用于生產(chǎn)具有改進(jìn)的防污特性的光學(xué)物品的方法
【專利說明】用于生產(chǎn)具有改進(jìn)的防污特性的光學(xué)物品的方法 1.發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明針對(duì)一種用于制造光學(xué)物品（如眼科鏡片）的方法，該光學(xué)物品具有改進(jìn) 的抗污漬或防污特性和這些抗污漬和防污特性的改進(jìn)的耐久性。本發(fā)明還針對(duì)通過此方法 獲得的光學(xué)物品，尤其是鏡片。
[0002] 本發(fā)明更具體地涉及生產(chǎn)以下光學(xué)物品，這些光學(xué)物品包含一個(gè)防污頂涂層如疏 水的和/或疏油的表面涂層作為最外層。
[0003] 眼科鏡片產(chǎn)生自一系列確定所述鏡片的凸和凹光學(xué)表面的幾何形狀的模制和/ 或表面修整/平滑操作，隨后進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚硪约白詈蟮哪ミ叀?br>[0004] 本發(fā)明的方法包含提供一個(gè)具有兩個(gè)主面的基底并且在一個(gè)室中在可能導(dǎo)致將 一層至少兩種不同的材料沉積在該基底的表面上的條件下依次將該基底的至少一個(gè)面暴 露于那些材料，那些材料中的第一種選自取代的硅烷（Ml)，這些取代的硅烷優(yōu)選具有高分 子量、包含至少一個(gè)結(jié)合到硅原子上能夠與攜帶-0H基團(tuán)的基底形成一個(gè)共價(jià)鍵和/或與 取代的硅烷M2形成一個(gè)共價(jià)鍵的官能團(tuán)并且包含至少一個(gè)含氟基團(tuán)，那些材料中的第二 種選自取代的硅烷（M2)，這些取代的硅烷優(yōu)選具有低分子量、包含至少一個(gè)結(jié)合到硅原子 上能夠與攜帶-0H基團(tuán)的基底形成一個(gè)共價(jià)鍵和/或與Ml形成一個(gè)共價(jià)鍵的官能團(tuán)并且 包含至少一個(gè)疏水的和/或疏油的基團(tuán)或親水基團(tuán)。
[0005] 2.相關(guān)技術(shù)說明
[0006] 本領(lǐng)域的慣常做法是用賦予成品鏡片額外的或改進(jìn)的光學(xué)或機(jī)械特性的若干涂 層涂覆一種鏡片基底（如眼科鏡片或鏡片毛坯）的至少一個(gè)主表面。這些涂層通常指定為 功能涂層。
[0007] 因此，一般做法是從鏡片基底的表面開始，依次用一個(gè)耐沖擊涂層（耐沖擊底 漆）、耐磨和/或耐劃傷涂層（硬質(zhì)涂層）以及減反射涂層涂覆典型地由一種有機(jī)玻璃材料 制成的鏡片基底的至少一個(gè)主表面。
[0008] 上一代眼科鏡片大部分還經(jīng)常包含一個(gè)總體上沉積在該減反射涂層（特別是由 一種無機(jī)材料制成的減反射涂層）上的防污材料外層以便降低其強(qiáng)的沾污傾向，例如對(duì)于 脂肪沉積物。此類防污頂涂層總體上是一個(gè)疏水的和/或疏油的涂層，其降低了鏡片的表 面能以便避免脂肪污點(diǎn)的附著，這些脂肪污點(diǎn)因此更易于去除。該疏水頂涂層在成品光學(xué) 物品中構(gòu)成最外面的涂層。
[0009] 此類頂涂層在本領(lǐng)域中是熟知的并且通常由氟硅烷或氟硅氮烷（即，攜帶含氟基 團(tuán)的硅酮或硅氮烷）制成。用于頂涂層的經(jīng)典材料的實(shí)例是0PT00LDSX?，其是一種包含全 氟丙烯部分的基于氟的樹脂（由大金工業(yè)公司（DAIKININDUSTRIES)商品化），來自信越化 學(xué)公司（Shin-EtsuChemical)的KY130?以及KP801M?(也由信越化學(xué)公司商品化），以 及由大金工業(yè)公司商品化的AES4?。這些涂層賦予鏡片至少100°的與水的靜態(tài)接觸角。
[0010] 它們可以以混合物的形式使用。例如美國專利申請(qǐng)US2009/0011255披露了一個(gè) 沉積在有機(jī)AR涂層上的防污層的沉積，該防污層由一種組合物形成，該組合物包含一種具 有在從1000至10000范圍內(nèi)的分子量的類型的氟硅烷化合物和至少一種具有在從100至 700范圍內(nèi)的分子量的類型的氟硅烷化合物。產(chǎn)生的防污層目的是改進(jìn)耐久性。
[0011] 在US2009/0011255的方法中，將這兩種硅烷通過以下方式相伴地施用：通過浸 涂施用那些硅烷的一種液體混合物或同時(shí)在一個(gè)真空室中蒸發(fā)它們。
[0012] 持續(xù)關(guān)注的是改進(jìn)鏡片頂涂層的疏水性和/或疏油性。
[0013] 已知的解決方案可能在于增加該頂涂層的厚度。然而，此解決方案是非常昂貴的， 頂涂層材料是高分子量的復(fù)雜分子。
[0014] 不同的含氟硅烷材料的疊加是從現(xiàn)有技術(shù)中已知的。
[0015] 文獻(xiàn)W0 2007/071700披露了一種用于通過提供有機(jī)材料的臨時(shí)層改進(jìn)物品的磨 邊的方法。沉積一個(gè)包含具有至少一個(gè)含氟基團(tuán)的硅烷的頂涂層并且然后沉積一個(gè)具有低 分子量的氟化化合物的臨時(shí)層。
[0016] 文獻(xiàn)US2007/0172622披露了一種具有特殊層狀結(jié)構(gòu)的鏡片玻璃，該層狀結(jié)構(gòu)包 含一個(gè)硅烷層（該硅烷具有至少一個(gè)具有大于20個(gè)碳原子的含氟基團(tuán)）和一個(gè)施用到其 上的透明的可去除的保護(hù)層（其包含具有至少一個(gè)具有20個(gè)碳原子或更少的含氟基團(tuán)的 硅烷）。該第二層以一種臨時(shí)方式提供了將該玻璃的表面能調(diào)整至低于15mJ/m2的值。 [0017]文獻(xiàn)US-7, 449, 233披露了具有一個(gè)第一疏水層（具有一個(gè)第一接觸角）和一個(gè) 第二疏水層（具有一個(gè)第二接觸角）的基底，該第一疏水層是在該第二疏水層與該基底之 間，該第一接觸角大于該第二接觸角。該第一疏水層是基于一種全氟聚醚硅化合物。該第 二疏水層可以是基于一種全氟聚醚硅化合物。該第二疏水層是臨時(shí)的并且可以在完成該涂 覆的基底的處理或完成該涂覆的基底的至少一些加工后容易地去除，使用水或醇或簡單地 擦拭該基底，在這之后，結(jié)合的或第一疏水層依然結(jié)合在該基底上。此第二疏水層增加了其 沉積到上面的基底的表面能，這樣使得可以處理該基底并且使其經(jīng)受機(jī)加工。本發(fā)明的方 法與在這三個(gè)文獻(xiàn)中描述的那些的區(qū)別在于該第二硅烷沉積物以一種永久的方式改變了 包含該第一硅烷沉積物的光學(xué)物品的特性。產(chǎn)生自應(yīng)用此方法的物品因此與現(xiàn)有技術(shù)的那 些相比是新的。相比之下，現(xiàn)有技術(shù)的方法在如此的條件（選擇非接枝的分子，存在中間層 或選擇加工參數(shù)）下進(jìn)行以致該第二硅烷層可以在該過程結(jié)束時(shí)去除，例如通過簡單地用 一塊布擦拭該基底。而且以一種出人意料的方式，盡管在該第二硅烷沉積物中使用的材料 比該第一硅烷沉積物的那些更不疏水或甚至親水，已經(jīng)觀察到通過遵循本發(fā)明的方法沉積 的該第二硅烷有助于降低表面能、改進(jìn)涂覆的基底的疏油性以及該涂層的疏水性和疏油性 的耐久性。
[0018] 發(fā)明概沐
[0019] 術(shù)語"包含"（及任何形式的包含，例如"包含（comprises) "和"包含著 (comprising) ")、"具有"（及任何形式的的具有，例如"具有（has) "和"具有著（having) ")、 "含有"（及任何形式的含有，例如"含有（contains) "和"含有著（containing) "）、以及"包 括"（及任何形式的包括，例如"包括（includes)"和"包括著（including)"）都是開放式 連系動(dòng)詞。因此，"包含"、"具有"、"含有"或"包括"一個(gè)或多個(gè)步驟或要素的一種方法或方 法中的一個(gè)步驟具備所述一個(gè)或多個(gè)步驟或要素，但不限于僅具備所述一個(gè)或多個(gè)步驟或 要素。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該方法或步驟限于僅具備所述一個(gè)或多個(gè)步驟。
[0020] 在本發(fā)明的方法中使用的光學(xué)物品優(yōu)選地是眼科鏡片基底。術(shù)語"基底"是指一種 有機(jī)或無機(jī)玻璃基底，或者處理過或者沒有處理過，取決于它是否包含一個(gè)或多個(gè)具有不 同性質(zhì)的涂層或它是否是裸的。在此，術(shù)語"鏡片"是指產(chǎn)生自應(yīng)用以下連續(xù)處理的產(chǎn)品： 涂覆或沉積、磨邊等。
[0021] 本發(fā)明的一個(gè)目的已經(jīng)是提供一種用于生產(chǎn)具有改進(jìn)的特性的光學(xué)物品的方法。
[0022] 確切地，本發(fā)明的一個(gè)目的已經(jīng)是提供一種用于生產(chǎn)包含疏水的和/或疏油的頂 涂層的光學(xué)物品的方法，以及與現(xiàn)有技術(shù)的頂涂覆的物品相比，獲得令人滿意的優(yōu)異的疏 水性和/或疏油性，而不顯著增加此物品的價(jià)格。
[0023] 此外，本發(fā)明的一個(gè)目的已經(jīng)是提供一種用于以可接受的成本生產(chǎn)具有改進(jìn)的防 污和防污漬特性的光學(xué)物品的方法。
[0024] 由于將在下面披露的方法，此類目的已經(jīng)達(dá)到。
[0025] 本發(fā)明的一個(gè)第一目的是一種用于制造光學(xué)物品的方法，該方法包括以下步驟：
[0026] _提供一個(gè)基底，該基底具有兩個(gè)主面并且在其面的至少一個(gè)上攜帶-0H官能團(tuán)，
[0027] -依次地將該攜帶-0H官能團(tuán)的基底的一個(gè)面暴露于至少兩種不同的材料，被稱 為Ml和M2,Ml具有高于M2的重均分子量，優(yōu)選地按Ml接著M2的順序，在一個(gè)真空室中在 導(dǎo)致將那些材料沉積到該基底的表面上的條件下，并且其中：
[0028] -Ml是一種取代的硅燒，包含：
[0029] 〇至少一個(gè)結(jié)合到硅原子上的官能團(tuán)XI，其中該Si-Xl基團(tuán)能夠與該基底的-0H 基團(tuán)形成一個(gè)共價(jià)鍵和/或與M2 (優(yōu)選地M2的一個(gè)硅原子）形成一個(gè)共價(jià)鍵，以及
[0030] 〇至少一個(gè)含氟基團(tuán)，
[0031] -M2是一種具有低于或等于900g/mol的重均分子量的取代的硅烷，包含：
[0032] 〇至少一個(gè)結(jié)合到硅原子上的官能團(tuán)X2,其中該Si_X2基團(tuán)能夠與該基底的-0H 基團(tuán)形成一個(gè)共價(jià)鍵和/或與Ml(優(yōu)選地Ml的一個(gè)硅原子）形成一個(gè)共價(jià)鍵，以及
[0033] 〇至少一個(gè)疏水和/或疏油基團(tuán)，或至少一個(gè)親水基團(tuán)，
[0034] 其中Ml與M2重均分子量之間的差值是等于或大于600g/mol，優(yōu)選等于或大于 900g/mol〇
[0035] 根據(jù)本發(fā)明，該制造光學(xué)器件的方法包含依次施用至少兩個(gè)表面涂層，術(shù)語"將那 些材料沉積到該基底的表面上"是指將每種材料沉積到該基底的最外面的涂層上，該最外 面的涂層產(chǎn)生自先前的沉積步驟。
[0036] 方法步驟優(yōu)選地按Ml沉積、然后M2沉積的順序進(jìn)行。
[0037] 對(duì)于基底，在本發(fā)明的上下文中，它是指一種包含兩個(gè)主面的在減壓下易于經(jīng)受 材料的沉積的材料?；装ň哂卸嗫缀蜔o孔表面的材料。它包括以下材料如玻璃、陶瓷、 瓷料、玻璃纖維、金屬，以及包括熱固性材料（如二乙二醇雙碳酸烯丙基酯的聚合物）以及 熱塑性塑料（如聚碳酸酯）的有機(jī)材料，以及瓷磚?？梢栽诒景l(fā)明的方法