DE3421953A1

DE3421953A1 - Kunstharzlinse

Info

Publication number: DE3421953A1
Application number: DE3421953A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kubota; Takao Mogami; Tetsuo Suwa Nagano Nakagawa; Mikito Nakashima
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1984-12-20
Also published as: JPH0459601B2; DE3421953C2; US4525421A; FR2548389A1; JPS59231501A; FR2548389B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunstharzlinse mit einem harten Oberflächenüberzug, der sich durch seine Abriebfestigkeit, Heisswasserbeständigkeit, Färbbarkeit durch Dispersionsfarbstoffe, chemische Beständigkeit und Wetterfestigkeit auszeichnet.

Kunstharzlinsen haben im Vergleich zu Linsen aus anorganischen Gläsern verschiedene Vorteile, z.B. in bezug auf das Gewicht (Kunstharzlinsen sind leichter als Linsen aus anorganischen Gläsern), gute Schlagfestigkeit, überlegene

15 Verarbeitungseigenschaften und dergleichen.

Andererseits sind Kunstharzlinsen mit verschiedenen Nach-■ teilen behaftet. Beispielsweise werden sie leicht verkratzt oder durch organische Lösungsmittel beeinträchtigt.

20 .

Um die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden, wurden Beschichtungsverfahren vorgeschlagen, bei denen die Kunstharzlinsen mit verschiedenartigen härtenden Kunstharzen überzogen werden. Jedoch genügen auch diese herkömmlichen Kunstharzlinsen noch nicht sämtlichen· Anforderungen.

Beispielsweise sind Überzugsmassen bekannt, die durch Vereinigung eines hydrolysierten trifunktionellen Silans, wie Methyltrialkoxysilan, und eines hydrolysierten tetrafunktionellen Silans, wie Tetramethylsilicat und Tetra-.äthylsilicat, erhältlich sind. Diese Massen sind jedoch in bezug auf Abriebfestigkeit, Färbbarkeit mit Dispersionsfarbstoffen und Lebensdauer nicht voll zufriedenstellend.

Ferner ist es bekannt, dass Lewis-Säuren oder deren Komplexe, Broensted-Säuren oder Metallsalze von Carbonsäuren als Härtungskatalysatoren für Alkoxysilane mit Epoxygruppen

verwendet werden können. Die Lagerbeständigkeit von Massen mit einem Gehalt an den vorerwähnten Härtungskatalysatoren ist jedoch kurz, und ausserdem sind lange Härtungszeiten erforderlich. Daher sind derartige Katalysatoren für prak-

5 tische Zwecke ungeeignet.

Ferner ist die Verwendung einer Oberzugsmasse bekannt, die enthält: (A) (1) Hydrolysate von Si 1 anverbindungen mit wenigstens einer Epoxygruppe und nicht weniger als zwei Alkoxygruppen, die direkt an das Si-Atomin dem Molekül gebunden sind, und, falls nötig, (2) Verbindungen enthaltend Silanol- und/oder Si 1oxangruppen in dem Molekül und/ oder .Epoxyverbindungen; (B) feine Si 1iciumdioxidpartikel mit einem mittleren Durchmesser von etwa 1 bis etwa 100 nm; und (C) eine Aluminiumchelatverbindung der allgemeinen Formel ALXnY3-n, in der X bedeutet OL (L stellt eine niedrige Alkylgruppe dar), Y ein oder mehrere Liganden darstellt, erzeugt aus einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe M1CoCh2C0M2 und M3C0CH2C0M4, wobei M1 , M2, M3 und M4 niedrige Alkylgruppen sind, und wobei η eine ganze Zahl umfassend 0,1 oder 2 ist.

Jedoch sind derartige Überzüge in bezug auf ihre Härte nicht zufriedenstellend und zeigen eine relativ geringe

Heisswasserbeständigkeit und eine kurze Lebensdauer. 25

Bei Kunstharzlinsen, insbesondere für Brillen, ist es wünschenswert, dass die Überzugsschicht leicht gefärbt werden kann. Daher kommt es nicht nur wesentlich auf die Abriebfestigkeit an, sondern es spielt auch eine grosse

^U Rolle, dass eine eventuelle Färbung lange Zeit unverändert bleibt. Eine bekannte Art von Überzugsmassen enthält Ammoniumperchlorat und mindestens ein hydrolysiertes Alkoxysilan mit Epoxygruppen und/oder hydrolysiertes Alkoxysilan mit Vinyl-, Methacryloyloxy-, Amino-, Mercapto- oder Chlorgruppen und/oder kolloidales Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 100 nm

und/oder eine organische Titanverbindung. Ferner sind Massen mit einem Gehalt an den nachstehend definierten Komponenten (A), (B) und (C) bekannt. Bei (A) handelt es sich um mindestens ein Polymerisat oder Copolymerisat. Diese PoIymerisate oder Copolymerisate werden durch Polymerisation oder Copolymerisation von_Monomeren einer organischen SiIiciumverbindung mit einer Vinyl-, Methacryoyloxy-, Amino-, Mercapto- oder Chlorgruppe oder einem Hydrolyseprodukt davon, einer Epoxyverbindung oder einem Vinylmonomeren mit mindestens einer Epoxygruppe im Molekül erhalten. Bei der Komponente (B) handelt es sich um kolloidales Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 100 nm Die Komponente (C) ist Ammoniumperchlorat. Derartige Überzugsmassen sind jedoch in bezug auf Abriebfestigkeit und Färbbarkeit mit Dispersionsfarbstoffen nicht zufriedenstellend. Ferner ändert sich die Einfärbbarkeit je nach Lagerungsdauer. Somit sind derartige Überzugsmassen für praktische Zwecke nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehenden Nachteile zu überwinden und Kunstharzlinsen bereitzustellen, die in bezug auf Abriebfestigkeit, Heisswasserfestigkeit, stabile Färbbarkeit durch Dispersionsfarbstoffe, chemische Beständigkeit und Wetterfestigkeit ausgezeichnete Eigen-

25 schäften besitzen.

Gegenstand der Erfindung sind Kunstharzlinsen mit einem harten Überzug, die dadurch gekennzeichnet sind, dass der harte Überzug die folgenden Komponenten (A), (B), (C) und (D) als Hauptbestandteile enthält.

Bei der Komponente (A) handelt es sich um eine einzelne organische Siliciumverbindung oder um ein Gemisch derartiger Verbindungen der allgemeinen Formel 35

COPY I

1 ?

R¹ - Si - (OR³)₃ __χ in der

R- einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen organischen Rest mit einer Vinyl-, Methacryloyloxy- oder Epoxygruppe bedeutet, R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,

3
R einen Kohlenwasserstoffrest oder einen Alkoxyalkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom bedeutet und
1 den Wert 0· oder 1 hat.

Bei der Komponente (B) handelt es sich um kolloidales Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 100 nm.

Bei der Komponente (C) handelt es sich um polyfunktionelle Epoxyverbindungen.
20

Bei der Komponente (D) handelt es sich um Magnesiumperchlorat.

Beispiele für die Komponente (A) sind Methyltrimethoxysilan, Äthyltriäthoxysilan, Methyltriäthoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Vinyltriäthoxysilan, Vinyl-tris-( /3 -methoxyäthoxy)-silan, Vinyltriacetoxysilan, /"-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, j^-Glycidoxypropylmethyldiäthoxysilan, β -(3,4-Epoxycyclohexyl)-äthyltrimethoxysilan und dergleichen.

Als Komponente (A3 kann jedes dieser Materialien einzeln oder zusammen mit anderen verwendet werden. Ferner ist" es günstig, diese Komponenten als in einem organischen Lösungsmittel, wie einem Alkohol, unter Zusatz von Säure

hydrolysierte Produkte zu verwenden. Es gibt zwei Möglichkeiten zur Verwendung der vorstehenden Komponente (A), die sich jedoch nicht grundlegend unterscheiden. Die eine Möglichkeit besteht darin, die Komponente (A) zuerst zu hydrolysieren und sodann mit der Komponente (B) zu ver-' mischen. Gemäss der anderen Möglichkeit wird die Komponente (A) zuerst mit der Komponente (B) vermischt, wonach das Gemisch hydrolysiert wird.

Bei der Komponente (B) handelt es sich um eine kolloidale Lösung, bei der ein feinkörniges, polymeres, anorganisches Silicat in einem wässrigen oder alkoholischen System als Dispersionsmedium dispergiert ist. Derartige kolloidale

Lösungen sind im Handel erhältlich.

Beispiele für die Komponente (C) sind Diglycidyläther von bifunktionellen Alkoholen, wie (Poly)-äthylenglykol, (Poly)-propylenglykol, Neopentylglykol, Brenzcatechin, Resorcin und Alkylenglykol, oder Diglycidyläther oder Triglycidyläther von trifunktionellen Alkoholen, wie Glycerin oder Trimethylolpropan.

Erfindungsgemäss wird die Komponente (D), d.h. Magnesiumperchlorat als Härtungskatalysator zusammen mit einer oder mehrerer der Komponenten (A), (B) und (C) bereitgestellt, so dass man eine Überzugsmasse erhält, die sich in bezug auf Abriebfestigkeit, Färbbarkeit durch Dispersionsfarbstoffe, chemische Beständigkeit, Wetterfestigkeit und Lagerbeständigkeit ausgezeichnet verhält.

Nachstehend wird auf die Komponente (D), d.h. Magnesiumperchlorat, näher eingegangen.

Im allgemeinen sind als Härtungskatalysatoren für Silanol- oder Epoxyverbindungen Amine, wie n-Butylamin, Triäthylamin, Guanidin, Biguanid und dergleichen, und Aminosäuren,

wie Glycin, üblich. Jedoch führen diese Amine und Arainosäuren nicht zu überzügen der gewünschten Härte. Ferner werden auch Metallacetylacetonate, wie Aluminiumacetylacetonat, Chrornacetylacetonat, Titanylacetylacetonat oder Kobaltacetylacetonat, als Härtungskatalysatoren verwendet, die jedoch ebenfalls in bezug auf die erreichte Härte zu wünschen übrig lassen. Selbst wenn bei den vorstehend aufgeführten herkömmlichen "Katalysatoren eine einigermassen zufriedenstellende Härte erreichbar ist, so ist ihre Wasserfestigkeit unzureichend und ihre Abriebfestigkeit nimmt nach Eintauchen in heisses Wasser ab. Ferner ist die Lagerbeständigkeit derartiger Überzugsmassen nur kurz. Bei der Verwendung von Salzen organischer Säuren, wie Natriumacetat, Zinknaphtenat, Kobaltnaphtenat, Zinkoctylat, Zinnoctylat und dergleichen, und Perchlorsäure, lässt sich eine lange Lagerbeständigkeit der Überzugsmassen nicht erreichen. Bei der Verwendung von Ammoniumperchlorat treten Streuungen in der Färbbarkeit mit Dispersionsfarbstoffen auf, wobei sich die Färbbarkeit in Abhängigkeit von der Lagerzeit der Überzugsmassen verändert. Somit sind die vorstehenden Verbindungen für praktische Zwecke nicht geeignet. Bei der Verwendung von Salzsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure und p-Toluolsulfonsäure sind lange Härtungszeiten erforderlich. Auch bei der Verwendung von Lewis-Säuren, wie SnCl_-1,, AlCl-, FeCl.,, TiCl₂,, ZnCIp,

SbCl,- und dergleichen, zeigt der erhaltene überzug eine äusserst geringe Wasserfestigkeit, so dass die Abriebfestigkeit nach Eintauchen in Wasser von normaler Temperatur erheblich abnimmt.

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wurden zahlreiche Härtungskatalysatoren untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass Magnesiumperchlorat ein Katalysator ist, der in hervorragender Weise sämtliche erforderlichen Eigenschaften vereinigt. Bei der Verwendung von Magnesiumperchlorat beträgt die Lagerbeständigkeit bzw. Haltbarkeit der Überzugsmassen mehr als 1 Monat bei

Raumtemperatur. Die damit hergestellten Überzüge erweisen sich in bezug auf Abriebfestigkeit, Warmwasserfestigkeit, chemische Beständigkeit, Färbbarkeit durch Dispersionsfarbstoffe und Wetterbeständigkeit als hervorragend.

Vorzugsweise werden die einzelnen Komponenten in folgenden Mengenverhältnissen eingesetzt: 50 bis 800 Gewichtsteile (nachstehend kurz Teile) der Verbindung (A) im Fall der Umwandlung der Verbindung der Formel (Kondensation von SiIanal naci? Hyd.rolys.eJ
10

R¹ - Si - O₃ _

in einen Feststoff und 50 bis 600 Teile der Verbindung (C) pro 100 Teile der Verbindung (B) (wobei die Verbindung (B) als festes SiO angesehen wird); bzw. noch besser

50 bis 500 Teile der Verbindung (A) und 100 bis 500 Teile der Verbindung (C) pro 100 Teile der Verbindung (B). Ferner ist es wünschenswert, die Verbindung (D) in einer Menge von 0,01 bis 5,0 Prozent, bezogen auf sämtliche, nach dem Härten verbleibende Feststoffe, zu verwenden.

Bei dem vorstehenden Verfahren wird ein Lösungsmittel oder

ein Lösungsmittelgemisch, wie Alkohole, Ketone, Cellosolve-Lösungsmittel oder Carbonsäuren, zugesetzt. Je nach Bedarf können das Aufbringen der Überzugslösung und die Fähigkeit zur Bildung eines Überzugs verbessert werden, indem man geringe Mengen eines oberflächenaktiven Mittels,

eines Antistatikums oder eines UV-Absorbers zusetzt.

Die Erfindung ist auf verschiedenartige Kunstharze anwendbar. Eine Verbesserung der Haftung kann gegebenenfalls

durch Verwendung eines Grundiermittels erreicht werden. 35

- Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher, erläutert.

Beispiel 1
5 (1) Herstellung der Überzugsmasse und Beschichtung

52 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 108 Teilen Methyltrimethoxysilan, 212 Teilen in Isopropanol dispergiertem kolloidalem Siliciumdioxid (OSCAL-1432, mit einem Feststoffgehalt von 30 Teilen, Produkt der Catalysts & Chemicals Ind. Co., Ltd.) und 439 Teilen Isopropanol getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei 0 C gealtert. Sodann werden 183 Teile 1,6-Hexandioldiglycidyläther

(EPOLIGHT 1600, Hersteller Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) ic

und 5 Teile Magnesiumperchlorat bei Raumtemperatur unter Rühren zugesetzt. Hierauf werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. In die auf diese Weise erhaltene Beschichtungslösung werden Linsen aus Diäthylenglykolbisallylcarbonat - 4% wässriges Natriumhydroxid, die einer Oberflächenbehandlung unterworfen, gereinigt und getrocknet worden sind (nachstehend als CR-39 bezeichnet), getaucht. Anschliessend werden die CR-39-Linsen mit einer Geschwindigkeit von 20 cm/ min aus der Überzugslösung entnommen. Sodann werden die

beschichteten CR-39-Linsen gehärtet, indem man sie 1 Stunde auf 8O⁰C und 1 Stunde auf 13O⁰C erwärmt.

(2) Untersuchung der Eigenschaften τη Abriebfestigkeit

Die erhaltene Linse wird mit Stahlwolle Nr. 0000 (Hersteller Nippon Steelwool Co., Ltd.) durch 10-maliges Hin- und Herreiben unter einer Belastung von 9>8 N behandelt. Sodann wird der Oberflächenzustand untersucht. Die untersuchten Linsen werden in die 10 Stufen A, A', B, B', C,

C, D, D¹, E und E' eingeteilt, wobei A Glas und E' Acrylharz bedeutet.

Hei s sxvas s er be ständigkeit

Die erhaltenen Linsen werden 1 Stunde in siedendes reines Wasser getaucht. Anschli-essend werden die Linsenoberflächen auf die vorstehend beschriebene Weise auf ihre Abriebbeständigkeit untersucht.

Färbbarkeit durch Dispersionsfarbstoffe

1 Stück GRAY-Färbungsmittel der BPI wird in 950 ml reinem Wasser von 95°C gelöst. In die auf diese Weise erhaltene Färbelösung werden die Linsen 10 Minuten einge-„r taucht. Die Durchlässigkeit der Linsen für monoehromati-

sches Licht von 510 nm wird bestimmt.

Chemische Beständigkeit

Die Linsen werden 1 Stunde in eine 4-prozentige wässrige Natriumhydroxidlösung eingetaucht. Anschliessend wird ihr Aussehen überprüft. Ferner werden die Linsen 24 Stunden in 10-prozentige Salzsäure getaucht. Anschliessend-wird ebenfalls ihr Aussehen überprüft.

25 Wetterfestigkeit

Die beschichteten Linsen werden 500 Stunden mit einem Lichtechtheitsprüfer mit einer Xenonlampe bestrahlt. Anschliessend wird ihr Aussehen überprüft,

In der Tabelle I sind die Prüfungsergebnisse für Überzugsmassen, die unmittelbar nach ihrer Herstellung auf die Linsen aufgebracht worden sind, zusammengestellt. In Tabelle II finden sich die Ergebnisse für Überzugsmassen, die vor dem Auftrag auf die Linsen 30 Tage gelagert worden sind.

₁₂ 3421353

1 Beispiel 2

53 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 111 Teilen Methyltrimethoxysilan, 271 Teilen kolloidalem, in Methanol dispergiertem SiIiciumdioxid (OSCAL-1132, Feststoffgehalt 30 %, ' Hersteller Catalysts & Chemicals Ind. Co., Ltd.) und 395 Teilen Isopropanol getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei 0⁰C gealtert. Sodann werden 164 Teile Trimethylolpropantriglycidyläther (EPOLIGHT 100MF, Hersteller Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) und 5 Teile Magnesiumperchlorat bei Raumtemperatur unter Rühren zugegeben. Sodann werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Mit der auf diese Weise erhaltenen überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

Beispiel 3

28 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 79 Teilen Dimethyldimethoxysilan, 175 Teilen kolloidalem, in Isopropanol dispergiertem Siliciumdioxid (OSCAL-1432, Feststoffgehalt 30 %, Hersteller Catalysts & Chemicals Ind. Co., Ltd.) und 51 Teilen Isopropanol getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei 0⁰C gealtert. Sodann werden 199 Teile Trimethylolpropantriglycidyläther (EPOLIGHT 100MF, Hersteller Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) und 7 g Magnesiumperchlorat unter Rühren zugegeben. Ferner werden einige Tropfen eines siliciumhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Mit der auf diese Weise erhaltenen Überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

35

Beispiel 4

57 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 207 Teilen /"-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 263 Teilen kolloidalem, in Wasser dispergiertem Siliciumdioxid (Snowtex C, Feststoffgehalt 20 Prozent, Hersteller Nissan Chemical Industries Ltd.) und 366 Teilen Methylcellosoive getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei 0 C gealtert. Sodann werden 101 Teile 1,6-Hexandioldiglycidyläther (EPOLIGHT 1600, Hersteller Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) und 6 Teile Magnesiumperchlorat bei Raumtemperatur unter Rühren zugegeben. Ferner werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Mit der auf diese

-in Weise erhaltenen Überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

Beispiel 5

68 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 249 Teilen /'-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 126 Teilen kolloidalem Siliciumdioxid (Methanol Silicasol, Feststoffgehalt 30 Prozent, Hersteller Nissan Chemicals Industries Ltd.) und 464 Teilen Methylcellosolve getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei O⁰C gealtert. Sodann werden 86 Teile Glycerindiglycidyläther (Denacol EX 313, Hersteller Nagase & Company Ltd.) und 7 Teile Magnesiumperchlorat bei Raumtemperatur unter Rühren zugegeben. Ferner werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Mit der auf diese Weise erhaltenen Überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

35

' Beispiel 6

60 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 219 Teilen j^-Glycidoxypropylr trimethoxysilan, 111 Teilen kolloidalem, in Isopropanol dispergiertem Siliciumdioxid (OSCAL-1432, Feststoffgehalt 30 Prozent, Hersteller Catalysts JSe Chemicals Ind. Co., Ltd.) und 491 Teilen Isopropanol getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei 0⁰C ge-_1n altert. Sodann werden 112 Teile Propylenglykoldiglycidyläther (Denacol EX 911, Hersteller Nagase & Company Ltd.) und 7 Teile Magnesiumperchlorat unter Rühren zugegeben. Ferner werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Mit der auf diese Weise erhaltenen überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

Beispiel 7

30 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 174 Teilen ^-Glycidoxypropylmethyldiäthoxysilan, 351 Teilen kolloidalem, in Wasser dispergiertem Siliciumdioxid (Cataloid SN, Feststoffgehalt 20 Prozent, Hersteller Catalysts & Chemicals Ind. Co., Ltd.) und 331 Teilen Methylcellosolve getropft. Anschliessend wird diese hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei O⁰C gealtert. Sodann werden 108 Teile Propylenglykoldiglycidyläther (Denacol EX 911, Hersteller Nagase & Company Ltd.) und 6 Teile Magnesiumperchlorat unter Rühren zugegeben. Ferner werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt.

Mit der auf diese Weise erhaltenen Überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

35

1 Beispiel 8

35 Teile 0,05 η Salzsäure werden allmählich in eine Lösung mit einem Gehalt an 133 Teilen B-(3,4-Epoxycyclohexyl )-äthyltrimethoxysi lan, 215 Teilen kolloidalem Siliciumdioxid (Methanol-silicasol, Feststoffgehalt 30 Prozent, Hersteller Nissan Chemical Industries Ltd ^) und 470 Teilen Isopropanol getropft. Anschliessend wird diese- hydrolysierte Lösung 24 Stunden bei O⁰C gealtert. Sodann werden 140 Teile Glycerintriglycidyläther (Denacol EX 314, Hersteller Nagase & Company Ltd.) und 7 Teile Magnesiumperchlorat unter Rühren zugegeben. Ferner werden einige Tropfen eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels zugesetzt. Mit der auf diese Weise erhaltenen Überzugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und untersucht.

Beispiel 9

Das Grundiermittel KP-80 (Hersteller Shinetsu Kagaku Kogyo Co., Ltd.) wird mittels einer Schleuderbeschichtungsvorriehtung auf eine Polycarbonatlinse aufgebracht und 30 Minuten bei 100 C getrocknet. Diese Linse wird in die Lösung von Beispiel 4 getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 20 cm/min daraus entfernt. Sodann wird die Linse durch 1-stündiges Erwärmen auf 80 C und 1-stündiges Erwärmen auf 13O⁰C gehärtet.
25

Vergleichsbeispiel 1

10 Teile 0,05 η Salzsäure werden unter Rühren zu 71 Teilen ^-Glycidoxypropylmethyldiäthoxysilan gegeben. Diese hydro-

2Q lysierte Lösung wird 1 Stunde gerührt und 24 Stunden bei Raumtemperatur gealtert. Sodann werden 167 Teile kolloidales Siliciumdioxid (Methanolsilicasol, Feststoffgehalt 30 Prozent, Hersteller Nissan Chemical Industries Ltd.), 4,5 Teile Aluminiuinacetylacetonat, 0,1 Teil eines silikonhaltigen oberflächenaktiven Mittels und 12,4 Teile Phenyl-

cellosoive zugesetzt. Mit der auf diese Weise erhaltenen Überzugsmasse werden Linsen gernäss Beispiel 1 beschichtet· und untersucht.

5 Vergleichsbeispiel 2

98,8 Teile /"-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 28,4 Teile Dimethyldimethoxysilan werden in 76,3 Teilen Isopropylalkohol gelöst. Sodann werden allmählich 46,6 Teile 0,1 η Salzsäure zugetropft. Diese hydrolysierte Lösung wird 24 Stunden bei Raumtemperatur gealtert. Anschliessend werden 88,4 Teile Äthylcellosc.lve, 0,42 Teile Ammoniumperchlorat und ein silikonhaltiges oberflächenaktives Mittel zu 240 Teilen dieser hydrolysierten Lösung gegeben. Mit der auf diese Weise erhaltenen Über-

zugsmasse werden Linsen gemäss Beispiel 1 beschichtet und

untersucht.

Vergleichsbeispiel 3

Eine Katalysatorlösung mit einem Gehalt an 5 Teilen ChIoroform, 5 Teilen Aceton und 1 Teil Perchlorsäure wird bei 0⁰C zu 100 Teilen /■-Glycidoxypropyltrimethoxysilan gegeben. Die CR-39-Linsen werden in diese Überzugsmasse eingetaucht und mit einer Geschwindigkeit von 20 cm/min entnommen. Sodann werden die beschichteten CR-39-Linsen durch 16-stündiges Trocknen bei 25°C gehärtet.

Vergleichsbeispiel 4

Man verfährt wie in Beispiel 7, verwendet aber Aluminiumacetylacetonat anstelle von Magnesiumperchlorat. Sämtliche übrigen Bedingungen entsprechen denen von Beispiel 7-

Vergleichsbeispiel 5

Man verfährt wie in Beispiel 4, verwendet aber Ammoniumperchlorat anstelle von Magnesiumperchlorat. Sämtliche übrigen Bedingungen entsprechen denen von Beispiel 4.

Wie bereits erwähnt, erhält man erfindungsgemäss Kunstharzlinsen (die üblicherweise häufig Kratzeinwirkungen unterliegen) mit guter Abriebfestigkeit und chemischer Beständigkeit. Ferner sind bei den erfindungsgemässen Linsen die Nachteile herkömmlicher Produkte in bezug auf unzureichende Färbbarkeit und Heisswasserbeständigkeit beseitigt. Insbesondere lassen sich die erfindungsgemässen Linsen im Vergleich zu herkömmlichen Linsen rascher färben. Die erfindungsgemässen Linsen eignen sich insbesondere für eine Färbung mit Dispersionsfarbstoffen. Die Verwendung von Magnesiumperchlorat als Härtungskatalysator gewährleistet eine lange Lagerbeständigkeit der Überzugsmassen. Somit werden Linsen bereitgestellt, die durch Dispersionsfarbstoffe in besonders stabiler Weise gefärbt werden können und deren Kosten besonders gering sind.

co

ΟΙ

co

bo ο

cn

Tabelle I Beispiel

Abriebbeständigkeit

Heisswasserfestigkeit

B¹

	2	B
	3	B'
	4	A'
	5	B
	6	B
	7	B'
	8	B'
	9	B'
	Vergleichs beispiel
	1	C
	• 2	B
	3 '	B'
	4	C
	5	B'
8 a	CR-39	D·

Farbbarkeit durch chemische Beständigkeit Wetterfestigkeit Dispersionsfarbstoffe 4% NaOH 10% HCl (Durchlässigkeit bei mn)

B'

E C

E' C D¹ 38 %

52 % 37 % 56 % 41% 40 % 36 % 32 % 42 %

75 % 78 %

90 % 62 % 65 % 22 %

zufrieden	zufrieden
stellend	stellend
Il	II
IT	Il
Il	Il
Il	11
Il	Il
Il	Il
Il	Il
Il	11

- zufriedenstellend

Der Überzug löst sich teilweise

zufriedenstellend

Auf der Oberfläche treten trockene Flecken auf

Il Il Il ti Il Il It Il

Il	GJ ■Ρ- NJ)
Il	1953
11 Il
Il Il

ω
αϊ

ω ο

hO

cn

t!O

Cn

cn

Tabelle II

(nach 30-tägiger Lagerung der Überzugsmassen)

Beispiel Abriebbe- Heisswasserständigkeit festigkeit

Färbbarkeit durch Dispersionsfarbstoffe (Durchlässigkeit bei 510 nm)

chemische Beständigkeit Wetterfestigkeit
4% NaOH 10% HCl

B¹

B'

2	B¹	B'
3	B^f	C
4	A¹	B
5	B	B'
6	B	B
7	B	B¹
8	B'	B¹
9	B¹	B¹
Vergleichs beispiel
1	E	E¹
2	A^f	B'
3	E	E'
4	E	E'
5	A'	B¹
CR-39	D'	D¹

40 %	zufrieden stellend	zufrieden- ζ stellend	It	ufried
47 %	I!	Il	Il	Il
36 %	Il	Il	Il	Il
58 %	Il	Il i	Auf der Oberfläche treten "	Il
41 %	Il	Il	Il
42 %	It	Il	11
43 %	Il	It	Il
34 %	Il	Il	Il
43 %	Il	Il	It
17 %	Auf der Oberfläche treten " trockene Flecken auf	Il
85 %	Der überzug löst sich " teilweise	Il
83 %	zufrieden stellend	Il
21 %	Il	Il
80 %	Il	Il
22 %	It

CD CTl CiO

trockene Flecken auf

Claims

Patentanspruch

Kunstharzlinse mit einem harten überzug, dadurch gekennzeichnet, dass der harte überzug die folgenden Komponenten (A), (B), (C) und (D) als Hauptbestandteile enthält:

(A) eine oder mehrere organische Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel

10

- Si - (OR¹⁵)

3-1

in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einen organischen Rest mit einer Vinyl-, Methacryloyloxy- oder Epoxygruppe bedeutet,

R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,

R einen Kohlenwasserstoffrest oder einen Alkoxyalkylrest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen oder ein Wasserstoffatom bedeutet und
1 den Wert 0 oder 1 hat,

RadedcestraBe 43 8000 Manchen SO Telefon (089) 883003/883604 Telex 5212313 Telegramme Patentconsult Sonnenbetger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4186237 Telegramme Pslentconsult COPY

1 ' (B) kolloidales Siliciumdioxid mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 100 nm

(C) polyfunktionelle Epoxyverbindungen und

(D) Magnesiumperchlorat.