用于制造光學物品的方法以及光學物品的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及包含多層涂層、特別是減反射涂層的光學物品的領域。具體地，本發明 涉及用于制造包含減反射的逐層涂層的光學物品的方法并且涉及通過此方法得到的包含 減反射的逐層涂層的光學物品，特別是用于眼鏡的眼鏡片。
[0002] 本發明是基于使用至少一種帶電的多糖聚合物與包含至少原硅酸四（2-羥乙基） 酯（THE0S)作為交聯劑的基于交聯水性溶劑的組合物之間的特定組合，所述組合增強了所 述LbL涂層的機械特性、特別是粘附性。
【背景技術】
[0003] 已知的是，可以將逐層（LbL)涂層裝配在來自具有相反電荷的物種的襯底上。更 確切地說，可以將帶正電荷和負電荷的聚電解質可交替地沉積在襯底上。
[0004] 為此目的，可以使用相反電荷的至少兩種不同的聚電解質溶液、或聚電解質溶液 以及具有相反電荷的納米顆粒來形成該LbL涂層。
[0005] 通過選擇這些層的材料以及沉積過程條件，此類膜可以是抗反射的、親水的或超 親水的、疏水的或超疏水的。
[0006] 具有親水性的LbL涂層還可以具有防霧性。美國專利申請2007/0104922披露了 可以抗反射并且抗霧的超親水的LbL涂層，如聚（烯丙基胺鹽酸鹽）/5102的LbL涂層。 [0007] 然而，這些LbL涂層（或者裸露的或者已經被傳統的硬質涂層涂覆的）由于高孔 隙率總體上展示出差的機械特性，特別是差的與襯底的粘附性。大多數LbL涂層易于被干 布或濕布擦掉，從而顯示出非常差的與襯底的粘附性或者差的涂層自身的內聚性。
[0008] 已經提出了通過一般在高溫（典型地在約550°C )下的煅燒處理來提高LbL涂層 的機械特性。與這種溶液相關的缺點是它不可以被施加在任何有機襯底上并且它只適配于 可以承受高溫的襯底（像玻璃襯底）。
[0009] 美國專利申請2008/0038458披露了典型地在lOpsi至30psi (即7X104Pa至 21 X 104Pa)的范圍內的壓力下在小于500°C的溫度下Ti02/Si(V^層的水熱煅燒，以改進這 些涂層的耐磨損性。此類水熱處理影響涂層的防霧特性。
[0010] 最近，在國際申請W0 2012/013739中也已經提出了通過制造光學裝置的方法來 改進LbL層的內聚性，該光學裝置包含具有帶有羥基的主要表面的襯底，該襯底被包含至 少一種羥基化并且氨基官能化的硅氧烷低聚物的中間層涂覆，并且在這一中間層上形成由 至少兩個雙層組成的防霧的逐層涂層，該逐層涂層通過以下步驟得到：（a)通過施加第一 組合物在該中間層上形成第一層，該第一組合物包含由羧烷基纖維素得到的聚電解質或選 自以下各項的聚電解質：聚丙烯酸（PAA)、聚（甲基丙烯酸）（PMAA)、PAA共聚物、PMAA共聚 物或它們的混合物，（b)通過施加第二組合物在該第一層上形成第二層，該第二組合物在該 第一層包含由羧烷基纖維素或金屬氧化物或氧化硅納米顆粒得到的聚電解質時包含由包 括葡萄糖胺單元的多糖得到的聚電解質，該第二組合物在該第一層包含由PAA、PMAA、PAA 共聚物或PMAA共聚物得到的聚電解質時是用氨基表面官能化的，（c)任選地重復步驟（a) 和（b)至少一次；并且（d)通過用偶聯劑的組合物處理來交聯該LbL涂層的這些層。根據 該國際申請，該偶聯劑選自具有式N (CH3) 2- (CH2) n-N = C = N-CH2CH3的碳二亞胺，其中η是 從2至6的整數，例如像1-乙基-3(3-二甲基氨基丙基）碳二亞胺（EDC)。這些偶聯劑與 Ν-羥基丁二酰亞胺（NHS)、磺基羥基丁二酰亞胺或Ν-羥基苯并三唑組合使用以增加耦合效 率并且減少副反應。該方法涉及許多步驟，包括將中間層施加到襯底上以促進LbL涂層與 該襯底的粘附性的步驟。
[0011] 本發明提供了提高LbL涂層與襯底的粘附性和/或LbL涂層之間的內聚性的可替 代的并且簡單的方法，同時保持涂層的功能特性，如防霧特性。
[0012] 歷
[0013] 本發明的目的是改進多層涂層的機械耐用性、尤其是粘附性同時維持所述涂層的 固有特性、特別是減反射特性。
[0014] 本發明的另一個目的是提供多層涂覆的光學物品，該光學物品具有以上提及的改 進的機械特性而不改變其固有特性，特別是其減反射特性。
[0015] 本發明披露了用于制造包含襯底以及施加在所述襯底的至少一個面上的多層涂 層，特別是多層減反射涂層的光學物品的方法，所述多層涂層包括暴露于環境的最外逐層 (LbL)涂層并且包含至少兩個雙層。本發明的方法使得有可能在該襯底的表面改進所述 LbL涂層的粘附性和內聚性。本發明的方法的附加的優點包括低溫條件（50°C至70°C)，不 改變多層涂層的功能性（例如減反射特性）、短時間（小于或等于3小時）、以及環境友好 (水基/無有機溶劑）方法。
[0016] 根據本發明的方法包括至少以下步驟：
[0017] a)提供未涂覆或經涂覆的襯底，
[0018] b)在所述襯底的至少一面個上形成多層涂層，
[0019] c)在所述多層涂層的最外層上形成暴露于環境的逐層（LbL)涂層，所述LbL涂層 包含至少兩個雙層，每個雙層依次通過以下步驟形成：
[0020] i)施加包含至少一種具有第一電荷的化合物A的第一層組合物；
[0021] ii)將包含至少一種具有第二電荷的化合物B的第二層組合物直接施加到由i)產 生的第一層上，所述第二電荷是與所述第一電荷相反的；
[0022] iii)重復步驟i)和ii)至少一次，
[0023] 其條件是：
[0024] -化合物A和B各自獨立地選自多糖聚合物以及金屬氧化物如1102和ZrO 2或氧 化硅的膠體，其條件是這些化合物A和B中至少一種是多糖聚合物，
[0025] -所述化合物A和B各自分別是帶正電荷或負電荷的，并且
[0026] d)通過用包含至少原硅酸四（2-羥乙基）酯（THE0S)作為交聯劑的水性組合物處 理以便引起化合物A與B之間的化學鍵聯來交聯所述LbL涂層的雙層的第一和第二層。
[0027] 本發明還涉及包含通過實施以上描述的方法可獲得的具有多層涂層的襯底的光 學物品。
[0028] 更確切地說，所述光學物品包含襯底、被施加在所述襯底的至少一個面上的多層 涂層，所述多層涂層包括暴露于環境的最外逐層（LbL)涂層，所述LbL涂層包含至少兩個雙 層，每個雙層依次通過以下步驟形成：
[0029] i)施加包含至少一種具有第一電荷的化合物A的第一層組合物；
[0030] ii)將包含至少一種具有第二電荷的化合物B的第二層組合物直接施加到由i)產 生的第一層上，所述第二電荷是與所述第一電荷相反的；
[0031] 其中
[0032] -化合物A和B各自獨立地選自多糖聚合物以及金屬氧化物如1102和ZrO 2或氧 化硅的膠體，其條件是這些化合物A和B中至少一種是多糖聚合物，
[0033] -所述化合物A和B各自分別是帶正電荷或負電荷的，并且
[0034] -使用至少包含原硅酸四（2-羥乙基）酯（THE0S)作為交聯劑的水性組合物通過 化合物A與B之間的化學鍵聯來交聯所述LbL涂層。
[0035] 在優選的實施例中，所述LbL涂層的每個雙層包含：
[0036] a)脫乙酰甲殼質作為化合物A的第一層以及羧甲基纖維素作為化合物B的第二 層；或者
[0037] b)氨基丙基官能化的Si02納米顆粒作為化合物A的第一層以及羧甲基纖維素作 為化合物B的第二層；或者
[0038] c)脫乙酰甲殼質作為化合物A的第一層以及Si02作為化合物B的第二層。
[0039] 本發明的其他目的、特征和優點將從下面的詳細描述中變得明顯。
[0040] 詳細說明
[0041] 術語"包含"（及其任何語法變化形式，例如"包含（comprises)"和"包含 著（comprising)"），具有"（及其任何語法變化形式，例如"具有（has)"和"具有 著（having) 含有"（及其任何語法變化形式，例如"含有（contains) "和"含有著 (containing) "）、以及包括（及其任何語法變化形式，例如"包括（includes) "和"包括著 (including)"）都是開放式連系動詞。它們用于指明其所述特征、整數、步驟或組分或基團 的存在，但不排除一種或多種其其他的特征、整數、步驟或組分或基團的存在或加入。因此， "包含"、"具有"、"含有"或"包括" 一個或多個步驟或要素的方法或方法中的步驟具備所述 一個或多個步驟或要素，但不限于僅具備所述一個或多個步驟或要素。
[0042] 除非另有說明，本文所用表示成分的量、范圍、反應條件等等的所有數字或表述在 所有情況下都要理解為由術語"約"修飾。
[0043] 當光學物品包含一個或多個表面涂層時，短語"將涂層沉積到光學物品上"指的是 將涂層或層沉積到該光學物品的最外涂層（即最接近空氣的涂層）上。
[0044] 在鏡片的一側"上"的涂層被定義為（a)放置在那一側上，（b)不需要與那一側接 觸，即可以將一個或多個介于中間的涂層安置于那側與所討論的涂層之間，并且（c)不需 要完全覆蓋那一側的涂層。
[0045] 如在此使用的，短語"最后一層"指的是與環境空氣接觸的單層或多層。
[0046] 如在此使用的，短語"最外涂層"或"最外層"指的是距離襯底最遠的涂層或層并 且相反地短語