用于生产具有改进的防污特性的光学物品的方法
【专利说明】用于生产具有改进的防污特性的光学物品的方法 1.发明领域
[0001] 本发明针对一种用于制造光学物品（如眼科镜片）的方法，该光学物品具有改进 的抗污渍或防污特性和这些抗污渍和防污特性的改进的耐久性。本发明还针对通过此方法 获得的光学物品，尤其是镜片。
[0002] 本发明更具体地涉及生产以下光学物品，这些光学物品包含一个防污顶涂层如疏 水的和/或疏油的表面涂层作为最外层。
[0003] 眼科镜片产生自一系列确定所述镜片的凸和凹光学表面的几何形状的模制和/ 或表面修整/平滑操作，随后进行适当的表面处理以及最后的磨边。
[0004] 本发明的方法包含提供一个具有两个主面的基底并且在一个室中在可能导致将 一层至少两种不同的材料沉积在该基底的表面上的条件下依次将该基底的至少一个面暴 露于那些材料，那些材料中的第一种选自取代的硅烷（Ml)，这些取代的硅烷优选具有高分 子量、包含至少一个结合到硅原子上能够与携带-0H基团的基底形成一个共价键和/或与 取代的硅烷M2形成一个共价键的官能团并且包含至少一个含氟基团，那些材料中的第二 种选自取代的硅烷（M2)，这些取代的硅烷优选具有低分子量、包含至少一个结合到硅原子 上能够与携带-0H基团的基底形成一个共价键和/或与Ml形成一个共价键的官能团并且 包含至少一个疏水的和/或疏油的基团或亲水基团。
[0005] 2.相关技术说明
[0006] 本领域的惯常做法是用赋予成品镜片额外的或改进的光学或机械特性的若干涂 层涂覆一种镜片基底（如眼科镜片或镜片毛坯）的至少一个主表面。这些涂层通常指定为 功能涂层。
[0007] 因此，一般做法是从镜片基底的表面开始，依次用一个耐冲击涂层（耐冲击底 漆）、耐磨和/或耐划伤涂层（硬质涂层）以及减反射涂层涂覆典型地由一种有机玻璃材料 制成的镜片基底的至少一个主表面。
[0008] 上一代眼科镜片大部分还经常包含一个总体上沉积在该减反射涂层（特别是由 一种无机材料制成的减反射涂层）上的防污材料外层以便降低其强的沾污倾向，例如对于 脂肪沉积物。此类防污顶涂层总体上是一个疏水的和/或疏油的涂层，其降低了镜片的表 面能以便避免脂肪污点的附着，这些脂肪污点因此更易于去除。该疏水顶涂层在成品光学 物品中构成最外面的涂层。
[0009] 此类顶涂层在本领域中是熟知的并且通常由氟硅烷或氟硅氮烷（即，携带含氟基 团的硅酮或硅氮烷）制成。用于顶涂层的经典材料的实例是0PT00LDSX?，其是一种包含全 氟丙烯部分的基于氟的树脂（由大金工业公司（DAIKININDUSTRIES)商品化），来自信越化 学公司（Shin-EtsuChemical)的KY130?以及KP801M?(也由信越化学公司商品化），以 及由大金工业公司商品化的AES4?。这些涂层赋予镜片至少100°的与水的静态接触角。
[0010] 它们可以以混合物的形式使用。例如美国专利申请US2009/0011255披露了一个 沉积在有机AR涂层上的防污层的沉积，该防污层由一种组合物形成，该组合物包含一种具 有在从1000至10000范围内的分子量的类型的氟硅烷化合物和至少一种具有在从100至 700范围内的分子量的类型的氟硅烷化合物。产生的防污层目的是改进耐久性。
[0011] 在US2009/0011255的方法中，将这两种硅烷通过以下方式相伴地施用：通过浸 涂施用那些硅烷的一种液体混合物或同时在一个真空室中蒸发它们。
[0012] 持续关注的是改进镜片顶涂层的疏水性和/或疏油性。
[0013] 已知的解决方案可能在于增加该顶涂层的厚度。然而，此解决方案是非常昂贵的， 顶涂层材料是高分子量的复杂分子。
[0014] 不同的含氟硅烷材料的叠加是从现有技术中已知的。
[0015] 文献W0 2007/071700披露了一种用于通过提供有机材料的临时层改进物品的磨 边的方法。沉积一个包含具有至少一个含氟基团的硅烷的顶涂层并且然后沉积一个具有低 分子量的氟化化合物的临时层。
[0016] 文献US2007/0172622披露了一种具有特殊层状结构的镜片玻璃，该层状结构包 含一个硅烷层（该硅烷具有至少一个具有大于20个碳原子的含氟基团）和一个施用到其 上的透明的可去除的保护层（其包含具有至少一个具有20个碳原子或更少的含氟基团的 硅烷）。该第二层以一种临时方式提供了将该玻璃的表面能调整至低于15mJ/m2的值。 [0017]文献US-7, 449, 233披露了具有一个第一疏水层（具有一个第一接触角）和一个 第二疏水层（具有一个第二接触角）的基底，该第一疏水层是在该第二疏水层与该基底之 间，该第一接触角大于该第二接触角。该第一疏水层是基于一种全氟聚醚硅化合物。该第 二疏水层可以是基于一种全氟聚醚硅化合物。该第二疏水层是临时的并且可以在完成该涂 覆的基底的处理或完成该涂覆的基底的至少一些加工后容易地去除，使用水或醇或简单地 擦拭该基底，在这之后，结合的或第一疏水层依然结合在该基底上。此第二疏水层增加了其 沉积到上面的基底的表面能，这样使得可以处理该基底并且使其经受机加工。本发明的方 法与在这三个文献中描述的那些的区别在于该第二硅烷沉积物以一种永久的方式改变了 包含该第一硅烷沉积物的光学物品的特性。产生自应用此方法的物品因此与现有技术的那 些相比是新的。相比之下，现有技术的方法在如此的条件（选择非接枝的分子，存在中间层 或选择加工参数）下进行以致该第二硅烷层可以在该过程结束时去除，例如通过简单地用 一块布擦拭该基底。而且以一种出人意料的方式，尽管在该第二硅烷沉积物中使用的材料 比该第一硅烷沉积物的那些更不疏水或甚至亲水，已经观察到通过遵循本发明的方法沉积 的该第二硅烷有助于降低表面能、改进涂覆的基底的疏油性以及该涂层的疏水性和疏油性 的耐久性。
[0018] 发明概沐
[0019] 术语"包含"（及任何形式的包含，例如"包含（comprises) "和"包含着 (comprising) ")、"具有"（及任何形式的的具有，例如"具有（has) "和"具有着（having) ")、 "含有"（及任何形式的含有，例如"含有（contains) "和"含有着（containing) "）、以及"包 括"（及任何形式的包括，例如"包括（includes)"和"包括着（including)"）都是开放式 连系动词。因此，"包含"、"具有"、"含有"或"包括"一个或多个步骤或要素的一种方法或方 法中的一个步骤具备所述一个或多个步骤或要素，但不限于仅具备所述一个或多个步骤或 要素。在优选的实施例中，该方法或步骤限于仅具备所述一个或多个步骤。
[0020] 在本发明的方法中使用的光学物品优选地是眼科镜片基底。术语"基底"是指一种 有机或无机玻璃基底，或者处理过或者没有处理过，取决于它是否包含一个或多个具有不 同性质的涂层或它是否是裸的。在此，术语"镜片"是指产生自应用以下连续处理的产品： 涂覆或沉积、磨边等。
[0021] 本发明的一个目的已经是提供一种用于生产具有改进的特性的光学物品的方法。
[0022] 确切地，本发明的一个目的已经是提供一种用于生产包含疏水的和/或疏油的顶 涂层的光学物品的方法，以及与现有技术的顶涂覆的物品相比，获得令人满意的优异的疏 水性和/或疏油性，而不显著增加此物品的价格。
[0023] 此外，本发明的一个目的已经是提供一种用于以可接受的成本生产具有改进的防 污和防污渍特性的光学物品的方法。
[0024] 由于将在下面披露的方法，此类目的已经达到。
[0025] 本发明的一个第一目的是一种用于制造光学物品的方法，该方法包括以下步骤：
[0026] _提供一个基底，该基底具有两个主面并且在其面的至少一个上携带-0H官能团，
[0027] -依次地将该携带-0H官能团的基底的一个面暴露于至少两种不同的材料，被称 为Ml和M2,Ml具有高于M2的重均分子量，优选地按Ml接着M2的顺序，在一个真空室中在 导致将那些材料沉积到该基底的表面上的条件下，并且其中：
[0028] -Ml是一种取代的硅烧，包含：
[0029] 〇至少一个结合到硅原子上的官能团XI，其中该Si-Xl基团能够与该基底的-0H 基团形成一个共价键和/或与M2 (优选地M2的一个硅原子）形成一个共价键，以及
[0030] 〇至少一个含氟基团，
[0031] -M2是一种具有低于或等于900g/mol的重均分子量的取代的硅烷，包含：
[0032] 〇至少一个结合到硅原子上的官能团X2,其中该Si_X2基团能够与该基底的-0H 基团形成一个共价键和/或与Ml(优选地Ml的一个硅原子）形成一个共价键，以及
[0033] 〇至少一个疏水和/或疏油基团，或至少一个亲水基团，
[0034] 其中Ml与M2重均分子量之间的差值是等于或大于600g/mol，优选等于或大于 900g/mol〇
[0035] 根据本发明，该制造光学器件的方法包含依次施用至少两个表面涂层，术语"将那 些材料沉积到该基底的表面上"是指将每种材料沉积到该基底的最外面的涂层上，该最外 面的涂层产生自先前的沉积步骤。
[0036] 方法步骤优选地按Ml沉积、然后M2沉积的顺序进行。
[0037] 对于基底，在本发明的上下文中，它是指一种包含两个主面的在减压下易于经受 材料的沉积的材料。基底包括具有多孔和无孔表面的材料。它包括以下材料如玻璃、陶瓷、 瓷料、玻璃纤维、金属，以及包括热固性材料（如二乙二醇双碳酸烯丙基酯的聚合物）以及 热塑性塑料（如聚碳酸酯）的有机材料，以及瓷砖。可以在本发明的方法