[发明专利]含导电胶体的自修复式透明聚合物组合物

说明书

背景技术

描述了透明聚合物组合物，所述透明聚合物组合物包含导电胶体，这些导电胶体 (在制备时)对于需要这些透明组合物的应用(包括光学应用)是有用的。特别地，本文所述的透明聚合物组合物包括自恢复或自修复特性。

不仅是透明的而且还提供保护特性的聚合物组合物的发展是不断演变的，其进步是针对当用作物品(例如光学物品，包括由玻璃和/或塑料材料制造的眼科镜片)或与其一起使用时更好的耐磨性和/或抗刮擦性。

较新的聚合物组合物也正处于开发中，包括用作涂层的那些，它们不仅防止或最小化了玻璃和/或塑料材料的刮擦和表面磨损而且还包括自修复特性。虽然一些自修复式组合物已经作为顶涂层发展用于汽车工业，但这些组合物经常仅部分地密封已经受损伤或刮擦的组合物的一部分。此外，许多较新组合物，尽管显示了一些自修复特性，但具有不可接受的初始雾度水平并且太易刮擦。

于是仍然存在努力来改进这些组合物，使它们甚至更好，具有改进的耐磨性和抗刮擦性以及韧性和自修复特性的改进。

概述

在此处所描述的一个或多个实施例中是第一组合物。该第一组合物可以被模制和 /或施加到物品的表面上。该第一组合物经历偶联反应以形成第二透明组合物。

该第一组合物总体上包含基本上由硫醇-烯或多硫醇-烯树脂质混合物组成的树脂质混合物结合导电胶体颗粒。该硫醇-烯或多硫醇-烯树脂质混合物将包括至少第一单体和第二单体。该第一和第二单体以约60:40至约80:20(第一单体比第二单体) 的摩尔比存在。导电胶体颗粒通常在该第一和第二单体共混之后添加并且以总第一组合物的固体含量的约4wt％与约7wt％之间的量添加。导电胶体颗粒由以下各项中的一项或多项组成：准金属的氧化物、金属氧化物、或矿物氧化物，其实例分别包括氧化锑(Sb₂O₃)、二氧化锡(SnO₂)、和五氧化二磷(P₂O₅)。该导电胶体颗粒的平均粒径总体上是约5nm至约25nm。这些导电胶体颗粒典型地是分散在与该树脂质混合物相容的稀释剂中，包括但不限于有机溶剂，诸如低级链烷醇(例如甲醇)或乙二醇烷基基醚。通常，基于乙二醇的溶剂是优选的，或具有更高的闪点和更高沸点的溶剂。

该第一单体是-烯，包括具有碳-碳双键和/或碳-碳三键的烯丙基单体，该单体在所描述的烯丙基单体中是比一些对比烯丙基单体具有更高的交连密度的更刚性的结构。该第一单体通常是多官能烯丙基单体，如三烯丙基单体。合适的第一单体的实例包括三烯丙基三嗪、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、三烯丙基醚、和它们的变体，其量为该树脂质混合物的大于约40wt％并且最高达约75wt％。通常，该第一单体的量为该树脂质混合物的大于约45wt％并且最高达约70wt％。

第二单体为硫醇，总体上由一种或多种多官能硫醇组成。然而，单官能硫醇也是可接受的。合适的硫醇的代表性实例包括改性的三硫醇或改性的四硫醇(例如，硫醇 (mercaptan))，包括但不限于，季戊四醇四-(3-巯基丙酸酯)、乙氧基化的季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、三甲基丙烷三(3-巯基-丙酸酯)、乙二醇3-巯基丙酸酯、聚丙二醇 3-巯基丙酸酯、乙氧基化的三甲基丙烷三(3-巯基-丙酸酯)、乙氧基化的乙二醇二巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、乙二醇二-(3-巯基丙酸酯)、1,4-双(3-巯基丁氧基)丁烷、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、或1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪 -2,4,6(1H,3H,5H)-三酮和它们的多种变体。

第一组合物典型地进一步包括溶剂，利用本领域技术人员已知的溶剂。该溶剂可以是与用于分散导电胶体颗粒的稀释剂相同或相容的。该溶剂可以占该第一组合物的最高达30wt％。该第一组合物还可以包含光反应性的催化剂或引发剂。然而，不要求额外的催化剂，因为该树脂质混合物的偶联反应可以通过光控制。

该第一组合物在制备时形成液体，其中基于该总组合物的重量，该树脂质混合物总体上是该组合物的至少约70％。

在一些实施例中，该第一组合物可以被模制。在另外的实施例中，该第一组合物可以作为液体以合适的厚度施加到基底上，以形成薄膜。该第一组合物可以施加到整个基底上或该基底的仅一个面对表面上或其一部分上。在一些实施例中，该第一组合物以约2μm至约50μm的厚度施加到该基底上。在一些实施例中，该基底是光学元件或物品。然而，该基底不需要是透明的。