BR112013032071B1 - método para preparar um artigo óptico resistente à abrasão, e artigo óptico resistente à abrasão - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA OBTENÇÃO DE ARTIGOS ÓPTICOS QUE TÊM PROPRIEDADES RESISTENTES À ABRASÃO SUPERIORES E ARTIGOS REVESTIDOS PREPARADOS DE ACORDO COM TAL MÉTODO Trata-se de um método para preparar um artigo óptico resistente à abrasão que compreende: fornecer um artigo óptico que tem pelo menos uma face principal que possui um revestimento resistente à abrasão; posicionar o dito artigo óptico em uma câmara de depósito a vácuo; depositar uma primeira camada inorgânica que compreende SÍO2 sobre o dito revestimento resistente à abrasão e em contato direto com o mesmo pela evaporação a vácuo de SIO2 e/ou SiOx, com 1 2, na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita primeira camada inorgânica está em uma faixa de 10 a 100 nm, em que o oxigênio é introduzido na dita câmara de vácuo durante a dita evaporação; sendo que o dito depósito é conduzido sem assistência de íon; depositar uma segunda camada inorgânica que compreende SÍO2 sobre a dita primeira camada inorgânica e em contato direto com a mesma pela evaporação a vácuo de SÍO2 e/ou SiOx, com 1 2, na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita segunda camada inorgânica está em uma faixa de 70 a 300 nm,(...).

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um método para a preparação de artigos ópticos que têm resistência à abrasão aprimorada em comparação aos artigos ópticos da técnica anterior.

[0002] A invenção refere-se também a um método para a preparação de artigos ópticos resistentes à abrasão que possuem uma camada superior que tem propriedades hidrofílicas ou hidrofóbicas, levando, no último caso, a artigos antiembaçantes mediante um tratamento apropriado.

[0003] A invenção refere-se também a artigos ópticos, especialmente lentes oftálmicas para óculos obtidos através do método da invenção.

2. DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[0004] A resistência à abrasão de artigos ópticos, especialmente as lentes oftálmicas para óculos, sempre foi um problema importante da técnica, especialmente para lentes orgânicas, cujas superfícies são mais propensas a arranhões e abrasão do que as lentes inorgânicas.

[0005] Uma solução da técnica descrita na técnica anterior é aplicar uma camada inorgânica dura na superfície da lente orgânica.

[0006] O documento n° JP05173002 descreve um sistema de camada dupla: uma primeira camada muito espessa (1.500 nm a 2.000 nm) obtida através de evaporação de SiO sob pressão parcial de oxigênio e, depositado na mesma, uma camada de MgF2 ou SÍO2, que não está limitada em espessura, mas cuja espessura varia geralmente de 80 a 120 nm.

[0007] A primeira camada de SÍO2 espessa é formada sob uma pressão parcial de oxigênio, tipicamente 2,7x10-2 Pa (2,10-4 torr (2,7 x10’4 mbar)) de oxigênio. A pressão parcial e a taxa de deposição dessa primeira camada são controladas de tal maneira que a diferença de índice de refração entre a parte óptica e o filme de deposição de vapor de reação de SiO está dentro de +/- 0;5%. De acordo com o documento n° JP05173002, a deposição da segunda camada impede a reflexão.

[0008] Uma boa resistência à adesão e abrasão do filme é obtida.

[0009] A camada dupla acima é depositada diretamente no próprio substrato (sem o revestimento duro convencional).

[0010] O documento n° US 5.597.622 refere-se a um processo de fornecimento de um revestimento resistente à arranhões para uma lente feita de um material orgânico (tal como feita de CR39®). Uma camada de adesão muito fina de SiO é aplicada, primeiramente, e é dotada subsequentemente de uma camada de SÍO2 espessa.

[0011] A primeira camada tem uma espessura de uma molécula de SiO até 20 nm e, conforme dito anteriormente, é usada para aprimorar a adesão.

[0012] A primeira camada de SiO é obtida vaporizando-se SiO e irradiando-se o substrato e a camada de SiO que é formada com um plasma.

[0013] Uma espessura de pelo menos 500 nm para a segunda camada feita de SÍO2 é necessária para a vestibilidade. De fato, a Patente n° US 5.597.622 revela que camadas de SÍO2 mais finas se quebram mesmo se as mesmas forem muito duras.

[0014] Inúmeras Patentes revelaram o uso de composições de revestimento resistente à abrasão que podem ser definidas como camadas híbridas, isto é, as mesmas têm propriedades orgânicas/inorgânicas. As mesmas são obtidas geralmente através de hidrólise e condensação de alcoxissilanos orgânicos, especialmente epoxialcoxissilanos que fornecem uma matriz altamente reticulada.

[0015] Geralmente, tais revestimentos contêm também uma quantidade relativamente alta de cargas inorgânicas tais como óxidos metálicos coloidais e/ou sílica coloidal.

[0016] Outros revestimentos classicamente usados são revestimentos (met)acrílicos que podem ser revestimentos orgânicos ou revestimentos híbridos, se contiverem o mesmo tipo de cargas descrito anteriormente.

[0017] À medida que os revestimentos (met)acrílicos são muito duros, como tais, os mesmos são usados frequentemente sem cargas inorgânicas.

[0018] A espessura normal de tais revestimentos varia de 1 a 5 microns.

[0019] Os revestimentos resistentes à abrasão acima podem ser usados em combinação com pilhas antirreflexo (AR) depositadas nos mesmos. Essas pilhas AR geralmente são feitas de camadas inorgânicas de índice de refração baixo e índice de refração alto alternadas, depositadas a vácuo (deposição física de vapor, deposição química de vapor (CVD)), opcionalmente sob assistência de plasma (PECVD).

[0020] O uso de uma subcamada inorgânica aplicada entre um substrato que possui um revestimento resistente à abrasão e uma pilha AR é conhecido na técnica.

[0021] Por exemplo, o documento n° US 2008213473 revela o uso de uma subcamada de SÍO2 interposta entre um revestimento resistente à abrasão e uma pilha AR.

[0022] De acordo com uma característica principal do método revelado no documento n° US2008213473, a superfície exposta da subcamada é submetida a um tratamento de bombardeio iônico antes do depósito da pilha AR.

[0023] Esse tratamento é conduzido tipicamente a vácuo, usando-se, por exemplo, um feixe de íon de árgon gerado por meio de um canhão de íon. O documento n° US2008213473 observou que tal método torna possível geralmente por um lado aprimorar as propriedades de resistência à abrasão de todo o revestimento antirreflexo e, por outro lado, aumentar as propriedades de adesão do mesmo, especialmente a adesão da pilha de múltiplas camadas para a subcamada.

[0024] A subcamada precisa ser relativamente espessa, pelo menos 75 nm, e a espessura da mesma varia geralmente de 75 a 200 nm. O documento n° US 2008213473 descreve que a adesão da subcamada pode ser aprimorada através da introdução de um gás durante a deposição da subcamada, tal como um gás raro, oxigênio ou nitrogênio.

[0025] O Pedido de Patente W02009004222 descreve uma lente oftálmica que tem uma pilha AR depositada em uma subcamada de SÍO2 que compreende duas camadas em que uma primeira camada é depositada sem assistência de íon e a segunda camada da dita subcamada é depositada com assistência de íon.

[0026] As pilhas AR acima compreendem, além da subcamada inorgânica (que pode ser, a própria, uma subcamada de compósito que tem múltiplas camadas), pelo menos 4 camadas de mineral que envolvem materiais diferentes que têm forças internas diferentes e as propriedades mecânicas da AR que inclui a resistência à abrasão e adesão são o resultado de um equilíbrio sutil entre as camadas que estão sob força de tensão ou compressão.

[0027] Geralmente, a consequência de depositar múltiplas camadas inorgânicas em um revestimento resistente à abrasão é fragilizar toda a pilha, especialmente se um número alto de camadas inorgânicas for depositado em um revestimento resistente à abrasão.

[0028] Ainda há uma necessidade na técnica para obter os revestimentos que têm propriedades resistentes à abrasão altas que são simples de preparar, e que não são usadas em combinação com revestimentos antirreflexo, especialmente revestimentos antirreflexo inorgânicos.

[0029] Inúmeras Patentes propuseram soluções técnicas para aprimorar as propriedades resistentes à abrasão do revestimento resistente à abrasão tentando-se modificar as propriedades intrínsecas de tais revestimentos, por exemplo, no caso de revestimentos de sol/gel resistentes à abrasão, usando-se precursores que aumentam o grau de reticulação da matriz de revestimento resistente à abrasão ou usando-se sistemas catalíticos de cura específicos.

[0030] Uma primeira meta desta invenção é fornecer um artigo óptico que tem propriedades resistentes à abrasão aprimoradas em comparação à técnica anterior.

[0031] Outra meta desta invenção é fornecer um artigo óptico que tem resistência à abrasão aprimorada iniciando a partir de um artigo óptico já revestido com um revestimento resistente à abrasão sem modificar intrinsecamente tal revestimento resistente à abrasão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0032] Portanto, um primeiro objetivo da invenção é fornecer um processo para a obtenção de um artigo óptico resistente à abrasão que tem resistência à abrasão aprimorada.

[0033] Especialmente, o processo usado para obter os artigos ópticos resistentes à abrasão é simples e pode ser aplicado em qualquer artigo já revestido com um revestimento resistente à abrasão.

[0034] Para alcançar os objetivos supracitados, é fornecido um processo para a preparação de um artigo óptico resistente à abrasão que compreende: a) fornecer um artigo óptico que tem pelo menos uma face principal que possui um revestimento resistente à abrasão; b) posicionar o dito artigo óptico em uma câmara de deposição a vácuo; c) depositar uma primeira camada inorgânica que compreende SÍO2 para e em contato direto com o dito revestimento resistente à abrasão através de evaporação de SÍO2 e/ou SiOx, com 1 <x<2 a vácuo na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita primeira camada inorgânica varia de 10 a 30 nm, em que o oxigênio e introduzido na dita câmara de vácuo durante a dita evaporação; sendo que a dita deposição é conduzida sem a assistência de íon; d) depositar uma segunda camada inorgânica que compreende SÍO2 para e em contato direto com a dita primeira camada inorgânica através de evaporação de SÍO2 e/ou SiOx, com 1<x<2 a vácuo na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita segunda camada inorgânica varia de 70 a 150 nm, em que a dita deposição é conduzida sem a assistência de íon, sendo que a pressão durante a deposição da dita segunda camada inorgânica é inferior à pressão durante a evaporação da dita primeira camada inorgânica e, opcionalmente; e) aplicar, para e em contato direto com a dita segunda camada inorgânica, uma camada hidrofóbica ou hidrofílica que tem uma espessura que varia de 1 a 15 nm.

[0035] De acordo com a invenção, a segunda camada inorgânica será a camada mais periférica da pilha, isto é, a camada em contato com o ar se nenhuma camada adicional for aplicada na etapa e).

[0036] Se a etapa e) for implantada, a camada adicional (hidrofílica ou hidrofóbica) se tornará a camada mais periférica da pilha, em contato com o ar.

[0037] A invenção refere-se também a artigos que têm os revestimentos resistentes à abrasão obtidos através do processo da invenção.

[0038] Outros objetivos, recursos e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir. Deve-se entender, entretanto, que a descrição detalhada e os exemplos específicos, embora indiquem as modalidades específicas da invenção, são dados somente a título de ilustração, visto que várias alterações e modificações dentro do espírito e escopo da invenção se tornarão evidentes àqueles versados na técnica a partir dessa descrição detalhada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO E MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0039] Os termos "compreende" (e qualquer variação gramatical do mesmo, tal como "compreendem" e "compreendendo"), "tem" (e qualquer variação gramatical do mesmo, tal como "têm" e "tendo"), "contém" (e qualquer variação gramatical do mesmo, tal como "contêm" e "contendo"), e "inclui" (e qualquer variação gramatical do mesmo, tal como "incluem" e "incluindo") são verbos de ligação em aberto. Os mesmos são usados para especificar a presença de recursos, números inteiros, etapas ou componentes ou grupos indicados dos mesmos, mas não excluem a presença ou adição de um ou mais outros recursos, números inteiros, etapas ou componentes ou grupos dos mesmos. Como resultado, um método, ou uma etapa em um método, que "compreende”, "tem”, "contém” ou "inclui" uma ou mais etapas ou elementos possui aquela uma ou mais etapas ou elementos, mas não está limitado a possuir somente aquela uma ou mais etapas ou elementos.

[0040] A menos que indicado de outro modo, todos os números ou expressões que referem-se a quantidades de ingredientes, faixas, condições de reação, etc. usados no presente documento devem ser entendidos como modificados em todos os exemplos pelo termo "aproximadamente".

[0041] Quando o artigo óptico compreende um ou mais revestimentos de superfície, o termo "depositar uma camada no artigo óptico" significa que uma camada é depositada no revestimento mais periférico do artigo óptico.

[0042] A camada externa em uma pilha de revestimento é a camada que é a mais próxima do ar, antes da deposição de outro(s) revestimento(s).

[0043] Uma camada é dita como estando em contato direto com outra camada quando 1) nenhuma camada intercalada está presente entre as duas camadas, ou 2) somente um camada muito fina, isto é, inferior a 5 nm de espessura, preferencialmente inferior a 2 nm de espessura, é intercalada entre as duas camadas.

[0044] O significado preferencial de contato direto é que não há camada intercalada entre as duas camadas respectivas.

[0045] No contexto da invenção, uma camada inorgânica deve ser entendida como uma camada que contém menos do que 5% em peso de carbono, preferencialmente menos do que 2% em peso de carbono, preferencialmente menos do que 1% e, de modo ideal, não contém carbono.

[0046] O artigo óptico que possui um revestimento resistente à abrasão é preferencialmente uma lente, mais preferencialmente uma lente oftálmica ou chapa de lente para óculos.

[0047] No presente documento, o termo "lente" significa uma lente de vidro orgânica ou inorgânica, preferencialmente uma lente orgânica que compreende um substrato de lente que pode ser revestido com um ou mais revestimentos de várias naturezas.

[0048] O método da invenção pode ser usado para a fabricação de artigos ópticos revestidos no lado principal convexo (lado frontal), no lado principal côncavo (lado traseiro), ou em ambos os lados dos mesmos.

[0049] Conforme usado no presente documento, a face côncava ou "face traseira" ou lado traseiro do artigo óptico significa a face que está localizada o mais próximo do olho do usuário. Pelo contrário, a "face frontal" (tipicamente convexa) do substrato, significa a face que, no artigo final, é a mais distante do olho do usuário.

[0050] De acordo com o método da invenção, um artigo óptico que já possui um revestimento resistente à abrasão é fornecido primeiramente.

[0051] Por definição, um revestimento resistente à abrasão é um revestimento que aprimora a resistência à abrasão do artigo óptico em comparação a um mesmo artigo óptico, mas sem o revestimento resistente à abrasão.

[0052] A composição de composição de revestimento resistente à abrasão pode ser uma composição termocurável e/ou UV.

[0053] Em uma modalidade preferencial da presente invenção, o revestimento resistente à abrasão do artigo óptico é um revestimento sol-gel. O termo "sol-gel" refere-se a materiais que sofrem uma série de reações, incluindo hidrólise e condensação e atravessam a transição de sol para gel. Tipicamente, um composto metálico, tal como um alcóxidos de metal ou sal metálico, hidrolisa para formar um hidróxido de metal. Os hidróxidos de metal condensam então em solução para formar um polímero orgânico/inorgânico híbrido. Sob determinadas condições, esses polímeros condensam para formar um gel em rede.

[0054] Os revestimentos sol-gel resistentes à abrasão preferenciais são revestimentos à base de silício, que pode ser obtido curando-se uma composição de precursor que contém silanos ou hidrolisados dos mesmos. As composições de revestimento à base de silício sol-gel da presente invenção são misturas homogêneas de um solvente, um silano e/ou um organossilano e, opcionalmente, um catalisador que são processados para formar um revestimento adequado para aplicação óptica. O termo "homogêneo", conforme usado no presente documento, refere-se a uma forma que tem uma estrutura similar ou uniforme completamente e é dado o significado comum conhecido a indivíduos versados na técnica.

[0055] Em uma modalidade preferencial da invenção, a composição de revestimento curável resistente à abrasão compreende pelo menos um composto de fórmula:

[0056] ou um hidrolisado do mesmo, em que os grupos R são idênticos ou diferentes e representam grupos orgânicos monovalentes ligados ao átomo de silício através de um átomo de carbono, os grupos X são idênticos ou diferentes e representam grupos hidrolisáveis e n é um número inteiro igual a 1 ou 2.

[0057] Os organossilanos de fórmula I possuem dois ou três grupos X ligados diretamente ao átomo de silício, sendo que cada um leva a um grupo OH mediante a hidrólise e um ou dois grupos R orgânicos monovalentes ligados ao átomo de silício. Deve-se notar que as ligações de SiOH podem estar presentes inicialmente nos compostos de fórmula I, que são considerados nesse caso como hidrolisados. Os hidrolisados abrangem também sais de siloxano.

[0058] Os grupos X podem representar independentemente e sem limitação grupos alcóxi -O-R1, em que R1 representa preferencialmente um grupo alcoxialquila ou alquila ramificado ou linear, preferencialmente um grupo alquila C1-C4, grupos acilóxi -O-C(O)R3, em que R3 representa preferencialmente um grupo alquila, preferencialmente um grupo alquila C1-C6, e mais preferencialmente um grupo etila ou metila, grupos halogênio tal como Cl e Br, grupos amino opcionalmente substituídos com um ou dois grupos funcionais tal como um grupo silano ou alquila, por exemplo, o grupo NHSiMes, grupos alquilenóxi tal como o grupo isopropenóxi.

[0059] Os grupos X são preferencialmente grupos alcóxi, em particular metóxi, etóxi, propóxi ou butóxi, mais preferencialmente metóxi ou etóxi. Nesse caso, os compostos de fórmula I são alcoxissilanos.

[0060] Em uma modalidade da invenção, os silanos de fórmula I possuem pelo menos um grupo R que contém pelo menos uma função polimerizável. Tais silanos incluem, mas não estão limitados a epoxissilanos, organossilanos insaturados tais como alilssilanos, silanos acrílicos de vinilssilanos, silanos metacrílicos, preferencialmente compreendendo uma ligação dupla etilênica terminal.

[0061] Entre os compostos de fórmula I, uma classe preferencial de compostos inclui os compostos de fórmula:

[0062] ou hidrolisados dos mesmos, em que os grupos R são idênticos ou diferentes e representam os grupos orgânicos monovalentes ligados ao átomo de silício através de um átomo de carbono, os grupos Y são idênticos ou diferentes e representam os grupos orgânicos monovalentes ligados ao átomo de silício através de um átomo de carbono e que contêm pelo menos uma função epóxi, os grupos X são idênticos ou diferentes e representam os grupos hidrolisáveis, men' são números inteiros de modo que m seja igual a 1 ou 2 e n' + m = 1 ou 2.

[0063] Os números inteiros nem definem três grupos de compostos II: compostos de fórmula RYSi(X)2, compostos de fórmula Y2Si(X)2 e compostos de fórmula YSi(X)s. Entre esses compostos, os epoxissilanos que têm a fórmula YSi(X)3 são preferenciais.

[0064] Os grupos R monovalentes ligados ao átomo de silício através de uma ligação Si-C são grupos orgânicos. Esses grupos podem ser, sem limitação, grupos de hidrocarboneto, saturados ou insaturados, preferencialmente grupos C1-C10 e preferencialmente grupos C1-C4, por exemplo, um grupo alquila, preferencialmente um grupo alquila C1-C4 tais como metila ou etila, um grupo aminoalquila, um grupo alquenila, tais como um grupo vinila, um grupo arila CΘ-CW, por exemplo, um grupo fenila opcionalmente substituído, em particular um grupo fenila substituído com um ou mais grupos alquila C1-C4, um grupo benzila, um grupo (met)acriloxialquil.

[0065] Os grupos R mais preferenciais são grupos alquila, em particular grupos alquila C1-C4 e, idealmente, grupos metila.

[0066] Os grupos Y monovalentes ligados ao átomo de silício através de uma ligação Si-C são grupos orgânicos visto que os mesmos contêm pelo menos uma função epóxi, preferencialmente uma função epóxi. Por função epóxi, entende-se um grupo de átomos, em que um átomo de oxigênio está ligado diretamente a dois átomos de carbono adjacentes ou átomos de carbono não adjacentes compreendidos em uma cadeia contendo carbono ou um sistema contendo carbono cíclico. Entre as funções epóxi, as funções oxirano são preferenciais, isto é, grupos de éter cíclico com três membros saturados.

[0067] Os grupos Y preferenciais são grupos de fórmulas III e IV:

[0068] em que R2 é um grupo alquila, preferencialmente um grupo metila, ou um átomo de hidrogênio, idealmente um átomo de hidrogênio, a e c são números inteiros que variam de 1 a 6, e b é 0, 1 ou 2.

[0069] O grupo preferencial que tem a fórmula III é o grupo y-glicidoxipropil (R2 = H, a = 3, b = 0) e o grupo (3,4-epoxiciclohexil)alquil preferencial de fórmula IV é o grupo β-(3,4-epoxiciclohexil)etil (c = 1). O grupo y-glicidoxietoxipropil também pode ser empregado (R2 = H, a = 3, b = 1).

[0070] Os epoxissilanos preferenciais de fórmula II são epoxialcoxissilanos, e mais preferenciais são aqueles que têm um grupo Y e três grupos X alcóxi. Os epoxitrialcoxissilanos particularmente preferenciais são aqueles de fórmulas V e VI: V

[0071] em que R1 preferencialmente um grupo metila ou etila, e a, b e c são conforme definido acima.

[0072] Os exemplos de tais epoxissilanos inclui, mas sem limitação, y-glicidoxi metil trimetoxissilano, y-glicidoxi metil trietoxissilano, y-glicidoxi metil tripropoxissilano, y-glicidoxi etil trimetoxissilano, y-glicidoxi etil trietoxissilano, y-glicidoxi etil trimetoxissilano, y-glicidoxi etil trietoxissilano, Y-glicidoxi etil tripropoxissilano, y- glicidoxi propil trimetoxissilano, y-glicidoxi propil trietoxissilano, y-glicidoxi propil tripropoxissilano, y-glicidoxi propil trimetoxissilano, y-glicidoxi propil trietoxissilano, y- glicidoxi propil tripropoxissilano, y-glicidoxi propil trimetoxissilano, y-glicidoxi propil trietoxissilano, y-glicidoxi propil tripropoxissilano, 2-(3,4-epoxiciclohexil) etiltrimetoxissilano, 2-(3,4-epoxiciclohexil) etiltrietoxissilano. Outros epoxitrialcoxissilanos úteis estão descritos nas Patentes US 4.294.950, US 4.211.823, US 5.015.523, EP 0614957 e WO 94/10230, que estão incorporadas pelo presente a título de referência. Entre aqueles silanos, o y-glicidoxipropiltrimetoxissilano (GLYMO) é preferencial.

[0073] O teor do extrato seco teórico de composto I na composição de revestimento resistente à abrasão é geralmente variável de 20 a 80%, preferencialmente 25 a 60% em peso, com base no peso total do extrato seco teórico.

[0074] 0 peso de extrato seco teórico de uma composição é definido como a soma dos pesos de extrato seco teórico de cada um dos componentes do mesmo. Conforme usado no presente documento, o peso de extrato seco teórico de compostos de fórmula I ou II é o peso calculado em unidades RnSi(O)(4-n)/2 ou RnYmSi(O)(4.n'-m)/2, em que R, Y, n, n' e m são conforme definido anteriormente.

[0075] A presença de um epoxialcoxissilano é preferencial na composição do revestimento resistente à abrasão. O mesmo fornece uma matriz altamente reticulada.

[0076] Em algumas modalidades, a composição de revestimento duro compreende cargas, geralmente nanopartículas (ou nanocristais), para aumentar a dureza e/ou o índice de refração do revestimento curado. As nanopartículas podem ser orgânicas ou inorgânicas. Uma mistura de ambas também pode ser usada. Preferencialmente, as nanopartículas inorgânicas são usadas, especialmente óxido metaloide ou metálico.

[0077] Por "nanopartículas", entende-se partículas cujo diâmetro (ou dimensão mais longa) é inferior a 1 pm, preferencialmente inferior a 150 nm e ainda mais preferencial inferior a 100 nm. Na presente invenção, as cargas ou nanopartículas têm preferencialmente um diâmetro que varia de 2 a 100 nm, mais preferencialmente de 2 a 50 nm, e ainda mais preferencial de 5 a 50 nm.

[0078] As nanopartículas inorgânicas adequadas são, por exemplo, as nanopartículas de óxido de alumínio AI2O3, óxido de silício SÍO2, óxido de zircônio ZrO2, óxido de titânio TÍO2, óxido de antimônio Sb2θs, óxido de tântalo Ta2θ5, óxido de zinco, óxido de estanho Snθ2, óxido de índio, óxido de cério, SÍ3N4, ou as misturas dos mesmos.

[0079] É possível também usar partículas de partículas de compósito ou óxidos misturadas, por exemplo, aquelas que têm uma estrutura de capa/núcleo. O uso de tipos diferentes de nanopartículas permite fazer camadas de nanopartículas com hétero-estrutura.

[0080] Preferencialmente, as nanopartículas são partículas de óxido de alumínio, óxido de estanho, óxido de zircônio ou óxido de silício SÍO2, mais preferencialmente nanopartículas de SÍO2. As cargas minerais são usadas preferencialmente sob a forma coloidal, isto é, sob a forma de partículas finas dispersas em um meio de dispersão tais como água, um álcool, uma cetona, um éster ou misturas dos mesmos, preferencialmente um álcool.

[0081] A composição curável da invenção compreende opcionalmente uma quantidade catalítica de pelo menos um catalisador de cura, de modo a acelerar a etapa de cura.

[0082] Os exemplos de catalisadores de cura são acetilacetonato de alumínio, carboxilatos de metais tais como zinco, titânio, zircônio, estanho ou magnésio.

[0083] Os catalisadores de condensação tais como anidridos de ácido ou ácidos polifuncionais insaturados ou saturados também podem ser usados, em particular ácido maleico, ácido itacônico, ácido trimelitico ou anidrido trimelitico. Inúmeros exemplos de catalisadores de condensação e/ou cura são dados em "Chemistry and Technology of the Epoxy Resins", B. Ellis (Ed.) Chapman Hall, Nova York, 1993 e "Epoxy Resins Chemistry and Technology" 2a edição, C. A. May (Ed.), Marcel Dekker, Nova York, 1988.

[0084] Em outra modalidade, 0 revestimento resistente à abrasão pode ser um revestimento à base de (met)acrilato, que é tipicamente UV-curável. O termo (met)acrilato significa metacrilato ou acrilato. O revestimento pode ser obtido especialmente a partir de uma mistura de um acrilato e um monômero epóxi. Os monômeros poliepóxi úteis são revelados, por exemplo, no documento n° US2007/0275171 e US 6.984.262, que estão incorporados no presente documento a título de referência.

[0085] O componente principal da composição de revestimento curável à base de (met)acrilato pode ser escolhido dentre (met)acrilatos monofuncionais e (met)acrilatos multifuncionais tais como (met)acrilatos bifuncionais; (met)acrilatos trifuncionais; (met)acrilatos tetrafuncionais, (met)acrilatos pentafuncionais, (met)acrilatos hexafuncionais.

[0086] Os exemplos de monômeros que podem ser usados como componentes principais de composições de revestimento à base de (met)acrilato são: - (met)acrilatos moπofuπcioπais: Metacrilato alii, acrilato 2-etoxietil, metacrilato 2-etoxietil, acrilato caprolactoπa, metacrilato isobornil, metacrilato lauril, monometacrilato polipropileno glicol. - (met)acrilatos bifunctionais: diacrilato 1,4-butanediol, dimetacrilato 1,4- butanediol, diacrilato 1,6-hexanediol, dimetacrilato 1,6-hexanediol, diacrilato etoxilado bisfenol A, di(met)acrilatos polietileno glicol tais como diacrilato polietileno glicol, diacrilato tetraetileno glicol, dimetacrilato polietileno glicol, diacrilato polietileno glicol, diacrilato tetraetileno glicol, diacrilato tripropileno glicol, diacrilato neopentil glicol, dimetacrilato tetraetileno glicol, diacrilato dietileno glicol. - (met)acrilatos trifunctionais: Trimetacrilato trimetilolpropano, triacrilato trimetilolpropano, triacrilato pentaeritritol, triacrilato trimetilolpropano etoxilado, trimetacrilato trimetilolpropano. - tetra a hexa(met)acrilatos: Pentacrilato dipentaeritritol, tetracrilato pentaeritritol, tetracrilato pentaeritritol etoxilado, ésteres pentacrilato.

[0087] A composição de revestimento resistente à abrasão pode ser depositada em pelo menos parte de uma face principal do substrato do artigo óptico, preferencialmente em toda a dita face principal, através de qualquer um dos métodos usados na tecnologia de revestimento tais como, por exemplo, revestimento de pulverização, revestimento por rotação, revestimento por pincel de revestimento de fluxo, revestimento por imersão ou revestimento por rolo. O revestimento por rotação e o revestimento por imersão são os métodos preferenciais. A composição também pode ser aplicada por uma série de camadas sucessivas ou revestimentos finos no substrato para alcançar a espessura desejada.

[0088] A mesma então é curada por técnica convencional (por exemplo, térmica ou UV).

[0089] Os revestimentos resistentes à abrasão têm uma espessura que varia preferencialmente de 1 a 10 pm, mais preferencialmente de 2 a 5 pm, ainda mais preferencialmente 3 a 5 pm.

[0090] O substrato pode ser feito de vidro mineral ou vidro orgânico, preferencialmente vidro orgânico (substrato de polímero). Os vidros orgânicos podem ser feitos de qualquer material atualmente usado para lentes oftálmicas orgânicas, por exemplo, materiais termoplásticos tais como policarbonatos e poliuretanos termoplásticos ou materiais (reticulados) de termoendurecimento, tais como aqueles obtidos por polimerização de derivados de alila, tais como os carbonatos de alila de polióis alifáticos ou aromáticos lineares ou ramificados, tais como dietileno glicol bis(carbonato de alila), isopropileno bisfenol-A bis(carbonato de alila), poli(met)acrilatos e substratos à base de copolímeros, politio(met)acrilatos, poliuretanos de termoendurecimento, politiouretanos, poliepóxidos, poliepisulfetos, assim como copolímeros dos mesmos e mesclas dos mesmos.

[0091] Os substratos particularmente recomendados são policarbonatos, por exemplo, aqueles feitos de policarbonato de bisfenol-A, comercializado, por exemplo, sob as marcas registradas LEXAN® junto à General Electric ou MAKROLON® junto à Bayer AG, ou aqueles que incorporam grupos funcionais de policarbonato, em particular, substratos obtidos por polimerização ou copolimerização de dietileno glicol bis(carbonato de alila), comercializado sob a marca registrada CR-39® junto à PPG INDUSTRIES. Por (met)acrilato, é representado um grupo de acrilato ou metacrilato.

[0092] Opcionalmente, o substrato é revestido com um revestimento iniciador resistente a impacto. O revestimento iniciador resistente a impacto que pode ser usado na presente invenção pode ser qualquer revestimento tipicamente usado para aprimorar a resistência a impacto de um artigo óptico acabado. Além disso, esse revestimento geralmente intensifica a adesão, se presente, do revestimento resistente à abrasão da invenção no substrato do artigo óptico acabado. Por definição, um revestimento iniciador resistente a impacto é um revestimento que aprimora a resistência a impacto do artigo óptico acabado conforme comparado com o mesmo artigo óptico, mas sem o revestimento iniciador resistente a impacto.

[0093] Os típicos revestimentos iniciadores de resistência a impacto são revestimentos à base de (met)acrílico e revestimentos à base de poliuretano. Os revestimentos resistentes a impacto à base de (met)acrílico são, entre outros, revelados nos documentos de patente n° U.S. 5.015.523 e n° U.S. 6.503.631 enquanto revestimentos termoplásticos e de resina de poliuretano de base reticulada são revelados entre outros, nos documentos de patente n° JP 63-141001 e n° JP 63- 87223, documento de patente n° EP 0404111 e documento de patente n° U.S 5.316.791.

[0094] Em particular, o revestimento iniciador resistente a impacto de acordo com a invenção pode ser feito de uma composição de látex, tal como um látex de poli(met)acrílico, um látex de poliuretano ou um látex de poliéster.

[0095] Preferencialmente, o revestimento iniciador resistente a impacto tem uma temperatura de transição de vidro (Tg) de menos do que 30 °C. Entre as composições preferenciais de revestimento iniciador resistente a impacto, pode ser citado o látex acrílico comercializado sob a marca Látex acrílico A-639 junto à Zeneca e látexes de poliuretano comercializado sob as marcas W-240 e W-234 junto a Baxenden Chemicals ou Witcobond.

[0096] A composição de revestimento iniciador resistente a impacto pode ser simplesmente seca ou opcionalmente pré-curada antes da moldagem do substrato óptico.

[0097] A espessura do revestimento iniciador resistente a impacto, após a cura, varia tipicamente de 0,05 a 30 pm, preferencialmente 0,5 a 20 pm e mais particularmente de 0,6 a 15 pm, e ainda mais preferencialmente de 0,6 a 5 pm e o mais preferencialmente de 0,6 a 1,2 microns.

[0098] De acordo com a invenção, o artigo óptico que possui um revestimento resistente à abrasão é posicionado em uma câmara de vácuo.

[0099] Opcionalmente, a superfície do artigo que possui o revestimento resistente à abrasão ao qual a primeira camada inorgânica é depositada pode ser submetida a uma etapa de pré-tratamento químico ou físico destinado a aprimorar a adesão, por exemplo, um tratamento de plasma de descarga de alta frequência, um tratamento de plasma de descarga luminescente, um tratamento Corona, um tratamento de feixe de elétron, um tratamento de feixe de íon (IPC: pré-limpeza por íon), um tratamento de solvente ou um tratamento de ácido ou de base (NaOH).

[0100] Preferencialmente, um Tratamento de IPC é implantado.

[0101] Então, a primeira camada inorgânica é aplicada depositando uma camada de SÍO2 no revestimento resistente e em contato direto com o mesmo à abrasão evaporando SÍO2 e/ou SiOx, preferencialmente SÍO2, com 1<x<2 sob vácuo na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita primeira camada inorgânica varia de 10 a 100 nm, mais preferencialmente, de 10 a 50 nm, mais preferencialmente de 10 a 30 nm.

[0102] O gás oxigênio (O2) é introduzido no interior da dita câmara de vácuo durante a dita evaporação; sendo que a dita deposição é conduzida sem assistência de íon. Esse suprimento de gás, que toma possível aumentar a pressão, diverge de um tratamento de IAD (Deposição auxiliada por íon), no qual a camada não sofre um bombardeio de feixe de espécies ativadas tal como com os íons.

[0103] Durante a primeira etapa de deposição do método da invenção, não há bombardeio da primeira camada inorgânica por espécies energéticas, tal como criada por um tratamento de plasma, um tratamento do tipo Corona ou por um canhão de íon.

[0104] Conforme usado no presente documento, a "espécies energéticas" são espécies definidas como tendo uma variação de energia de 1 a 150 eV, preferencialmente de 10 a 150 eV, e mais preferencialmente de 40 a 150 eV. As espécies energéticas podem ser espécies químicas tais como íons, radicais ou espécies similares a elétrons.

[0105] Preferencialmente, a pressão durante a deposição da primeira camada de SÍO2 camada é maior ou igual a 1 x 10’2 Pa (1x10'4 mbar) e varia mais preferencialmente de 1,2 x 10-2 a 5 x 10-2 Pa (1,2x10-4 mbar a 5 x 10-4 mbar).

[0106] Sem se limitar à teoria, os inventores acreditam que aumentando a pressão de gás introduzindo oxigênio dentro da câmara de vácuo, as moléculas na primeira camada inorgânica formada são mais amplamente espaçadas umas da outras, resultando desse modo em uma camada que tem um baixo nível de densidade.

[0107] A taxa de deposição durante a deposição da primeira camada preferencialmente varia de 0,2 a 0,5 nm/s.

[0108] A primeira camada inorgânica que compreende SÍO2 compreende pelo menos 80% em peso de SÍO2, preferencialmente pelo menos 90% em peso de SÍO2, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso e ainda mais preferencialmente 100% em peso de SÍO2.

[0109] Antes de aplicar a segunda camada da invenção, um tratamento de ativação da superfície da primeira camada inorgânica pode ser implantado, para o propósito de aprimorar a adesão, tal como o tratamento de feixe de íon, um tratamento Corona ou tratamento de plasma ou um tratamento ácido ou básico.

[0110] Em uma modalidade preferencial, no tratamento de ativação é implantado antes de depositar a segunda camada inorgânica e, além disso, não há camada intercalada entre a primeira e a segunda camada inorgânica.

[0111] Então, uma segunda camada inorgânica que compreende SÍO2 é depositada para e em contato direto com a dita primeira camada inorgânica através de evaporação a vácuo de SÍO2 e/ou SiOx, com 1<x<2, preferencialmente SÍO2, na câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita segunda camada inorgânica varia de 70 a 300 nm, preferencialmente de 70 a 200 nm, mais preferencialmente de 70 a 150 nm, ainda mais preferencial de 70 a 100 nm, sem a introdução na câmara de vácuo de um gás adicional tal como gás oxigênio, gás nitrogênio, ou gás inerte tal como gás raro e nenhuma etapa de tratamento etapa (especialmente nenhuma assistência de íon) com espécies energéticas da segunda camada inorgânica que compreendem SÍO2 é conduzida durante a deposição do mesmo.

[0112] A pressão no interior da dita câmara de vácuo durante a deposição da dita segunda camada inorgânica é inferior à pressão durante a etapa anterior de deposição.

[0113] Preferencialmente, a pressão no interior da dita câmara de vácuo durante a deposição da segunda camada inorgânica varia de 0,2 x 10-2 a 0,5 x 10’2 Pa (0,2 x 10’4 a 0,5 x 10’4 mbar).

[0114] A taxa de depósito durante o depósito da segunda camada está preferencialmente em uma faixa de 0,7 a 1,3 nm/s.

[0115] Nos dois métodos de depósito descritos anteriormente da segunda camada inorgânica que compreende SÍO2, a camada resultante terá uma densidade maior que a densidade da primeira camada inorgânica.

[0116] A segunda camada inorgânica que compreende SÍO2 compreende pelo menos 80% em peso de SÍO2, preferencialmente pelo menos 90% em peso de SÍO2, mais preferencialmente pelo menos 95% em peso e ainda melhor 100% em peso de SiO2.

[0117] Se nenhuma outra camada for aplicada na dita segunda camada inorgânica, essa segunda camada inorgânica se torna a camada superior (externa) da pilha depositada inteira e está, então, em contato direto com o ar.

[0118] Nesse estágio, o artigo óptico assim revestido tem uma resistência à abrasão aprimorada em comparação à resistência à abrasão do artigo óptico inicialmente revestido.

[0119] Em uma etapa opcional adicional do método da invenção, uma camada hidrofílica ou uma camada hidrofóbica que tem preferencialmente uma espessura que está em uma faixa de 1 a 15 nm é aplicada sobre a segunda camada inorgânica e em contato direto com a mesma e se torna a camada mais externa do pilha inteira, em contato com o ar.

[0120] A modalidade em que a camada mais externa é uma camada hidrofílica será agora descrita em mais detalhes.

[0121] No contexto do invenção, uma camada hidrofílica é uma camada que tem um ângulo de contato da água estático de menos 50°.

[0122] Preferencialmente, a camada hidrofílica tem um ângulo de contato da água estático menor que 45°, mais preferencialmente < 40°, ainda melhor < 30° e idealmente < 25°.

[0123] De acordo com uma primeira modalidade, uma camada hidrofílica é depositada sobre a segunda camada inorgânica e em contato direto com a mesma pelo enxerto permanente de pelo menos um composto de organossilano que tem: - pelo menos um grupo polioxialquileno que compreende preferencialmente menos que 80 átomos de carbono, e - pelo menos um átomo de Si que possui pelo menos um grupo hidrolisável.

[0124] Essa camada hidrofílica pode atuar como uma camada precursora de um revestimento antiembaçante.

[0125] No contexto da invenção, uma "camada precursora de um revestimento antiembaçante" é um revestimento que adquire propriedades antiembaçantes quando um surfactante líquido apropriado é aplicado no mesmo e é absorvido em sua superfície.

[0126] Preferencialmente, a camada precursora do revestimento antiembaçante tem uma espessura menor que 5 nm, mais preferencialmente menor que 4 nm e ainda melhor menor que 3 nm e exibe um ângulo de contato estático com a água geralmente maior que 10° e menor que 50°.

[0127] Tal camada hidrofílica pode ser depositada sob a forma líquida por um método de depósito clássico (revestimento por imersão ou rotação) ou sob vácuo, preferencialmente por evaporação sob vácuo.

[0128] Se a camada hidrofílica for depositada pelo modo líquido, é recomendado evitar uma condensação de compostos de organossilanos hidrolisados de modo que os mesmos mantenham um máximo de grupos silanóis livres a fim de facilitar o enxerto de tais compostos na superfície do artigo óptico.

[0129] O composto de organossilano pode, devido a seu grupo reativo que contém silício, criar uma ligação covalente com os grupos silanol na superfície da segunda camada inorgânica.

[0130] O composto de organossilano preferencial usado para obter a camada hidrofílica compreende uma cadeia de polioxialquileno funcionalizada em um ou dois de suas extremidades terminais, preferencialmente somente em uma extremidade, por um grupo que compreende pelo menos um dentre um átomo de Si que possui pelo menos um grupo hidrolisável.

[0131] Esse composto de organossilano preferencialmente compreende um átomo de Si que possui pelo menos dois, preferencialmente três grupos hidrolisáveis.

[0132] Preferencialmente, o mesmo não compreende grupos uretano.

[0133] Preferencialmente, o composto de organossilano tem a seguinte fórmula:

[0134] em que os grupos Y, idênticos ou diferentes, são grupos monovalentes orgânicos ligados ao silício por um átomo de carbono. Os grupos X, idênticos ou diferentes, são grupos hidrolisáveis; R1 é m grupo que compreende uma função de polioxialquileno, m é um número inteiro igual a 0, 1 ou 2. Preferencialmente m = 0.

[0135] Os grupos X são preferencialmente escolhidos a partir dos seguintes grupos: alcóxi -O-R3, preferencialmente um alcóxi C1-C4, aciloxi -O-C(O)R4 em que R4 é um radical de alquila, preferencialmente C1-C6, preferencialmente metila ou etila, halogênios tais como Cl, Br e I ou trimetilsiloxi (CHsjsSiO- e combinações desses grupos. Preferencialmente, os grupos X são grupos alcóxi, mais preferencialmente grupos metóxi ou etóxi e, melhor, grupos etóxi.

[0136] O grupo Y, presente quando m não é igual a 0, é preferencialmente um grupo hidrocarboneto, saturado ou não, mais preferencialmente um grupo Ci-Cwe, melhor, um grupo C1-C4, por exemplo, um grupo alquila, tal como metila e etila, um grupo vinil, um grupo arila, por exemplo, fenila, opcionalmente substituído, por exemplo, por grupos alquila tal como alquila C1-C4. Preferencialmente, Y representa um grupo metila.

[0137] De acordo com uma modalidade preferencial da invenção, o composto de fórmula I’ compreende um grupo trialquiloxisilila tal como trietoxisilila ou trimetoxisilila.

[0138] Preferencialmente, o grupo polioxialquileno do composto de organossilano (grupo R1) compreende menos que 80 átomos de carbono, mais preferencialmente menor que 60.

[0139] Como exemplos de compostos de fórmula I, pode-se citar 2- [metóxi(polietilenooxi)propil]trimetoxissilanos de fórmula CH3θ-(CH2CH2θ)e-9- (CH2)3Si(OCH3)3 (II’) e CH3θ-(CH2CH2θ)9-i2-(CH2)3Si(OCH3)3 (III'), comercializado junto à Gelest, Inc. ou ABCR, o composto de fórmula CH3θ-(CH2CH2θ)3- (CH2)3Si(OCH3)3 (IV’), os compostos de fórmula CH3O-(CH2CH2O)n-(CH2)3Si(OC2H5)3, em que n= 21 a 24, os compostos 2-[metóxi(polietilenooxi)propil] triclorossilano, 2- [acetoxi(polietilenooxi)propil] trimetoxissilano de fórmula CH3C(O)O-(CH2CH2O)6-9- (CH2)3Si(OCH3)3, 2- [acetoxi(polietilenooxi)propil] trietoxissilano de fórmula CH3C(O)O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3SÍ(OC2H5)3, 2- [hidróxi(polietilenooxi)propil]trimetoxissilano de fórmula HO-(CH2CH2O)e-9- (CH2)3Si(OCH3)3, 2-[hidróxi(polietilenooxi)propil]trietoxissilano de fórmula HO- (CH2CH2O)6-9-(CH2)3SÍ(OC2H5)3, compostos de fórmulas HO-(CH2CH2θ)δ-i2- (CH2)3Si(OCH3)3 e HO-(CH2CH2O)8-i2-(CH2)3Si(OC2H5)3, polipropileno-bis[(3- metildimetoxisili)propil] óxido e compostos com duas cabeças de siloxano tais como os compostos (V’), (VI') ou (VII1):

[0140] Preferencialmente, o peso molecular do composto de organossilano da invenção está em uma faixa de 400 a 4.000 g/mol, mais preferencialmente de 400 a 1.500 g/mol, melhor, 400 a 1.200 g/mol, e idealmente de 400 a 1.000 g/mol.

[0141] Quando o enxerto é implantado na fase gasosa, por exemplo, pela evaporação sob vácuo, o enxerto pode ser seguido, se necessário, por uma etapa de eliminação de um excesso do composto de organossilano, a fim de manter somente os compostos de organossilano que são realmente enxertados na superfície do segundo revestimento inorgânico. As moléculas não enxertadas são então removidas. Geralmente, tal etapa de eliminação é implantada quando a espessura do revestimento hidrofílico é maior que 5 nm.

[0142] A eliminação do excesso do composto de organossilano é implantado pelo enxágue e pela secagem (modo líquido) com o uso de água com sabão e/ou secagem.

[0143] Preferencialmente, a eliminação é feita pelo enxágue, seguido pela secagem a seco. Um enxágue final em água deionizada é implantado, seguido por um enxágue com um pano impregnado por um álcool tal como álcool isopropílico.

[0144] Uma camada antiembaçante temporária pode ser obtida pelo depósito de um filme de uma solução líquida que contém um agente tensoativo na superfície do revestimento hidrofílico.

[0145] A solução líquida que contém um agente tensoativo pode ser aplicada depositando-se pelo menos uma gotícula da dita solução e, então, espalhando a mesma na superfície do artigo óptico com o uso de um pano. A solução de tensoativo é geralmente uma solução aquosa que compreende 0,5 a 10%, preferencialmente, 2 a 8% em peso do agente tensoativo. Preferencialmente, usa-se um agente tensoativo que compreende grupos poli(oxialquileno).

[0146] De acordo com uma modalidade específica, um revestimento superior hidrofóbico antiembaçante pode ser depositado na dita segunda camada inorgânica.

[0147] A modalidade que corresponde a uma camada mais externa hidrofóbica deve ser revelada agora em detalhes.

[0148] As camadas mais externas também definidas como camadas antiembaçantes usadas preferencialmente nesta invenção são aquelas que reduzem a energia de superfície do artigo a menos que 20 m J/m2. A invenção tem um interesse particular ao usar revestimentos superiores antiembaçantes que têm uma energia de superfície de menos que 14 mJ/m2e, ainda melhor, menos que 12 mJ/m2.

[0149] Os valores de energia de superfície referidos acima são calculados de acordo com o método Owens Wendt, descrito no seguinte documento: Owens, D. K.; Wendt, R. G. "Estimation of the surface force energy of polymers", J. Appl. Polym. Sci. 1969, 51, 1741 a 1747.

[0150] O revestimento superior antiembaçante de acordo com a invenção é preferencialmente de natureza orgânica. Por natureza orgânica, entende-se uma camada que é compreendida de pelo menos 40% em peso, preferencialmente pelo menos 50% em peso de materiais orgânicos, em relação ao peso total da camada de revestimento. Um revestimento superior antiembaçante preferencial é feito de um material de revestimento líquido que compreende pelo menos um composto fluorado.

[0151] Os revestimentos de superfície hidrofóbicos compreendem mais frequentemente compostos à base de silano que possuem grupos fluorados, particularmente grupo(s) perfluorocarbono ou perfluoropolieter. Por meio de exemplo, os compostos de silazano, polisilazano ou silicone devem ser mencionados que compreendem um ou mais grupos que contêm flúor tais como aqueles mencionados aqui acima. Tais compostos foram amplamente revelados na técnica anterior, por exemplo, nas Patente n° US 4410563, EP 0203730, EP 749021, EP 844265 e EP 933377.

[0152] Um método clássico para formar um revestimento superior antiembaçante consiste em depositar compostos que possuem grupos fluorados e grupos Si-R, R representando um grupo -OH ou um precursor do mesmo, tal como -Cl, -NH2, -NH- ou -O-alquila, preferencialmente um grupo alcóxi. Tais compostos podem realizar, na superfície na qual os mesmos são depositados, diretamente ou após a hidrólise, reações de polimerização e/ou reticulação com grupos reativos pendentes.

[0153] Os compostos fluorados preferenciais são silanos e silazanos que possuem pelo menos um grupo selecionado dentre hidrocarbonetos fluorados, perfluorocarbonos, poliéteres fluorados tal como F3C-(OC3Fe)24-O-(CF2)2-(CH2)2-O- CH2-SÍ(OCH3)3 e perfluoropolieteres, particularmente perfluoropolieteres.

[0154] Dentre os fluorosilanos podem ser citados os compostos das fórmulas:

[0155] em que n - 5, 7, 9 ou 11 eRéum grupo alquila, tipicamente um grupo alquila C1-C10 tal como metila, etila e propila;

[0156] CF3CH2CH2SÍCI3;

[0157] em que n' = 7ou9e Ré conforme definido acima.

[0158] As composições que contêm compostos de fluorosilanos também úteis para fazer revestimentos superiores hidrofóbicos e/ou oleofóbicos são revelados em US 6.183.872. Tais composições compreendem fluoropolímeros orgânicos que contêm silício representados pela fórmula geral abaixo e que têm um peso molecular médio numérico de 5 x 102 a 1 x 105.

[0159] em que RF representa um grupo perfluoroalquila, Z representa um átomo de flúor ou um grupo trifluorometila, a, b, c, d e e representam, cada um independentemente, 0 ou um número inteiro igual ou maior que 1, desde que a + b + c + d + e não seja menos que 1 e a ordem das unidades de repetição entre parênteses por subscritos a, b, c, d e e que ocorrem na fórmula acima não é limitada a essa mostrada; Y representa um átomo de hidrogênio ou um grupo alquila que contém 1 a 4 átomos de carbono; X representa um átomo de hidrogênio, bromo ou iodo; R1 representa um grupo hidroxila ou um grupo substituinte hidrolisável; R1 representa um grupo hidroxila ou um grupo substituinte hidrolisável; R2 representa um átomo de hidrogênio ou um grupo hidrocarboneto monovalente; I representa 0, 1 ou 2; m representa 1, 2 ou 3 ; e n" representa um número inteiro igual ou maior que 1, preferencialmente igual ou maior que 2.

[0160] Outras composições preferenciais para formar o revestimento de superfície hidrofóbico são aquelas que contêm compostos que compreendem grupos poliéter fluorados, particularmente grupos perfluoropolieter. Uma classe preferencial particular de composições que contêm grupos poliéter fluorados é revelada em US 6.277.485. Os revestimentos superiores antiembaçantes de US 6.277.485 são revestimentos pelo menos parcialmente curados que compreendem um siloxano fluorado aplicando-se uma composição de revestimento (tipicamente na forma de uma solução) que compreende pelo menos um silano fluorado da seguinte fórmula:

[0161] em que RF é um grupo polifluoropolieter monovalente ou bivalente; R2 é um grupo alquileno bivalente, grupo arileno ou combinações dos mesmos, opcionalmente contendo um ou mais heteroátomos ou grupos funcionais e opcionalmente substituídos por átomos de haleto e preferencialmente contendo 2 a 16 átomos de carbono; R2é um grupo alquila inferior (isto é, um grupo alquila C1-C4); Y é um átomo de haleto, um grupo alcóxi inferior (isto é, um grupo alcóxi C1-C4, preferencialmente, um grupo metóxi ou etóxi) ou um grupo aciloxi inferior (isto é, -OC(O)R3 em que R3 é um grupo alquila C1-C4); x é 0 ou 1; e y é 1 (RF é monovalente) ou 2 (RF é bivalente). Os compostos adequados têm tipicamente um peso molecular (média numérica) de pelo menos cerca de 1.000. Preferencialmente, Y é um grupo alcoxi inferior e RF é um grupo perfluoropoliéter.

[0162] As composições comerciais para fazer os revestimentos superiores antiembaçantes são as composições KY130 e KP 801M comercializadas junto à Shin- Etsu Chemical e a composição OPTOOL DSX (uma resina à base de flúor que compreende porções químicas de perfluoropropileno) comercializada junto à Daikin Industries.

[0163] OPTOOL DSX é o material de ver revestimento mais preferencial para os revestimentos superiores antiembaçantes.

[0164] O material de revestimento líquido para formar o revestimento superior antiembaçante da invenção pode compreende um ou mais dos compostos citados acima. Preferencialmente, tais compostos ou misturas de compostos são líquidos ou podem ser tornados líquidos pelo aquecimento, estando assim em um estado adequado para o depósito.

[0165] As técnicas de depósito para tais revestimentos superiores antiembaçantes são muito diversas, incluindo depósito de fase líquida tal como revestimento por imersão, revestimento por rotação (centrifugação), revestimento por aspersão ou depósito de fase de vapor (evaporação a vácuo).

[0166] No contexto da presente invenção, a evaporação a vácuo é preferencial.

[0167] Se o revestimento superior antiembaçante for aplicado sob uma forma líquida, pelo menos um solvente é adicionado ao material de revestimento de modo a preparar uma solução de revestimento líquida com uma concentração e viscosidade adequadas para o revestimento. O depósito é seguido pela cura.

[0168] O revestimento superior antiembaçante depositado tem preferencialmente uma espessura física menor que 15 nm, mais preferencialmente que está em uma faixa de 1 a 10 nm, ainda melhor que está em uma faixa de 1 a 5 nm. O controle da espessura depositada pode ser realizado por meio de uma escala de quartzo.

[0169] O revestimento superior antiembaçante usado no presente documento pode ser usado para melhorar a resistência à marca de sujeira do artigo finalizado, que é particularmente útil para artigos ópticos. Reduzir a energia de superfície evita a adesão de depósitos de gordura, tais como impressões digitais, sebo, suor, cosméticos, que são assim mais fáceis de remover.

[0170] Além disso, os artigos ópticos finais preferencialmente não absorvem a luz na faixa visível (ou pequena), que significa no presente documento que quando revestido em um lado de acordo com o processo inventivo, o artigo óptico tem uma absorção luminosa na faixa visível devido aos revestimentos de preferencialmente 1% ou menos, mais preferencialmente menos que 1% e/ou um fator de transmissão de luz relativa no espectro visível, Tv, preferencialmente maior que 90%, mais preferencialmente maior que 95% e ainda mais preferencialmente maior que 96%. Preferencialmente, ambos os recursos são simultaneamente satisfeitos e podem ser alcançados controlando-se cuidadosamente a espessura dos revestimentos.

[0171] Conforme usado no presente documento, o fator Tv é tal como definido no NF EN 1836 padrão e corresponde à faixa de comprimento de onda de 380 a 780 nm.

[0172] Em uma modalidade alternativa, o artigo óptico pode ser colorido ou tingido e absorver a luz na faixa visível.

[0173] Os artigos ópticos finais preparados de acordo com a invenção têm preferencialmente características de opacidade baixas. A opacidade é uma medição da luz transmitida difundida mais que 2,5° do eixo geométrico da luz incidente. Quanto menor o valor de opacidade, menor o grau de turvação. O valor de opacidade dos presentes artigos ópticos é preferencialmente menos que 0,5% e mais preferencialmente menos que 0,3%.

[0174] A invenção fornece muitas vantagens.

[0175] A invenção permite, pelo uso de um método simples, melhorar as propriedades de resistência à abrasão de um artigo óptico já revestido com um revestimento resistente à abrasão.

[0176] Não há consequentemente nenhuma necessidade de modificar intrinsecamente a composição do revestimento resistente à abrasão.

[0177] O método da invenção permite obter ou artigos ópticos hidrofílicos resistentes à abrasão, levando a artigos ópticos antiembaçantes ou abrasão artigos ópticos hidrofóbicos resistentes à abrasão que têm propriedades antimanchas. Todas essas propriedades são particularmente úteis na indústria de lentes de óculos.

[0178] Agora, a presente invenção será descrita em mais detalhes em referência aos seguintes exemplos. Esses exemplos são fornecidos somente para ilustrar a presente invenção e não devem ser construídos como limitantes do escopo e espírito da presente invenção.

[0179] Os seguintes procedimentos de teste foram usados para avaliar os artigos ópticos preparados de acordo com a presente invenção.

a) Valor de opacidade e Tv

[0180] O valor de opacidade do final artigo óptico foi medido pela transmissão de luz que utiliza o medidor de opacidade Haze-Guard Plus junto à BYK-Gardner (um medidor de diferença de cor) de acordo com o método de ASTM D1003-00, que é incorporado no presente documento em sua totalidade a título de referência. Todas as referências a valores de "opacidade" neste pedido são por esse padrão. O instrumento foi primeiro calibrado de acordo com as instruções do fabricante. Depois, a amostra foi colocada no feixe de luz de transmissão do medidor pré-calibrado e o valor de opacidade foi gravado a partir de três diferentes localizações de espécime e se calculou a média. Tv foi medido com o uso do mesmo dispositivo.

[0181] A "transmitância luminosa" ou "fator de transmissão de luz relativa no espectro visível" Tv (ou Çv) é também definido no ISO 13666:1998 padrão e é medido de acordo com o ISO 8980-3 padrão (de 380 a 780 nm).

b) Teste de Areia BAYER

[0182] A determinação de tal valor BAYER foi conduzida em concordância com o Padrão ASTM F 735.81. Quanto maior o valor de teste BAYER, maior é a resistência à abrasão.

[0183] Esse teste consiste em agitar simultaneamente uma amostra de vidro e um espécime de vidro com um movimento alternado em um tanque que compreende um pó abrasivo (areia) com um tamanho de partícula definido a uma frequência de 100 ciclos/minute durante 2 minutos. A medição de difusão de H "antes/após" de uma amostra de vidro foi comparada àquela de um espécime de vidro, aqui um vidro vazio à base de CR-39(R) para o qual o valor BAYER foi fixado em 1. 0 valor de areia BAYER corresponde a espécime de vidro R=H/amostra de vidro H.

c) Teste de Abrasão Bayer (com Alumina) (será referido como ISTM Bayer):

[0184] A resistência à abrasão Bayer é determinada por medição da opacidade porcentual de uma lente revestida e não revestida, antes e após a testagem em um abrasor de areia oscilante como em ASTM F 735-81, com as seguintes modificações: o abrasor é oscilado por 300 ciclos com aproximadamente 500 g de óxido de alumínio (AI2O3) ZF 152412 supridos pela Specially Ceramic Grains (anteriormente Norton Materials) New Bond Street, PO Box 15137 Worcester, Mass. 01615-00137. A opacidade é medida com o uso de um medidor de opacidade Pacific Scientific modelo XL-211. A razão da opacidade de lente não revestida (final-inicial) é uma medida do desempenho do revestimento, com uma razão mais alta significando uma resistência à abrasão mais alta. d) O teste qualitativo conhecido como teste de "n*10 sopro" torna possível avaliar as propriedades de adesão de uma película depositada em um substrato, particularmente, a adesão de um revestimento antirreflexo a um substrato de uma lente oftálmica. Aqui, é aplicado para avaliar a adesão das duas camadas baseadas inorgânicas no revestimento resistente à abrasão.

[0185] O mesmo foi conduzido na face convexa da lente em concordância com o procedimento descrito no pedido de patente mundial WO 99/49097 com o uso de um número de deformação igual a 50.

[0186] Uma tensão (ou ciclo) consiste em mover 10 vezes o apagador em um movimento para trás e para frente. O operador verificou visualmente a condição das lentes examinadas a cada 3 tensões e até 12 tensões, então a cada 20, 30, 40 e 50 tensões. A avaliação baseia-se no número de tensões que a lente pode suportar até um defeito aparecer. Sendo assim, quanto maior o valor obtido para o tente de n*10 sopro, mais forte é a adesão do revestimento antirreflexo ao substrato.

e) A espessura das películas foi avaliada pelo elipsômetro. EXEMPLOS: Procedimentos Gerais: 1) Preparação das lentes revestidas resistentes à abrasão (também designadas como lentes com revestimento duro).

[0187] Os artigos ópticos empregados nos exemplos compreendem uma lente de piano de substrato ORMA® ESSILOR (6 bases) que tem um diâmetro de 65 mm, uma espessura de 1,2 mm, revestida em ambas as faces com um iniciador resistente ao impacto que tem uma espessura de cerca de 1 micrômetro com base em uma composição de látex W234 e depositado na mesma, um revestimento resistente à abrasão e/ou antiarranhão (revestimento duro) revelado no exemplo 3 da patente EP 0614957 (índice refrativo 1,50), com base em um hidrolisado de GLYMO(gama- glicidoxipropil trimetoxissilano) e DMDES (dimetildietoxissilano), de sílica coloidal e acetil acetonato de alumínio.

[0188] O revestimento resistente à abrasão foi obtido por deposição e cura de uma composição que compreende em peso, 224 partes de GLYMO, 80,5 partes de HCI a 0,1 N, 120 partes de DMDES, 718 partes de uma sílica coloidal a 30% em peso em metanol, 15 partes de acetil acetonato de alumínio e 44 partes de etilcelosolve. A composição também compreendeu 0,1 % do surfactante FLUORAD™ FC-430(R) (3M) em peso conforme referido ao peso total da composição. Esse revestimento resistente à abrasão foi depositado diretamente no substrato.

2) Deposição de uma primeira camada inorgânica que compreende SÍO2.

[0189] Um revestidor a vácuo Satis 1200 DLF equipado com um canhão de íon Mark II é usado para a deposição das camadas inorgânicas.

[0190] Após posicionar a lente na câmara de vácuo, o vácuo é produzido a uma pressão de 3,5 103 Pa (Pascal) (3,5 10‘5 mbar).

[0191] Então, um pré-tratamento com canhão de íon com o uso de íons de Argônio é implantado (3A -150 V) na superfície da lente durante cerca de 60 segundos e interrompido.

[0192] Então, o seguinte componente, colocado em um cadinho, é evaporado com o uso de um feixe de elétron:

[0193] Fabricante: OPTRON

[0194] Composição: SÍO2

[0195] Formato de material: tamanho de granulado entre 1 e 2 mm

[0196] e depositado na camada resistente à abrasão.

[0197] Durante a deposição, oxigênio (O2) é introduzido na câmara de vácuo de modo que a pressão resultante dentro da câmara durante a etapa de deposição seja 1,3 10’2 Pa (1,3 10’4 mbar) depositado a uma taxa de 0,35 nm/s.

3) Deposição da segunda camada inorgânica que compreende SÍO2.

[0198] Então, o seguinte componente, colocado em um cadinho, é evaporado com o uso de um feixe de elétron:

[0199] Fabricante: OPTRON

[0200] Composição: SÍO2

[0201] Formato de material: tamanho de granulado entre 1 e 2 mm

[0202] Durante a deposição, nenhum gás adicional (especialmente não O2) é suprido no revestidor a vácuo e nenhum auxílio iônico é realizado.

[0203] A pressão é 0,003 Pa (2,5 10’5 mbar). A taxa de depósito é de 0,8 nm/s.

4) Deposição da camada hidrofílica.

[0204] O seguinte material (chamado SIPEO) é evaporado: CH3θ-(CH2CH2θ)e-9- (CH2)3Si(OCH3)3

[0205] O material é colocado em uma cápsula de cobre e a cápsula é posicionada no meio de um cadinho de evaporação de tântalo.

[0206] Cerca de 12 nm de SIPEO (excesso de SIPEO) são evaporados por efeito de Joule.

[0207] Então, a lente é limpa com água com sabão com 0 uso de uma esponja. A mesma é limpa com água deionizada e então limpa com um pano impregnado com IPA (álcool isopropílico).

5) Deposição da camada hidrofóbica.

[0208] O material hidrofóbico que é evaporado é Optool DSX. junto à Daikin.

[0209] O DSX é posicionado em uma cápsula de cobre e a cápsula é posicionada no meio de um cadinho de evaporação de tântalo e evaporado por efeito de Joule. A pressão durante a evaporação é 0,003 Pa (2,5 10’5 mbar).

[0210] Diversos exemplos são feitos em espessuras diferentes para as camadas inorgânicas.

[0211] 3 amostras de lente são feitas para cada exemplo.

[0212] A avaliação dos exemplos é relatada nas seguintes duas tabelas. Para a resistência à abrasão, opacidade e transmitância, o valor mencionado é a média dos resultados das 3 amostras. Para teste de adesão (N10 sopros), se todas as amostras não gerarem um resultado de mais que 50, os resultados das 3 amostras foram detalhados. Tabela 1

Tabela 2

[0213] Com base nos resultados acima e tomando o exemplo 12 (Lente com revestimento duro 1)) como uma referência, observa-se claramente que o depósito de uma camada de sílica inorgânica em uma lente resistente à abrasão não leva necessariamente a um aumento das propriedades mecânicas (exemplos comparativos 5 e 6: nenhum aprimoramento de resistência à abrasão ou nenhuma adesão). Além disso, se não houver uma seleção apropriada de condições de depósito de pressão e espessuras das duas camadas inorgânicas, há uma diminuição da resistência à abrasão ou problemas de adesão (Exemplos comparativos 7, 8 e 9).

[0214] Os exemplos de acordo com a invenção 1 a 3 exibem um aprimoramento significativo do Valor de Areia Bayer maior que 5.

[0215] Finalmente, o depósito de uma camada hidrofílica ou hidrofóbica na bicamada de sílica dos exemplos 4 e 13 leva a um aprimoramento muito alto do Areia Bayer e ISTM Bayer.

[0216] O depósito de uma camada hidrofílica no resistente à abrasão sem a bicamada de sílica dos exemplos não leva a um ISTM Bayer maior que 5.

Claims (10)

1. Método para preparar um artigo óptico resistente à abrasão caracterizado pelo fato de que compreende: a) fornecer um artigo óptico que tem pelo menos uma face principal que possui um revestimento resistente à abrasão; b) posicionar o dito artigo óptico em uma câmara de depósito a vácuo; c) depositar uma primeira camada inorgânica que compreende SÍO2 sobre o dito revestimento resistente à abrasão e em contato direto com o mesmo pela evaporação a vácuo de SÍO2 e/ou SiOx, com 1<x<2, na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita primeira camada inorgânica está em uma faixa de 10 a 100 nm, em que o oxigênio é introduzido na dita câmara de vácuo durante a dita evaporação; sendo que o dito depósito é conduzido sem assistência de íon; d) depositar uma segunda camada inorgânica que compreende SÍO2 sobre a dita primeira camada inorgânica e em contato direto com a mesma pela evaporação a vácuo de SÍO2 e/ou SiOx, com 1<x<2, na dita câmara de vácuo, sendo que a espessura da dita segunda camada inorgânica está em uma faixa de 70 a 300 nm, em que o dito depósito é conduzido sem assistência de íon e a pressão na dita câmara de vácuo durante o depósito da dita segunda camada inorgânica é menor que a pressão durante a evaporação da dita primeira camada inorgânica e opcionalmente e) aplicar sobre a dita segunda camada inorgânica e em contato direto com a mesma uma camada hidrofílica ou uma camada hidrofóbica anti-incrustante que tem preferencialmente uma espessura que está em uma faixa de 1 a 15 nm, em que a camada mais externa do artigo é a dita segunda camada inorgânica ou, quando presente, a dita camada hidrofílica ou hidrofóbica.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura da primeira camada inorgânica está em uma faixa de 10 a 30 nm e a espessura da segunda camada inorgânica está em uma faixa de 70 a 150 nm.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: e) aplicar sobre a dita segunda camada inorgânica e em contato direto com a mesma uma camada hidrofílica ou hidrofóbica que tem uma espessura que está em uma faixa de 1 a 15 nm.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pressão dentro da dita câmara de vácuo durante a etapa c) é maior ou igual a 0,01 Pa (1 x 10’4 mbar).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a pressão dentro da dita câmara de vácuo durante a etapa c) está em uma faixa de 0,012 Pa a 0,05 Pa (1,2 x 10-4 mbar a 5 x 10-4 mbar).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a pressão dentro da dita câmara de vácuo durante a etapa d) está em uma faixa de 0,002 Pa a 0,005 Pa (0,2 x 10’4 mbar a 0,5 x 10’4 mbar).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: e) aplicar sobre a dita segunda camada inorgânica e em contato direto com a mesma uma camada hidrofílica que tem uma espessura que está em uma faixa de 1 a 15 nm.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a dita camada hidrofílica é aplicada pelo enxerto de pelo menos um composto de organossilano que tem: pelo menos um grupo polioxialquileno, que compreende preferencialmente menos que 80 átomos de carbono, e - pelo menos um átomo de Si que possui pelo menos um grupo hidrolisável.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a deposição da segunda camada inorgânica é conduzida sem introdução de um gás adicional na câmara de vácuo.

10. Artigo óptico resistente à abrasão caracterizado pelo fato de que é obtido por um método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8.