專利名稱：用于提供基材上抗磨性涂層的組合物的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領域本發(fā)明關(guān)于涂層組合物，特別但非限于當固化時可提供具有耐磨性增進的大體透明涂層的涂層組合物。一個方面，本發(fā)明關(guān)于一種具有改良穩(wěn)定性的涂層組合物，其中該涂層組合物衍生自水-有機溶劑混合物，混合物含有有效量的環(huán)氧官能硅烷類，四官能硅烷類及多官能化合物如多官能羧酸類，多官能酐類及其混合物。
2.相關(guān)技術(shù)的說明先前技術(shù)充斥著這類組合物，其當施用于基材及固化時，可對基材提供透明耐磨涂層。此種涂層特別可用于聚合物基材，此處高度希望對基材提供耐磨表面，最終目標提供可媲美玻璃的耐磨表面。雖然先前技術(shù)組合物提供具有改良耐磨性的透明涂層組合物，但先前技術(shù)組合物與玻璃比較時常有缺點。如此長久以來希望改良具有改良穩(wěn)定性的組合物，其當施用于基材如聚合物基材及固化時可提供透明高度耐磨的涂層。本發(fā)明針對此種組合物及此種組合物的制造方法及施用于基材的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供具有改良穩(wěn)定性的組合物，其當施用于多種基材及固化時形成具有優(yōu)異耐磨性的涂層。廣義言之，本發(fā)明的涂層組合物包含一種水-有機溶劑混合物，含有基于組合物的總固體，約10至約99.9重量％環(huán)氧官能硅烷與四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物的混合物及基于組合物的總固體，約0.1至約30重量％，選自多官能羧酸類，多官能酐類及其組合的多官能化合物。環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷于水-有機溶劑混合物中存在量的摩爾比為約0.1∶1至約5∶1。本發(fā)明的涂層組合物又包含基于組合物的總固體，約0.1至約50重量％一種或多種硅烷添加劑的水解產(chǎn)物與部分縮合物的混合物，及/或一定量膠體氧化硅或金屬氧化物或其組合，基于組合物的總固體其量相當于約0.1至約50重量％固體。
本發(fā)明的目的是提供具有改良穩(wěn)定性當固化時可形成透明涂層的涂層組合物。本發(fā)明的又一目的是提供穩(wěn)定涂層組合物，其當固化時可形成具有改良耐磨性的透明涂層。
本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點及特點由后文詳細說明連同隨附的權(quán)利要求將顯然易明。發(fā)明詳述本發(fā)明關(guān)于具有改良穩(wěn)定性的涂層組合物，其當施用于多種基材及固化時可形成大體透明耐磨涂層，其當根據(jù)振蕩砂試驗(ASTMF735-81)(容后詳述)的變化法試驗時具有拜耳值至少5。
為試驗經(jīng)涂層基材的耐磨性可使用多種定量試驗方法的任一種，包括塔伯(Taber)試驗(ASTM D-4060)，滾轉(zhuǎn)試驗及振蕩砂試驗(ASTMF735-81)。此外，有多種定性試驗方法可用于測量耐磨性，包括鋼絨試驗及橡皮擦試驗。鋼絨試驗及橡皮擦試驗中，樣品涂層基材于可再現(xiàn)條件(恒定負載，頻率等)下刮擦。然后經(jīng)刮擦的試驗樣本對標準樣本比較及評級。此等試驗方法的半定量應用包括使用儀器如分光光度計或比色計測量經(jīng)涂層基材上的刮擦作為濁度增益。
無論藉拜耳試驗，塔伯試驗，鋼絨試驗，橡皮擦試驗，滾轉(zhuǎn)試驗等測得基材上已固化涂層的耐磨性為固化溫度及固化時間的函數(shù)。通常溫度越高及固化時間越長所得耐磨性測量值愈高。通常選擇固化溫度及固化時間可與基材相容；但偶爾由于加工及/或設備限制使用比最佳固化溫度及固化時間更低的溫度及時間。本領域技術(shù)人員應了解其它變量如涂層厚度及基材性質(zhì)也對耐磨性測量值有影響。一般而言，對各類型基材及各種涂覆組合物存在最佳涂層厚度。最佳固化溫度，固化時間，涂層厚度等易由本領域技術(shù)人員藉實驗決定。
眼科業(yè)界振蕩砂試驗為目前最廣用及廣為人接受的耐磨性測量方法。因原先ASTM的振蕩砂試驗的用途系測試平板聚合物板，故該試驗方法用于眼用透鏡時必須修改。目前并無ASTM接受的標準(或其它工業(yè)方法)可作為適用于眼科透鏡的此種試驗；因此實際上振蕩砂試驗有多種基本變化。
振蕩砂試驗的一種特殊變化中，砂搖架修改成可接受經(jīng)涂層樣本透鏡及未涂層參考透鏡。典型地聚(二乙二醇-碳酸二烯丙基酯)透鏡(后文稱作ADC透鏡)用作參考透鏡。透鏡置于搖架上使磨蝕材料(砂或合成金屬氧化物)床于搖架以固定沖程、頻率及持續(xù)時間來回振蕩時床來回流過透鏡上。
用于決定本發(fā)明的涂層組合物的耐磨性的試驗方法中，市面上出售的砂(賓州班沙倫市福特路1463號CGM公司出售)用作磨蝕材料。本試驗中，877克經(jīng)過篩砂(600毫升容積)載入嵌合有四片透鏡的95/16”×6 3/4”搖架內(nèi)。砂通過5號篩目篩(A.S.T.M.E.-11規(guī)格)過篩及收集于6號篩目篩上。各組四透鏡典型為兩個ADC透鏡及兩個經(jīng)涂層透鏡，接受4英寸沖程(沖程方向疊合搖架的9 5/16”長度)，頻率為每分鐘300沖程共經(jīng)3分鐘。然后再度安置透鏡搖架但旋轉(zhuǎn)180度然后又接受3分鐘試驗。重新安置搖架系用來減少振蕩機制的不穩(wěn)定造成的影響。ADC參考透鏡為西洛(Silor)70毫米平面FSV透鏡(購自弗羅里達州圣彼得堡，美國Essilor公司)。
然后于GardnerXL-835比色計測量透鏡產(chǎn)生的濁度。決定各透鏡的濁度增益作為透鏡的初濁度與試驗后濁度的差。ADC參考透鏡的濁度增益對經(jīng)涂層樣本的透鏡的濁度增益的比報告作為涂層材料的耐磨性。比值大于1指示涂層比較未經(jīng)涂層的ADC參考透鏡可提高更高耐磨性。此種比俗稱拜耳比、數(shù)或值；拜耳值越高則涂層的耐磨性越高。經(jīng)由涂覆本發(fā)明的涂層組合物產(chǎn)生的涂層當使用前述振蕩砂試驗試驗時，涂覆于聚碳酸酯或ADC透鏡者顯示獲得拜耳值超過5。為試驗經(jīng)涂覆樣本，涂覆于ADC透鏡上的樣本于120℃溫度固化3小時時間。涂覆于聚碳酸酯透鏡上的樣本于129℃溫度固化4小時時間。
本領域技術(shù)人員應了解(a)此處敘述涂層系統(tǒng)含有環(huán)氧官能硅烷類，四官能硅烷類，不含環(huán)氧官能基的硅烷添加劑及多官能成分，表示初始硅烷類及形成涂層系統(tǒng)的多官能成分，(b)當環(huán)氧官能硅烷類，四官能硅烷類及不含環(huán)氧官能基的硅烷添加劑與水-溶劑混合物組合時導致部分或完全水解物種，(c)所得部份或完全水解物種將組合形成多官能低聚物硅氧烷物種混合物，(d)低聚物可含有或不含側(cè)羥基部分及側(cè)烷氧基部分，包含硅-氧基體，其含有硅-氧硅氧烷鍵聯(lián)及硅-氧多官能成分鍵聯(lián)，(e)這些為動態(tài)低聚物懸浮液，其進行的結(jié)構(gòu)變化隨多種因素而定，包括溫度，pH，水含量，催化劑濃度等。
本發(fā)明的涂層組合物包含一種水-有機溶劑混合物，含有基于組合物總固體約10至約99.9重量％環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物與部分縮合物的混合物，及基于組合物的總固體約0.1至約30重量％多官能化合物，選自多官能羧酸類，多官能酐類及其組合。本領域技術(shù)人員應了解用于提供環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物與部分縮合物的混合物的環(huán)氧官能硅烷量及四官能硅烷量可有廣泛變化，通常系依據(jù)涂層組合物的期望性質(zhì)、固化涂層組合物形成的涂層以及施用涂層組合物的基材的最終用途而定。但通?？色@得所需結(jié)果，此處環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷以約0.1∶1至約5∶1的摩爾比存在于水-溶劑混合物中。更佳，環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷以約0.1∶1至約3∶1的摩爾比存在于水-溶劑混合物中。
雖然水-有機溶劑混合物存在有水乃形成混合物的硅烷成分的水解產(chǎn)物所需，但真正用量可有廣泛變化。主要需足量水來提供環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物與部分縮合物的大體均質(zhì)涂層混合物，其當施用于物件及固化時可提供大體透明涂層，使用前文所述方法試驗具有拜耳值至少5。本領域技術(shù)人員應了解水量可經(jīng)由實驗決定。
本發(fā)明的涂層組合物的水-有機溶劑混合物的溶劑成分可為任一種可與環(huán)氧官能硅烷、四官能硅烷及多官能成分相容的溶劑或溶劑組合。例如水-有機溶劑混合物的溶劑成分可為醇，醚，二醇或二醇醚，酮，酯，二醇醚乙酸酯及其混合物。適當醇類可以式ROH表示，此處R為含1至約10個碳原子的烷基。可用于本發(fā)明的若干醇范例有甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇，丁醇，異丁醇，仲丁醇，叔丁醇，環(huán)己醇，戊醇，辛醇，癸醇及其混合物。
適當二醇類，醚類，二醇醚類可以式R1-(OR2)x-OR1表示，此處x為0，1，2，3或4，R1為氫或含1至約10個碳原子的烷基及R2為含1至約10個碳原子的亞烷基及其組合。
具有如上定義通式且可用作本發(fā)明的涂層組合物的水-有機溶劑混合物的溶劑成分的二醇類，醚類及二醇醚類范例有二正丁基醚，乙二醇二甲醚，丙二醇二甲醚，丙二醇甲醚，二丙二醇甲醚，三丙二醇甲醚，二丙二醇二甲醚，三丙二醇二甲醚，乙二醇丁醚，二乙二醇丁醚，乙二醇二丁醚，乙二醇甲醚，二乙二醇乙醚，二乙二醇二甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇二乙醚，乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，丁二醇，二丁二醇，三丁二醇及其混合物。此外，環(huán)形醚類如四氫呋喃及二噁烷為水-有機溶劑混合物的適當醚類。
適用于水-有機溶劑混合物的酮類范例有丙酮，二丙酮醇，甲乙酮，環(huán)己酮，甲基異丁基甲酮及其混合物。
適用于水有機溶劑混合物的酯類范例有乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸正丁酯及其組合。
適用于水-有機溶劑混合物的二醇醚乙酸酯的范例有丙二醇甲醚乙酸酯，二丙二醇甲醚乙酸酯，3-乙氧丙酸乙酯，乙二醇乙醚乙酸酯及其組合。
可用于本發(fā)明的涂層組合物配方的環(huán)氧官能硅烷為任一種可與涂層組合物的四官能硅烷及多官能成分相容的環(huán)氧官能硅烷，及其可提供一種涂層組合物，該組合物當固化時可產(chǎn)生大體透明的耐磨涂層，使用前述試驗方法試驗具有拜耳值至少約5。一般而言，環(huán)氧官能硅烷類以式R3xSi(OR4)4-x表示，此處x為1，2或3的整數(shù)，R3為H，烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚及其組合，各自含有1至約10個碳原子及至少一個環(huán)氧官能基及R4為H，含1至約5個碳原子的烷基，乙酰基，-Si(OR5)3-yR6y基，此處y為0，1，2或3的整數(shù)及其組合此處R5為H，含1至約5個碳原子的烷基，乙?；?，或另一個-Si(OR5)3-yR6y基及其組合，及R6為H，烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚及其組合，各自含有1至約10個碳原子也含有一個環(huán)氧官能基。
此種環(huán)氧官能硅烷的范例有縮水甘油氧甲基三甲氧硅烷，3-縮水甘油氧丙基三羥硅烷，3-縮水甘油氧丙基二甲基羥硅烷，3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，3-縮水甘油氧丙基三乙氧硅烷，3-縮水甘油氧丙基二甲氧甲基硅烷，3-縮水甘油氧丙基二甲基甲氧硅烷，3-縮水甘油氧丙基三丁氧硅烷，1，3-二(縮水甘油氧丙基)四甲基二硅氧烷，1，3-二(縮水甘油氧丙基)四甲氧二硅氧烷，1，3-二(縮水甘油氧丙基)-1，3-二甲基-1，3-二甲氧二硅氧烷，2，3-環(huán)氧丙基三甲氧硅烷，3，4-環(huán)氧丁基三甲氧硅烷，6，7-環(huán)氧庚基三甲氧硅烷，9，10-環(huán)氧癸基三甲氧硅烷，1，3-二(2，3-環(huán)氧丙基)四甲氧二硅氧烷，1，3-二(6，7-環(huán)氧庚基)四甲氧二硅氧烷，2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧硅烷等。
可用于本發(fā)明的涂層組合物配方的四官能硅烷類可以式Si(OR7)4表示，此處R7為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚類，(OR7)羧酸根，-Si(OR8)3基，此處R8為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚類，(OR7)羧酸根或另一個-Si(OR8)3基及其組合。式Si(OR7)4表示的四官能硅烷類范例有原硅酸四甲酯，原硅酸四乙酯，原硅酸四丙酯，原硅酸四異丙酯，原硅酸四丁酯，原硅酸四異丁酯，四(甲氧乙氧)硅烷，四(甲氧丙氧)硅烷，四(乙氧乙氧)硅烷，四(甲氧乙氧乙氧)硅烷，三甲氧乙氧硅烷，二甲氧二乙氧硅烷，三乙氧甲氧硅烷，多(二甲氧硅氧烷)，多(二乙氧硅氧烷)，多(二甲氧二乙氧硅氧烷)，四(三甲氧硅氧)硅烷，四(三乙氧硅氧)硅烷等。除前述四官能硅烷的R7及R8取代基外，R7及R8連同氧(OR7)及(OR8)可為羧酸基。含羧酸根官能的四官能硅烷類范例有四乙酸硅，四丙酸硅及四丁酸硅。
可用于本發(fā)明的涂層組合物配方的多官能化合物可為任一種多官能羧酸，多官能酐及其組合，其可與涂層組合物的環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷相容，及其可與環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物交互作用而提供一種涂層組合物，其當固化時可產(chǎn)生大體透明耐磨涂層，具有使用前述試驗方法試驗的拜耳值至少5。
可用作本發(fā)明組合物的多官能化合物的多官能羧酸類范例包括蘋果酸，烏頭酸(順，反)，衣康酸，丁二酸，丙二酸，戊二酸，己二酸，庚二酸，辛二酸，壬二酸，癸二酸，環(huán)己基丁二酸，1，3，5-苯三羧酸，1，2，4，5-苯四羧酸，1，4-環(huán)己烷二羧酸，1，3-環(huán)己烷二羧酸，1，1-環(huán)己烷二乙酸，1，3-環(huán)己烷二乙酸，1，3，5-環(huán)己烷三羧酸及不飽和二元酸如反丁烯二酸及順丁烯二酸及其組合。
可用于本發(fā)明的涂層組合物作為多官能化合物的多官能酐類范例包括前述二元酸的環(huán)狀酐類如丁二酐，衣康酐，戊二酐，苯三酐，苯四酐，苯二酐及順丁烯二酐及其組合。
環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷與多官能化合物間的交互作用性質(zhì)以及該交互作用對固化涂層的耐磨性的影響尚未完全了解。但相信多官能化合物的作用超過僅作為硅烷類的水解催化劑。就此方面而言提示多官能化合物對硅烷上的環(huán)氧官能具有特異活性。環(huán)氧基與羧酸的反應為眾所周知且于酸性或堿性條件下發(fā)生。多官能化合物的羧酸基也最可能對基體的硅原子具有某種活性；此種交互作用可經(jīng)由與殘余烷氧化物及氫氧化物基的正常交換作用或經(jīng)由硅原子的高價態(tài)進行。有關(guān)多官能化合物的真正交互作用事實上為前述全部可能的組合，其結(jié)果為高度交聯(lián)基體。如此，基體經(jīng)由多官能化合物的擴展鍵聯(lián)而增強。
至于此種可能交互作用意義的范例，使用非多官能化合物如乙酸制備的涂層無法顯示如同使用多官能化合物所得的相同高度穩(wěn)定性及耐磨性。此種情況下，非多官能酸具有作為具有用于涂層組合物作為硅烷水解催化劑的相同用途，但無法提供擴展鍵聯(lián)，擴展鍵聯(lián)推定為多官能化合物所能提供者。
本發(fā)明的涂層組合物就性能及溶液穩(wěn)定性二者而言，對老化也極為穩(wěn)定。涂層組合物的老化的特征為粘度漸漸增高，最終使涂層組合物由于加工限制而無法再用。老化研究顯示本發(fā)明的涂層組合物當儲存于5℃或以下溫度時具有3-4個月的有用儲存壽命。于此期間固化涂層的耐磨性未隨時間而顯著下降。又，此等研究顯示涂層組合物的穩(wěn)定性與環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物的相對濃度有關(guān)。通常提高環(huán)氧官能硅烷及多官能化合物的濃度促成涂層混合物的穩(wěn)定性提高。如此除了對固化涂層提供耐磨性增高外，多官能化合物促成涂層組合物的整體穩(wěn)定性。
雖然經(jīng)由環(huán)氧官能，四官能硅烷及多官能化合物的獨特組合生產(chǎn)的涂覆組合物可提供此種涂覆組合物固化制備的涂層的高度耐磨性的主要基礎，但涂層組合物額外包括其它材料以(a)增進涂層組合物的穩(wěn)定性；(b)提高涂層組合物生產(chǎn)的固化涂層的耐磨性；(c)增進涂層組合物的加工性；及(d)提供涂層組合物生產(chǎn)的固化涂層的其它所需性質(zhì)。
本發(fā)明的涂層組合物又包括基于涂層組合物總固體重量約0.1至約50重量％一種或多種硅烷添加劑(亦即三官能硅烷類，二官能硅烷類，一官能硅烷類及其混合物)的水解產(chǎn)物與部分縮合物的混合物?？蓳交煊诒景l(fā)明的涂層組合物的硅烷添加劑具有式R9xSi(OR10)4-x，此處x為1，2或3；R9為H或含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚基及其組合，R10為H，含1至約10個碳原子的烷基，乙酰基；及其組合。上式表示的硅烷添加劑范例有甲基三甲氧硅烷，乙基三甲氧硅烷，丙基三甲氧硅烷，丁基三甲氧硅烷，異丁基三甲氧硅烷，己基三甲氧硅烷，辛基三甲氧硅烷，癸基三甲氧硅烷，環(huán)己基三甲氧硅烷，環(huán)己基甲基三甲氧硅烷，3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧硅烷，乙烯基三甲氧硅烷，烯丙基三甲氧硅烷，二甲基二甲氧硅烷，2-(3-環(huán)己烯基)乙基三甲氧硅烷，3-氰基丙基三甲氧硅烷，3-氯丙基三甲氧硅烷，2-氯乙基三甲氧硅烷，苯乙基三甲氧硅烷，3-巰基丙基三甲氧硅烷，3-氨基丙基三甲氧硅烷，苯基三甲氧硅烷，3-異氰基丙基三甲氧硅烷，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧硅烷，4-(2-氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧硅烷，氯甲基三乙氧硅烷，2-氯乙基三乙氧硅烷，3-氯丙基三乙氧硅烷，苯基三乙氧硅烷，乙基三乙氧硅烷，丙基三乙氧硅烷，丁基三乙氧硅烷，異丁基三乙氧硅烷，己基三乙氧硅烷，辛基三乙氧硅烷，癸基三乙氧硅烷，環(huán)己基三乙氧硅烷，環(huán)己基甲基三乙氧硅烷，3-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧硅烷，乙烯基三乙氧硅烷，烯丙基三乙氧硅烷，2-(3-環(huán)己烯基)乙基三乙氧硅烷，3-氰基丙基三乙氧硅烷，3-甲基丙烯酰胺基丙基三乙氧硅烷，3-甲氧丙基三甲氧硅烷，3-乙氧丙基三甲氧硅烷，3-丙氧丙基三甲氧硅烷，3-甲氧乙基三甲氧硅烷，3-乙氧乙基三甲氧硅烷，3-丙氧乙基三甲氧硅烷，2-[甲氧(聚亞乙基氧)丙基]七甲基三硅氧烷，[甲氧(聚亞乙基氧)丙基]三甲氧硅烷，[甲氧(聚亞乙基氧)乙基]三甲氧硅烷，[甲氧(聚亞乙基氧)丙基]三乙氧硅烷，[甲氧(聚亞乙基氧)乙基]三乙氧硅烷。
硅烷添加劑的選擇及硅烷添加劑摻混于涂層組合物的量將隨待增進或待賦與涂層組合物或固化涂層組合物的特殊性質(zhì)而定。例如當雙官能硅烷二甲基二甲氧硅烷用作硅烷添加劑及摻混于涂層組合物的量基于組合物的總固體為約10％或以下時，于涂層組合物老化期間粘度的增加大減而未大為影響所得固化涂層的耐磨性。
某些用途中，可添加膠體氧化硅涂層組合物。膠體氧化硅市面上可以許多商品名獲得，包括拿可(Nalcoag)(伊利諾州那帕維爾市Nalco化學公司)；拿亞科(Nyacol)(麻省阿西蘭市Nyacol產(chǎn)品公司)；絲諾特(Snowtex)(日本東京日產(chǎn)化學工業(yè)公司)；露鐸司(Ludox)(得拉威州威靈頓市杜邦公司)；及海令(Highlink OG)(北卡羅萊納州查羅得市Hoechst Celanese)。膠體氧化硅為粒狀氧化硅的水性或有機溶劑分散液，多種產(chǎn)物的主要差異為顆粒大小，氧化硅濃度，pH，穩(wěn)定性離子的存在，溶劑補償?shù)?。本領域技術(shù)人員應了解經(jīng)由選擇不同膠體氧化硅可獲得實質(zhì)不同產(chǎn)物性質(zhì)。
膠體氧化硅當添加至涂層組合物時視為反應性物質(zhì)。氧化硅表面覆蓋硅鍵結(jié)羥基，其部分脫質(zhì)子化，可與涂層組合物的材料交互作用。交互作用的程度以多種因素指示，包括溶劑系統(tǒng)，pH，濃度及離子強度。制造過程又影響交互作用。如此本領域技術(shù)人員應了解膠體氧化硅可以不同添加方式添加至涂層配方獲得不同結(jié)果。
本發(fā)明的涂層組合物中，膠體氧化硅可以多種不同方式添加至涂層組合物。某些例中希望以反應順序的最末步驟添加膠體氧化硅。其它例中膠體氧化硅于反應順序的第一步驟添加。另外其它例中，膠體氧化硅可于一系列的中間步驟添加。
觀察到添加膠體氧化硅至本發(fā)明的涂層組合物可進一步增進固化涂層組合物的耐磨性，又可促成涂層組合物的整體穩(wěn)定性。最顯著結(jié)果可使用水性堿性膠體氧化硅，亦即pH大于7的膠體氧化硅水溶液混合物達成。此種情況下，高pH伴隨著穩(wěn)定作用的反離子如鈉陽離子濃度較高。由含堿性膠體氧化硅的本發(fā)明涂層組合物配方的固化涂層顯示耐磨性可媲美本發(fā)明的經(jīng)催化涂層組合物(亦即環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷，多官能化合物及催化劑如氫氧化鈉的組合物)，但含膠體氧化硅的涂層組合物比未含膠體氧化硅的經(jīng)催化組合物更為穩(wěn)定。
以相同方式也可添加其它金屬氧化物至本發(fā)明涂層組合物。此等添加劑可替代或額外添加于膠體氧化硅。金屬氧化物可添加至本發(fā)明涂層而提供或增進固化涂層的特定性質(zhì)如耐磨性，折射指數(shù)，抗靜電，抗反射，耐候性等。本領域技術(shù)人員應了解適用于膠體氧化硅添加的考慮同等適用于更廣泛有關(guān)金屬氧化物的添加。
可用于本發(fā)明的涂層組合物的金屬氧化物范例包括氧化硅、氧化鋯、氧化鈦、氧化鈰，錫氧化物及其混合物。
膠體氧化硅于本發(fā)明涂層組合物的摻混量可有廣泛變化，通常依由涂層組合物生產(chǎn)的固化涂層所需性質(zhì)及涂層組合物的期望穩(wěn)定性而定。同理，金屬氧化物于本發(fā)明的涂層組合物的摻混量可有廣泛變化，且通常取決于由涂層組合物生產(chǎn)的固化涂層的期望性質(zhì)及涂層組合物的期望穩(wěn)定性。
當添加膠體氧化硅及/或金屬氧化物時，較佳基于組合物的總固體添加約0.1至約50重量％膠體氧化硅及/或金屬氧化物固體至本發(fā)明的涂層組合物。膠體氧化硅及/或金屬氧化物通常具有顆粒大小直徑約2至150毫微米的范圍，更佳粒徑于約2至50毫微米的范圍。
雖然催化劑非本發(fā)明的必要成分，但添加催化劑可影響涂層的耐磨性及其它性質(zhì)包括穩(wěn)定性，著色性，孔隙度，美學，耐堿性，防水性等。催化劑用量可有廣泛變化，但基于組合物的總固體通常存在量為約0.1至約10重量％。
可摻混于本發(fā)明的涂層組合物的催化劑范例有(i)金屬乙酰丙酮酸鹽類，(ii)二酰胺類，(iii)咪唑類，(iv)胺類及銨鹽類，(v)有機磺酸及其胺鹽類，(vi)羧酸的堿金屬鹽類，(vii)堿金屬氫氧化物及(viii)氟化物鹽。如此催化劑范例包括組(i)如鋁，鋅，鐵及鈷的乙酰丙酮酸鹽化合物；組(ii)二氰基二酰胺；組(iii)如2-甲基咪唑，2-乙基-4-甲基咪唑及1-氰基乙基-2-丙基咪唑化合物；組(iv)，如芐基二甲基胺及1，2-二胺基環(huán)己烷化合物；組(v)如三氟甲烷磺酸化合物；組(vi)，如乙酸鈉化合物；組(vii)，如氫氧化鈉及氫氧化鉀化合物；及組(viii)氟化四正丁基銨等。
有效量的均平或流動控制劑可摻混于組合物以更為均勻展布或均平組合物于基材表面及提供于基材的大體均勻接觸。均平劑或流量控制劑數(shù)量可由廣泛變化，但通常足夠?qū)ν繉咏M合物提供約10至約5，000ppm均平劑或流動控制劑。任何習知市售均平劑或流動控制劑只要其可與涂層組合物及基材相容，及其可均平涂層組合物于基材上，及其可增進涂層組合物與基材的濕潤性皆可使用。均平劑及流動控制劑的使用為本領域技術(shù)人員眾所周知且述于《涂層添加劑手冊》(編者Leonard J.Calbo，出版商Marcel Dekker)，119-145頁。
可摻混于本發(fā)明的涂層組合物的均平劑或流動控制劑實例包括有機聚醚類如得自Rohm and Haas的崔同(TRITON)X-100，X-405，N-57，聚硅氧類如得自道康寧公司的涂料添加劑3，涂料添加劑29，涂料添加劑57及得自OSi Specialties公司的西維特(SILWET)L-77及西維特L-7600，及含氟界面活性劑如得自3M公司的弗羅拉得(FLUORAD)FC-171，弗羅拉得FC-430及弗羅拉得FC-431。
此外，其它添加劑可添加至本發(fā)明的涂層組合物以增進涂層組合物及經(jīng)由固化涂層組合物生產(chǎn)的涂層的用途。例如紫外光吸收劑，抗氧化劑等若有所需可摻混于本發(fā)明的涂層組合物。
本發(fā)明的涂層組合物可籍多種方法制備以提供穩(wěn)定涂層組合物，其當固化時可產(chǎn)生具有較佳耐磨性的大體透明涂層。例如環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物可添加至水-有機溶劑溶液及攪拌一段足夠生產(chǎn)具有改良穩(wěn)定性的涂層組合物的時間。固化時涂層組合物使用前述試驗方法試驗具有拜耳值約6至約8。但經(jīng)由摻混催化劑于含環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物的水-有機溶劑混合物中，由此涂層組合物生產(chǎn)的固化涂層的拜耳值增高，采用前述方法試驗方法試驗時為約8至約15。
當環(huán)氧官能硅烷的水性水解產(chǎn)物混合多官能化合物溶液及結(jié)合有四官能硅烷時，固化時形成的涂層組合物使用前述試驗方法試驗具有拜耳值約7。
當四官能硅烷水解產(chǎn)物于多官能化合物或其它酸及水-有機混合物存在下形成且環(huán)氧官能成分添加至混合物時，獲得涂層組合物，其當固化時使用前述試驗方法試驗獲得拜耳值約7。
當四官能硅烷與多官能化合物的混合物經(jīng)水解且以有效量氫氧化鈉處理，然后混合環(huán)氧官能硅烷的水性水解產(chǎn)物時，所得固化涂層組合物使用前述試驗方法具有拜耳值約14。
由前文說明，本領域技術(shù)人員顯然易知可采用多種方法生產(chǎn)本發(fā)明的涂層組合物，此等組合物當固化時可獲得具改良耐磨性的涂層。而且，涂層組合物具有所需穩(wěn)定性可增進其用途。但經(jīng)由改變組合物制法，可影響產(chǎn)物性質(zhì)如穩(wěn)定性及耐磨性，亦即拜耳值。
本發(fā)明組合物可由習知方法施用于固體基材，例如流涂法、噴涂法、簾涂法，浸涂法，旋涂法，輥涂法等形成連續(xù)表面薄膜。任何可與組合物相容的基材皆可涂覆以組合物，如塑料，木材，紙，金屬，印刷面，皮革，玻璃，陶瓷，玻璃陶瓷，以礦物為主的材料及織物。組合物特別可用作片形或膜形合成有機聚合物基材的涂層，如丙烯酸系聚合物，聚(對酞酸亞乙基酯)，聚碳酸酯類，聚酰胺類，聚酰亞胺類，丙烯腈-苯乙烯共聚物，苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，聚乙烯基氯，丁酸酯類，聚乙烯等。以此等組合物涂覆的透明聚合物料可用作平坦或彎曲包圍體如窗，天窗及擋風玻璃，特別用于透明設備。塑膠透鏡如丙烯酸系或聚碳酸酯眼用透鏡也可涂覆本發(fā)明的組合物。
經(jīng)由選擇適當配方，施用條件及基質(zhì)的預處理(包括使用底劑)，本發(fā)明的涂層組合物大體可粘著于全部固體表面。使用前述試驗方法具有拜耳值至少5的耐磨涂層經(jīng)于50℃至200℃溫度加熱固化約5分鐘至18小時時間獲得。涂層厚度可藉特定施用技術(shù)改變，但通常使用厚約0.5至20微米及更佳約1-10微米的涂層。
欲進一步舉例說明本發(fā)明，提供下列實例。但應了解實例僅供說明之用而非意圖限制本發(fā)明的范圍。經(jīng)由固化根據(jù)下列實例制備的涂層組合物生產(chǎn)的涂層的耐磨性系使用前述振蕩砂試驗方法(ASTMF735-81)的修改方法測定。實例程序A.經(jīng)蝕刻的聚(二乙二醇-碳酸二-烯丙基酯)透鏡(后文稱作ADC透鏡)用于涂層及試驗。ADC透鏡經(jīng)由接觸含丙二醇甲醚及水的10％氫氧化鉀溶液約10時分鐘蝕刻。丙二醇甲醚及水于氫氧化鉀溶液的存在比為1∶1容積比。透鏡涂覆以涂層組合物是通過浸涂經(jīng)蝕刻透鏡采用撤出速率為每分鐘6英寸完成。然后經(jīng)涂層透鏡于120℃固化3小時。透鏡使用前述振蕩砂試驗方法的變化法試驗，及對各涂層測定拜耳值。
B.經(jīng)打底聚碳酸酯透鏡(后文稱為PC透鏡)用于涂層及試驗。PC透鏡以SDC底劑XF-1107(市面得自加州安那罕市SDC涂層公司)以每分鐘2英寸撤出速率接著為30分鐘風干獲得約0.5微米底涂層完成。透鏡以涂層組合物的涂覆系經(jīng)由將已打底的透鏡浸涂以每分鐘18英寸的撤出速率達成。然后經(jīng)涂層透鏡于130℃固化4小時。然后使用前述振蕩砂試驗方法的變化法試驗透鏡及測定各涂層的拜耳值。實例1A464克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷于攪拌下緩慢添加至767克去離子水中。3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液攪拌約一小時。然后以傾注方式加入69.6克衣康酸溶解于767克丙二醇甲醚中的溶液至3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液。然后混合物攪拌30分鐘，然后緩慢加入1021克原硅酸四乙酯獲得所得混合物，其隔夜攪拌生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡獲得厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約6.7。實例1B380克得自實例1A的涂層組合物以0.9克芐基二甲基胺處理及攪拌約2小時生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.3微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約8.3。實例1C380克得自實例1A的涂層組合物以1.2克19％氫氧化鈉水溶液處理生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.4微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約10.5。
實例1B-1C示例說明催化劑選擇性用于實例1A的涂層組合物，其中當催化摻混于涂層組合物時耐磨性改良。實例2AA)496克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷加至820克去離子水中。3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液攪拌約一小時。
B)200克丙二醇甲醚及18.2克戊二酸加至319克得自如上步驟A的3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液中及攪拌約15分鐘生產(chǎn)混合物。264.5原硅酸四乙酯加至此混合物中及攪拌約17小時生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約7.9。實例2B400克得自實例2A的涂層組合物以0.9克芐基二甲基胺處理及攪拌約6小時生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約12.2。實例3A200克丙二醇甲醚及13.7克丁二酐加至319克實例2A的3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液(步驟A)中及任其攪拌約15分鐘生產(chǎn)混合物。264.5克原硅酸四乙酯加至混合物及攪拌約17小時生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約6.2。實例3B400克得自實例3A的涂層組合物以0.9克芐基二甲基胺處理及攪拌約6小時生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約14.4。實例4A(比較例)
116克3-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷緩慢加至191.8克去離子水中。然后3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液攪拌約一小時。然后16克乙酸于191.8克丙二醇甲醚中的溶液傾注至3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液。然后混合物攪拌15分鐘及255.3克原硅酸四乙酯緩慢加入其中提供混合物，攪拌混合物約17小時獲得涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約4.4。
實例4對比實例1A，2A及3A顯示多官能化合物對于涂層組合物使用前述修改振蕩砂試驗法試驗時獲得拜耳值至少5的重要性。實例5378克3-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷添加至653克去離子水中及攪拌約18小時。30.8克12重量％衣康酸于丙二醇甲醚中的溶液以攪拌加至98.5克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液中。然后加入100.8克原硅酸四正丙酯。混合物攪拌12小時及加入19克丙二醇甲醚生產(chǎn)涂層組合物。涂層組合物于5℃老化7日。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約8.6。
實例5示例說明使用原硅酸四乙酯以外的四官能硅烷及顯示本發(fā)明就四官能硅烷而言的通用性。實例6A(比較例)116克3-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷加至191.8克去離子水中。3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液攪拌約一小時。傾注加入17.4衣康酸于191.8克丙二醇甲醚中的溶液及攪拌約15分鐘形成混合物。加入216.6克Nalco N-1042膠體氧化硅及攪拌約17小時生成涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約3.0。實例6B(比較例)0.9克芐基二甲基胺加至380克實例6A的涂層組合物中及任其攪拌約2小時形成涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約2.4。
實例6A及6B示例說明本發(fā)明的涂層組合物存在有四官能硅烷，對此種涂層組合物使用前述修改振蕩砂試驗方法試驗時獲得拜耳值至少5的重要性。實例7118.5克原硅酸四乙酯逐滴加至9.1克衣康酸，100.9克水及100.9克丙二醇甲醚，其經(jīng)攪拌形成水-有機溶劑混合物。水-有機溶劑混合物攪拌四小時。逐滴加入67.2克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷及攪拌約14小時形成混合物。加入0.03克聚硅氧烷均平劑(得自密西根州蜜得蘭市道康寧公司的PA-57)于0.27克丙二醇甲醚中的溶液形成涂層組合物。
涂層組合物施用至根據(jù)程序B打底的PC透鏡提供固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定涂覆以使用本例所述程序制備的涂層組合物的經(jīng)打底PC透鏡具有拜耳值約6.4。實例886.1克原硅酸四乙酯逐滴加至10.6克衣康酸，112.5克水及112.5克丙二醇甲醚中，其經(jīng)攪拌形成水-有機溶劑混合物。水-有機溶劑混合物攪拌四小時。逐滴加入78.3克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷及攪拌約14小時形成混合物。加入0.03克聚硅氧烷均平劑(PA-57)于0.27克丙二醇甲醚中的溶液形成涂層組合物。
涂層組合物施用至根據(jù)程序B打底的PC透鏡提供厚約5.3微米的涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定涂覆以使用本例所述程序制備的涂層組合物的經(jīng)打底PC透鏡具有拜耳值約5.3。實例974.8克原硅酸四乙酯逐滴加至9.1克衣康酸，114.6克水及114.6克丙二醇甲醚中，其經(jīng)攪拌形成水-有機溶劑混合物。水-有機溶劑混合物攪拌四小時。逐滴加入84.8克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷及攪拌約14小時形成混合物。加入0.03克聚硅氧烷均平劑(PA-57)于0.27克丙二醇甲醚中的溶液形成涂層組合物。
涂層組合物施用至根據(jù)程序B打底的PC透鏡提供固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定涂覆以使用本例所述程序制備的涂層組合物的經(jīng)打底PC透鏡具有拜耳值約5.4。
下例實例10A-12E示例說明可用于本發(fā)明的具有改良耐磨性的組合物配制的變化方法。實例10A116.0克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，255.3克原硅酸四乙酯，17.4克衣康酸及191.8克丙二醇甲醚經(jīng)攪拌結(jié)合成單一混合物。191.8克水加至所得混合物。然后混合物攪拌17小時生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約7.5。實例10B0.9克芐基二甲基胺加至380克實例10A的涂層組合物中及攪拌約6小時。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約10.7。實例1145.4克衣康酸，723.1克丙二醇甲醚以攪拌合并形成所得混合物。然后加入375.4克去離子水形成水-有機溶劑混合物。726.1克原硅酸四乙酯加至混合物及攪拌24小時。然后加入329.6克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約1.5微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約7.4。實例12AA)188.9原硅酸四乙酯加至212克去離子水，86.7克丙二醇甲醚及11.8克衣康酸的混合物及所得混合物攪拌18小時及儲存于5℃。
B)476.8克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷加至273.7克去離子水及所得混合物攪拌18小時及儲存于5℃。
C)67.4克如上步驟B生產(chǎn)的混合物加至250克如上步驟A生產(chǎn)的混合物而生產(chǎn)涂層組合物。涂層組合物攪拌24小時。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約1.3微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約9.3。實例12B10.34毫升0.105摩爾氫氧化鈉水溶液加至250克得自如上實例12A的混合物A至終pH3.4?；旌衔飻嚢?8小時。然后67.4克混合物B(實例12A)加至混合物生產(chǎn)混合物?；旌衔飻嚢?4小時。一份163.9克混合物以37.3克丙二醇甲醚稀釋生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.4微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約13.9。實例12C1312.1克原硅酸四乙酯加至82.1克衣康酸，639.1克水及1005克丙二醇甲醚的混合物制造水-有機溶劑混合物?；旌衔飻嚢?8小時。115.4克如上實例12A的混合物B加至364.6克水-有機溶劑混合物?；旌衔飻嚢?8小時而生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約8.7。實例12D芐基二甲基胺逐滴加至實例12C所述涂層組合物獲得pH值4.2的涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約1.8微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約10.1。實例12E1摩爾氫氧化鈉水溶液逐滴加至實例12C所述涂層組合物獲得pH值3.6的涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約1.7微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約10.3。
實例12D-12E示例說明催化劑用于實例12C的完整配方涂層。實例13遵照實例1所述程序，61.4克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，96.4克水，88.7克丙二醇甲醚，9.2克衣康酸及128.3克原硅酸四乙酯組合成混合物。向此混合物傾注加入13克Nalco 1115膠體氧化硅及攪拌隔夜生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約1.9微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約9.8。實例14遵照實例1所述程序，61.9克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，87.2克水，87.1克丙二醇甲醚，9.3克衣康酸及116.1克原硅酸四乙酯組合成混合物。向此混合物傾注加入38.7克Nalco 1115膠體氧化硅及攪拌隔夜生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.0微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例所述程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約12.6。實例15遵照實例1所述程序，61.2克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，75.8克水，83.7克丙二醇甲醚，9.2克衣康酸及101克原硅酸四乙酯組合成混合物。向此混合物傾注加入64.7克Nalco 1115膠體氧化硅及攪拌隔夜生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約11。實例1617.4克衣康酸，106克水及225.9克丙二醇甲醚組合形成混合物。223.3克原硅酸四乙酯逐滴加至混合物同時攪拌生產(chǎn)第一混合物。然后第一混合物攪拌約二小時。藉傾注快速加入61.4克Nalco 1115膠體氧化硅生產(chǎn)第二混合物。然后第二混合物攪拌約15分鐘及逐滴加入116克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷獲得第三混合物，其攪拌約14小時。加入0.06克聚硅氧烷均平劑(PA-57)于0.5克丙二醇甲醚中的溶液而生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約11.6。實例17153.1克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷緩慢加至181.1克Nalco1115膠體氧化硅，100.5克水及5克衣康酸，其經(jīng)穩(wěn)定攪拌。然后3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合水溶液攪拌一小時。加入324.4克丙二醇甲醚及又加入16克衣康酸。然后220克原硅酸四乙酯加至混合物接著又加入另50克丙二醇甲醚及攪拌隔夜生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.4微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約13.6。實例18153.1克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷緩慢加至90.5克露鐸司HS-30膠體氧化硅(得拉威州威明頓市杜邦公司)，190克水及5克衣康酸的混合物中，其經(jīng)穩(wěn)定攪拌。然后3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物攪拌約二小時。然后325.4克丙二醇甲醚及額外16克衣康酸加至3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物及又攪拌一小時生產(chǎn)混合物。110克原硅酸四乙酯緩慢加至一份390克混合物同時穩(wěn)定攪拌混合物。所得混合物攪拌隔夜生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.4微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約8.4。實例19
132.0克原硅酸四乙酯加至12.6克衣康酸于114.0克異丙醇及114克去離子水的混合物的溶液?；旌衔飻嚢?小時。加入54.3克露鐸司HS-30膠體氧化硅，接著又加入80克異丙醇。然后91.8克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷加至此混合物及攪拌約18小時。加入75ppm聚硅氧烷均平劑(PA-57)生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約3.0微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約7.9。
實例13-19示例說明添加膠體氧化硅至本發(fā)明的由環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物配制的組合物而生產(chǎn)組合物，其當固化時具有改良耐磨性。
實例16-19也示例說明選擇性使用兩種不同類型堿性膠體氧化硅及混合順序的可能變化。實例2018.9克甲基三甲氧硅烷緩慢加至56.3克水中，其經(jīng)穩(wěn)定攪拌。19.8克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷緩慢加至此溶液及攪拌約一小時。4.5克預先溶解于56.3克丙二醇甲基醚的衣康酸加至混合物及又攪拌一小時。緩慢加入81.3克原硅酸四乙酯，又攪拌二小時，任混合物于環(huán)境溫度放置隔夜。1.4克芐基二甲基胺加至所得產(chǎn)物生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約3.4微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約10.8。
實例20示例說明添加硅烷添加劑至本發(fā)明的由環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物配制的組合物。實例2118.9克甲基三甲氧硅烷緩慢加至33.5克Nalco 1042膠體氧化硅，其經(jīng)穩(wěn)定攪拌。然后19.8克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷緩慢加至此溶液及攪拌約一小時。4.5克預先溶解于56.3克丙二醇甲醚的衣康酸加至混合物。任混合物又攪拌1小時最后緩慢加入40.7克原硅酸四乙酯生產(chǎn)混合物，其攪拌二小時然后任其于室溫放置隔夜。1.4克芐基二甲基胺加至混合物生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約3.3微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約6.6。實例22遵照實例21所述程序，16.8克Nalco 1042膠體氧化硅，18.9克甲基三甲氧硅烷，19.8克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，4.5克衣康酸，56.3克丙二醇甲醚，61.0克原硅酸四乙酯及1.4克芐基二甲基胺組合生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約3.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約9.9。實例2337.7克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷緩慢加至接受穩(wěn)定攪拌的82.1克水。然后3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷混合物水溶液攪拌約一小時。5.2克衣康酸預先溶解于96.6克丙二醇甲醚并加至該混合物。然后溶液又攪拌二小時隨后加入0.54克二甲基二甲氧硅烷。然后混合物攪拌30分鐘及77.4原硅酸四乙酯加至混合物生產(chǎn)混合物，然后又攪拌二小時及任其于環(huán)境溫度放置隔夜。0.6克芐基二甲基胺加至混合物生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約3.1微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約11.5。實例24遵照實例23摘述的程序，37.7克3-縮水甘油氧丙基三甲氧硅烷，82.1克水，5.2克衣康酸，96.6克丙二醇甲醚，2.7克二甲基二甲氧硅烷，77.4克原硅酸四乙酯及0.6克芐基二甲基胺組合生產(chǎn)涂層組合物。
涂層組合物根據(jù)程序A施用至經(jīng)蝕刻的ADC透鏡提供厚約2.6微米的固化涂層。然后涂覆妥的透鏡接受前述修改振蕩砂試驗方法，測定使用本例程序采用涂層組合物涂覆的經(jīng)蝕刻ADC透鏡具有拜耳值約8.6。
于隨附權(quán)利要求界定的本發(fā)明的精髓及范圍內(nèi)可對此處所述多種組分、因素及組合的構(gòu)成及操作作出變化及可對此處所述方法步驟或步驟順序作出變化。
權(quán)利要求
1.一種具有改良穩(wěn)定性的組合物，其當施用于基材及固化時可于基材上提供耐磨涂層，該組合物包含一種水-有機溶劑混合物，含有環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物的水解產(chǎn)物及部分縮合物，其中該多官能化合物選自多官能羧酸類，多官能酐類及其組合，及其中該環(huán)氧官能硅烷的存在量相對于四官能硅烷的摩爾比為約0.1∶1至約5∶1。
2.如權(quán)利要求第1項的組合物，其中該環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物于水-有機溶劑混合物的存在量基于涂層組合物總固體為約10至約99.9重量％，及其中該多官能化合物于水-有機溶劑混合物的存在量基于涂層組合物的總固體為約0.1至約30重量％。
3.如權(quán)利要求第1或2項的組合物，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分選自醇，醚，二醇，二醇醚，酯，酮，二醇醚乙酸酯及其混合物。
4.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分為具通式ROH的醇，其中R為含1至約10個碳原子的烷基。
5.如權(quán)利要求第1或2項的組合物，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分選自具有通式R1-(OR2)x-OR1的二醇，醚，二醇醚及其混合物，其中x為0，1，2，3，或4的整數(shù)，R1為H或含1至約10個碳原子的烷基及R2為含1至約10個碳原子的亞烷基及其組合。
6.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該環(huán)氧官能硅烷的存在量相對于四官能硅烷的摩爾比為約0.1∶1至約3∶1。
7.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該環(huán)氧官能硅烷可以通式R3xSi(OR4)4-x表示，其中x為1，2或3的整數(shù)，R3為H，含1至約10個碳原子及至少1個環(huán)氧官能基的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚及其組合，及R4為H，含1至約5個碳原子的烷基，乙?；?，-Si(OR5)3-yR6y基，其中y為0，1，2或3的整數(shù)及其組合，其中R5為H，含1至約5個碳原子的烷基，及乙?；?，另一個-Si(OR5)3-yR6y，基及其組合，及R6為H，含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚及其組合。
8.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該四官能硅烷以式Si(OR7)4表示，其中R7為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚，(OR7)羧酸根，-Si(OR8)3基，其中R8為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚，(OR8)羧酸根，另一個-Si(OR8)3基及其組合。
9.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該水-有機溶劑混合物中水的存在量為足夠提供環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物的大體均質(zhì)混合物。
10.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中水-有機溶劑混合物的至少部分溶劑成分于環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷水解過程中產(chǎn)生。
11.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其又包含有效量催化劑而為經(jīng)由固化組合物生產(chǎn)的涂層提供更高耐磨性。
12.如權(quán)利要求第11項的組合物，其中有效量的催化劑基于組合物的總固體由約0.1至約10重量％。
13.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該水-有機溶劑混合物又包含基于組合物總固體由約0.1至約50重量％，下式表示的硅烷添加劑的水解產(chǎn)物及部分縮合物的混合物。R9xSi(OR10)4-x其中x為1，2或3的整數(shù)，R9為H，含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚基及其組合，R10為H，含約1至10個碳原子的烷基，乙?；捌浣M合。
14.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量的均平劑供展布水-有機溶劑混合物于基材上及提供水-有機溶劑混合物與基材的大體均勻接觸。
15.如前述任一項權(quán)利要求的組合物，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量膠體氧化硅，可對組合物提供基于組合物的總固體存在量約0.1至約50重量％氧化硅。
16.一種物件，包含基材；及大體透明耐磨涂層，形成于基材的至少一面上，其中該涂層經(jīng)由固化施用至基材表面的包含水-有機溶劑混合物的涂層組合物形成，及其中該水-有機溶劑混合物含有基于組合物的總固體約10至約99.9重量％環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物，其中該環(huán)氧官能硅烷的存在量相對于四官能硅烷的摩爾比為約0.1∶1至約5∶1，及水溶劑分散液的溶劑成分可與環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷相容；及基于組合物的總固體約0.1至約30重量％多官能化合物，其中該多官能化合物選自多官能羧酸類，多官能酐內(nèi)及其混合物。
17.如權(quán)利要求第16項的物件，其中該環(huán)氧官能硅烷的存在量相對于四官能硅烷的摩爾比為約0.1∶1至約3∶1。
18.如權(quán)利要求第16或17項的物件，其中該水/有機溶劑混合物的溶劑成分選自醇，醚，二醇，二醇醚，酯，酮，二醇醚乙酸酯及其混合物。
19.如權(quán)利要求第16-18任一項的物件，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分為具通式ROH的醇，其中R為含1至約10個碳原子的烷基。
20.如權(quán)利要求第16或17項的物件，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分選自二醇，醚，二醇醚及其混合物，具有通式R1-(OR2)x-OR1，其中x為0，1，2，3，或4的整數(shù)，R1為H或含1至約10個碳原子的烷基及R2為含1至約10個碳原子的亞烷基及其組合。
21.如權(quán)利要求第16-20任一項的物件，其中該環(huán)氧官能硅烷可以通式R3xSi(OR4)4-x表示，其中x為1，2或3的整數(shù)，R3為H，含1至約10個碳原子及至少1個環(huán)氧官能基的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚及其組合，及R4為H，含1至約5個碳原子的烷基，乙?；?，-Si(OR5)3-yR6y基，其中y為0，1，2或3的整數(shù)及其組合，其中R5為H，含1至約5個碳原子的烷基及乙酰基，另一個-Si(OR5)3-yR6y基及其組合，及R6為H，含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，芳基醚及其組合。
22.如權(quán)利要求第16-21任一項的物件，其中該四官能硅烷以式Si(OR7)4表示，其中R7為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚，(OR7)羧酸根，-Si(OR8)3基，其中R8為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚，(OR8)羧酸根，另一個-Si(OR8)3基及其組合。
23.如權(quán)利要求第16-22任一項的物件，其中該水-有機溶劑混合物中水的存在量為足夠提供環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物的大體均質(zhì)混合物。
24.如權(quán)利要求第16-23任一項的物件，其中水-有機溶劑混合物的至少部分溶劑成分于環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷水解過程中產(chǎn)生。
25.如權(quán)利要求第16-24任一項的物件，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量催化劑而為經(jīng)由固化組合物生產(chǎn)的涂層提供更高耐磨性。
26.如權(quán)利要求第25項的物件，其中有效量的催化劑基于組合物的總固體由約0.1至約10重量％。
27.如權(quán)利要求第16-26任一項的物件，其中該水-有機溶劑混合物又包含基于組合物總固體由約0.1至約50重量％，下式表示的硅烷添加劑的水解產(chǎn)物及部分縮合物的混合物R9xSi(OR10)4-x其中x為1，2或3的整數(shù)，R9為H，含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚基及其組合，R10為H，含約1至約10個碳原子的烷基，乙?；捌浣M合。
28.如權(quán)利要求第16-27任一項的物件，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量的均平劑供展布水-有機溶劑混合物于基材上及提供水-有機溶劑混合物與基材的大體均勻接觸。
29.如權(quán)利要求第16-28任一項的物件，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量膠體氧化硅，可對組合物提供基于組合物的總固體存在量約0.1至約50重量％氧化硅。
30.如權(quán)利要求第16-29任一項的物件，其中該基材由塑料，木材，陶瓷，玻璃陶瓷，玻璃，礦物基材，皮革，紙，織物及金屬材料制成。
31.一種提供大體透明的耐磨涂層于基材上的方法，包含對基材的至少一面施用有效量的含水-有機溶劑混合物的涂層組合物而提供一層大體均勻涂層于基材上，該水-有機溶劑混合物含有環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷及多官能化合物的水解產(chǎn)物及部分縮合物，其中該多官能化合物選自多官能羧酸類，多官能酐類及其組合，及其中該環(huán)氧官能硅烷的存在量相對于四官能硅烷的摩爾比為約0.1∶1至約5∶1；及固化涂層組合物而生產(chǎn)大體透明的耐磨涂層于基材上。
32.如權(quán)利要求第31項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物于水-有機溶劑混合物的存在量基于涂層組合物總固體為約10至約99.9重量％，及其中該多官能化合物于水-有機溶劑混合物的存在量基于涂層組合物的總固體為約0.1至約30重量％。
33.如權(quán)利要求第31或32項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分為具通式ROH的醇，其中R為含1至約10個碳原子的烷基。
34.如權(quán)利要求第31或32項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物的溶劑成分選自二醇，醚，二醇醚及其混合物，具有通式R2-(OR2)x-OR1，其中x為0，1，2，3，或4的整數(shù)，R1為H或含1至約10個碳原子的烷基及R2為含1至約10個碳原子的亞烷基及其組合。
35.如權(quán)利要求第31-34任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該環(huán)氧官能硅烷于水-有機溶劑混合物的存在量相對于四官能硅烷的摩爾比為約0.1∶1至約3∶1。
36.如權(quán)利要求第31-35任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中存在于水-有機溶劑混合物的環(huán)氧官能硅烷可以通式R3xSi(OR4)4-x表示，其中x為1，2或3的整數(shù)，R3為H，含1至約10個碳原子及至少1個環(huán)氧官能基的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚及其組合，及R4為H，含1至約5個碳原子的烷基，乙酰基，-Si(OR5)3-yR6y基，其中y為0，1，2或3的整數(shù)及其組合，其中R5為H，含1至約5個碳原子的烷基，及乙?；硪粋€-Si(OR5)3-yR6y基及其組合，及R6為H，含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，芳基醚及其組合。
37.如權(quán)利要求第31-36任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中存在于水-有機混合物的四官能硅烷以式Si(OR7)4表示，其中R7為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚，(OR7)羧酸根，-Si(OR8)3基，其中R8為H，含1至約5個碳原子的烷基及其醚，(OR8)羧酸根，另一個-Si(OR8)3基及其組合。
38.如權(quán)利要求第31-37任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物中水的存在量為足夠提供環(huán)氧官能硅烷及四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物的大體均質(zhì)混合物。
39.如權(quán)利要求第31-38任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中水-有機溶劑混合物的至少部分溶劑成分于環(huán)氧官能硅烷，四官能硅烷水解過程中產(chǎn)生。
40.如權(quán)利要求第31-39任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量催化劑而為經(jīng)由固化組合物生產(chǎn)的涂層提供較高耐磨性。
41.如權(quán)利要求第40項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中有效量的催化劑基于組合物的總固體由約0.1至約10重量％。
42.如權(quán)利要求第31-41任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物又包含基于組合物總固體由約0.1至約50重量％，下式表示的硅烷添加劑的水解產(chǎn)物及部分縮合物的混合物R9xSi(OR10)4-x其中x為1，2或3的整數(shù)，R9為H，含1至約10個碳原子的烷基，官能化烷基，亞烷基，芳基，烷基醚基及其組合，R10為H，含約1至約10個碳原子的烷基，乙?；捌浣M合。
43.如權(quán)利要求第31-42任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量的均平劑供展布水-有機溶劑混合物于基材上及提供水-有機溶劑混合物與基材的大體均勻接觸。
44.如權(quán)利要求第31-43任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該水-有機溶劑混合物又包含有效量膠體氧化硅，可對組合物提供基于組合物的總固體存在量約0.1至約50重量％氧化硅。
45.如權(quán)利要求第31-44任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該基材由塑料，木材，陶瓷，玻璃陶瓷，玻璃，礦物基材，皮革，紙，織物及金屬材料制成。
46.如權(quán)利要求第31-45任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其又包含處理基材以增進大體透明耐磨涂層對基材的粘著性。
47.如權(quán)利要求第31-46任一項的提供大體透明耐磨涂層于基材上的方法，其中該固化水-有機溶劑混合物涂層而生產(chǎn)大體透明耐磨涂層于基材是通過加熱含有水-有機溶劑混合物涂層施用于其上的基材至約50℃至約200℃溫度經(jīng)歷可有效固化涂層的時間，及對該基材提供具有拜耳值至少5的大體透明，大體均勻的耐磨涂層而完成的。
48.一種具有改進的穩(wěn)定性的組合物，當其施用于基材并固化時在基材上提供耐磨涂層，該組合物包含水-有機溶劑混合物。
49.一種物件，它包含基材；和在基材的至少一個表面上形成的大體透明的耐磨涂層，其中涂層的形成是通過固化施于基材表面的含有水-有機溶劑混合物的涂層組合物。
50.一種在基材上提供大體透明的耐磨涂層的方法，包括在基材的至少一個表面上施加有效量的包含水-有機溶劑混合物的涂層組合物產(chǎn)生基材上的涂層。
51.一種在基材上提供大體透明的耐磨涂層的方法，包括在基材的至少一個表面上固化有效量的包含水-有機溶劑混合物的涂層組合物產(chǎn)生基材上的涂層。
全文摘要
一種具有改良穩(wěn)定性的組合物,其當施用于多種基材及固化時形成具有優(yōu)異耐磨性的透明涂層。涂層組合物為水－有機溶劑混合物,含有環(huán)氧官能硅烷與四官能硅烷的水解產(chǎn)物及部分縮合物的混合物及多官能化合物,多官能化合物選自多官能羧酸類,多官能酐類及其組合。
文檔編號C08K5/092GK1257531SQ98805425
公開日2000年6月21日 申請日期1998年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月17日
發(fā)明者J·L·赫威, T·H·胡, A·M·蓋斯特, K·W·泰瑞, M·S·蘇柏格 申請人:Sdc涂料公司