CN103597377A - 用于获得具有超级耐磨损特性的光学物品的方法，以及根据这样的方法制备的涂覆物品 - Google Patents

用于获得具有超级耐磨损特性的光学物品的方法，以及根据这样的方法制备的涂覆物品 Download PDF

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Abstract

一种用于制备耐磨损的光学物品的方法，该方法包含：提供一种光学物品，该光学物品具有至少一个带有一个耐磨损涂层的主面；将所述光学物品置于一个真空沉积室内；在所述真空室内，通过真空蒸发SiO2和/或SiOx，其中1≤x<2，使包含SiO2的一个第一无机层沉积到所述耐磨损涂层上并且与所述耐磨损涂层直接接触，所述第一无机层的厚度在从10至100nm的范围内，其中在所述蒸发过程中将氧气引入所述真空室内部；所述沉积在没有离子辅助的情况下进行；在所述真空室内，通过真空蒸发SiO2和/或SiOx，其中1≤x<2，使包含SiO2的一个第二无机层沉积到所述第一无机层上并且与所述第一无机层直接接触，所述第二无机层的厚度在从70至300nm的范围内，其中所述沉积在没有离子辅助的情况下进行，并且在沉积所述第二无机层的过程中所述真空室内的压力低于在蒸发所述第一无机层的过程中的压力，以及任选地；将一个亲水层或一个防污的疏水层，优选地具有从1至15nm范围内的厚度，施用到所述第二无机层上并且使其与所述第二无机层直接接触，其中该物品的最外层是所述的第二无机层，或，当存在时，所述亲水层或疏水层。

Description

用于获得具有超级耐磨损特性的光学物品的方法,以及根据这样的方法制备的涂覆物品
发明背景
1.发明领域
本发明涉及一种用于制备光学物品的方法，与现有技术的光学物品相比，这些物品具有改进的耐磨性。
本发明还涉及一种用于制备耐磨损的光学物品的方法，这些光学物品带有一个具有疏水或亲水特性的上层，从而在后者的情况下通过适当的处理产生防雾物品。
本发明还涉及光学物品，尤其是用于通过本发明的方法获得的眼镜的镜片。
2.相关技术说明
光学物品（尤其是用于眼镜的镜片）的耐磨性一直是一个重要的技术问题，尤其对于有机透镜，它们的表面比无机透镜更易于划伤和磨损。
在现有技术中描述的一种技术解决方案是在有机透镜的表面上施用一个硬的无机层。
JP05173002描述了一种双层系统：通过在氧分压下蒸发SiO获得的一个非常厚的第一层（1,500nm至2,000nm），以及沉积到其上的一个SiO2或MgF2层，这个层在厚度上没有限制但是它的厚度总体上在从80至120nm的范围内。
这个厚的第一SiO2层是在氧分压、典型地2.10-4托（2.7×10-4mbar）氧气下形成的。这个第一层的分压和沉积速度以这样一种方式控制：即光学部件与SiO反应蒸汽沉积薄膜之间的折射率差在+/-0;5%的范围内。根据JP05173002，这个第二层的沉积防止了反射。
获得了薄膜的良好的耐磨性和耐粘附性。
将上面的双层直接地沉积到底物本身上（没有常规的硬涂层）。
US5,597,622涉及一种提供耐划涂层的方法，这种耐划涂层用于一种由有机材料制成的透镜（例如由制成）。首先施用一个非常薄的SiO粘附层并且随后提供一个厚的SiO2层。
这个第一层具有一个SiO分子直到20nm的厚度并且，如早先所述的，用于改进粘附。
通过蒸发SiO并且照射底物获得这个第一SiO层并且用一种等离子体来形成这个SiO层。
对于抗磨性，至少500nm的厚度对于由SiO2制成的这个第二层来说是必需的。确实，US5,597,622专利披露了更薄的SiO2层，即使它们是非常硬的，也发生断裂。
很多的专利已经披露了可以被定义为混合层（即它们具有有机/无机特性）的耐磨损涂层组合物的用途。它们总体上是通过有机烷氧基硅烷、尤其是提供高度交联基质的环氧烷氧基硅烷的水解和缩合获得的。
总体上，此类涂层还含有相对高量值的无机填充剂例如胶体二氧化硅和/或胶体金属氧化物。
其他经典地使用的涂层是可以为有机涂层或混合涂层的（甲基）丙烯酸涂层，如果含有早先描述的相同种类的填充剂。
因为（甲基）丙烯酸涂层本身非常硬，它们经常在没有无机填充剂的情况下使用。
此类涂层的通常的厚度在从1至5微米的范围内。
以上耐磨损涂层可以与沉积到其上的减反射（AR）堆积物组合在一起使用。这些AR堆积物总体上是由交替的高折射率和低折射率的无机层制成，这些无机层是在真空下沉积的（物理气相沉积、化学气相沉积（CVD），任选地在等离子体辅助下（PECVD））。
在带有耐磨损涂层的底物与AR堆积物之间施用的无机子层（sublayer）的使用在本领域中是已知的。
比如，US2008213473披露了插入耐磨损涂层与AR堆积物之间的一种SiO2子层的用途。
根据在US2008213473中披露的方法的一个主要特征，在沉积AR堆积物之前使这种子层的曝露面经受一种离子轰击处理。
典型地在真空下通过使用例如一种氩离子束（通过离子枪产生）进行这种处理。US2008213473观察到这样的方法总体上使之有可能一方面改进整个减反射涂层的耐磨性特性并且另一方面增加其粘附特性、尤其是多层堆积物对该子层的粘附。
这种子层需要是相对厚的，至少75nm，并且其厚度总体上在从75至200nm的范围内。US2008213473描述了子层的粘附可以通过在沉积子层的过程中引入一种气体（例如稀有气体、氧气或氮气）来改进。
专利申请WO2009004222描述了一种镜片，这种镜片具有沉积在一种SiO2子层上的AR堆积物，这种SiO2子层包含两个层，其中一个第一层是在没有离子辅助的情况下沉积的并且所述子层的第二层是在离子辅助的情况下沉积的。
以上AR堆积物，除了无机子层（本身可以是具有多个层的复合子层）之外，包含至少4个无机层（包含具有不同内应力的不同的材料）并且这种AR的机械特性（包括耐粘附性和耐磨性）是处于压缩强度或拉强度下的层之间的微妙的平衡的结果。
总体上，在耐磨损涂层上沉积多个无机层的结果是使得整个堆积物变脆，尤其是如果大数目的无机层沉积在一个耐磨损涂层上。
在本领域中，对获得具有高耐磨损特性的涂层还存在一种需求，这些涂层制备简单并且不与减反射涂层、尤其是无机减反射涂层组合使用。
很多专利已经提出技术解决方案来改进耐磨损涂层的耐磨损特性：通过尝试改变此类涂层的固有性质，例如在耐磨损溶胶/凝胶涂层的情况下，通过使用增加耐磨损涂层基质的交联程度的前体或通过使用特殊的固化催化系统。
本发明的一个第一目的是提供一种光学物品，这种光学物品与现有技术相比具有改进的耐磨损特性。
本发明的另一个目的是提供一种具有改进的耐磨性的光学物品，这种光学物品起始于一种已经涂覆有耐磨损涂层（在不本质上改变此类耐磨损涂层的情况下）的光学物品。
发明概述
因此，本发明的一个第一目的是提供一种用于获得具有改进的耐磨性的耐磨损光学物品的方法。
尤其，用于获得耐磨损光学物品的这种方法是简单的并且可以应用到任何已经涂覆有耐磨损涂层的物品上。
为了实现前述的目的，提供有一种用于制备耐磨损光学物品的方法，这种方法包括：
a)提供一种光学物品，这种光学物品具有至少一个带有一个耐磨损涂层的主面；
b)将所述光学物品置于一个真空沉积室中；
c)在所述真空室中在真空下通过蒸发SiO2和/或SiOx，其中1≤x<2，使包含SiO2的一个第一无机层沉积到所述耐磨损涂层上并且与所述耐磨损涂层直接接触，所述第一无机层的厚度在从10至30nm的范围内，其中在所述蒸发过程中将氧气引入所述真空室内部；所述沉积在没有离子辅助的情况下进行；
d)在所述真空室中在真空下通过蒸发SiO2和/或SiOx，其中1≤x<2，使包含SiO2的一个第二无机层沉积到所述第一无机层上并且与所述第一无机层直接接触，所述第二无机层的厚度在从70至150nm的范围内，其中所述沉积在没有离子辅助的情况下进行，在沉积所述第二无机层的过程中的压力低于蒸发所述第一无机层的过程中的压力，以及任选地
e)将具有从1至15nm范围内的厚度的一个亲水层或疏水层施用到所述第二无机层上并且与所述第二无机层直接接触。
根据本发明，如果在步骤e)中没有施用附加的层，这个第二无机层将会是堆积物的最外层，即这个层与空气接触。
如果实施了步骤e)，这个附加的层（亲水的或疏水的）将会变成堆积物的最外层，与空气接触。
本发明还涉及通过本发明的方法获得的具有耐磨损涂层的物品。
本发明的其他目的、特征和优点从下面的详细描述中将变得明了。然而，应该理解到详细描述和特定实例，虽然表示本发明的特定实施例，但仅是通过举例给出，因为根据这种详细描述，在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员将变得是显而易见的。
本发明的详细说明以及优选实施例
术语“包含”（及其任何语法变化形式，例如“包含（comprises）”和“包含着（comprising）”）、“具有”（及其任何语法变化形式，例如“具有（has）”和“具有着（having）”）、“含有”（及其任何语法变化形式，例如“含有（contains）”和“含有着（containing）”）、以及“包括”（及其任何语法变化形式，例如“包括（includes）”和“包括着（including）”）都是开放式联系动词。它们用于指明其所述特征、整数、步骤或组分或基团的存在，但不排除一种或多种其其他的特征、整数、步骤或组分或基团的存在或加入。因此，“包含”、“具有”、“含有”或“包括”一个或多个步骤或要素的一种方法或方法中的一个步骤具备所述一个或多个步骤或要素，但不限于仅具备所述一个或多个步骤或要素。
除非另有说明，本文所用表示成分的量、范围、反应条件等等的所有数字或表述在所有情况下都要理解为由术语“约”修饰。
当光学物品包含一个或多个表面涂层时，术语“将一个层沉积到光学物品上”指的是将一个层沉积到这个光学物品的最外涂层上。
涂层堆积物中的外层是在沉积另一个（另一些）涂层前最靠近空气的层。
一个层被认为是与另一个层直接接触，当
1)在两个层之间没有插入的层存在时，或
2)仅有一个非常薄的层，即厚度小于5nm、更好地厚度小于2nm，插入在两个层之间时。
直接接触的优选意义是在两个对应的层之间没有插入的层。
在本发明的背景下，无机层必须理解为含有按重量计小于5%的碳、优选地按重量计小于2%的碳、更好地小于1%并且最佳地不含有碳的层。
带有一个耐磨损涂层的光学物品优选地是透镜、更优选地用于眼镜的镜片或镜片毛坯。
本文中，术语“透镜”指有机或无机玻璃透镜，优选地有机透镜，包含一个透镜底物（可以涂覆有一个或多个具有不同性质的涂层）。
本发明的方法可以用于制造在其凸主侧（前侧）、凹主侧（后侧）、或两侧上被涂覆的光学物品。
如本文所使用的，光学物品的凹面或“后面”或后侧指的是位于离使用者的眼睛最近的面。与其相反，底物的“前面”（典型地凸面）指的是，在最终的物品中，离使用者的眼睛最远距离的面。
根据本发明的方法，首先提供已经带有一个耐磨损涂层的光学物品。
按其定义，一种耐磨损涂层是这样一种涂层：即与相同的但不具有这种耐磨损涂层的光学物品相比，它改进了该光学物品的耐磨性。
这种耐磨损涂层组合物可以是UV和/或热可固化的组合物。
在本发明的一个优选实施例中，光学物品的这种耐磨损涂层是一种溶胶-凝胶涂层。术语“溶胶-凝胶”指的是经受了一系列反应（包括水解和缩合）并且经历了溶胶到凝胶转变的材料。典型地，金属化合物，例如金属醇盐或金属盐，水解形成金属氢氧化物。然后这些金属氢氧化物在溶液中缩合形成一种混合的有机/无机聚合物。在某些条件下，这些聚合物缩合形成一种网状凝胶。
优选的溶胶-凝胶耐磨损涂层是基于硅的涂层，这些涂层可以通过固化含有硅烷或其水解产物的前体组合物来获得。本发明的基于溶胶-凝胶硅的涂层组合物是以下各项的均相混合物：溶剂、硅烷和/或有机硅烷、以及任选地催化剂，对这些混合物进行加工以形成一种适用于光学应用的涂层。如在本文中所使用的术语“均相的”指的是一种形状，这种形状在各处都具有一致的或类似的结构并且被给予本领域的普通技术人员已知的常规意义。
在本发明的一个优选实施例中，耐磨损的、可固化的涂层组合物包含至少一种具有以下化学式的化合物：
RnSi(X)4-n  (I)
或其水解产物，其中，这些R基团是相同的或不同的并且表示通过一个碳原子连接到硅原子上的一价有机基团，这些X基团是相同的或不同的并且表示可水解的基团并且n是等于1或2的整数。
具有化学式I的有机硅烷带有两个或三个直接地连接到硅原子上的X基团（在水解时各自产生一个OH基团）以及一个或两个连接到硅原子上的一价有机R基团。值得注意的是SiOH键可以初始存在于具有化学式I的化合物中，这些SiOH键在这种情况下被认为是水解产物。水解产物还包括硅氧烷盐类。
这些X基团可以独立地并且不受限制地表示烷氧基基团-O-R1，其中R1优选地表示直链的或支链的烷基或烷氧基烷基基团，优选地C1-C4烷基基团；酰氧基基团-O-C(O)R3，其中R3优选地表示烷基基团，优选C1-C6烷基基团，并且更优选甲基或乙基基团；卤素基团例如Cl和Br；任选地被一个或两个官能团例如烷基或硅烷基团取代的氨基基团，例如NHSiMe3基团；亚烷氧基基团例如异丙烯氧基基团。
这些X基团优选地是烷氧基基团，具体地甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，更优选地甲氧基或乙氧基。在这种情况下，具有化学式I的化合物是烷氧基硅烷。
在本发明的一个实施例中，具有化学式I的硅烷带有至少一个R基团，这个R基团含有至少一个可聚合的官能团。此类硅烷包括，但不限于环氧硅烷，不饱和的有机硅烷例如烯丙基硅烷、乙烯基硅烷、丙烯酸硅烷、甲基丙烯酸硅烷，它们优选地包含一个末端烯键式双键。
在具有化学式I的化合物之中，一种优选类型的化合物包括具有以下化学式的化合物：
Rn'YmSi(X)4-n'-m  (II)
或其水解产物，其中，这些R基团是相同的或不同的并且表示通过一个碳原子连接到硅原子上的一价有机基团，这些Y基团是相同的或不同的并且表示通过一个碳原子连接到硅原子上的并且含有至少一个环氧官能团的一价有机基团，这些X基团是相同的或不同的并且表示可水解的基团，m和n'是整数这样使得m等于1或2并且n'+m=1或2。
整数n和m定义化合物II的三个基团：具有化学式RYSi(X)2的化合物、具有化学式Y2Si(X)2的化合物、以及具有化学式YSi(X)3的化合物。在这些化合物之中，具有化学式YSi(X)3的环氧硅烷是优选的。
通过Si-C键连接到硅原子上的这些一价R基团是有机基团。这些基团不受限制地可以是，烃基团，饱和的或者不饱和的，优选地C1-C10基团并且更好地是C1-C4基团，例如烷基基团，优选地C1-C4烷基基团像甲基或乙基，氨基烷基基团，链烯基基团，像乙烯基基团，C6-C10芳基基团，例如任选地取代的苯基基团，具体地被一个或多个C1-C4烷基基团取代的苯基基团，苄基基团，（甲基）丙烯酰氧基烷基基团。
最优选的R基团是烷基基团，特别是C1-C4烷基基团，并且理想地是甲基基团。
这些通过Si-C键连接到硅原子上的一价Y基团是有机基团，因为它们含有至少一个环氧官能团，优选地一个环氧官能团。就环氧官能而论，它是指一组原子，其中，一个氧原子直接地连接至两个相邻的碳原子或非相邻的碳原子（包含在一个含碳的链或含环碳的系统中）上。在环氧官能团之中，环氧乙烷官能团是优选的，即饱和的三元环醚基团。
优选的Y基团是具有化学式III和IV的基团：
Figure BDA0000437481530000091
其中R2是烷基基团（优选地甲基基团），或氢原子，理想地是氢原子，a和c是1至6范围内的整数，并且b是0、1或2。
优选的具有化学式III的基团是γ–缩水甘油氧基丙基基团（R2=H，a=3，b=0）并且优选的具有化学式IV的(3,4-环氧环己基)烷基基团是β-(3,4-环氧环己基)乙基基团（c=1）。还可以使用γ-缩水甘油氧基乙氧基丙基基团（R2=H，a=3，b=1）。
优选的具有化学式II的环氧硅烷是环氧烷氧基硅烷，并且最优选的是具有一个Y基团和三个烷氧基X基团的那些。特别优选的环氧三烷氧基硅烷是具有化学式V和VI的那些：
Figure BDA0000437481530000092
其中R1是具有1至6个碳原子的烷基基团，优选地甲基或乙基基团，并且a、b和c是如上定义的那样。
此类环氧硅烷的实例包括但不限于γ-缩水甘油氧基甲基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基甲基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基甲基三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基乙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基乙基三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三丙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷。其他有用的环氧三烷氧基硅烷在以下专利中进行了描述：US4,294,950、US4,211,823、US5,015,523、EP0614957以及WO94/10230，它们通过引用结合在此。在那些硅烷之中，γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷（GLYMO）是优选的。
基于理论的干燥提取物的总重量，化合物I的这种理论干燥提取物在耐磨损涂层组合物中的含量总体上按重量计在20%至80%、优选地25%至60%的范围内。
一种组合物的理论的干燥提取物重量定义为其各组分的理论干燥提取物重量的总和。如在本文中所使用的，具有化学式I或II的化合物的理论干燥提取物重量是以RnSi(O)(4-n)/2或Rn'YmSi(O)(4-n'-m)/2为单位的计算重量，其中R、Y、n、n'以及m是如早先定义的那样。
在耐磨损涂层的组合物中，环氧烷氧基硅烷的存在是优选的。它提供高度交联的基质。
在一些实施例中，硬涂层组合物包含填充剂，总体上是纳米颗粒（或纳米晶体），用于增加固化涂层的硬度和/或折射率。这些纳米颗粒可以是有机或无机的。还可以使用二者的混合物。优选地，使用无机的纳米颗粒，尤其是金属的或类金属氧化物。
对于“纳米颗粒”，它是指其直径（或最长尺寸）低于1μm、优选地低于150nm并且还更好地低于100nm的颗粒。在本发明中，填充剂或纳米颗粒优选地具有2至100nm、更优选地2至50nm、并且甚至更好地5至50nm范围内的直径。
例如，适合的无机纳米颗粒是以下各项的纳米颗粒：氧化铝Al2O3、氧化硅SiO2、氧化锆ZrO2、氧化钛TiO2、氧化锑Sb2O5、氧化钽Ta2O5、氧化锌、氧化锡SnO2、氧化铟、氧化铈、Si3N4、或它们的混合物。
还有可能的是使用混合氧化物的颗粒或复合颗粒，例如具有核/壳结构的那些。使用不同类型的纳米颗粒允许制备杂结构化的纳米颗粒层。
优选地，这些纳米颗粒是以下各项的颗粒：氧化铝、氧化锡、氧化锆或氧化硅SiO2，更优选地SiO2纳米颗粒。优选地以胶体态，即以分散在分散介质（例如水、醇、酮、酯或其混合物，优选地醇）中的精细颗粒的形式使用无机填充剂。
本发明的可固化组合物任选地包含催化量的至少一种固化催化剂，以便加速固化步骤。
固化催化剂的实例是乙酰丙酮化铝，金属例如锌、钛、锆、锡或镁的羧化物。
还可以使用缩合催化剂例如饱和的或不饱和的多官能酸或酸酐，具体地马来酸、衣康酸、偏苯三酸或偏苯三酸酐。固化和/或缩合催化剂的大量实例在以下各项中给出：“环氧树脂的化学与技术”（"Chemistry and Technology of the Epoxy Resins"），B.Ellis(Ed.)Chapman Hall，纽约，1993以及“环氧树脂化学与技术”第2版（"Epoxy ResinsChemistry and Technology"2eme edition），C.A.May(Ed.)，Marcel Dekker，纽约，1988。
在另一个实施例中，耐磨损涂层可以是基于（甲基）丙烯酸酯的涂层，它是典型地是UV-可固化的。术语（甲基）丙烯酸酯是指甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯。涂层可以尤其由丙烯酸酯与环氧单体的混合物获得。可用的聚环氧化物单体例如在US2007/0275171和US6,984,262中进行了披露，这些专利通过引用结合在此。
基于（甲基）丙烯酸酯的可固化涂层组合物的主要组分可以选自单官能（甲基）丙烯酸酯和多官能（甲基）丙烯酸酯例如双官能（甲基）丙烯酸酯、三官能（甲基）丙烯酸酯、四官能（甲基）丙烯酸酯、五官能（甲基）丙烯酸酯、六官能（甲基）丙烯酸酯。
可以用作基于（甲基）丙烯酸酯的涂层组合物的主要组分的单体的实例是：
-单官能（甲基）丙烯酸酯：甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、己内酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯。
-双官能（甲基）丙烯酸酯：1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、聚乙二醇二（甲基）丙烯酸酯例如聚乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯。
-三官能（甲基）丙烯酸酯：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
-四至六（甲基）丙烯酸酯：二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、五丙烯酸酯。
耐磨损涂层组合物可以通过涂层技术中使用的方法（例如像喷涂、旋涂、流涂、刷涂、浸涂或滚涂）的任一种沉积到光学物品底物的一个主面的至少一部分上，优选地沉积到所述整个主面上。旋涂和浸涂是优选的方法。还可以通过一系列连续层或薄涂层将组合物施用到底物上以便实现所希望的厚度。
然后通过常规技术（例如热或UV）对其进行固化。
这些耐磨损涂层具有优选地1至10μm、更优选地2至5μm、甚至更好地3至5μm的范围内的厚度。
底物可以由无机玻璃或有机玻璃，优选有机玻璃（聚合物底物）制得。有机眼镜可以由当前用于有机镜片的任何材料制成，例如热塑性材料像聚碳酸酯和热塑性聚氨酯或热固性（交联的）材料像通过烯丙基衍生物（例如直链的或支链的、脂肪族的或芳香族的多元醇的烯丙基碳酸酯，像二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)、亚异丙基双酚-A双(烯丙基碳酸酯)）、基于聚（甲基）丙烯酸酯以及共聚物的底物、聚硫（甲基）丙烯酸酯、热固性聚氨酯、聚硫胺甲酸酯、聚环氧化物、聚环硫化物、以及其共聚物和其共混物的聚合反应获得的那些。
特别地推荐的底物是聚碳酸酯，例如由双酚-A聚碳酸酯制成的那些（像以商品名由通用电气公司（General Electric）出售的或
Figure BDA0000437481530000132
由拜耳公司（Bayer AG）出售的）、或结合了碳酸酯官能团的那些，具体地通过二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)的聚合反应或共聚反应获得的底物，以商品名
Figure BDA0000437481530000133
由PPG工业公司（PPGINDUSTRIES）出售。对于（甲基）丙烯酸酯，它是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团。
任选地，底物涂覆有一个耐冲击底涂层。可以在本发明中使用的耐冲击底涂层可以是典型地用于改进成品光学物品的耐冲击性的任何涂层。而且，这个涂层，如果存在，总体上会增强本发明的耐磨损涂层在成品光学物品的底物上的粘附。按其定义，耐冲击底涂层是与相同的但是没有耐冲击底涂层的光学物品相比，改进了该成品光学物品的耐冲击性的涂层。
典型的耐冲击底涂层是基于（甲基）丙烯酸的涂层和基于聚氨酯的涂层。基于（甲基）丙烯酸的耐冲击涂层在美国专利号5,015,523和6,503,631中进行了披露（除其他之外），而基于热塑性和交联的聚氨基甲酸酯树脂涂层在日本专利号63-141001和63-87223、欧洲专利号0404111和美国专利号5,316,791中进行了披露（除其他之外）。
具体地，根据本发明的耐冲击底涂层可以由胶乳组合物例如聚（甲基）丙烯酸胶乳、聚氨酯胶乳或聚酯胶乳制得。
优选地，耐冲击底涂层具有低于30℃的玻璃化转变温度（Tg)。在优选的耐冲击底涂层组合物中，可以提到捷利康公司（Zeneca）以商品名Acrylic latex A-639售卖的丙烯酸胶乳和巴辛顿化学品公司（Baxenden Chemicals）以商品名W-240和W-234售卖的聚氨酯类胶乳或Witcobond。
在光学底物成型之前，可以将耐冲击底涂层组合物简单地干燥或任选地预固化。
在固化后，这个耐冲击底涂层的厚度典型地在0.05至30μm、优选地0.5至20μm并且更具体地0.6至15μm，并且甚至更好在0.6至5μm并且最优选地0.6至1.2微米的范围内。
根据本发明，将带有一个耐磨损涂层的光学物品放置在一个真空室内。
任选地，物品的带有这个耐磨损涂层（第一无机层沉积在其上）的表面可以经受一个旨在改进粘附的物理的或化学的预处理步骤，例如高频放电等离子体处理、辉光放电等离子体处理、电晕处理、电子束处理、离子束处理（IPC：离子预清除）、溶剂处理或酸或碱（NaOH）处理。
优选地实施IPC处理。
然后，在所述真空室内在真空下，通过蒸发SiO2和/或SiOx、优选地SiO2（其中1≤x<2）来沉积一个SiO2层而将一个第一无机层施用到这个耐磨损涂层上并且与这个耐磨损涂层直接接触，所述第一无机层的厚度在从10至100nm、更优选地10至50nm、更好地10至30nm的范围内。
在所述蒸发过程中将氧气（O2）引入所述真空室的内部；所述沉积在没有离子辅助的情况下进行。这种可能增加压力的气体供应不同于IAD（离子辅助沉积）处理，在IAD处理中这个层确实经历了活化物种束轰击例如用离子。
在本发明方法的第一沉积步骤过程中，不存在例如通过等离子体处理、电晕处理或离子枪产生的高能物种对第一无机层的轰击。
如在本文中所使用的，“高能物种”是指定义为具有1至150eV、优选10至150eV、并且更优选40至150eV范围内的能量的物种。这些高能物种可以是化学物种例如离子、自由基或类似电子的物种。
优选地，在沉积第一SiO2层的过程中的压力高于或等于1×10-4mbar并且更优选地在1.2×10-4mbar至5×10-4mbar的范围内。
不被理论束缚，诸位发明人相信通过将氧气引入真空室的内部而增加气体压力，在形成的第一无机层内的分子彼此间隔更远，从而导致具有低密度水平的层。
在沉积第一层过程中，沉积速度优选地在0.2至0.5nm/s的范围内。
包含SiO2的第一无机层包含按重量计至少80%的SiO2、优选地按重量计至少90%的SiO2、更优选地按重量计至少95%并且甚至更好地按重量计100%的SiO2。
为了改进粘附的目的，在施用本发明的第二层之前，可以实施这个第一无机层的表面的活化处理，例如离子束处理、电晕或等离子体处理或酸性的或碱性的处理。
在一个优选的实施例中，在沉积第二无机层之前没有实施活化处理并且此外没有层插入在第一与第二无机层之间。
然后在真空室内在真空下通过蒸发SiO2和/或SiOx（其中1≤x<2）、优选地SiO2将包含SiO2的一个第二无机层沉积到所述第一无机层上并且与所述第一无机层直接接触，所述第二无机层的厚度在70至300nm、优选地70至200nm、更优选地70至150nm、甚至更好地70至100nm的范围内，而没有在这个真空室内引入额外的气体例如氧气、氮气、或惰性气体像稀有气体，并且在其沉积过程中，没有进行用高能物种处理包含SiO2的第二无机层的步骤（尤其没有离子辅助）。
在沉积所述第二无机层的过程中，所述真空室内部的压力低于在前一沉积步骤的过程中的压力。
优选地，在沉积这个第二无机层的过程中，所述真空室内部的压力在从0.2×10-4至0.5×10-4mbar的范围内。
在沉积第二层的过程中，沉积速度优选地在从0.7至1.3nm/s的范围内。
在包含SiO2的第二无机层的两种早先描述的沉积方法中，得到的层将具有比第一无机层的密度更高的密度。
包含SiO2的第二无机层包含按重量计至少80%的SiO2、优选地按重量计至少90%的SiO2、更优选地按重量计至少95%并且甚至更好地按重量计100%的SiO2。
如果没有其他层施用到所述第二无机层上，那么这个第二无机层将变成整个沉积堆积物的上（外）层并且然后与空气直接接触。
在这个阶段，与初始涂覆的光学物品的耐磨性相比，如此涂覆的光学物品具有改进的耐磨性。
在本发明方法的一个进一步任选的步骤中，将优选地具有1至15nm范围内的厚度的一个亲水层或疏水层施用到第二无机层上并且与这个第二无机层直接接触并且变成整个堆积物的最外层，与空气接触。
现在将更详细地描述其中最外层是亲水层的实施例。
在本发明的背景下，亲水层是一种具有小于50°的静态水接触角的层。
优选地，这种亲水层具有低于45°、更优选地≤40°、甚至更好地≤30°并且理想地≤25°的静态水接触角。
根据一个第一实施例，通过永久接枝至少一种有机硅烷化合物，将一个亲水层沉积到第二无机层上并且与这个第二无机层直接接触，这种有机硅烷化合物具有
-至少一个聚氧化烯基团，优选地包含小于80个碳原子，以及
-至少一个Si原子，该Si原子带有至少一个可水解的基团。
这个亲水层可以充当一个防雾涂层的前体层。
在本发明的背景下，“防雾涂层的前体层”是一种在适当的液体表面活性剂施用到其上并且在其表面吸附时获得防雾特性的涂层。
优选地，防雾涂层的前体层具有低于5nm、更优选地低于4nm并且甚至更好地低于3nm的厚度并且呈现总体上高于10°并且低于50°的与水的静态接触角。
这样一种亲水层能够以液体形式通过经典的沉积方法（旋涂或浸涂）或在真空下、优选地通过真空下的蒸发来进行沉积。
如果这个亲水层是通过液体方式沉积的，那么推荐的是避免水解的有机硅烷化合物的缩合，这样使得它们保持最多的游离硅烷醇基团以便促进此类化合物在光学物品表面上的接枝。
这种有机硅烷化合物能够，由于其含有硅的反应基团，与硅烷醇基团在第二无机层的表面上产生共价键。
用于获得亲水层的优选的有机硅烷化合物包含一个聚氧化烯链，这个聚氧化烯链在其末端的一个或两个上、优选地仅在一端上，通过包含带有至少一个可水解基团的至少一个Si原子的基团来功能化。
这种有机硅烷化合物优选地包含带有至少两个、优选地三个可水解的基团的Si原子。
优选地，它不包含氨基甲酸酯基团。
优选地，这种有机硅烷化合物具有以下化学式：
R1YmSi(X)3-m  (I’)
其中Y基团，相同或不同，是通过一个碳原子连接至硅上的有机一价基团。X基团，相同或不同，是可水解的基团；R1是包含一个聚氧化烯官能团的基团，m是等于0、1或2的整数。优选地m=0。
这些X基团优先选自以下基团：烷氧基-O-R3，优选地C1-C4烷氧基；酰氧基-O-C(O)R4其中R4是烷基，优选地C1-C6、优选地甲基或乙基；卤素例如Cl、Br和I或三甲基甲硅烷氧基(CH3)3SiO-，以及这些基团的组合。优选地，X基团是烷氧基基团、更优选地甲氧基或乙氧基基团并且更好地是乙氧基基团。
Y基团，当m不等于0时存在，优选地是烃基团，饱和的或不饱和的，更优选地C1-C10基团并且更好地C1-C4基团，例如烷基基团，像甲基和乙基，乙烯基基团，芳基基团，例如苯基，任选地例如被烯基团像C1-C4烷基取代。优选地Y表示甲基基团。
根据本发明的一个优选实施例，具有化学式I’的化合物包含三烷氧基甲硅烷基基团例如三乙氧基甲硅烷基或三甲氧基甲硅烷基。
优选地，有机硅烷化合物的聚氧化烯基团（R1基团）包含小于80个碳原子、更优选地小于60个。
对于具有化学式I的化合物的实例，可以提及具有化学式CH3O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3(II’)以及CH3O-(CH2CH2O)9-12-(CH2)3Si(OCH3)3(III’)，由Gelest,Inc.或ABCR商品化的，2-[甲氧基(聚亚乙基氧基)丙基]三甲氧基硅烷，具有化学式CH3O-(CH2CH2O)3-(CH2)3Si(OCH3)3(IV’)的化合物，具有化学式CH3O-(CH2CH2O)n-(CH2)3Si(OC2H5)3的化合物，其中n=21-24，化合物2-[甲氧基(聚亚乙基氧基)丙基]三氯硅烷，具有化学式CH3C(O)O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3的2-[乙酰氧基(聚亚乙基氧基)丙基]三甲氧基硅烷，具有化学式CH3C(O)O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OC2H5)3的2-[乙酰氧基(聚亚乙基氧基)丙基]三乙氧基硅烷，具有化学式HO-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3的2-[羟基(聚亚乙基氧基)丙基]三甲氧基硅烷，具有化学式HO-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OC2H5)3的2-[羟基(聚亚乙基氧基)丙基]三乙氧基硅烷，具有化学式HO-(CH2CH2O)8-12-(CH2)3Si(OCH3)3和HO-(CH2CH2O)8-12-(CH2)3Si(OC2H5)3的化合物，聚丙烯-双[(3-甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]氧化物，以及具有两个硅氧烷头的化合物例如化合物(V’)、(VI’)或(VII’)：
Figure BDA0000437481530000181
优选地，本发明的有机硅烷化合物的分子量在400至4000g/mol、更优选地400至1500g/mol、更好地400至1200g/mol、并且理想地400至1000g/mol的范围内。
当接枝在气相中实施时，例如通过真空下的蒸发，如果必要的话，接枝后可以进行过量有机硅烷化合物的一个消除步骤，以便仅保留在第二无机涂层的表面上实际接枝的有机硅烷化合物。然后去除非接枝的分子。总体上，当亲水性涂层的厚度高于5nm时，实施这样的一个消除步骤。
通过使用肥皂水和/或擦拭清洗和擦拭（液体方式）通过来实施过量有机硅烷化合物的消除。
优选地，通过清洗，之后干擦拭进行消除。实施在去离子水中的最终漂洗，之后用以醇例如异丙醇浸渍的布擦拭。
可以通过在亲水性涂层的表面上沉积含有张力活性剂的液态溶液的一个薄膜获得一个临时的防雾层。
这种含有张力活性剂的液态溶液可以通过以下方式施用：沉积至少一滴所述溶液并且然后用布使其在光学物品的表面上展开。这种张力活性溶液一般是一种水溶液，这种水溶液包含按重量计0.5至10%、优选地，2至8%的张力活性剂。优选地，人们使用一种包含聚(氧化烯)基团的张力活性剂。
根据一个具体实施例，可以将一个防污疏水顶层沉积到所述第二无机层上。
现在将详细地披露与疏水最外层相对应的实施例。
优选地用于本发明的、还定义为防污层的最外层是将物品的表面能降低至小于20mJ/m2的那些。当使用具有小于14mJ/m2并且甚至更好小于12mJ/m2的表面能的防污顶层时，本发明有特别的意义。
上面提及的表面能值是根据Owens Wendt方法计算的，这种方法在以下文献中进行了描述：Owens,D.K；Wendt,R.G.“聚合物的表面能估算”（"Estimation of the surfaceforce energy of polymers"），应用聚合物科学期刊1996（J.Appl.Polym.Sci.1969），51，1741-1747。
根据本发明的防污顶层优选具有有机性质。对于“有机性质”，它是指相对于涂层的总重量包括按重量计至少40%，优选按重量计至少50%的有机材料的层。优选的防污顶层由包含至少一种氟化化合物的液态涂覆材料制成。
疏水表面涂层最经常包含带有氟化基团，特别是全氟化碳或全氟聚醚基团的基于硅烷的化合物。作为举例，将提到的是包含一个或多个含氟基团例如在此以上提到的那些的硅氮烷、聚硅氮烷或硅氧烷化合物。此类化合物已在现有技术中，例如在专利US4410563、EP0203730、EP749021、EP844265和EP933377中进行了广泛披露。
形成一个防污顶层的经典方法在于沉积带有氟化基团和Si-R基团的化合物，R表示-OH基团或其前体，例如-Cl、-NH2、-NH-或-O-烷基，优选烷氧基基团。此类化合物可以在它们所沉积到的表面上直接或在水解之后进行聚合反应和/或与侧反应基团的交联反应。
优选的氟化化合物是带有至少一个基团（选自氟化烃、全氟化碳、氟化聚醚例如F3C-(OC3F6)24-O-(CF2)2-(CH2)2-O-CH2-Si(OCH3)3和全氟聚醚，特别是全氟聚醚）的硅烷和硅氮烷。
在氟硅烷中，可以提及具有以下化学式的化合物：
Figure BDA0000437481530000202
其中n=5、7、9或11并且R是烷基基团、典型地C1-C10烷基基团例如甲基、乙基和丙基；
CF3CH2CH2SiCl3；
Figure BDA0000437481530000201
以及
Figure BDA0000437481530000203
其中n’=7或9并且R是如上所定义的。
还用于制备疏水和/或疏油顶层的含有氟硅烷化合物的组合物在US6,183,872中进行了披露。此类组合物包含由下面的通式表示并且具有5×102至1×105数均分子量的含硅有机氟聚合物。
Figure BDA0000437481530000211
其中RF表示全氟烷基基团，Z表示氟原子或三氟甲基基团，a、b、c、d和e各自独立地表示0或等于或大于1的整数，条件是a+b+c+d+e不小于1且由下标a、b、c、d和e所括的重复单元在上式中出现的顺序不限于所示那样；Y表示氢原子或含1-4个碳原子的烷基基团；X表示氢、溴或碘原子；R1表示羟基基团或可水解取代基；R1表示羟基基团或可水解取代基；R2表示氢原子或一价烃基；I表示0、1或2；m表示1、2或3；并且n"表示等于或大于1、优选等于或大于2的整数。
其他用于形成疏水表面涂层的优选组合物是含有包含氟化聚醚基团，特别是全氟聚醚基团的化合物的那些。一类特别优选的含有氟化聚醚基团的组合物在US6,277,485中进行了披露。US6,277,485的防污顶层是至少部分固化的涂层，这些涂层包含氟化硅氧烷，通过施用包含至少一种具有以下化学式的氟化硅烷的涂层组合物（典型地以溶液形式）制备：
Figure BDA0000437481530000212
其中，RF是一价或二价的多氟聚醚基团；R2是二价的亚烷基基团、亚芳基基团、或其组合，任选地含有一个或多个杂原子或官能团并且任选地被卤素原子取代，并且优选地含有2至16个碳原子；R2是低级烷基基团（即C1-C4烷基基团）；Y是卤素原子、低级烷氧基基团（即C1-C4烷氧基基团，优选地，甲氧基或乙氧基基团），或低级酰氧基基团（即-OC(O)R3其中R3是C1-C4烷基基团）；x是0或1；并且y是1（RF是一价）或2（RF是二价）。适合的化合物典型地具有至少约1000的（数均）分子量。优选地，Y是低级烷氧基基团并且RF是全氟聚醚基团。
用于制备防污顶层的可商购组合物是信越化学公司（Shin-Etsu Chemical）销售的组合物KY130和KP801M以及大金工业公司（Daikin Industries）销售的组合物OPTOOL DSX（包含全氟丙烯部分的基于氟的树脂）。
OPTOOL DSX是最优选的用于防污顶层的涂覆材料。
用于形成本发明的防污顶层的液体涂覆材料可以包含上述化合物的一种或多种。优选地，此类化合物或化合物的混合物是液态的或可以通过加热使其变为液态的，由此处于适合沉积的状态。
用于此类防污顶层的沉积技术非常多样，包括液相沉积例如浸涂、旋涂（离心）、喷涂、或汽相沉积（真空蒸发）。
在本发明的背景下，真空蒸发是优选的。
如果这种防污顶层以一种液体形式施用，则将至少一种溶剂加入涂覆材料中以便制备具有适用于涂覆的浓度和粘度的液体涂覆溶液。沉积之后进行固化。
沉积的防污顶层具有优选地低于15nm、更优选地在1至10nm的范围内、甚至更好地在1至5nm的范围内的物理厚度。可以通过石英尺进行沉积厚度的控制。
在本文中使用的防污顶层可以用于改进成品的污物标记耐受性，这对于光学物品是特别有用的。降低表面能避免了脂肪沉积物（例如指纹、皮脂、汗、化妆品）的粘附，从而使它们易于去除。
此外，最终的光学物品优选地不吸收（或很少吸收）可见范围内的光，这在本文中指的是当根据本发明方法在一侧涂覆时，由于这些涂层，这种光学物品在可见范围内具有优选地1%或更少、更优选地小于1%的光吸收，和/或在可见光谱内的相对透光系数，Tv，优选地高于90%、更优选地高于95%、并且甚至更优选地高于96%。优选地，这两个特征被同时满足并且可以通过小心地控制涂层的厚度来达到。
如在本文中所使用的，Tv系数是如在标准NF EN1836中所定义的那样并且对应于380-780nm波长范围。
在一个替代性实施例中，光学物品可以被调色或染色并且吸收在可见范围内的光。
根据本发明制备的最终光学物品优选地具有低雾度特征。雾度是从入射光的轴线散射大于2.5°的透射光的度量。雾度值越小，混浊的程度越低。本发明的光学物品的雾度值优选地小于0.5%，并且更优选地小于0.3%。
本发明提供了许多优点。
本发明允许，通过使用简单的方法，改进已经涂覆有一个耐磨损涂层的光学物品的耐磨性特性。
因此，没有必要本质上改变耐磨损涂层的组合物。
本发明的方法允许获得产生防雾光学物品的耐磨损亲水光学物品，或者具有抗污迹特性的耐磨损疏水光学物品。所有这些特性在眼镜片工业中都是特别地有用的。
现在，将参考以下实例更详细地描述本发明。这些实例仅为了说明本发明而提供并且不应该解释为限制本发明的范围和精神。
使用以下试验程序来评估根据本发明制备的光学物品。
a)雾度值和Tv
利用来自毕克-加特纳公司（BYK-Gardner）的Haze-Guard Plus雾度测量仪（色差测量仪）根据ASTM D1003-00的方法（通过引用以其全文结合于此）通过光透射测量最终的光学物品的雾度值。本申请中提及“雾度”的所有值都是按照这种标准。首先根据生产厂家指南校准仪器。接下来，将样品置于这种预校准过的测量仪的透射光束上并且从三个不同的试样位置记录雾度值并且对其进行平均。使用同一个装置测量Tv。
“透光率”或“可见光谱内相对透光系数”Tv（或ζv）在标准ISO13666:1998中也有定义，并根据标准ISO8980-3进行测量（从380至780nm）。
b)拜耳砂试验（BAYER Sand Test）确定这样的一种拜耳值是根据ASTM标准F735.81进行的。拜耳试验值越高，耐磨性越强。这种试验在于，在一个包含具有明确粒度的磨料（砂）的槽中以交替运动在2分钟内以100周期/分的频率同时地搅拌一个玻璃样品和一个玻璃试样。将玻璃样品的“前/后”H扩散测量值与玻璃试样的相比较，该玻璃试样此处为基于CR-39(R)的裸玻璃，其拜耳值固定为1。拜耳砂值对应于R=H玻璃试样/H玻璃样品。
c)拜耳磨耗试验（用氧化铝）（将被称为ISTM拜耳）：
如在ASTM F735-81中、用以下变体在振荡砂磨耗试验机上试验之前和之后通过测量涂覆的和未涂覆的透镜的百分比雾度确定拜耳耐磨性：用约500g的氧化铝（Al2O3）ZF152412（由特殊陶瓷颗粒公司（Specially Ceramic Grains（原诺顿材料（former Norton Materials）））新庞德街（New Bond Street），邮政信箱15137伍斯特（Worcester），马萨诸塞州（Mass.）01615-00137提供）振荡这个磨耗试验机持续300个周期。使用太平洋科学薄膜混浊度测量仪（Pacific Scientific Hazemeter）型号XL-211测量雾度。未涂覆透镜雾度的比率（最终的-初始的）是涂层性能的度量，其中比率越高意味着耐磨性越高。
d)称为“n*10冲击试验”的定性试验使之有可能评估沉积到底物上的薄膜的粘附特性，具体地减反射涂层对镜片底物的粘附。在此将其应用于评估两个施用到耐磨损涂层上的基于无机的层的粘附。
它是根据在世界专利申请WO99/49097中描述的程序使用多个等于50应变在透镜的凸面上进行的。应力（或周期）在于以往复运动移动10次消除器。操作员每3个应力就在视觉上检查测试的透镜的情况直到12个应力，然后每20、30、40和50个应力再检查。这种评估依赖于透镜可以承受的、直到缺陷出现为止的应力的数目。因此，对于n*10冲击试验获得的值越高，减反射涂层对底物的粘附越强。
e)通过偏振光椭圆率测量仪评估薄膜的厚度。
实例：
一般程序：
1)耐磨损涂覆透镜（还被指定为硬涂覆透镜）的制备。
在实例中使用的光学物品包含一个底物
Figure BDA0000437481530000251
ESSILOR平面透镜（6基），这个底物具有65mm直径，1.2mm厚度，在两面涂覆有一个耐冲击底层（具有约1微米的厚度、基于W234胶乳组合物），并且在其上沉积耐磨损和/或抗划涂层（硬层），一种胶体二氧化硅和铝乙酰基丙酮酸盐的耐磨损和/或抗划涂层在专利EP0614957的实例3中进行了披露（折射率1.50），基于GLYMO（γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷）以及DMDES（二甲基二乙氧基硅烷）的水解产物。
耐磨涂层是通过包含按重量计以下各项的一种组合物的沉积和固化获得的：224份的GLYMO、80.5份的HCl0.1N、120份的DMDES、718份的在甲醇中30重量%的胶体二氧化硅、15份的乙酰基丙酮酸铝以及44份的乙二醇一乙醚。该组合物还包含按重量计0.1%的表面活性剂FLUORAD（TM）FC-430(R)（3M），如相对于组合物的总重量。将这种耐磨涂层直接地沉积到这个底物上。
2)包含SiO 2 的第一无机层的沉积。
将配备有Mark II离子枪的Satis1200DLF真空镀膜装置用于无机层的沉积。
在将透镜置于真空室内后，使真空接近3.510-3Pa（帕斯卡）（3.510-5mbar）的压力。
然后在约60秒内在透镜表面上实施使用氩离子的离子枪预处理（3A-150V），然后停止。
然后使用电子束使以下组分（置于坩埚内）蒸发：
生产厂商：OPTRON
组合物：SiO2
材料形状：1与2mm之间的成粒尺寸
并且使其沉积在耐磨层上。
在沉积过程中，将氧气（O2）引入真空室内，这样使得在沉积步骤过程中室内部得到的压力是1.310-2Pa（1.310-4mbar），以0.35nm/s的速度沉积。
3)-包含SiO2的第二无机层的沉积
然后使用电子束使以下组分（置于坩埚内）蒸发：
生产厂商：OPTRON
组合物：SiO2
材料形状：1与2mm之间的成粒尺寸
在沉积过程中，在真空镀膜装置中没有提供额外的气体（尤其没有O2）并且没有进行离子辅助。
压力是2.510-5mbar。沉积速度是0.8nm/s。
4)亲水层的沉积0}
蒸发以下材料（命名为SIPEO）：CH3O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3
将这种材料放入一个铜密闭容器（capsule）中并且将这个密闭容器放置在一个钽蒸发舟的中部。
通过焦耳效应蒸发约12nm的SIPEO（过量的SIPEO）。
然后，用肥皂水使用海绵擦拭透镜。用去离子水对其进行漂洗并且然后用以IPA（异丙醇）浸渍的布擦拭。
5)疏水层的沉积。
蒸发的疏水材料是来自大金公司的Optool DSX.。
将DSX置入一个铜密闭容器中并且将这个密闭容器置于钽蒸发舟的中部并且通过焦耳效应蒸发。压力在蒸发过程中是2.510-5mbar。
对于无机层以不同的厚度做出若干实例。
为每个实例制备3个透镜样品。
实例的评估报告在以下两个表中。对于耐磨性、雾度和透光度，提及的值是3个样品结果的平均值。对于粘附试验（N10冲击），如果所有的样品都没有给出大于50的结果，那么详述3个样品的结果。
Figure BDA0000437481530000271
Figure BDA0000437481530000281
表1
Figure BDA0000437481530000282
表2
基于以上结果，并且以实例12（硬涂覆透镜1）作为参考，清楚地显示的是，无机硅石层在一个耐磨损透镜上的沉积不会必然导致机械特性的增加（对比实例5和6：没有耐磨性改进或没有粘附）。此外，如果没有适当地选择压力沉积条件以及两个无机层的厚度，那么存在耐磨性的降低或粘附问题（对比实例7、8和9）。
根据本发明1至3的实例呈现出高于5的砂拜耳值（Sand Bayer Value）的显著改进。
最后，一个疏水层或亲水层在实例4和13的硅石双层上的沉积导致非常大的砂拜耳和ISTM拜耳改进。
一个亲水层在实例的不具有硅石双层的耐磨损涂层上的沉积没有导致高于5的ISTM拜耳。

Claims (9)

1.一种用于制备耐磨损的光学物品的方法，该方法包含：
a)提供一种光学物品，该光学物品具有至少一个带有一个耐磨损涂层的主面；
b)将所述光学物品置于一个真空沉积室内；
c)在所述真空室内，通过真空蒸发SiO2和/或SiOx，其中1≤x<2，使包含SiO2的一个第一无机层沉积到所述耐磨损涂层上并且与所述耐磨损涂层直接接触，所述第一无机层的厚度在从10至100nm的范围内，其中在所述蒸发过程中将氧气引入所述真空室内部；所述沉积在没有离子辅助的情况下进行；
d)在所述真空室内，通过真空蒸发SiO2和/或SiOx，其中1≤x<2，使包含SiO2的一个第二无机层沉积到所述第一无机层上并且与所述第一无机层直接接触，所述第二无机层的厚度在从70至300nm的范围内，其中所述沉积在没有离子辅助的情况下进行并且在沉积所述第二无机层的过程中所述真空室内的压力低于在蒸发所述第一无机层的过程中的压力，以及任选地
e)将一个亲水层或一个防污的疏水层，优选地具有从1至15nm范围内的厚度，施用到所述第二无机层上并且使其与所述第二无机层直接接触，
其中该物品的最外层是所述的第二无机层，或，当存在时，所述亲水层或疏水层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该第一无机层的厚度在从10至30nm的范围内并且该第二无机层的厚度在从70至150nm的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：
e)将具有从1至15nm范围内的厚度的一个亲水层或疏水层施用到所述第二无机层上并且使其与所述第二无机层直接接触。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在步骤c)过程中所述真空室内部的压力高于或等于1×10-4mbar。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在步骤c)过程中所述真空室内部的压力在从1.2×10-4mbar至5×10-4mbar的范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在步骤d)过程中所述真空室内部的压力在从0.2×10-4至0.5×10-4mbar的范围内。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
e)将具有从1至15nm范围内的厚度的一个亲水层施用到所述第二无机层上并且使其与所述第二无机层直接接触。
8.根据权利要求7所述的方法，其中通过接枝至少一种有机硅烷化合物来施用所述亲水层，该有机硅烷化合物具有：
-至少一个聚氧化烯基团，优选地包含小于80个碳原子，以及
-至少一个Si原子，该Si原子带有至少一个可水解的基团。
9.通过根据权利要求1至8中任一项所述的方法获得的耐磨损光学物品。
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