[发明专利]制备具有防雾层层组装涂层的制品的方法和具有改进的防雾和耐久性的涂覆制品

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及一种制备具有防雾层层组装(layer-by-layer)涂层的制品的方法和具有通过所述方法获得的防雾层层组装涂层的制品，更特别地涉及光学和眼科制品，尤其是用于眼镜的眼科透镜。

本发明基于使用特定中间层以改善所述防雾层层组装涂层的粘合性，特别是在通常通过真空沉积形成的金属氧化物和氧化硅层上的粘合性。

2.相关技术描述

本领域已知层层组装(LbL)涂层可由具有相反电荷的物质在基材上组装，通常可将带正电荷和带负电荷的聚电解质交替沉积在基材上。

一般而言，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形成LbL涂层。

正如本领域所已知的那样，聚电解质可为其大部分重复单元具有电解质基团的聚合物。这些基团为离子基团或可离解基团(尤其是在水溶液中)。

其他已知的LbL涂层包括多个交替包含相反电荷的纳米颗粒的双层。

通过选择所述层的材料和沉积工艺条件，所述膜可为防反射的、亲水的或超亲水的、疏水的或超疏水的。

具有亲水性的LbL涂层还可具有防雾性能。

US2007/0104922描述了可为防反射的且防雾的超亲水LbL涂层，例如聚(烯丙基胺盐酸盐)/SiO₂LbL涂层。

防雾LbL涂层的缺点在于所述涂层通常显示出差的机械性能，特别是与i.a.与无机基材以及与金属氧化物和氧化硅层的差的粘合性。LbL涂层的机械性能通过通常在高温(通常为550℃)下煅烧处理而提高。

与该技术有关的缺点在于其不能施加至任何有机基材上且仅仅适用于可耐受高温的基材如玻璃基材。

论文“Hydrothermal Treatment of Nanoparticle Thin Films for Enhanced Mechanical Durability”，Z.Gemici等，Langmuir 2008，24，2168-2177描述了在约125℃下对不同LbL涂层进行水热处理以改善这些涂层的机械耐久性并避免分层，尤其是在聚碳酸酯(PC)基材上。

LbL涂层的典型实例是由带正电荷的聚(二烯丙基二甲基氯化铵)和带负电荷的二氧化硅纳米颗粒交替制备的聚合物-纳米颗粒涂层，或者由带正电荷的3-氨基丙基硅烷改性的二氧化硅(或二氧化钛)纳米颗粒和带负电荷的二氧化硅纳米颗粒交替组装的全纳米颗粒涂层。水热处理后，所述LbL涂层具有改善的耐磨性。

US2008/0038458描述了通常在10-30psi的压力和低于500℃的温度下对TiO₂/SiO₂ LbL涂层进行水热煅烧。

所述技术(必须使用高压釜)的一个缺点在于水热处理影响涂层的防雾性能，如US2008/0038458第[0046]段所述：涂层可能丧失其防雾性能。

因此，希望提供一种制备具有良好或改进的防雾性能和良好机械性能(例如改善的与基材的粘合性和/或改善的耐磨性)的防雾LbL涂层的新颖且简单的方法。

水性硅烷的粘合作用已在若干公开文献，尤其是在论文“Factors contributing to the stability of alkoxysilanes in aqueous solution”，B.Ahles，J.R.Steimmetz，J.Zazyczny和P.Metha，J.Adh.Sci.Tech.6，(1)，193，1992中报道。在若干专利，即美国专利7,217,756；6,180,244；6,406,782；6,372,827；5,363,994和6,284,360中提及了Hydrosil^TM材料。

未公开将氨基硅氧烷水性底漆与防雾LbL涂层组合用作聚合物涂层，且未公开该类材料可改善LbL体系的机械性能而不损害该体系的防雾性能。

发明简述

本发明的目的是改善防雾LbL涂层对宽范围基材以及与金属氧化物和氧化硅层的机械耐久性，特别是粘合性，同时保持良好的防雾性能且保持所述防雾LbL涂层的沉积方法尽可能简单。

本发明的另一目的是提供一种具有上述改善的机械性能而不同时降低其在可见光区域中的光学透明性的防雾LbL涂层。

本发明公开了LbL涂层的粘合性通过使用一种制备具有防雾性能的制品的特定方法而得以改善，所述方法包括：