CN107923995A - 具有优化的粘合特性并且包括硅有机层的物品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括基材的物品，该基材具有至少一个涂覆有干涉涂层的主表面，该干涉涂层包括：A层，所述A层具有小于或等于1.65的折射率并且通过至少一种有机硅化合物A的由离子源辅助的真空沉积获得，以及与所述层A直接接触的以下层：层B，所述层B具有大于1.65的折射率并且通过至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B的由离子源辅助的真空沉积获得，所述层B含有至少一种具有大于或等于1.8的折射率的金属氧化物，或层C，所述层C包含氧化硅、具有小于或等于15nm的厚度、并且与层E直接接触，所述层E包含至少一种具有大于或等于1.8的折射率的金属氧化物。

Description

具有优化的粘合特性并且包括硅有机层的物品
本发明总体上涉及一种物品，优选光学物品，特别是眼科镜片，该物品具有干涉涂层，该干涉涂层包括至少一个具有有机硅性质的层，优选减反射涂层，该物品的粘附特性已得到改进，并且涉及一种用于生产此种物品的方法。
无论眼科眼镜是无机或有机的，已知的是处理眼科眼镜以防止形成对该镜片的佩戴者以及与它们相互作用的人是损害的寄生反射。然后该镜片配备有总体上由无机材料制造的单层或多层式减反射涂层，在第二种情况下，该减反射涂层展现了高折射率层和低折射率层的交替。
反射涂层产生了相反的作用，即，它增加了光线的反射。例如，使用此种类型的涂层以获得太阳镜镜片中的镜像效应。
在配镜师的实践下对眼镜进行修边和装配过程中，眼镜经受机械变形，这可能在无机反射或减反射干涉涂层中产生裂纹，特别是当操作不是小心进行时。同样，热应力(框架的加热)可能在干涉涂层中产生裂纹。取决于裂纹的数目和尺寸，后者可能干涉佩戴者的视野并妨碍眼镜被售出。此外，当处理过的有机眼镜被佩戴时，可能出现刮痕。在无机干涉涂层中，一些刮痕导致开裂，使得刮痕由于光的散射而更加可见。
申请EP 1 324 078描述了一种涂覆有多层式减反射涂层的镜片，该多层式减反射涂层包括高和低折射率的层的交替，该多层式减反射涂层的外层是由混杂层组成的低折射率(1.42-1.48)的层，该混杂层是通过有机化合物(例如，聚乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇单丙烯酸酯或N-(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)葡糖酰胺)和至少一种无机化合物(二氧化硅或二氧化硅和氧化铝)的同时地离子辅助的真空共蒸发获得的。
专利US 6,919,134和US 7,318,959描述了一种包括减反射涂层的光学物品，该减反射涂层包括至少一个通过有机化合物(其可以是有机硅化合物如改性的硅油)和无机化合物(SiO2、SiO2+Al2O3、Nb2O5、Ta2O5、TiO2、ZrO2或Y2O3)的共蒸发获得的被称为“混杂物”的层，该至少一个层赋予该光学物品更好的粘附性、更好的耐热性和更好的耐磨性。该混杂层中的有机化合物的量通常从按重量计0.02％至70％并且优选从0.5％至25％变化。该混杂层通常通过在离子辅助下的共蒸发来沉积。
以本申请人的名义的申请WO 2013/098531描述了一种物品，该物品具有改进的热机械性能、包括具有至少一个涂覆有多层式干涉涂层的主表面的基材，所述涂层包括不由无机前体化合物形成的层A，该层A具有小于或等于1.55的折射率，构成：
o该干涉涂层的外层，
o或者是与该干涉涂层的外层直接接触的中间层，该干涉涂层的此外层在此第二种情况下是具有小于或等于1.55的折射率的附加层，所述层A已通过在离子束下沉积由至少一种具有有机硅性质的呈气态形式的前体化合物如八甲基环四硅氧烷(OMCTS)产生的活化物种获得。
以申请人名义的专利申请WO 2014/199103描述了以类似技术获得的多层式干涉涂层，该干涉涂层的外层是通过在离子束下沉积从至少一种呈有机硅性质的气态形式的前体化合物例如2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷(TMCTS)产生的活化物种获得的层A。
后两个专利申请表明，可以使通过离子辅助真空沉积有机硅化合物形成的层粘附到高折射率的无机层上。
相比之下，以相反的顺序沉积这两个层是有问题的。具体来说，诸位发明人已经观察到，当高折射率无机层直接沉积在通过离子辅助真空沉积有机硅化合物形成的低折射率层上时，难以获得高折射率无机层的粘附性。实验部分给出了在直接沉积在基于有机硅化合物的低折射率层上的ZrO2层的界面处观察到的粘附性缺陷的实例，导致在镜片的所有区域上的实质性开裂。
本发明的一个目的是获得一种干涉涂层，特别是减反射涂层，允许一个或多个基于有机硅化合物的层结合到干涉涂层的内部，以便获得改进的热机械特性，同时保持良好的光学性能，特别是高折射率，并且同时解决上述粘附问题。
本发明特别针对具有改进的临界温度的物品，即，当它们经受温度增加时展现良好的抗裂性，和/或当它们经受变形时展现良好的抗裂性和/或展现良好的耐磨损性。本发明的另一个目的是提供一种用于制造配备有干涉涂层的物品的方法，该方法简单、易于进行并且可再现。
诸位发明人已经开发了两种用于解决待解决的问题，同时满足设定目的的手段，一种是基于对高折射率层的材料的性质的改性，该层被通过在离子源的辅助下沉积由有机性质的前体材料和无机性质的前体材料获得的活性物种获得的层代替，另一种是基于插入允许基于有机硅化合物的高折射率层与低折射率层之间的粘附性的层。
因此，目标目的因此根据本发明用一种包括基材的物品来实现，该基材具有至少一个涂覆有干涉涂层的主表面，该干涉涂层从该基材开始按顺序包括：
-通过至少一种有机硅化合物A的由离子源辅助的真空沉积获得的层A，所述层A具有低于或等于1.65的折射率，以及与该层A直接接触的以下层，
-通过至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B的由离子源辅助的真空沉积获得的B层，所述层B具有高于1.65的折射率并且含有至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物，
-或包含氧化硅并且具有低于或等于15nm厚度的层C，与层E直接接触，所述层E包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物。
在本专利申请中，当物品在其表面处包括一个或多个涂层时，表述“在该物品上沉积层或涂层”是指将层或涂层沉积在该物品的外涂层的未覆盖的(暴露的)表面上，即其距该基材最远的涂层。
在基材“上”或已沉积在基材“上”的涂层被定义为以下涂层：(i)被放置在该基材上方，(ii)不一定与该基材接触(虽然该涂层优选地处于接触)，即一个或多个中间涂层可以被放置在基材与所讨论的涂层之间，以及(iii)不一定完全覆盖该基材(尽管该涂层优选地覆盖该基材)。当“层1位于层2之下”时，应理解，层2比层1距该基材更远。
根据本发明生产的物品包括基材，优选透明基材，该基材具有正面和背面主面，所述主面中的至少一个并优选这两个主面都包括干涉涂层，该干涉涂层包括至少一个层A。层A被定义为通过至少一种有机硅化合物A的由离子源辅助的真空沉积获得的层，所述层A具有小于或等于1.65的折射率。
该基材的“背面”(背面通常是凹的)应理解为是指当物品被使用时，最接近佩戴者的眼睛的面。相反，该基材的“正面”(正面通常是凸的)应理解为是指当物品被使用时，最远离佩戴者的眼睛的面。
尽管根据本发明的物品可以是任何物品，例如屏幕、玻璃装配单元、特别地可以用于工作环境的一副防护眼镜、镜子或在电子器件中使用的物品，它优选构成光学物品，特别是滤光器，还更好地光学镜片并且甚至还更好地用于一副眼镜的眼科镜片，或光学或眼科镜片毛坯，例如半成品光学镜片，特别是眼镜片。镜片可以是偏振的或着色的镜片或光致变色或电致变色的镜片。
根据本发明的干涉涂层可以形成于裸基材(也就是说，未涂覆的基材)的至少一个主面上，或形成于已涂覆有一个或多个功能性涂层的基材的至少一个主面上。
根据本发明的物品的基材优选地是有机玻璃，例如由热塑性或热固性塑料制成。此基材可以选自在申请WO 2008/062142中提到的基材，例如通过(共)聚合二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)获得的基材、由聚(硫代)尿烷制造或基于聚环硫化物的基材或由(热塑性的)双酚A聚碳酸酯(表示为PC)制造的基材、或由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)制造的基材。
在将干涉涂层沉积在基材(任选地涂覆有例如耐磨和/或耐刮擦涂层)上之前，常见的是使所述任选地涂覆的基材的表面经受旨在提高该涂层的粘附性的物理或化学活化处理。这种预处理通常在真空下进行。它可以是用高能和/或反应性物种(例如离子束(离子预清洗或IPC)或电子束)进行的轰击、电晕放电处理、辉光放电处理、UV处理或真空等离子体处理。它还可以是酸性或碱性表面处理和/或用溶剂(水或有机溶剂)的表面处理的问题。这些处理在申请WO 2014/199103中更详细地描述。
根据本发明的物品包括干涉涂层，该干涉涂层包括至少一个层A，该层A形成特别是减反射、多层式干涉涂层的低折射率层。
根据本发明的第一实施例，根据本发明的干涉涂层包括沉积在层A上并与其直接接触的至少一个层B，该层B形成该干涉涂层的高折射率层。层B被定义为通过至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B的由离子源辅助的真空沉积获得的层，所述层B具有高于1.65的折射率并且含有至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物。
根据本发明的第二实施例，根据本发明的干涉涂层包括沉积在层A上并与其直接接触的至少一个层C，该层C形成该干涉涂层的低折射率层。层C被定义为包含氧化硅并且具有小于或等于15nm的厚度的层。
根据本发明的第一实施例，根据本发明直接沉积在层A上的基于金属氧化物的高折射率层的弱粘附性问题通过改变所述高折射率层的性质来解决，即通过使用由相同的金属氧化物前体和附加的前体有机硅化合物获得的层B。此种层B展现出非常好的对层A的粘附性，如在实验部分中所述的用法语称为“n×10coups”测试(即“n×10摩擦”测试)所证明的。层B的这种材料有利地替代了干涉涂层中的常规的高折射率材料，例如二氧化锆或二氧化钛。
根据本发明的层A和B由于在其生产期间使用有机硅化合物而形成硅-无机性质的层，只要沉积工艺使得沉积层包含碳原子和硅原子。
本发明的干涉涂层优选形成在抗磨损涂层上。优选的抗磨损涂层是基于包含至少两个、优选至少三个键合到硅原子上的可水解基团的环氧硅烷水解产物的涂层。优选的可水解基团是烷氧基硅烷基团。
该干涉涂层可以是常规地在光学、特别是眼科光学的领域中使用的任何干涉涂层，除了它包括根据本发明的至少一个层A之外。该干涉涂层可以是，没有限制，减反射涂层或反射(镜像)涂层，优选减反射涂层。
减反射涂层被定义为在物品表面处沉积的涂层，它改善了最终物品的减反射特性。这使得有可能在相对宽的可见光谱部分上降低物品-空气界面处的光反射。
如众所周知的，干涉涂层、优选减反射涂层常规地包括形成高折射率(HI)层和低折射率(LI)层的介电材料的堆叠体。
在本申请中，当干涉涂层的层的折射率大于1.65、优选地大于或等于1.7、还更好地大于或等于1.8并且甚至还更好地大于或等于2.0时，它被称为高折射率层。当干涉涂层的层的折射率小于或等于1.65、优选地小于或等于1.55、还更好地小于或等于1.50、并且甚至还更好地小于或等于1.45时，它被称为低折射率层。
这些HI层是本领域中众所周知的常规高折射率的层。它们通常包含一种或多种无机氧化物，如，没有限制，氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)、五氧化二钽(Ta2O5)、氧化钕(Nd2O5)、氧化铪(HfO2)、氧化镨(Pr2O3)、钛酸镨(PrTiO3)、La2O3、Nb2O5、Y2O3、氧化铟In2O3、或氧化锡SnO2。优选的材料是TiO2、Ta2O5、PrTiO3、ZrO2、SnO2、In2O3以及它们的混合物。
这些LI层也是众所周知的并且可以包含，没有限制，SiO2、MgF2、ZrF4、小比例的氧化铝(Al2O3)、AlF3以及它们的混合物，优选SiO2。还可以使用SiOF(氟掺杂的SiO2)层。理想地，本发明的干涉涂层不包括包含二氧化硅和氧化铝的混合物的任何层。
该干涉涂层的总厚度优选地小于2微米、还更好地小于或等于1.5μm并且甚至还更好地小于或等于1μm。该干涉涂层的总厚度通常大于或等于100nm、优选地大于或等于200nm并且还更好地分别大于或等于以下值中的每一个：300nm、400nm、500nm。
优选地再次，该干涉涂层(优选是减反射涂层)包括至少两个低折射率(LI)层和至少两个高折射率(HI)层。该干涉涂层中层的总数目优选地小于或等于8并且还更好地小于或等于6。
在另一个实施例中，该干涉涂层包括多于8个层。
该干涉涂层的层被定义为具有至少1nm的厚度。因此，在对该干涉涂层的层数计数时，将不考虑具有小于1nm厚度的任何层。对于这些HI和LI层不必要的是在该干涉涂层中交替，尽管根据本发明的一个实施例它们可以是交替的。两个(或更多个)HI层可以沉积于彼此上，就像两个(或更多个)LI层可以沉积于彼此上。
根据一个实施例，干涉涂层的所有低折射率层是相同或不同的层A。在另一个实施例中，多层式干涉涂层的外层(即，按堆叠的顺序距该基材最远的干涉涂层的层)是根据本发明的层A。根据本发明的层A优选直接沉积在高折射率层上。
在一个实施例中，干涉涂层的外层是低折射率层，该低折射率层优选定位成与下面的高折射率层直接接触。根据另一个实施例，干涉涂层的所有高折射率层是相同或不同的层B。在根据本发明的某些物品中，按照沉积顺序，干涉涂层的第一层是根据本发明的层B，该层B优选地沉积在抗磨损和/或耐刮擦涂层上。
根据一个优选的实施例，干涉涂层由根据本发明的彼此直接接触的层A和层B的交替构成。
根据另一个实施例，干涉涂层的所有层包含至少一种可以选自下述有机硅化合物的有机硅化合物。
根据本发明的一个实施例，该干涉涂层包括底层。在这种情况下通常，该底层构成(按这些层的沉积顺序)这种干涉涂层的第一层，即与下面的涂层(通常是抗磨损和/或耐刮擦的涂层)或与该基材(当该干涉涂层直接沉积在该基材上时)接触的该干涉涂层的层。
“该干涉涂层的底层”应理解为是指以改进所述涂层的耐磨损性和/或耐刮擦性为目标和/或用于促进所述涂层对该基材或下面的涂层的粘附性而使用的相对大厚度的涂层。根据本发明的底层可以选自在申请WO 2010/109154中所描述的底层。该底层也可以是层A或包含层A。
优选地，该底层具有100至500nm的厚度。它优选地本质上是完全矿物/无机的并且优选地由二氧化硅SiO2组成。
可以借助于将至少一个导电层优选结合至该干涉涂层内而使本发明的物品是抗静电的。可以用于本发明中的导电层在堆叠体中的性质和位置更详细地描述于申请WO2013/098531中。它优选地是具有1至20nm的厚度、优选地包含至少一种选自铟锡氧化物(In2O3:Sn，掺杂有锡的氧化铟，表示为ITO)、氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)的金属氧化物的层。
该干涉涂层的不同层(包括任选的抗静电层)优选地使用以下技术之一通过真空沉积来沉积：i)蒸发，任选地离子束辅助的蒸发，ii)离子束溅射，iii)阴极溅射或iv)等离子体增强的化学气相沉积。这些不同的技术分别在以下著作中进行描述：“Thin FilmProcesses[薄膜工艺]”和“Thin Film Processes II[薄膜工艺II]”，Vossen和Kern编著，学术出版社[Academic Press]，1978和1991。特别推荐的技术是真空蒸发技术。优选地，该干涉涂层的各层是通过真空蒸发沉积的。
层B由通过在离子源(特别是离子束)的辅助下并且优选在离子轰击下的真空沉积，特别是通过共蒸发呈气态形式的两种类别的前体：至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B而获得的材料形成。在离子束下的这种沉积技术使得有可能获得来源于至少一种有机硅化合物B和至少一种金属氧化物的呈气态形式的活化实体。
在本专利申请中，类金属氧化物被认为是金属氧化物，并且通用术语“金属”也表示类金属。
层A由通过在离子源(特别是离子束)的辅助下并且优选在离子轰击下的真空沉积，特别是通过蒸发或共蒸发(取决于环境)呈气态形式的一种或两种类别的前体：至少一种有机硅化合物A和任选地至少一种无机化合物(其优选为金属氧化物)而获得的材料形成。以下描述通常将参考层A的金属氧化物前体，但也将可适用于无机前体化合物不是金属氧化物的情况。这种在离子束下沉积的技术使得有可能获得来源于至少一种呈气态形式的有机硅化合物A的活化实体。
优选地，层A和B的沉积是在包括导向待涂覆的基材的离子枪的真空室中进行的，该离子枪朝向所述基材发射由在该离子枪内的等离子体中产生的正离子束。优选地，来源于该离子枪的离子是由气体原子组成的粒子，一个或多个电子已经从这些气体原子中剥离并且这些气体原子是由稀有气体、氧气或者这些气体中的两种或更多种的混合物形成的。
前体，有机硅化合物B和金属氧化物(在层B的情况下)或有机硅化合物A和任选的无机化合物(在层A的情况下)以气态被引入或进入真空室中。它们优选地在该离子束的方向上传送并且在离子枪的作用下活化。
不希望受任何一种理论限制，本发明的诸位发明人相信，在层B的情况下，离子枪引发前体化合物B和前体金属氧化物的活化/解离，由此认为允许形成M-O-Si-CHx键，M代表金属氧化物的金属原子。
这种使用离子枪和气态前体的沉积技术，有时由“离子束沉积”表示，特别地描述(仅仅具有有机前体)于专利US 5 508 368中。
根据本发明，优选地，该室中产生等离子体的唯一地方是离子枪。
如果适当的话，离子在离开离子枪之前可以被中和。在这种情况下，轰击将仍然被认为是离子轰击。离子轰击引起正在被沉积的层中的原子重排和该正在被沉积的层的致密化，这使得有可能在其形成过程中时将其压实，并且由于其致密化而具有增加其折射率的优点。
在根据本发明的方法的实施过程中，待处理的表面优选通过离子轰击，该离子轰击在活化的表面上使用通常在20与1000μA/cm2之间、优选地在30与500μA/cm2之间并且还更好地在30与200μA/cm2之间的电流密度，并且是在通常范围可以从6×10-5毫巴至2×10-4毫巴并且优选地从8×10-5毫巴至2×10-4毫巴的真空室中的残余压力下。氩和/或氧离子束是优选使用的。当使用氩气和氧气的混合物时，Ar/O2摩尔比优选≤1、还更好地≤0.75并且甚至还更好地≤0.5。这个比率可通过调节在离子枪内的气体流速来控制。氩气流速通常从0至30sccm变化。优选地，不使用稀有气体。氧气O2流速优选从5至60sccm、还更好地从5至40sccm并且甚至还更好地从5至30sccm变化，并且随着层A和B的前体化合物的流速的增加而增加并且与其成比例。
关于层B，氧气流速在共蒸发过程中优选高于或等于20sccm，以便获得此种层与下面的层A的更好粘附。
在层A和/或B的沉积过程中使用的离子束的离子(优先地来源于离子枪)优选地具有范围从5至1000eV、还更好地从5至500eV、优先地从75至150eV、优先地甚至从80至140eV并且还更好地从90至110eV的能量。所形成的活化实体典型地是自由基或离子。
在该沉积过程中的离子轰击的情况下，有可能进行层A和/或B的等离子体处理，伴随着或不伴随在离子束下的沉积。在基材水平下，这些层优选地在没有等离子体辅助下沉积。
当所讨论的前体化合物(A和/或B)不含有(或不含有足够的)氧原子时并且当希望的是相应的层含有一定比例的氧时，层A和/或B的沉积(可以使用相同或不同方法进行)在氧源的存在下进行。同样地，当所讨论的前体化合物(A和/或B)不含有(或不含有足够的)氮原子时并且当希望的是相应的层含有一定比例的氮时，层A和/或B在氮源的存在下沉积。总体上，优选的是引入氧气与(如果适当的话)低含量的氮气，优选地在不存在氮气下。
除了层A和B之外，该干涉涂层的其他层可以在如以上描述的离子轰击下沉积，即通过使用正在形成的层的借助于离子束的轰击，这些离子优选地通过离子枪发射。
在真空下进行的、用于层A和B的前体材料的汽化的优选方法是物理气相沉积、特别是真空蒸发，通常与有待蒸发的化合物的加热组合。它可以通过使用用于这些液体或固体前体的像焦耳效应热源(焦耳效应是电阻的热表现)或电子枪的不同蒸发系统来部署，也可能使用本领域技术人员已知的任何其他装置。
将有机硅前体化合物A和B优选以气态形式引入到其中产生根据本发明的物品的真空室中，同时控制其流速。通常，它们不在真空室的内部汽化(与前体金属氧化物相反)。层A或B的有机硅前体化合物的进料是位于距该离子枪出口优选从30至50cm变化的距离处。
优选地，将所使用的金属氧化物预热以达到熔融状态，然后蒸发。金属氧化物优选地通过真空蒸发使用电子枪以引起其汽化而沉积。
有机硅化合物A和B，层A和B的各自的前体，具有有机性质且彼此独立。它们因此可以相同或不同，并且在其结构中含有至少一个硅原子和至少一个碳原子。它们优选地包括至少一个Si-C键并且优选地包括至少一个氢原子。根据一个实施例，化合物A和/或B包含至少一个氮原子和/或至少一个氧原子，优选地至少一个氧原子。
层A和B中的每种化学元素(金属M、Si、O、C、H、N等)的浓度可以使用RBS(卢瑟福背散射谱法)技术或ERDA(弹性反冲探测分析)来确定。
金属原子在层B中的原子百分比优选地从10％至30％变化。碳原子在层B中的原子百分比优选地从10％至20％变化。氢原子在层B中的原子百分比优选地从10％至30％变化。硅原子在层B中的原子百分比优选地从10％至20％变化。氧原子在层B中的原子百分比优选地从20％至40％变化。
金属原子在层A中的原子百分比优选地从0％至15％变化。碳原子在层A中的原子百分比优选在从10％至25％并且更优选从15％至25％的范围内。氢原子在层A中的原子百分比优选在从10％至40％并且更优选从10％至20％的范围内。硅原子在层A中的原子百分比优选在从5％至30％并且更优选从15％至25％的范围内。氧原子在层A中的原子百分比优选在从20％至60％并且更优选从35％至45％的范围内。
以下化合物是环状和非环状的有机化合物A和/或B的非限制性实例：八甲基环四硅氧烷(OMCTS)、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、六甲基二硅氧烷(HMDSO)、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、十二甲基五硅氧烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅烷、六甲基环三硅氮烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯基甲基硅氧烷(PPMS)或四烷基硅烷例如四甲基硅烷。
优选地，化合物A和/或B包含至少一个携带至少一个烷基、优选C1-C4烷基的硅原子，还更好地至少一个携带一个或两个相同或不同的烷基、优选C1-C4烷基(例如甲基)的硅原子。
优选的前体化合物A和/或B包含Si-O-Si基团，还更好地具有式(3)的二价基团：
其中R’1至R’4独立地表示直链或支链的烷基或乙烯基、优选C1-C4烷基(例如甲基)，单环的或多环的芳基，羟基或可水解基团。可水解基团的非限制性实例是以下基团：H、卤素(氯、溴、碘等)、烷氧基、芳氧基、酰氧基、-NR1R2(其中R1和R2独立地表示氢原子、烷基或芳基)、以及-N(R3)-Si(其中R3表示氢原子，直链或支链的烷基，优选C1-C4烷基，或单环的或多环的芳基，优选单环的芳基)。包含Si-O-Si链成员的基团在本发明的含义内不被认为是“可水解基团”。优选的可水解基团是氢原子。
根据另一个实施例，前体化合物A和/或B具有以下式：
其中R’5、R’6、R’7和R’8独立地表示羟基或可水解基团，例如OR基团，其中R是烷基。
根据第一实施例，化合物A和/或B包含至少一个携带两个相同或不同的烷基(优选C1-C4烷基)的硅原子。根据这个第一实施例，化合物A和/或B优选地是具有式(3)的化合物，其中R’1至R’4独立地表示烷基，优选C1-C4烷基，例如甲基。
优选地，在这个实施例中，化合物A和/或化合物B(当其存在时)的一个或多个硅原子不包含任何可水解基团或羟基。
层A和/或B的前体化合物A和/或B的该一个或多个硅原子优选唯一地键合到烷基和/或包含-O-Si或-NH-Si链成员的基团上，以便形成Si-O-Si或Si-NH-Si基团。层A和/或B的优选的前体化合物是OMCTS、HMDSO和十甲基四硅氧烷。
它优选地涉及具有式(4)的环状聚硅氧烷：
其中n指代范围从2至20、优选从3至8的整数，并且R1b至R4b独立地代表直链或支链的烷基(优选C1-C4烷基(例如甲基))、乙烯基、芳基或可水解基团。属于此组的优选的成员是八烷基环四硅氧烷(n＝3)，优选八甲基环四硅氧烷(OMCTS)。在一些情况下，层A和/或B由一定数量的具有式(4)的化合物的混合物产生，其中n可以在以上指明的限制内变化。
根据第二实施例，化合物A和/或B在其结构中包含至少一个Si-X’基团，其中X’是羟基或可水解基团，该可水解基团可以选自(没有限制)以下基团：H、卤素、烷氧基、芳氧基、酰氧基、-NR1R2(其中R1和R2独立地表示氢原子、烷基或芳基)、以及-N(R3)-Si(其中R3表示氢原子、烷基或芳基)。
根据本发明的这个第二实施例，化合物A和/或B在其结构中优选地包含至少一个Si-H基团，即，构成硅氢化物。优选地，Si-X’基团的硅原子不键合至多于两个不可水解的基团，例如烷基或芳基。
在这些X’基团之中，这些酰氧基优选地具有式-O-C(O)R4，其中R4是芳基，优选C6-C12芳基，任选地被一个或多个官能团取代，或者烷基，优选直链或支链的C1-C6烷基，任选地被一个或多个官能团取代并且附加地能够包含一个或多个双键，例如苯基、甲基或乙基，这些芳氧基和烷氧基具有式-O-R5，其中R5是芳基，优选C6-C12芳基，任选地被一个或多个官能团取代，或者烷基，优选直链或支链的C1-C6烷基，任选地被一个或多个官能团取代并且附加地能够包含一个或多个双键，例如苯基、甲基或乙基，这些卤素优选地是F、Cl、Br或I，具有式-NR1R2的X’基团可以表示氨基NH2、烷基氨基、芳基氨基、二烷基氨基或二芳基氨基，R1和R2独立地表示氢原子，芳基，优选C6-C12芳基，任选地被一个或多个官能团取代，或者烷基，优选直链或支链的C1-C6烷基，任选地被一个或多个官能团取代并且附加地能够包含一个或多个双键，例如苯基、甲基或乙基，具有式-N(R3)-Si的X’基团通过它们的氮原子附接到硅原子上并且它们的硅原子天然地包含三个其他取代基，其中R3表示氢原子，芳基，优选C6-C12芳基，任选地被一个或多个官能团取代，或者烷基，优选直链或支链的C1-C6烷基，任选地被一个或多个官能团取代并且附加地能够包含一个或多个双键，例如苯基、甲基或乙基。
优选的酰氧基是乙酰氧基。优选的芳氧基是苯氧基。优选的卤素是Cl基团。优选的烷氧基是甲氧基和乙氧基。
在该第二实施例中，化合物A和/或B优选地包含至少一个携带至少一个直链或支链的烷基、优选C1-C4烷基的硅原子，还更好地至少一个携带一个或两个相同或不同的烷基、优选C1-C4烷基的硅原子，以及直接键合到该硅原子上的X’基团(优选氢原子)，X’具有以上指明的含义。优选的烷基是甲基。也可使用乙烯基代替烷基。优选地，该Si-X’基团的硅原子直接被键合到至少一个碳原子上。
优选地，化合物A和/或B的每个硅原子不直接键合到多于两个X’基团上，还更好地不直接键合到多于一个X’基团(优选氢原子)上，并且还更好地，化合物A和/或B的每个硅原子直接键合到单个X’基团(优选氢原子)上。优选地，化合物A和/或B包含等于1的Si/O原子比。优选地，化合物A和/或B包含<2、优选地≤1.8、还更好地≤1.6以及甚至还更好地≤1.5、≤1.3并且最佳等于1的C/Si原子比。优选地再次，化合物A和/或B包含等于1的C/O原子比。根据一个实施例，化合物A和/或B不包含Si-N基团并且还更好地不包含氮原子。
前体化合物A和/或B的该一个或多个硅原子优选唯一地键合到烷基或氢基团和/或包含-O-Si或-NH-Si链成员的基团上，以便形成Si-O-Si或Si-NH-Si基团。在一个实施例中，化合物A和/或B包含至少一个Si-O-Si-X’基团或至少一个Si-NH-Si-X’基团，X’具有以上指明的含义并且优选地代表氢原子。
根据这个第二实施例，化合物A和/或B优选地是具有式(3)的化合物，其中R’1至R’4中的至少一个表示X’基团(优选氢原子)，X’具有以上指明的含义。
根据这个第二实施例，化合物A和/或B优选地是具有式(5)的环状聚硅氧烷：
其中X’具有以上指明的含义并且优选地代表氢原子，n指代范围从2至20、优选从3至8的整数，并且R1a和R2a独立地代表烷基(优选C1-C4烷基(例如甲基))、乙烯基、芳基或可水解基团。可水解X’基团的非限制性实例是氯、溴、烷氧基、酰氧基、芳氧基和H基团。属于此组的最常见的成员是四-、五-和六-烷基环四硅氧烷，优选四-、五-和六-甲基环四硅氧烷，2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷(TMCTS)是优选的化合物。在一些情况下，层A和/或B由一定数量的具有以上式的化合物的混合物产生，其中n可以在以上指明的限制内变化。
根据另一个实施例，化合物A和/或B是直链烷基氢硅氧烷，还更好地直链甲基氢硅氧烷，例如像1,1,1,3,5,7,7,7-八甲基四硅氧烷、1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷或1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷。
以下化合物是根据第二实施例的环状和非环状的有机前体化合物A和/或B的非限制性实例：2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷(具有式(1)的TMCTS)、2,4,6,8-四乙基环四硅氧烷、2,4,6,8-四苯基环四硅氧烷、2,4,6,8-四辛基环四硅氧烷、2,2,4,6,6,8-六甲基环四硅氧烷、2,4,6-三甲基环三硅氧烷、环四硅氧烷、1,3,5,7,9-五甲基环五硅氧烷、2,4,6,8,10-六甲基环六硅氧烷、1,1,1,3,5,7,7,7-八甲基四硅氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷、四甲基二硅氧烷、四乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、六甲基环三硅氮烷(例如3,4,5,6-六甲基环三硅氮烷或2,2,4,4,6,6-六甲基环三硅氮烷)、1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷、三(三甲基甲硅烷氧基)硅烷(具有式(2))、1,1,3,3-四甲基二硅氮烷、1,2,3,4,5,6,7,8-八甲基环四硅氮烷、九甲基三硅氮烷、三(二甲基甲硅烷基)胺或六甲基二硅氮烷。
层B的前体金属氧化物优选地是高折射率金属氧化物，其表述是以上定义的。它可以选自适用于如上所述的高折射率层的金属氧化物及其混合物，或者选自亚化学计量的金属氧化物，例如具有相应的式TiOx和ZrOx的亚化学计量的钛或锆的氧化物，其中x<2，x优选从0.2至1.2变化。它优选是氧化物ZrO2或亚化学计量的氧化锆如化合物ZrO、Zr2O3或Zr3O5的问题。该前体金属氧化物优选为亚化学计量的氧化锆如ZrO。
层B可以从一种或多种金属氧化物，例如ZrO和Zr2O3的混合物，特别地通过共蒸发这些化合物而形成。
优选地，层B的折射率高于或等于以下值中的至少一个：1.7、1.8、1.9、2.0、2.05，并且理想地高于或等于2.1。
最终物品的层B含有至少一种折射率高于或等于1.8的金属氧化物。这种金属氧化物可以与用于形成层B并且如上所述的前体金属氧化物相同或者与其不同，只要层B的沉积过程可以引起前体金属氧化物的改性(例如氧化)。它优选是氧化锆(特别是化合物ZrO2)或氧化铪的问题。
氧化锆的使用由于这种金属氧化物的高折射率是有利的。氧化物ZrO2的折射率有效地具有在632.8nm下2.15的数量级。因此，层B可以保持高折射率(优选地≥1.8)，即使氧化锆与低折射率的有机硅化合物B混合。
使用至少一种有机硅化合物B(其优选地包含Si-C和任选地Si-O键)形成层B使得有可能相对于高折射率的常规材料(例如TiO2或ZrO2)，得益于改进的热机械特性；特别地，涂覆有根据本发明的层B的基材的耐热性和耐刮擦性得到改善，迄今为止用常规技术如离子辅助沉积纯无机层难以达到的水平用其达到，同时保持高折射率和高透明度。
根据本发明的一个实施例，相对于层B的总重量，层B包含按重量计大于80％、优选地按重量计大于90％的根据本发明的来源于化合物B和金属氧化物的化合物。根据一个实施例，层B仅仅通过在离子轰击下真空沉积至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B形成，其中排除任何其他前体。
优选地，相对于层B的重量，层B含有按重量计从5％至90％的金属氧化物。还优选地，相对于层B的重量，层B含有按重量计从5％至70％的有机硅化合物B。
根据一个优选的实施例，层A不由无机(矿物)前体化合物例如矿物氧化物形成，并且因此不含有任何无机化合物如金属氧化物。在这种情况下，层A是优选仅包含有机硅化合物的层。
在一个实施例中，当它们存在时，层A的无机前体化合物(通常是具有低于或等于1.65的折射率的金属氧化物)的比例使得相对于层A的重量，层A含有按重量计小于30％、优选小于20％、还优选小于10％、并且还更好地小于5％的无机化合物。优选地，层A中的无机化合物或金属氧化物的量是相对于层A的重量按重量计小于10％、还更好地小于5％并且甚至还更好地小于1％。层A中的无机化合物和有机化合物的比例可以例如使用已知的无机化合物和有机化合物的折射率并且通过测量层A的厚度和反射来确定。层A中的有机化合物的比例可以通过使用由有机化合物制成的层的折射率和由无机化合物制成的层的折射率作为参照点，从层A的折射率插值来确定。
优选地，相对于层A的重量，层A含有按重量计大于70％、还更好地大于80％、甚至还更好地大于90％并且理想地100％的有机硅化合物A。
层A的折射率为低于或等于1.65并且优选低于或等于1.50。根据本发明的实施例，层A的折射率为高于或等于1.45，更优选高于1.47，甚至更优选高于或等于1.48并且理想地高于或等于1.49。
当最终物品的层A由无机前体化合物形成时，其优选含有至少一种无机化合物。
这种无机化合物可以与用于形成层A并且如上所述的无机前体化合物相同或者与其不同，只要层A的沉积过程可以引起无机前体化合物的改性(例如氧化)。它优选是氧化硅、特别是化合物SiO2的问题。
根据本发明的一个实施例，相对于层A的总重量，层A包含按重量计大于80％、优选地按重量计大于90％的来源于化合物A的化合物。根据一个实施例，层A仅仅通过在离子轰击下真空沉积至少一种有机硅化合物A和任选地至少一种无机化合物形成，其中排除任何其他前体。
优选地，层A和/或B不包含氟化的化合物。还优选地，取决于情况，层A和/或B不含有独特的金属氧化物或无机化合物相。由于层A和B是通过真空沉积形成的，它们不包含有机硅化合物水解产物并且因此不同于通过湿法处理获得的溶胶-凝胶涂层。
层A和/或B优选地具有范围从20至500nm、还优选地从25至250nm并且还更好地从30至200nm的厚度。当层A形成干涉涂层的外层时，其优选具有范围从60至200nm的厚度。沉积过程的持续时间、流速和压力被调节以获得所希望的涂层厚度。
层A和/或B优选地具有大于或等于70°、还更好地大于或等于80°并且甚至还更好地大于或等于90°、优选从70°至95°变化的与水的静态接触角。
在一个实施例中，根据本发明的物品具有与该层A直接接触的层B和沉积在该层B上并与其直接接触的包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物的层D。
根据另一个实施例，根据本发明的物品此外包括根据本发明的层A，其形成干涉涂层的外层并且任选地与所述层D直接接触。
层D是高折射率层(优选折射率≥1.8)，其金属氧化物(具有高于或等于1.8的折射率)可以选自上述的高折射率金属氧化物，特别是对于层B所设想的那些。它优选是氧化锆例如ZrO2或亚化学计量的氧化锆如化合物ZrO、Zr2O3或Zr3O5，理想地ZrO2的问题。层D的前体金属氧化物优选为亚化学计量的氧化锆如ZrO。
层D或层D的前体金属氧化物的折射率为优选地高于或等于1.9、还更好地1.95、甚至还更好地2.0并且理想地2.1。层D(当存在时)具有范围优选为从5至300nm的厚度。当层D存在时，层D和B的厚度之和优选在从50至200nm，更优选从75至175nm并且甚至更优选从100至175nm的范围内。
层D可以使用与对于层A和B呈现的那些相同的技术沉积。因此，层D优选被真空沉积，典型地通过蒸发，优选在来自离子源的辅助下，离子优选由离子枪产生。
优选地，层D不由有机前体化合物、特别是有机硅化合物形成，并且因此不含有机化合物如有机硅化合物。在这种情况下，层D是具有无机性质的层，优选仅含有金属氧化物。优选地，层D中的有机化合物或有机硅化合物的量是相对于层D的重量按重量计小于10％、还更好地小于5％并且甚至还更好地小于1％。
优选地，层D在层B之后简单地通过以下方式形成：当B层的沉积完成时，停止向真空室中注入有机硅化合物B，继续金属氧化物的注入。在这种情况下，层B的前体金属氧化物和层D的前体金属氧化物是相同的。这种沉积方法是有利的，因为然后不会观察到层B与D之间的粘附性缺陷。
从光学性能的角度来看，形成基于高折射率金属氧化物的层D，优选在离子辅助下并且优选不含有机化合物，允许获得高折射率的层，并且补偿与由于使用有机硅化合物导致的下面的共蒸发层B的较低折射率有关的光学性能降低。
根据本发明的第二实施例，该干涉涂层包括沉积在层A上并与其直接接触的至少一个层C，所述层C包含氧化硅并且具有小于或等于15nm的厚度，并且与层E直接接触，所述层E包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物。
层C是低折射率层(折射率≤1.65)，其折射率优选低于或等于1.50。在本发明的一些实施例中，层C的折射率通常为高于或等于1.45，更优选高于1.47，甚至更优选高于或等于1.48并且理想地高于或等于1.49。
层C的氧化硅可以选自二氧化硅(SiO2)和具有式SiOx的亚化学计量的氧化硅，其中x<2，x优选从0.2至1.2变化。它优选是氧化物SiO2或SiO或其混合物，理想地SiO2的问题。
层C优选含有相对于层C的总重量至少50wt％、更优选75wt％或更多、甚至更优选90wt％或更多以及理想地95wt％或更多的氧化硅。根据一个优选实施例，层C是仅由氧化硅形成的层。
层C优选为含有相对于层C的总重量至少50wt％、更优选75wt％或更多、甚至更优选90wt％或更多以及理想地95wt％或更多的二氧化硅的基于二氧化硅的层。根据一个优选实施例，层C是仅由二氧化硅形成的层。
当层C存在时，其是具有优选小于或等于10nm的厚度的薄层，该薄层优选从2到10nm、并且还更好地从5到10nm变化。
层E是高折射率层(优选折射率≥1.8)，其金属氧化物(具有高于或等于1.8的折射率)可以选自上述的高折射率金属氧化物，特别是对于层B所设想的那些。它优选是氧化锆例如氧化物ZrO2或亚化学计量的氧化锆如化合物ZrO、Zr2O3或Zr3O5，理想地ZrO2的问题。层E的前体金属氧化物优选为亚化学计量的氧化锆如ZrO。
层E或层E的前体金属氧化物的折射率为优选地高于或等于1.9、还更好地1.95、甚至还更好地2.0并且理想地2.05。
层E(当存在时)优选具有在从5至300nm并且还更好地从50至300nm范围内的厚度。当层E存在时，层E和C的厚度之和优选在从30至315nm，更优选从75至175nm，甚至更优选从100至175nm的范围内。
层C或E可以使用与对于层A和B呈现的那些相同的技术沉积。因此，层C和/或E优选被真空沉积，典型地通过蒸发，优选在来自离子源、还更好地来自离子枪的辅助下。
优选地，层C和/或E不由有机前体化合物、特别是有机硅化合物形成，并且因此不含有机化合物如有机硅化合物。在这种情况下，层C和/或E是无机性质的层，优选仅含有金属氧化物。优选地，层C或E中的有机化合物或有机硅化合物的量是相对于层C或E的重量按重量计小于10％、还更好地小于5％并且甚至还更好地小于1％。
如以上所解释的，难以使基于高折射率金属氧化物的层E直接粘附到根据本发明的层A上。
本发明的第二实施例允许通过在层A与高折射率层E之间插入薄的基于氧化硅的层来解决此粘附问题。然而，使用由有机硅化合物改性的高折射率层(在本发明的情况下为层B)的本发明的第一实施例是优选的，因为其允许获得具有优越的耐磨性和热机械特性的物品。
所使用的前体化合物的性质、其各自的量(可通过调节蒸发的流速来调整)和沉积条件、特别是沉积的持续时间是本领域技术人员能够改变以获得包含层A至E并且具有所有所希望特性的干涉涂层的参数的实例，特别是在本专利申请的实例的帮助下。
在其有利的特性中，根据本发明的物品具有增加的耐弯曲性。这是由本发明的层A和层B(具有比无机层的断裂伸长率更大的断裂伸长率并且可以经受变形而不开裂)的性质引起的。
根据本发明的涂覆物品的临界温度优选地大于或等于70℃、还更好地大于或等于80℃并且甚至还更好地大于或等于90℃。在本专利申请中，物品或涂层的临界温度被定义为是在存在于该基材的表面处的堆叠体中开始观察到裂纹出现的温度，这导致该涂层的降解。这种高临界温度是由于层A(和层B(当存在时))在该物品表面上的存在，如在实验部分中所展示的。此外，所获得的层A和B具有比蒸发的无机层更差的变得负载有水的能力。根据本发明获得的层A和B的光学特性随时间的稳定性是优异的。
由于其改进的热机械特性，层A和B可以尤其应用于半成品镜片的单个面，通常是它的正面，此镜片的另一面仍然需要进行加工和处理。存在于镜片的正面上的堆叠体将不会因温度增加而降解，该温度增加是通过在已经沉积在此背面上的涂层的固化过程中该背面将经受的处理或任何其他易于增加镜片温度的动作所产生的。
优选地，根据本发明的涂覆有干涉涂层的物品在可见区(400-700nm)内的平均反射系数，表示为Rm，小于2.5％每物品的面、还更好地小于2％每物品的面并且甚至还更好地小于1％每物品的面。在最佳实施例中，该物品包括基材，该基材的两个主表面涂覆有根据本发明的干涉涂层并展现了小于1％的总Rm值(由于这两个面的累积反射)。用于实现此类Rm值的手段是本领域技术人员已知的。
根据本发明的干涉涂层的光反射系数Rv小于2.5％每物品的面、优选小于2％每物品的面、还更好地小于1％每物品的面、还更好地≤0.75％并且甚至还更好地≤0.5％。
在本专利申请中，“平均反射系数”Rm(在400与700nm之间的整个可见光谱上的平均光谱反射)和“光反射系数”Rv是如在标准ISO13666:1998中定义的并且是根据标准ISO8980-4测量的。
在一些应用中，优选的是在沉积干涉涂层之前用一个或多个功能性涂层涂覆该基材的主表面。这些功能性涂层(其是在光学器件中常规使用的)可以但不限于是用于提高在最终产品中随后层的抗冲击性和/或粘附性的底漆层、抗磨损和/或耐刮擦涂层、偏振涂层、光致变色涂层、电致变色涂层或有色涂层，并且可以特别是涂覆有抗磨损和/或耐刮擦层的底漆层。在申请WO 2008/015364和WO 2010/109154中更详细地描述了最后两种涂层。
根据本发明的物品还可包括在干涉涂层上形成的能够改变干涉涂层的表面特性的涂层，如疏水涂层和/或疏油涂层(抗污顶涂层)或抗雾涂层。这些涂层优选沉积在干涉涂层的外层上，该外层可以是层A。其厚度通常小于或等于10nm、优选从1至10nm并且再更佳地从1至5nm。它们分别在申请WO 2009/047426和WO 2011/080472中进行描述。
典型地，根据本发明的物品包括基材，该基材依次地涂覆有粘附性和/或耐冲击底漆的层、涂覆有抗磨损和/或耐刮擦的涂层、涂覆有任选地包括特别是根据本发明的层A和层B或C的抗静电干扰涂层、并且涂覆有疏水性和/或疏油性涂层。
本发明还涉及一种用于制造如以上所定义的物品的方法，该方法包括至少以下步骤：
-供应一种物品，该物品包括具有至少一个主表面的基材；
-在该基材的所述主表面上沉积具有低于或等于1.65的折射率的层A：
-在所述层A上沉积：
-具有高于1.65的折射率并含有至少一种具有高于1.8的折射率的金属氧化物的层B，并且任选地在所述层B上直接沉积包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物的层D，
-或包含氧化硅并且具有低于或等于15nm的厚度的层C，并且在所述层C上直接沉积包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物的层E，
-收集包括基材的物品，该基材具有涂覆有干涉涂层的主表面，该干涉涂层从该基材开始按顺序包括与层B直接接触的层A或与层C直接接触的层A，该层C与层E直接接触，
所述层A已通过至少一种有机硅化合物A的由离子源辅助的真空沉积获得，并且所述层B当存在时已通过至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B的由离子源辅助的真空沉积获得。
通过以下实例以非限制性方式说明本发明。
实例
1.一般程序
在这些实例中使用的物品包括具有65mm直径、具有-2.00屈光度并且具有1.2mm厚度的 Essilor镜片基材，在其凹面上涂覆有在申请WO 2010/109154的实验部分中披露的耐冲击底漆涂层以及耐刮擦且抗磨损的涂层(硬涂层)、以及包含根据本发明的层A和根据本发明的层B或C的减反射干涉涂层。
真空沉积反应器是Leybold LAB1100+装置，该装置配备有用于蒸发前体材料的电子枪、热蒸发器、用于通过氩离子(IPC)制备基材的表面的初步阶段以及还用于在离子轰击(IAD)下层沉积的KRI EH 1000 F离子枪(来自考夫曼罗宾逊公司(Kaufman&RobinsonInc.))、以及用于引入液体的系统，当层A和/或B的特别是有机硅前体化合物在标准温度和压力条件下为液体(十甲基四硅氧烷的情况)时使用该系统。此系统包括含有所讨论的层的液体前体化合物的槽、用于加热该槽的电阻加热器、将该液体前体的槽连接至该真空沉积装置的管以及来自MKS的蒸气流量计(MKS1150C)，取决于汽化的十甲基四硅氧烷的流速(优选地从0.01至0.8g/min(1至50sccm)变化)，该蒸气流量计在其使用过程中达到30℃-120℃的温度(对于十甲基四硅氧烷的0.3g/min(20sccm)的流速，温度是120℃)。
十甲基四硅氧烷蒸气在距离子枪约30cm的距离处从该机器内的铜管离开。将氧气流和任选地氩气流引入至该离子枪内。优选地，既不将氩气也不将任何其他稀有气体引入至该离子枪内。
根据本发明的层A、B和/或D是在由西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)供应的十甲基四硅氧烷(层A、B)和由优美科公司(Umicore)供应的亚化学计量的氧化锆(ZrO)(层B、D)的沉积(蒸发源：电子枪)过程中通过由氧离子和任选地氩离子的束辅助的真空蒸发形成的。
除非另外指明，否则本专利申请中提及的厚度都是物理厚度。每种镜片制备了若干个样品。
2.程序
用于制备根据本发明的光学物品的方法包括：将涂覆有以上定义的底漆涂层和抗磨损涂层的基材引入至该真空沉积室内；将该槽、管和蒸气流量计预热至所选择的温度(约15min)，初级抽气阶段，然后次级抽气阶段持续400秒，使得有可能获得高真空(约2×10-5毫巴，从贝阿德-阿尔珀特(Bayard-Alpert)真空计读取压力)；通过氩离子束活化该基材的表面的阶段(IPC：1分钟，100V，1A，在此步骤结束时该离子枪保持在运行中)，然后通过蒸发而沉积包含至少一个层A的减反射涂层。
根据本发明的层A的沉积：离子枪已经用氩气开始，将氧气以程控的流速添加至该离子枪中，所希望的阳极电流(3A)被程控并且任选地停止该氩气流(取决于所希望的沉积条件)。总体上，在没有稀有气体的情况下，用引入至该离子枪内的氧气(离子源具有离子枪水平中的O2流量：20sccm)进行根据本发明的方法。将十甲基四硅氧烷引入室中(注入流量：20sccm)。一旦获得所希望的厚度，停止供应该化合物，然后关闭离子枪。然后将根据本发明的层B或C直接沉积在层A上。
根据本发明的层B的沉积：将亚化学计量的氧化锆ZrO(无机前体)预热以达到熔融状态，然后使用电子枪蒸发，离子枪的遮板和电子枪的遮板同时打开(离子源具有离子枪水平中的O2流量：20sccm，没有氩气流，阳极电流：3A)。同时，将十甲基四硅氧烷以7sccm的受控注入流量以气态形式引入沉积室中。所获得的层具有1.8的折射率。
根据本发明的层C(二氧化硅层)的沉积：这常规地在没有离子辅助的情况下通过SiO2的真空蒸发来进行。
根据本发明的层D的沉积：层D通过在离子辅助(离子源具有离子枪水平中的O2流量：20sccm，没有氩气流，阳极电流：3A)下蒸发氧化锆获得，并且具有2.08的折射率。
其他金属氧化物层(不含有机硅化合物)常规地通过在没有离子辅助的情况下真空蒸发合适的金属氧化物(氧化锆、SiO2等)来沉积。
所沉积的层的厚度借助于石英微量天平实时控制，沉积速率(如果需要的话)通过调节电子枪的电流改变。一旦获得所希望的厚度，关闭这个或这些遮板，关闭这个或这些离子枪和电子枪并且停止气体流(氧气、任选地氩气和十甲基四硅氧烷蒸气)。
一旦完成堆叠体的沉积，进行最后的排气步骤。
产生了多个对比实例，其中根据本发明的一个或多个层A替换为SiO2层，并且其中根据本发明的层B和D替换为ZrO2层。因此，对比实例1与实例1至4的不同之处在于，从减反射涂层的层中除去全部有机硅化合物，并且对比实例5与实例5的不同之处在于，从减反射涂层的层中除去全部有机硅化合物。
3.表征
物品的临界温度是以在专利申请WO 2008/001011中指示的方式、在该物品制备之后24小时和/或一周测量的。
除非另外指明，否则在本发明中所引用的折射率是针对632.8nm的波长表达的并且在20-25℃的温度下通过椭圆偏振法测量。
在专利申请WO 2013/098531中描述的抗弯曲性测试允许评估具有曲率的物品经受机械变形的能力。在此测试中所施加的力代表配镜师在装配镜片时施加的力，即当镜片是“压缩的”以便被插入到金属框架内时。在眼镜生产后一个月进行的测试的结果是在裂纹出现之前镜片可以经受的临界变形D(以mm计)。变形的值越高，对施加的机械变形的耐受性越好。总体上，根据本发明的干涉涂层具有的临界形变值在从0.7至1.9mm的范围内，优选从0.8至1.6mm并且更优选从0.9至1.5mm。
通过在国际专利申请WO 2010/109154和WO 99/49097中描述的用法语通常称为“n×10coups”测试(即“n×10摩擦”测试)的测试，在镜片的凸面上验证整个干涉涂层对基材的粘附特性。该测试包括记录镜片在出现缺陷之前能够经受的循环次数。因此，在n×10摩擦测试中获得的值越高，干涉涂层对基材的粘附性越好。
通过使用专利申请WO 2008/001011(标准ASTM F 735.81)中所述的方法测定涂覆有减反射涂层的基材的拜耳ASTM(拜尔砂(Bayer sand))值来评估物品的耐磨损性。在拜耳试验中获得的值越高，耐磨损性越高。因此，当拜尔ASTM(拜尔砂)值高于或等于3.4并低于4.5时被认为是良好的，而当值为4.5或以上时为优秀。
硬度或耐刮擦性通过用法语称为“paille de fer(pdf manuel,ou test à lalaine d’acier)”的测试，即“手动钢棉”测试来评估，如在专利申请WO 2008/062142中所描述的。所得分数越高(分数在从1到5的范围内)，镜片的耐刮擦性越低。
4.结果
下表整理了根据本发明的对比物品或不同物品的光学和机械性能以及不同层的沉积条件及其厚度。
层A：十甲基四硅氧烷。层B：十甲基四硅氧烷+ZrO2。
*在离子辅助下沉积。
层A：十甲基四硅氧烷。
层C：SiO2
*在离子辅助下沉积。
对比实例2的物品，具有直接沉积在根据本发明的层A上的ZrO2层，在镜片的所有区域上展示出实质性的开裂，独立于层A的沉积参数。诸位发明人相信，然而，不希望受限于任何一种理论，该结构的易碎性位于层A与随后沉积的ZrO2层之间的界面处。n×10摩擦测试揭示了实质性的粘附问题。
实例1至5的物品在其生产结束时没有表现出开裂，并且在进行的各种耐久性测试中表现良好。它们具有比减反射层不含有机硅化合物的对比实例的物品高2至4.5倍的更高的临界温度和抗弯曲性。
从光学角度来看，在实例1、3和5中使用通过蒸发氧化锆获得的层D是非常有利的。其高折射率(在632.8nm处n＝2.08)特别允许补偿与使用有机硅化合物相关的下面的层B(在632.8nm处n＝1.8)的折射率损失。
实例2获得了在抗弯曲性和临界温度方面的最佳结果，该实例的减反射堆叠体的所有层在离子辅助下形成并且由有机硅化合物和金属氧化物(SiO2用于低折射率层，ZrO2用于高折射率层)获得。

Claims (15)

1.一种包括基材的物品，该基材具有至少一个涂覆有干涉涂层的主表面，该干涉涂层从该基材开始按顺序包括：
-通过至少一种有机硅化合物A的由离子源辅助的真空沉积获得的层A，所述层A具有低于或等于1.65的折射率，以及与该层A直接接触的以下层，
-通过至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B的由离子源辅助的真空沉积获得的B层，所述层B具有高于1.65的折射率并且含有至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物，
-或包含氧化硅并且具有低于或等于15nm厚度的层C，与层E直接接触，所述层E包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物。
2.如权利要求1所述的物品，其特征在于，该由离子源辅助的沉积是离子轰击。
3.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该化合物A包含至少一个具有以下式的二价基团：
其中R’1至R’4独立地表示烷基、乙烯基、芳基或羟基或可水解基团，或者其特征在于，该化合物A对应于以下式：
其中R’5、R’6、R’7和R’8独立地表示羟基或可水解基团，例如OR基团，其中R是烷基。
4.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该化合物A选自八甲基环四硅氧烷、十甲基四硅氧烷、2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基环五硅氧烷和十二甲基五硅氧烷。
5.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，所述层A不由无机前体化合物形成。
6.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该层A具有范围从20至500nm的厚度。
7.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该物品具有沉积在该层A上并与其直接接触的层B，该层B的化合物B包含至少一个具有以下式的二价基团：
其中R’1至R’4独立地表示烷基、乙烯基、芳基或羟基或可水解基团，或者其特征在于，该化合物B对应于以下式：
其中R’5、R’6、R’7和R’8独立地表示羟基或可水解基团，例如OR基团，其中R是烷基。
8.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该物品具有沉积在该层A上并与其直接接触的层B，该层B的具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物是氧化锆或氧化铪。
9.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该物品具有与该层A直接接触的层B和沉积在该层B上并与其直接接触的包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物的层D，该层D优选在离子辅助下沉积。
10.如权利要求9所述的物品，其特征在于，所述层D不由有机前体化合物形成。
11.如权利要求1至6中任一项所述的物品，其特征在于，该物品具有沉积在该层A上并与其直接接触的层C，该层C含有相对于该层C的总重量至少50wt％的二氧化硅。
12.如权利要求1至6和11中任一项所述的物品，其特征在于，该物品具有沉积在该层A上并与其直接接触的具有在从2至10nm范围内的厚度的层C。
13.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该干涉涂层是减反射涂层。
14.如前述权利要求中任一项所述的物品，其特征在于，该物品是光学镜片，优选地眼科镜片。
15.一种用于制造如前述权利要求中任一项所述的物品的方法，该方法至少包括以下阶段：
-供应一种物品，该物品包括具有至少一个主表面的基材；
-在该基材的所述主表面上沉积具有低于或等于1.65的折射率的层A：
-在所述层A上沉积：
-具有高于1.65的折射率并含有至少一种具有高于1.8的折射率的金属氧化物的层B，
-或包含氧化硅并且具有低于或等于15nm的厚度的层C，并且在所述层C上直接沉积包含至少一种具有高于或等于1.8的折射率的金属氧化物的层E，
-收集包括基材的物品，该基材具有涂覆有干涉涂层的主表面，该干涉涂层从该基材开始按顺序包括与层B直接接触的层A或与层C直接接触的层A，该层C与层E直接接触，
所述层A已通过至少一种有机硅化合物A的由离子源辅助的真空沉积获得，并且所述层B当存在时已通过至少一种金属氧化物和至少一种有机硅化合物B的由离子源辅助的真空沉积获得。
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