м2/нм) в течение двух часов при 45°C.
По окончании второго этапа линзу снова подвергают этапу (а) и затем этапу (b). Это чередование выполняют при общей длительности 80 ч (20x2x2 ч).
После 80 ч ускоренного старения четыре образца снова испытали на их антистатические характеристики. Результаты показаны ниже в табл. 3.
Таблица 3. Антистатические характеристики антистатических твёрдых покрытий до и после ускоренного старения
Пример 8
Пример 9
Сравп. Пр 1
Сравн. Пр 2
% по весу
% по весу
% по весу
% по весу
Elcom NE 1002 SBV (антистатический коллоид)
24,21
24,21
24^1
24,21
Дипентаэритритгексаакрилат (гексаакрилат)
24,21
24^21
Смесь пентаэритритгриакрилата и пеетазритриттетраакрилата (РЕПА(r))
24,21
24,21
Диэтиленгликольдиакрилат (диакриловый мономер)
...
24,21
24,21
Триэтиленгликольдиакрилат (диакриловый мономер)
24,21
24,21
Пропанол (растворитель)
24,21
24,21
24,21
24,21
2-Гидрокси-2-метил-] -фенил-1 -пропанон (DAROCUR 1173 от Ciba)
1,83
1,83
1,83
1,83
Бис(2,4,6-триметил6ензо1ш)-фенилфосфнноксид (IRGACURE 819 от Ciba)
0,61
0,61
0,61
0,61
EFKA* 3034 (смачивающее средство)
0,09
0,09
0,09
0,09
Антистатическая характеристика
Время спада (сек.) до QUV
0,038"
0,042**
0,031**
0,025**
Время спада (сек.) после 80 ч QUV
0,082**
0,105**
0^77**
0342**
** на CR39
Эти результаты показывают, что если гексаакрилатный мономер заменен эквивалентным количеством смеси триакрилатного и тетраакрилатного мономеров, то превосходные антистатические характеристики, наблюдаемые сразу после отверждения покрытий, значительно изменяются после испытания на старение.
Сравнительные примеры 3-7.
Критичность присутствия по меньшей мере одного гексаакрилатного мономера для получения превосходных антистатических характеристик.
Сравнительные примеры 3-7 были получены, как описано для примеров 5-7, за исключением того, что композиция покрытия не содержит какой-либо гескаакрилатный мономер, а только смесь дифунк-циональных, трифункциональных и/или тетрафункциональных акриловых мономеров.
Состав и антистатические характеристики пяти сравнительных антистатических покрытий приведены ниже в табл. 4.
Таблица 4. Антистатические характеристики антистатических сравнительных твёрдых покрытий, содер-
жащих коллоиды SnQ2
Срави. Пр. 3
Сравн. Пр, 4
Сравн. Пр, 5
Сравн, Пр. б
Сравн. Пр. 7
% по весу
% по весу
% по весу
% по весу
% по весу
CELNAX CX-S204LP (коллоид SnO,)
29,2
29,2
21,7
21,7
21,7
Днлентаэрнтрит
гексаакрилат
(гексаакрилат)
Пентаэритриттриакрилат
24,3
21,7
Смесь
пентаэритриттриаЕфилата и пентюритриттетраакрилата (РЕТТА*)
24,3
21,7
21,7
21,7
Диэтиленгликольдиакрилат (диакриловый мономер)
21,7
Триэтиленгликольдиакрилат (диакриловый мономер)
24,3
24,3
21,7
Пропанол (растворитель)
19,4
19,4
21,7
21,7
21,7
Диацетоновый спирт (растворитель)
10,86
10,86
10,86
2-Гидрокси-2-метил-1 -фенил-1 -пропанон (DAROCUR* 1173 от Ciba)
2,09
2,09
1,63
1,63
1,63
Бис(2,4,6-
триметилбензоил)фенилфос финоксид (IRGACURE8 819 от Ciba)
0,7
0,7
0,54
0,54
0,54
EFKA*13034 (смачивающее средство)
0,09
0,09
0,08
0,08
0,08
Антистатическая характеристика
Время спада
*озз/о^о
*1,74/0,87
*0,18/0,72
¦0,16/0,60
*0,21/0,59
* на CR39/ra РС
Приведенные выше результаты показывают, что антистатические характеристики твёрдых покрытий, полученных из композиций, не содержащих какой-либо гескаакрилатный мономер, намного менее удовлетворительные, чем характеристики примеров 5-7 настоящего изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Жидкая фотоотверждаемая композиция, содержащая
от 25 до 65 вес.% относительно общего веса композиции смеси полифункциональных акриловых мономеров, при этом указанная смесь состоит из
(a) по меньшей мере одного мономера, содержащего по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и
(b) по меньшей мере одного мономера, содержащего две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы,
от 25 до 70 вес.% относительно общего веса композиции по меньшей мере одного органического растворителя,
от 8,0 до 20,0 вес.% относительно общего содержания твердых веществ композиции по меньшей мере одного минерального электропроводного коллоида, выбранного из группы, состоящей из Sb2O5 и
SnO2,
от 0,5 до 5 вес.% относительно общего веса акриловых функциональных мономеров (а) и (b) по меньшей мере одного фотоинициатора радикальной полимеризации, при этом фотоотверждаемая композиция не содержит какой-либо мономер с функциональной эпоксигруппой.
2. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, дополнительно содержащая от 0,05 до 0,50 вес.% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества.
3. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что органический растворитель выбран из группы, состоящей из метанола, этанола, пропанола, бутанола, гликолей и простых моно-эфиров гликолей.
4. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что весовое соотношение мономера или мономеров, содержащих по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, и мономера или мономеров, содержащих две, три или четыре (мет)акриловые группы, находится в диапазоне
от 20/80 до 80/20.
5. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что мономер (а), содержащий по меньшей мере шесть акриловых функциональных групп, выбран из группы, состоящей из дипента-эритритгексаакрилата, полиэфиргексаакрилата, сорбитгексаакрилата и модифицированного жирными кислотами полиэфиргексаакрилата.
6. Жидкая фотоотверждаемая композиция по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один мономер (b), содержащий две, три или четыре (мет)акриловые функциональные группы, выбран из группы, состоящей из пентаэритриттриакрилата, пентаэритриттетраакрилата, тетраэтиленгликольдиакрилата, диэтиленгликольдиакрилата, триэтиленгликольдиакрилата, 1,6-гександиолди(мет)акрилата, трипропи-ленгликольдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, этиленгликольдиметакрилата, триметилолэтан-триакрилата, триметилолметантриакрилата, триметилолпропантриакрилата, триметилолпропантриметак-рилата, 1,2,4-бутантриолтриметакрилата, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианураттриакрилата, дитриметол-пропантетраакрилата, этоксилированного пентаэритриттетраакрилата, трифенилолметантриакрилата, трисфенолтриакрилата, тетрафенилолэтантриакрилата, 1,2,6-гексантриолтриакрилата, глицеринтриакри-лата, диглицеринтриакрилата, глицеринэтоксилаттриакрилата, этиленгликольдиакрилата, 1,4-бутандиолдиакрилата, 1,4-бутандиолдиметакрилата, неопентилгликольдиакрилата, циклогександимета-нолдиакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, полипропиленгликольдиакрилата.
7. Способ получения жидкой фотоотверждаемой композиции по п.1, который включает
диспергирование требуемого количества электропроводного коллоида в органическом растворите-
ле,
постепенное добавление при перемешивании требуемого количества смеси полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) или отдельно каждого из полифункциональных акриловых мономеров (а) и (b) к полученной коллоидной органической дисперсии, затем добавление требуемого количества фотоинициатора радикальной полимеризации к полученной композиции и
перемешивание полученной фотоотверждаемой композиции до однородности.
8. Способ получения отверждённого износостойкого акрилового твёрдого покрытия на органической подложке, который включает нанесение жидкой УФ-отверждаемой композиции по п.1 на оптическую подложку, облучение покрытой подложки УФ-светом с получением отверждённого акрилового антистатического твёрдого покрытия.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что жидкую фотоотверждаемую композицию наносят на органическую подложку центрифугированием.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что органическую подложку выбирают из термопластического поликарбоната или полимера аллилдигликолькарбоната.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что фотоотверждаемую композицию наносят с толщиной сухого покрытия от 1,5 до 7 мкм.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
023845
- 1 -
(19)
023845
- 1 -
(19)
023845
- 1 -
(19)
023845
- 4 -
(19)
023845
-7-
|
