[发明专利]制备具有防雾逐层涂层的制品的方法和具有增强的防雾和耐久性能的涂覆制品

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种制备带有改善的防雾逐层(layer-by-layer)涂层的制品的方法和通过所述方法得到的带有防雾逐层涂层的制品，更特别地光学和眼用制品，尤其是眼镜用的眼用透镜。

本发明基于增强防雾性能和所述防雾逐层涂层的粘着力的特殊中间涂层的使用以及逐层涂层的特殊加热步骤。

2.相关技术描述

本领域中已知逐层(LbL)涂层可由具有相反电荷的物质组装在基质上。更确切地，带正电荷和带负电荷的聚电解质可交替地沉积在基质上。

为此，可使用至少两种具有相反电荷的不同聚电解质溶液，或具有相反电荷的聚电解质溶液和纳米颗粒溶液以形成LbL涂层。

如本领域所知，聚电解质为具有主要部分的带有电解质基团的重复单元的聚电解质。这些基团为离子或可离子化基团，尤其是在水溶液中。

其它已知的LbL涂层包括交替地包含带相反电荷的纳米颗粒的多个双层。

通过选择层的材料和沉积工艺条件，这类膜可以为抗反射、亲水或超亲水、疏水或超疏水的。

具有亲水性能的LbL涂层也可具有防雾性能。

US 2007/0104922描述了可以为抗反射和防雾的超亲水LbL涂层，即聚(烯丙胺氢氯化物)/SiO₂LbL涂层。

防雾LbL涂层的缺点是这类涂层一般显示出差的机械性能，尤其是在裸或通过传统硬涂层涂覆的有机基质上差的附着力。LbL涂层的机械性能通过一般在高温(通常550℃)下煅烧处理而提高。

与该技术有关的缺点是它不可应用于任何有机基质上且仅适于可经得住高温的基质如玻璃基质。

在文章“Hydrothermal Treatment of Nanoparticle Thin Films for Enhanced Mechanical Durability”，Z.Gemici等人，Langmuir 2008，24，2168-2177中，描述了一种在约125℃下进行的不同LbL涂层的水热处理以改善尤其是在聚碳酸酯(PC)基质上这些涂层的机械耐久性和避免分层。

LbL涂层的典型实例为交替地由带正电荷的聚(二烯丙基二甲基氯化铵)和带负电荷的二氧化硅纳米颗粒制备的聚合物-纳米颗粒涂层，或交替地由带正电荷的3-氨基丙基硅烷改性二氧化硅(或二氧化钛)纳米颗粒和带负电荷的二氧化硅纳米颗粒组装的全纳米颗粒涂层。在水热处理以后，这类LbL涂层具有改善的抗磨性。

US 2008/0038458描述了通常在10-30psi的压力下在小于500℃的温度下TiO₂/SiO₂LbL涂层的水热煅烧。

连同需要使用高压釜，该技术的一个缺点是水热处理影响涂层的防雾性能，如US 2008/038458第[0046]段所解释的：涂层可能损失它的防雾性能。

因此，理想的是提供一种制备具有良好或改善防雾性能，以及良好机械性能如在基质上的改善附着力和/或改善的抗磨性的防雾LbL涂层的新且简单的方法。

US 6,984,262描述了一种适于增强所应用的聚合涂层或膜在基质上的附着力的涂料组合物。

该粘合涂料包含浓度大于25％的至少一种特殊硅烷偶联剂、其至少部分水解产物和附着力增强量的包含至少两个环氧基的含环氧基材料。

没有公开防雾LbL涂层作为聚合涂层，并且没有公开粘合层可改善LbL体系的防雾性能。

发明概述

本发明的目的是改善防雾LbL涂层的防雾性能。

本发明的另一目的是改善防雾LbL涂层的机械耐久性，尤其是对广泛的基质，尤其是有机基质的附着力性能，同时保持该防雾LbL涂层的沉积方法尽可能地简单。

本发明的另一目的是提供具有上述改善的防雾和机械性能，同时不降低其在可见光范围内的光学透明度的防雾LbL涂层。

本发明人已发现LbL涂层的防雾性能以及耐久性通过使用一种制备具有防雾性能的制品的特殊方法而改善，所述方法包括：

a)提供具有至少一个涂有中间涂层的主表面的基质，所述中间涂层通过应用并至少部分固化包含至少一种单环氧硅烷和/或其水解产物和至少一种包含至少两个环氧基的聚环氧单体的中间涂料组合物得到，

b)通过以下步骤在所述中间涂层上形成至少一个双层：

b1-通过将第一层组合物应用于所述中间涂层上而形成第一层，所述第一层组合物包含至少一种具有第一电荷的化合物A，