包含由两亲化合物获得的具有防污特性的防雾涂层的前体涂层的光学物品制造技术

本发明专利技术涉及一种有机硅烷化合物，所述有机硅烷化合物具有至少一个带有至少一个可水解基团的硅原子、至少一个包含亲水基团的不可水解基团和至少一个包含具有至少一个氟原子的疏水基团的不可水解基团，所述亲水基团和所述疏水基团不同时都在主链中包含所述硅原子的相同取代基。本发明专利技术还涉及一种光学物品，所述光学物品具有涂覆有防雾涂层的前体涂层的基材，所述前体涂层是通过在所述光学物品的表面上沉积所述有机硅烷化合物形成的。还具有防污特性的防雾涂层的前体通过在其表面上施用表面活性剂膜而转化成实际的防雾涂层。

Optical articles containing precursor coatings for antifogging coatings obtained from two affinity compounds.

The present invention relates to an organo silane compound having at least one silicon atom with at least one hydrolytic group, at least one non hydrolysable group containing hydrophilic group and at least one anhydrolysable group containing a hydrophobic group with at least one fluorine atom, the hydrophilic group and the hydrophilic group, and the hydrophilic group and the hydrophilic group. The hydrophobic groups do not contain the same substituents of the silicon atoms in the main chain at the same time. The invention also relates to an optical item with a substrate coated with an antifogging coating of a precursor coating formed by depositing the organo silane compound on the surface of the optical material. The precursors of antifogging coatings with antifouling properties are transformed into practical antifogging coatings by applying surfactant films on their surfaces.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含由两亲化合物获得的具有防污特性的防雾涂层的前体涂层的光学物品本专利技术涉及获得包含表面涂层的光学物品，更具体地眼科镜片，所述表面涂层在施用临时防雾溶液之后具有防污特性和有效且持久的防雾效果二者。本专利技术涉及此种涂覆的物品，涉及其制备方法并且涉及化合物中的有机硅烷家族(其使得能够制备所讨论的表面涂层)。许多的支撑物，如塑料和玻璃，展现出以下缺点：当其表面温度降低到环境空气的露点以下时变得被起雾覆盖。尤其对于玻璃来说情况是这样，玻璃被用于形成交通车辆或建筑物的窗户、镜子、眼科镜片(如眼镜片)等等。在这些表面上起雾的形成由于水滴引起的光散射而导致透明度减小，这可能造成显著的损害。为了防止在非常潮湿的环境中形成起雾，也就是说微小水滴在支撑物上冷凝，有可能在这一支撑物的外表面上沉积亲水涂层，这些涂层具有较小的与水的静态接触角(典型地为10°或更小)。这些永久性防雾涂层的亲水特性是由永久地结合至另一个涂层或支撑物的亲水化合物引起，这些防雾涂层充当针对起雾的海绵并且使得水滴能够通过形成非常薄的膜而粘附于支撑物的表面，这产生透明感。由于吸收水，它们膨胀、软化并且机械性变弱。另一种解决方案是使用薄的多孔层，所述多孔层具有低折射率，部分地由表面活性剂组成，这些表面活性剂使所述层获得永久的防雾特性。永久性防雾涂层的更有利的替代方案是通过将临时亲水性溶液施用到防雾涂层的前体涂层的表面来获得防雾涂层。在国际专利申请WO2011/080472、WO2012/153072和WO2013/013929中已经给出了以下描述：在光学物品(在其表面处涂覆有包含硅烷醇基团的涂层)的外表面上沉积防雾涂层的前体涂层，所述前体涂层是通过接枝具有聚氧化烯基团的化合物(特别是具有式CH3O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3的有机硅烷)来获得的。防雾涂层的所述前体涂层是亲水性的，因为它具有范围为10°至50°的与水的静态接触角。实际防雾涂层(其是临时涂层)是向前体涂层的表面施用表面活性剂组合物的膜后获得的，直接以液体形式或通过包含所述组合物的干或湿的擦拭物施用所述组合物。这些应用中描述的防雾涂层的前体给出了非常有效的防雾涂层，但是没有显著的防污特性。此类涂层，也被称为“疏水和/或疏油的涂层”，一般由氟硅烷或氟硅氮烷(即，含有氟原子的硅烷或硅氮烷)制成，并且自然不使得有可能赋予防雾特性。可用于获得此类防污涂层的化合物在专利JP2005-187936和US6183872中进行描述。日本申请JP2004/-317539描述了涂覆有减反射涂层以及通过沉积化合物形成的涂层的镜片，所述化合物包含氟化疏水基团、包含聚氧乙烯基团的亲水基团和能够与基材的表面反应的基团。设想的有机硅烷化合物全部都具有包括在硅原子的同一个取代基的主链中的氟化疏水基团和聚氧乙烯亲水基团，例如其中附接有这些基团的具有式C8F17O(CH2CH2O)2CONH(CH2)3Si(OCH3)3的化合物。由此形成的涂层具有从50°到90°变化的与水的接触角并且在将表面活性剂施用到其表面后允许得到防雾涂层。日本申请JP2005/281143描述了基于具有聚氧乙烯基团的非氟化硅烷、具有60-65°数量级的与水的接触角的用于光学镜片的其他涂层，其中一旦将表面活性剂施用到其表面上，这些涂层展现出防雾特性。申请US2013/308189描述了包含通过沉积具有式RoXmSiAn的硅烷获得的防雾涂层的光学物品，其中m＝1-3，n＝1-2且o＝0-1，X是可水解基团，R是C1-C4烷基，A是结构-A1-A2的基团，其中-A1-是与硅键合的疏水基团，并且-A2表示与A1键合的聚(甲基)丙烯酸酯亲水端基。用此种结构，传授了将防雾涂层的与水的接触角保持处于低水平。国际申请WO2006/049020描述了使得能够在光学镜片的表面处形成防污涂层的组合物，所述组合物包含氟化的第一可聚合硅烷和具有亲水基团(尤其是氧化烯基团)的第二可聚合硅烷和/或这些硅烷的水解产物。这些涂层具有100o数量级的与水的接触角。国际申请WO2013/005710描述了依次涂覆有能够吸收水的基于具有聚氧乙烯链的丙烯酸或聚氨酯树脂的层和基于氨基改性或巯基改性的硅烷的疏水层的光学物品。所述物品的外表面因此具有大于或等于100°的与水的接触角。以本申请人名义的国际申请WO2015/082521披露了一种光学物品，所述光学物品具有涂覆有防雾涂层的前体涂层的基材，所述前体涂层的表面具有大于90°的与水的静态接触角和大于1.5mJ/m2的表面能极性分量。此种涂层典型地通过连续沉积疏水性化合物B和亲水性化合物A，特别是包含至少一个聚氧化烯基团且具有至少一个带有至少一个可水解基团的硅原子的有机硅烷A和包含至少一个氟碳基团并具有至少一个带有至少一个可水解基团的硅原子的有机硅烷B而获得。在这些不同的应用中披露的涂层具有可以改善的防污特性或者可以改善的不足的防雾特性，或者另外需要连续施用若干种化合物以实现所希望的特性。本专利技术针对获得包含可展现出防雾和防污特性二者的外涂层的光学物品，其中与已知的多组分的多步骤工艺相比，制造工艺将简化。诸位专利技术人已经制备了新的分子家族并且开发了用于制备“混合”表面(也就是说具有亲水功能和疏水功能二者的表面)的新方法，使得能够替代地受益于防雾和防污特性，特别是有待清洁的涂层的良好能力。根据本专利技术，防雾涂层的前体涂层具有以下优点：能够通过沉积其结构包含特别排列的疏水嵌段和亲水嵌段的分子，换句话说两亲(亲水-疏水)化合物，由单一化合物在单个步骤中形成。本专利技术的目的凭借一种有机硅烷化合物实现，所述有机硅烷化合物具有至少一个带有至少一个可水解基团的硅原子、至少一个包含亲水基团的不可水解基团和至少一个包含具有至少一个氟原子的疏水基团的不可水解基团，所述亲水基团和所述疏水基团不同时都包括在所述硅原子的同一个取代基的主链中。本专利技术还涉及一种光学物品，所述光学物品具有涂覆有防雾涂层的前体涂层的基材，所述前体涂层是通过在光学物品的表面处沉积至少一种如以上所述的有机硅烷化合物(此术语特别包括有机硅氮烷)形成的，所述前体涂层可选地涂覆有表面活性剂膜。在本专利申请中，位于基材/涂层“上”或已经沉积于基材/涂层“上”的涂层被定义为这样一种涂层：所述涂层(i)安置于所述基材/涂层上方，(ii)不必与所述基材/涂层接触，也就是说，可以在所述基材/涂层与所讨论的涂层之间安置一个或多个中间涂层(然而，它优选地与所述基材/涂层接触)，并且(iii)不必完全地覆盖所述基材/涂层。当“层1位于层2之下”时，应理解，层2比层1距所述基材更远。术语“防雾涂层”在本专利申请中旨在是指这样一种涂层：当将涂覆有这一涂层的透明玻璃基材放置于使未配备有所述涂层的所述基材产生起雾的条件下时，立即有可能使通过所述涂覆的玻璃观测位于5米距离处的视力表的观测者的视力>6/10th。使评价涂层的防雾特性成为可能的测试描述于实验部分中。在产生起雾的条件下，这些防雾涂层可能不会在其表面处展现起雾(在以上指示的测量条件下，在理想情况下无视觉变形或者有视觉变形但视力>6/10th)或可能在其表面处展现起雾，但仍然有可能在以上指示的测量条件下视力&本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机硅烷化合物，所述有机硅烷化合物具有至少一个带有至少一个可水解基团的硅原子、至少一个包含亲水基团的不可水解基团和至少一个包含具有至少一个氟原子的疏水基团的不可水解基团，所述亲水基团和所述疏水基团不同时都包括在所述硅原子的同一个取代基的主链中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 FR 15597561.一种有机硅烷化合物，所述有机硅烷化合物具有至少一个带有至少一个可水解基团的硅原子、至少一个包含亲水基团的不可水解基团和至少一个包含具有至少一个氟原子的疏水基团的不可水解基团，所述亲水基团和所述疏水基团不同时都包括在所述硅原子的同一个取代基的主链中。2.如权利要求1所述的有机硅烷化合物，其特征在于，所述亲水基团是聚氧化烯基团。3.如前述权利要求中任一项所述的有机硅烷化合物，其特征在于，所述包含亲水基团的不可水解基团是具有下式的基团：-(CH2)n'–(L')m'–(OR)n"–X1–(L")m"–R'其中R'是氢原子、酰基或烷基，所述酰基或烷基是直链或支链的，可以任选地被一个或多个官能团取代并且可以另外包含一个或多个双键，R是直链或支链的亚烷基，L'和L”是二价基团，可以相同或不同，X1代表O、NH或S，n'是在从0至10范围内的整数，n”是在从1至50范围内的整数，m'等于0或1，并且m”等于0或1。4.如前述权利要求中任一项所述的有机硅烷化合物，其特征在于，所述疏水基团是氟碳基团。5.如前述权利要求中任一项所述的有机硅烷化合物，其特征在于，所述包含具有至少一个氟原子的疏水基团的不可水解基团是具有下式的氟化基团：-(Cx'Hy'Fz')–(L1)p'–(CxHyFz)–(L2)p"–R"其中R"是氢或氟原子、酰基或烷基，所述酰基或烷基是直链或支链的，可以被一个或多个杂原子或官能团取代并且可以另外包含一个或多个双键，L1和L2是二价基团，可以相同或不同，x'是在从0至10范围内的整数，y'和z'是整数，使得y’+z’＝2x'，x是在从1至40范围内的整数，y和z是整数，使得y+z＝2x，p'等于0或1，并且p"等于0或1。6.如前述权利要求中任一项所述的有机硅烷化合物，其特征在于，所述有机硅烷化合物对应于式(I)或(II)：(G1)(G2)Si(X...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·泰奥登，M·卡代，
申请(专利权)人：依视路国际公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR