CN106164710B - 易清洁涂层 - Google Patents
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Abstract
一种易清洁涂层,一种具有防雾性能的易清洁涂层,和一种易清洁、抗反射涂层。
Description
相关申请
本专利申请要求美国临时申请序列号61/939,147,提交于2014年2月12日,题为Cleanable Coating With Anti-Fogging Properties(具有防雾性能的可清洁涂层)和美国临时申请序列号61/945,676,提交于2014年2月27日,题为Easy-Clean AntireflectiveCoating(易清洁抗反射涂层)的优先权,二者均以引用方式全文并入本申请中。
技术领域
本发明涉及光学涂层,且更具体地,涉及易清洁、防雾和/或抗反射光学涂层。
背景技术
功能性涂层或一个或多个功能性涂层可涂覆于制品表面上,以向制品表面赋予一个或多个性能或特性。此类赋予的性能或特性可包括颜色、光泽、反射性、耐磨性、光学透明性、防水性、抗雾性、抗反射、耐污性以及易清洁。这些不同的性能中,易清洁的表面性能或易于清洁的特性,具有在各种行业潜在的广泛应用,包括光学和非光学相关的行业。
目前采用的用于生产易清洁涂层或表面性能的技术往往涉及应用疏水和疏油两方面的涂层或表面处理。通常认为可取的是排斥油和水的功能性涂层,因此,这些特性一直以来被作为市场中可清洁性的基准。不幸的是,基本的市场调查显示,目前的易清洁涂层技术尚未达到市场预期的水平或营销文献所指示的水平。
目前易清洁涂层技术主要涉及针对水和油实现尽可能高的润湿角,因为已发现水、油的高润湿角与表面耐污迹、手印以及易于清洁之间的相关性。此目标润湿性能的基础给予目前易清洁涂层表面能尽可能低的目标,例如低于聚四氟乙烯类材料的或低于约17-21毫焦耳每平方米。一般来讲,这些类型的涂层在清洁方面表现不佳,因为油性物质的完全非润湿尚未在耐用、可制造的涂层体系中实现。相反,目前涂层中油性物质的固有部分润湿,实际上增强了当一层薄薄的油或污垢留下时产生的涂抹外观,并在尝试清洁后出现小液滴。微小液滴的存在通过光散射产生了模糊的外观。
在光学为基础的行业中,通常需要将易清洁性能或特性与其他功能性性能或特性相结合,例如,防雾。然而,当前易清洁涂层固有的疏水性使其无法具有抗雾性,这是因为水滴能够以部分非润湿状态附着到涂层上,通过光散射产生雾的外观。
目前的防雾涂层利用与典型的可清洁涂层体系相比不同的技术。由于雾化原理涉及小水滴的形成,而小水滴散射可见光,因此迫使水完全润湿表面的涂层体系消除了这种影响。大部分防雾技术依赖于表面活性剂在物品表面的沉积,其产生短暂的抗雾性,因为该层在使用条件下很大程度上是暂时的。通常,清洁表面的行为就足以除去防雾性能。
其他技术采用了使用亲水性涂层,其通常由具有永久亲水性的材料组成。然而,这些类型的涂层通常是不持久的,不能用于存在磨损的应用中。此外,市售的亲水性防雾涂层基于其固有的表面能性能而不一定可清洗。因此,目前的涂层在推向市场时要么易清洁,要么具有防雾性能。这是由于不存在一种结合了耐用同时可制造方面性能的涂层体系。
在光学为基础的行业中,往往也需要将易清洁性能或特性与功能性性能或特性(如抗反射的性能)相结合。例如,目前用于例如眼用产品的易清洁、抗反射涂层,通常由第一基材,例如未涂布镜片或其他基材材料、一个可选的硬涂层体系,以及抗反射涂层体系组成,其被赋予疏水性或超疏水顶层或最外层,目的在于提供易清洁性能。该顶部功能性涂层通常包括二氧化硅和全氟硅化学基团,其赋予水和油状物质的去湿性质。油状物质从该具有低表面能的表面去湿目前被认为就是使用当前眼用行业标准化测试来营销推广和/或测试的易清洁性能。此类清洁、抗反射系统或涂层未能达到市场预期的水平或营销文献所指示的水平。
因此,就需要涂层和涂层体系,其为物品的表面单独赋予有效的易清洁性能,并结合其他赋予所需表面性能的功能性涂层或涂层体系。
发明目的和内容
本发明提供了涂层和涂层体系,其为物品的表面单独赋予有效的易清洁性能,和/或结合其他赋予所需表面性能的功能性涂层或涂层体系。上述及其他目标通过提供一种眼用制品来部分地实现,该眼用制品包括:具有第一表面的基材;多个折射层,其中该多个折射层中的第一层直接沉积在所述第一表面上,而该多个折射层中的最后一层形成第二表面;和沉积在第二表面上的顶层,其具有约30至90毫焦耳每平方米范围内的表面能;只有当顶层沉积在第二表面上时,眼用制品在589纳米的波长上才具有约1.40至1.49范围内的折射率。
上述及其他目标还通过提供一种制造具有易清洁和抗反射性能的眼用制品的方法来部分地实现,该方法包括:在眼用制品的表面上形成多个折射层;在所述多个折射层上涂覆亲水硅烷基层,其具有约30至90毫焦耳每平方米范围内的固化表面能;通过在所述多个折射层上涂覆亲水硅烷基层的所述步骤,赋予眼用制品在589纳米的波长上约1.40至1.49范围内的折射率。
上述及其他目标还通过提供一种在表面上赋予易清洁性能的涂层来部分地实现,该涂层包括:固化表面,该表面含有的孔具有约2至100纳米范围内的直径,以及约30至90毫焦耳每平方米范围内的表面能。
附图说明
本发明的实施例能够实现的这些和其他方面、特征和优点,通过以下本发明的实施例参考附图的描述将变得显而易见和得到阐明,其中:
图1示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图2示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图3示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图4示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图5示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图6示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图7示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图8示出了根据本发明一个实施例的一种带涂层基材的透视图。
图9的表格示出了根据本发明一个实施例的涂布溶液组分的重量百分比。
图10是根据本发明一个实施例,带和不带涂层的光学制品的反射数据图。
图11的表格示出了根据本发明一个实施例的带涂层镜片的颜色数据。
图12的表格示出了传统带涂层镜片与根据本发明一个实施例的带涂层镜片的比较结果。
图13示出了传统带涂层镜片与根据本发明一个实施例的带涂层镜片的比较结果的图象。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的具体实施例进行说明。然而,本发明可以许多不同的形式实施,不应理解为仅限于本文阐述的实施例;相反,提供这些实施例是为了使本公开更完整,并且向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。附图所示的实施例的详细描述中使用的术语并非旨在限制本发明。在附图中,类似的数字是指类似的元件。粒度是按照提到单位的直径测量值给定的。
概括地说,本发明提供了涂层和涂层体系,其为物品表面赋予耐久性、易于清洁的性能,例如,空调系统、衣服和食品加工设备的表面,以及基于光学的制品的表面,如眼用镜片、窗户、镜片覆盖物和防护罩。在本发明的某些实施例中,本发明的易清洁涂层结合于其他功能性处理、涂层和/或涂层体系,从而给表面赋予额外的性能和特性,如颜色、光泽、反射性、耐磨性、光学透明性、防水性、防雾、抗反射。表面可以涂覆本发明易清洁涂层或层的基材或物品包括但不限于玻璃、塑料、金属、涂漆或着色的表面,及需要清洁的其他材料。
在本发明的某些实施例中,易清洁涂层或层包括二氧化硅或具有下列所述的永久性、基本上永久性或持久的表面能和表面孔径大小的其他合适材料。
在本发明的一个实施例中,一种易清洁涂层或层在两个步骤中被合成。在第一步骤中,酒精、一种或多种硅烷和水混合在一起。经过一段时间的混合后,由于水解而部分地形成3至20纳米范围内的颗粒。在某些实施例中,额外添加醇或醇的组合物以根据需要稀释第一混合物。第一混合物再加热一段时间,产生一种亚稳溶胶,其包含约20至30纳米范围内尺寸的上述颗粒、水、醇类、部分水解的硅烷和低聚硅烷种类。
粒径的控制直接关系到涂层的机械完整性。较大的粒度,有效地减少颗粒的承载部分,从而降低最终涂层的机械完整性。较小粒度的控制,作为本发明的一个重要方面,产生了较小的有效孔径,将进一步说明如下。
在某些实施例中,将至少一种降低高表面张力的表面活性剂/药剂添加到第一混合物中。降低高表面张力的表面活性剂/药剂可以是,例如,含硅表面活性剂如聚醚改性聚二甲基硅氧烷,例如,BYK333(BYK添加剂与仪器)或其他适用于溶剂型涂层体系的含硅表面添加剂。
在某些实施例中,采用的一种或多种硅烷是,例如,四甲氧基硅烷(TMOS)和/或3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)。在某些实施例中,这些硅烷以约1:1至19:1或4:1至3:2范围内的TMOS:GPTMS摩尔比混合。TMOS:GPTMS的摩尔比可以直接有选择性地被调控,以优化本发明涂层组分的耐久性和表面能。
在第一混合物中,将水以某一摩尔比加入至硅烷的总摩尔量,即,水:硅烷,范围为约1:1至11:1或约2:1至4:1。水:硅烷的摩尔比可以直接有选择性地被调控,以优化硅烷的水解和防止与GPTMS一同存在的环氧化物基团的断开。在某些实施例中,可以在不存在酸或碱催化剂的情况下选择性地进行水解。该方案支持形成一些微粒,其为表面赋予羟基和缩水甘油氧基丙基基团。对于某些应用,通常需要亲水性粒子的功能。
在第一混合物中,醇与硅烷的总摩尔量以某一比例存在,即,醇:硅烷的范围为约2:1至6:1。第一混合物中采用的醇类可包括但不限于,甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇。第一混合物中醇类的选择通常取决于烷氧基硅烷是从哪种醇衍生而来的。
在本发明的某些实施例中,在两步合成工艺的第二步骤中,通过将第一混合物的一部分和额外的醇或醇类结合而形成第二混合物。该第二步骤或混合物,有助于在随后的涂布溶液的干燥过程中调节蒸发和表面张力梯度表现。第二混合物中采用的醇选择性地同第一混合物中采用的醇一样,并选自通式为R-OH的醇类,其中R为甲基、乙基、丙基或异丙基基团,但优选为甲基。第一混合物被稀释至约百分之5至80的体积浓度、百分之10至45的体积浓度,或百分之10至30的体积浓度。
在某些实施例中,第二混合物被加热到约40至80摄氏度范围内,或约50至60摄氏度范围内的温度。第二混合物的加热允许第一混合物制备时发生的水解期间形成的硅烷醇进行缩合。部分水解可以继续,但水解后硅烷醇的缩合是占主导地位的过程。
在某些实施例中,第二混合物被加热一段时间,以获得由最终粒径所确定的所需的反应程度,例如,第二混合物加热约12至72小时的一段时间。在某些实施例中,第二混合物被加热,例如,在大约55摄氏度的温度下,经过72小时的一段时间。加热后,该溶液包括约20至30纳米范围内的颗粒。加热后溶液中按重量计的固体含量在约百分之2至5的范围内。
在某些实施例中,处于保质期的考虑,可能需要稳定所产生的易清洁涂布溶液。这优选地是通过任选地添加一种强酸,如盐酸(HCl),浓度范围为每升涂布溶液约0.00001至0.1摩尔HCl或浓度范围为每升涂布溶液约0.001至0.05摩尔HCl。在所需的粒度分布形成后,加入稳定酸。
在某些实施例中,涂层厚度和所得易清洁涂布溶液的均匀性的控制是通过稀释第二混合物、加入流动改性剂或由其组合来实现。为了厚度和涂层均匀性的最佳控制,按重量计固体含量的优选浓度在约百分之0.5至2.0范围内或在约百分之0.65至1.5的范围内。
在某些实施例中,从减少干燥过程中涂布溶液表面张力的材料中选择流动改性剂或改性剂,例如用于高表面张力减小剂的介质。高表面张力减小剂在本发明中是优选的,并以占涂布溶液重量约百分之0.03至0.13范围内的重量的浓度添加。采用的流动改性剂可以是,例如,含硅表面添加剂如聚醚改性聚二甲基硅氧烷,例如BYK 333(BYK添加剂和仪器)或其他适用于溶剂型涂层体系的含硅表面添加剂。在某些实施例中,可能需要避免采用增加涂层表面滑移的流动改性剂。
在本发明的某些实施例中,合成的环境条件被控制。例如,合成可以在约50至80华氏度范围内,在约58至78华氏度范围内,或在约65至74华氏度范围内的环境温度下进行。在指定温度下的相对湿度可以在约百分之8至50的范围内,或在约百分之36至43的范围内。
本发明的易清洁涂层或层通过下列方法沉积在基材的表面上:诸如浸渍涂层、旋涂、浇涂、喷涂、真空涂;物理气相沉积;化学气相沉积;以及等离子体增强气相沉积。基材从易清洁涂布溶液中提出来的速度在约1至10毫米每秒的范围或约2至6毫米每秒的范围内。
在易于清洁的涂层的初始应用后,在涂层或层中所包含的溶剂蒸发,从而留下固体材料层沉积在基材或物品的表面上。易清洁涂层或层被热固化,以去除可能存在的任何残留溶剂并引发涉及金属醇盐凝结的化学反应,所述金属醇盐为例如硅烷醇、钛醇(titanol),或其他羟基部分。固化是在某一范围内的温度下进行,包括,环境温度下约3天;约70至130摄氏度范围内约4至8小时;约100至130摄氏度范围内约3至8小时;约200摄氏度下约2-12分钟。在某些实施例中,固化温度可基于基材或被涂层物品和/或基材或物品上已沉积涂层的热限制而受到限制。
在某些实施例中,所得易清洁层或涂层采用了孔的结构。孔的直径,例如,在约2至100纳米范围内,或在约5至20纳米的范围内。
在某些实施例中,所得易清洁层或涂层的厚度在约5至500纳米的范围内,在约30至150纳米的范围内,或在约40至100纳米的范围内。在某些实施例中,例如,易清洁层作为基材或物品上唯一功能层或涂层的实施例中,易清洁层或涂层的厚度在约1至30纳米的范围内。
所得的易清洁层或涂层是光学透明的,并在各种透明基材上有约百分之85至99范围内的百分比总透光率。
在本发明的某些实施例中,经固化的易清洁涂层具有约30至90毫焦耳每平方米范围内的表面能。为了控制和调控本发明的易清洁涂层或层的可清洁性,表面能的色散和极性分量都被小心地控制。在本发明的某些实施例中,涂层材料表面能极性分量在约14至40毫焦耳每平方米的范围内,约22至37毫焦耳每平方米的范围内,或约28至37毫焦耳每平方米的范围内。
在本发明的某些实施例中,易清洁涂层或层的表面能的色散分量在约20至40毫焦耳每平方米的范围或约27至40毫焦耳每平方米的范围内。本发明的易清洁涂层或层的表面能的色散分量和极性分量的这些范围在利用典型的清洁溶液清洁涂层表面后被保持。在各种实施例中,值被保持在至少百分之10。
图1示出了具有表面8的基材12,表面8涂覆有根据本发明一个实施例的易于清洁的涂层或层14。在本实施例中,易清洁涂层14是涂覆于基材12的表面8上的唯一涂层。
在本发明的某些实施例中,如图2所示,可能需要在表面8上采用粘合剂16,在基材12和易清洁涂层14之间。
如图3所示,在本发明的某些实施例中,易清洁涂层14涂覆在一个或多个其他功能性涂层或层18a至18n之上。功能性涂层18a至18n可以,例如,为基材12赋予功能性能或特性,例如但不限于,颜色、光泽、抗静电性能、耐磨损或腐蚀、光致变色或极化。附图标记18a至18n旨在指出,基材12与易清洁涂层14之间涂覆的功能性涂层的数目不限。为清晰起见,可以设想,一层或多层的粘合剂16可以在任何功能性涂层18a至18n内、其内部、上、和/或下面使用。
在本发明的某些实施例中,本发明为物品表面提供了坚固耐用、易洁性,同时结合了防雾或抗雾性。在某些实施例中,湿防雾化学处理被应用于易清洁涂层或层,使得有效防雾成分能够渗透和/或残留在易清洁涂层或层中,产生既具有防雾性能又有易清洁性的表面。易清洁涂层的润湿性能通过促进用防雾溶液覆盖易清洁表面来促进这一处理过程。
本发明的易清洁涂层或层用防雾性能增强剂进行处理,如非离子型含氟表面活性剂,例如短链全氟基乙氧基化的非离子表面活性剂,例如,S559(Chemguard)。选择防雾性能增强剂,使得易清洁涂层表面能的极性分量,在用防雾性能增强剂处理后,从约14毫焦耳每平方米增加至约27毫焦耳每平方米,或至约40毫焦耳每平方米。
用于本发明某些实施例中采用的防雾性能增强剂,例如,通过使用醚类、醇类,或类似组合以约百分之0.5至30范围内或约百分之2至10范围内的体积浓度混合物进行涂覆。易清洁涂覆制品可以浸泡在防雾性能增强剂溶液,或者防雾性能增强剂可以喷洒在易清洁涂覆制品上。易清洁涂层上的防雾溶液干燥后,可打磨表面直到透明或用如醇类、醚类,或类似组合的溶剂冲洗。防雾溶液渗透进易清洁涂层基质孔隙中,允许经过多次清洁周期后仍保留防雾性能。
在本实施例中,用防雾溶液处理易清洁涂层或层不会影响涂覆制品表面能的色散分量值。因此,表面能的色散分量,在涂层进行表面防雾处理后,应保持在约20至40毫焦耳每平方米的范围或约27至40毫焦耳每平方米的范围内。
图4示出了基材12具有根据本发明一个实施例的经防雾处理的易清洁涂层24。在该实施例中,经防雾处理的易清洁涂层24是涂覆于基材12表面8上的唯一涂层。
在本发明的某些实施例中,如图5所示,可能需要在表面8上采用粘合剂16,在基材12和防雾处理的易清洁涂层24之间。
如图6所示,在本发明的某些实施例中,经防雾处理的易清洁涂层24被涂覆在一个或多个其他功能性涂层或层18a至18n之上。功能性涂层18a至18n可以,例如,为基材12赋予功能性能或特性,例如但不限于,颜色、光泽、抗静电性能、耐磨损或腐蚀、光致变色或极化。附图标记18a至18n旨在指出,基材12与经防雾处理的易清洁涂层24之间涂覆的功能性涂层的数目不限。为清晰起见,可以设想,一层或多层的粘合剂16可以在任何功能性涂层18a至18n内、其内部、上、和/或下面使用。
在本发明的某些实施例中,本发明为物品表面提供了坚固耐用、抗反射性涂层,同时具有易清洁性能。参考图7,根据本实施例,预调谐抗反射叠层或涂层系统28涂覆于基材12的表面上。预调谐抗反射叠层28可以采用,例如,高、低折射率层26a至26n交替的系统。
例如,折射层26a至26n可以包括二氧化硅和二氧化钛或五氧化钛的交替层;二氧化硅和二氧化锆的交替层;或硅、二氧化硅和二氧化钛的交替层。附图标记26a至26n旨在指出,涂覆的折射层的数目不限。
预调谐抗反射叠层28,直到易清洁层或涂层14作为最后一层涂覆在预调谐抗反反射叠层28上面之后,才会有抗反射性能。一旦易清洁层或涂层14涂覆至预调谐抗反射叠层28后,形成调谐的抗反射叠层32。
在本发明的某些实施例中,所得易清洁层或涂层的折射率,即如上所述具有调谐抗反射叠层的光学制品的折射率,在589纳米测量时在约1.40至1.49的范围内。
在本实施例中,可以在基材上存在的任何其他功能性涂层或层内、其间、上、和/或下面采用一种或多种粘合剂。
在本发明的某些实施例中,本发明为物品表面提供了坚固耐用、抗反射性涂层,同时带有易洁性及防雾或抗雾性。参考图8,根据本实施例,如图7所示的易清洁层14采用上述防雾性能增强剂进行处理从而形成经防雾处理的易清洁涂层24。从而产生防雾、易清洁、经调谐抗反射叠层32。
示例:易清洁、防雾、抗反射眼用镜片的合成。
制备前驱体溶液(第一混合物),通过添加156.4毫升的TMOS,具有反应活性的有机环氧化物和可水解无机甲氧基硅烷基团的100.4毫升双官能有机硅烷,例如3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(Dynasylan Glymo.赢创工业集团),和310.8毫升水至232.8毫升的甲醇中。搅拌混合物并使其水解4小时,这段时间溶液明显在变热。4小时后,一旦冷却开始,前体溶液用3.2升甲醇稀释,并放置在50摄氏度的烘箱中,烘箱放到带搅拌棒的搅拌板上进行搅拌。溶液在烘箱里加热4天。然后将溶液从烘箱中移出,并测试亲水性,以评估溶液处理的亲水性。经过验证后,加入200毫升1.0N盐酸(由百分之37的原液制成),通过防止进一步老化、反应而稳定得到的溶胶。这产生了总计4.2升的溶液,含百分之3.47的固体。
测量完固体后,溶液被稀释到固体重量含量为百分之0.86。这是通过移除2117.6毫升基液到2.5加仑的容器完成的,其上再加入1414.7毫升甲醇、3010.0毫升乙醇、890毫升1-甲氧基-2-丙醇(PGME),和1565.3毫升水,以及6.095克BYK333。所得组合物组分的最终重量百分比溶液在图9中提供。
所得组合物的粘度为在1.2和1.5厘泊之间,密度大约是0.86克每毫升。将所得组合物放置在Weir涂层容器中,产生约50纳米厚的层,当以2.5毫米每秒的提取速度和百分之35至45之间的相对湿度浸渍在专门设计的预调谐抗反射叠层上时,加上或减去百分之5,从而完成叠层,以产生抗反射涂层。将所得的涂层在120摄氏度的温度下固化3小时。
图10示出了具有预调谐抗反射叠层(深色线)的镜片和同一镜片在预调谐抗反射叠层涂有本发明的易清洁涂层后(浅色线),即经调谐的抗反射叠层形成后的反射数据百分比。图11示出了具有预调谐抗反射叠层镜片和同一镜片在预调谐抗反射叠层涂有本发明的易清洁涂层后,即经调谐的抗反射叠层形成后的镜片颜色数据。
图10和图11示出了带有预调谐抗反射叠层的镜片,在涂覆可清洁涂层前、后的光学质量。预调谐抗反射叠层自身具有红金色、高反射涂层。添加可清洁层厚度为50纳米+/-5纳米,偏移预调谐抗反射叠层的颜色至所需的抗反射绿色,因为可清洁涂层完成抗反射叠层。
可清洁涂层用防雾添加剂进行处理:在S559(Chemguard)2%乙醇溶液中浸渍涂层镜片,空气干燥以除去残余S559,然后用TX1009超细纤维布抛光表面。
防雾性能:分析上述抗反射、易清洁、防雾涂层镜片的防雾性能:镜片放置在盛水的烧杯中加热到60摄氏度,持续几分钟。在涂层镜片表面没有观察到起雾。
清洁性能:上述抗反射、易清洁、防雾涂层镜片的易清洁性能,与市场上销售的其他产品进行分析和比较,结果是易清洁。采用的分析中,涂覆一种人造美肤油,也被称为合成皮脂(科学服务S/D公司)到本发明镜片的涂层表面,作为样品“C”,市场上销售的具有抗反射和易清洁性能的两种不同眼用镜片,分别为样品“A”和“B”。
在涂覆皮脂前,用BYK-Gardner Haze-gard plus,目录号为4725号测量镜片的雾度,作为“初始”;在涂覆皮脂后,“皮脂”;经过5道擦拭后,“5道”;经过10道擦拭后,“10道”;经过15道擦拭后,“15道”。“皮脂”读取后,每个测试表面都经过特定材料(聚酯布,例如TX1009)在某一重量(本文所述测试为0.5磅)下,以约1.7至1.8平方英寸的接触面积进行给定次数的擦拭(每数个周期测量一次雾度)。在5至6次擦拭后更换清洁布材料。按照擦拭道数或或周期报告雾度值。较高的雾度值表示光学透明性损耗较多。
测试结果在图12中定量示出,在图13中图形示出。从这些数据中观察到,本发明的抗反射、易清洁、防雾涂层镜片,样品C,与市场样品A和B相比,在5、10、15道擦拭后都表现出较小的雾度。因此,根据本发明的镜片,与被测试的目前市场上销售的“易清洁”镜片相比,显示出更大的可清洁性。
虽然以特定的实施例和应用描述了本发明,但本领域的普通技术人员按照教导内容,可以产生额外的实施例和修改,而不脱离受权利要求书保护的本发明的精神或超过其范围。因此,应当理解,本文的附图和说明是以示例的方式所提供的,用以促进发明的理解,而不应被解释为限制其范围。
Claims (20)
1.一种具有易清洁及抗反射性能的眼用制品,包括:
具有第一表面的基材;
高折射率和低折射率材料交替的多个层,所述多个层中的第一层直接沉积在所述第一表面上,而所述多个层中的最后一层形成第二表面;以及
沉积在所述第二表面上的亲水层;所述亲水层区别于高折射率和低折射率材料交替的多个层;
在涂覆亲水层之前将所述亲水层沉积在与眼用制品的易清洁特性相关的所述第二表面上时,获得所述眼用制品的易清洁特性的增加;
在将所述亲水层沉积在与折射率相关的第二表面上时,获得眼用制品的可见光谱的反射率的减少。
2.如权利要求1所述的眼用制品,其中所述眼用制品为单焦点镜片。
3.如权利要求1所述的眼用制品,其中所述眼用制品为多焦点镜片。
4.如权利要求1所述的眼用制品,其中所述多个层包括氧化物。
5.如权利要求1所述的眼用制品,其中所述亲水层是硅烷基的。
6.如权利要求1所述的眼用制品,其中所述亲水层包括孔,具有5至20纳米范围内的直径。
7.如权利要求1所述的眼用制品,还包括在所述亲水层上沉积的表面活性剂,其对所述眼用制品具有防雾性能。
8.一种为表面赋予易清洁性能的涂层,包括:
由一种或多种硅烷组成的热固化的、有孔的亲水层,所述硅烷具有范围为30-90毫焦耳每平方米的表面能和大于5而小于500纳米的厚度。
9.如权利要求8所述的涂层,其中所述一种或多种硅烷包括四甲氧基硅烷和3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷,其摩尔比率的范围为从4:1到3:2。
10.如权利要求8所述的涂层,其中所述亲水层的厚度在45至55纳米的范围内。
11.如权利要求8所述的涂层,其中所述亲水层具有在85至99范围内的百分比总透光率。
12.如权利要求8所述的涂层,其中所述亲水层的表面能的极性分量在14至40毫焦耳每平方米范围内。
13.如权利要求11所述的涂层,其中所述表面能具有在20至40毫焦耳每平方米范围内的所述亲水层的表面能的色散分量。
14.一种制造具有易清洁和抗反射性能的眼用制品的方法,包括:
在眼用制品的表面上形成高折射率和低折射率材料交替的多个层;
在所述高折射率和低折射率材料交替的多个层上涂覆亲水硅烷基层,所述亲水硅烷基层区别于所述高折射率和低折射率材料交替的多个层;以及
通过在所述多个层上涂覆亲水硅烷基层,赋予所述眼用制品易清洁特性;以及
通过在所述多个折射层上涂覆亲水硅烷基层,降低眼用制品的可见光谱的反射率。
15.如权利要求14所述的方法,其中在所述多个层上涂覆亲水硅烷基层包括形成具有在20至30纳米范围内粒度的未固化的组合物。
16.如权利要求14所述的方法,其中在所述多个层上涂覆亲水硅烷基层包括将具有按重量计0.86%固体含量的溶液涂覆在所述多个层上。
17.如权利要求14所述的方法,其中在所述多个层上涂覆亲水硅烷基层包括涂覆厚度范围为5纳米至500纳米的所述亲水硅烷基层。
18.如权利要求14所述的方法,还包括用表面活性剂处理所述亲水硅烷基层。
19.如权利要求14所述的方法,其中形成多个层包括形成多个不同的氧化物层。
20.如权利要求14所述的方法,其中所述形成多个层包括在多焦点镜片的表面上形成所述多个层。
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