ES2564539T3 - Artículo óptico que comprende un revestimiento anti-vaho temporal basado en surfactantes de sorbitano - Google Patents

Artículo óptico que comprende un revestimiento anti-vaho temporal basado en surfactantes de sorbitano

Info

Publication number
ES2564539T3
ES2564539T3 ES11771116.8T ES11771116T ES2564539T3 ES 2564539 T3 ES2564539 T3 ES 2564539T3 ES 11771116 T ES11771116 T ES 11771116T ES 2564539 T3 ES2564539 T3 ES 2564539T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
coating
fog
surfactant
group
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11771116.8T
Other languages
English (en)
Inventor
Annette Cretier
Charlotte SAINT-LU
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EssilorLuxottica SA
Original Assignee
Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Essilor International Compagnie Generale dOptique SA filed Critical Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2564539T3 publication Critical patent/ES2564539T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/111Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652Of asbestos
    • Y10T428/31663As siloxane, silicone or silane

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

Un artículo óptico que comprende un sustrato que tiene al menos una superficie principal revestida con un revestimiento antirreflejo y, directamente en contacto con dicho revestimiento antirreflejo, un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho obtenido a través del injerto sobre dicho revestimiento antirreflejo de al menos un compuesto B que lleva un grupo polioxialquileno, estando revestido dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho con una película de surfactante de modo que forme un revestimiento anti-vaho, caracterizado por que dicha película de surfactante contiene al menos un surfactante A que tiene un anillo de sorbitano con n de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos polioxialquileno con terminaciones OH, y p de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos R' de fórmula: -(RdO)z-(Y)n2-R' en la que Rd es un grupo alquileno, z es un número entero >= 1, Y es un grupo divalente, n2 es 0 ó 1, y R' es un grupo hidrocarbonado saturado que tiene de 12 a 19, preferiblemente de 13 a 19 átomos de carbono, siendo n y p números enteros de tal modo que n >= 2 ó 3 y p >=1 ó 2, con n + p >= 4.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Artmulo optico que comprende un revestimiento anti-vaho temporal basado en surfactantes de sorbitano
El presente invento se refiere a un artmulo optico provisto con un revestimiento anti-vaho temporal, preferiblemente una lente de gafas, que comprende un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho, en el que el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho esta ademas revestido con una pelmula de surfactante o tensioactivo que comprende moleculas de surfactante especificas de sorbitano natural, que hacen posible saber si el efecto anti-vaho sera aun de larga duracion.
Un numero de soportes muy grande, tales como materiales plasticos y vidrio, sufren como inconveniente el hecho de resultar cubiertos con vaho cuando su temperatura superficial disminuye por debajo del punto de rodo del aire ambiente. Este es especialmente el caso con el vidrio mineral u organico que es utilizado para fabricar el acristalamiento para vehmulos de transporte o edificios, lentes, especialmente para gafas, espejos y similares. El vaho o empanamiento que se desarrolla sobre estas superficies conduce a una disminucion de la transparencia, debido a la difusion de la luz a traves de las gotas de agua, lo que puede provocar una alteracion de la vision.
Para impedir cualquier formacion de vaho en ambientes muy humedos, es decir la condensacion de gotitas de agua muy pequenas sobre un soporte, se ha sugerido aplicar revestimientos hidrofilos sobre la superficie exterior de tal soporte, con un angulo de contacto estatico bajo con el agua, preferiblemente menor de 10°, mas preferiblemente menor de 5°. Tales revestimientos anti-vaho permanentes actuan como esponjas hacia el vaho y permiten que las gotitas de agua se adhieran a la superficie del soporte formando una pelmula muy delgada que da una impresion de transparencia. Estos revestimientos estan hechos generalmente de especies muy hidrofilas tales como sulfonatos o poliuretanos.
Los productos disponibles comercialmente comprenden varias capas hidrofilas de un micron de grosor.
Como regla, cuando el grosor de los revestimientos es elevado (varios micrones), estos revestimientos, como consecuencia de la absorcion de agua, se hinchan, se ablandan y resultan mecanicamente menos resistentes.
Como se ha utilizado aqrn, un revestimiento anti-vaho permanente quiere decir un revestimiento con propiedades hidrofilas resultante de compuestos hidrofilos permanente unidos a otro revestimiento o soporte y que tiene propiedades anti-vaho.
La solicitud EP 1324078 describe una lente revestida con un revestimiento resistente a la abrasion y un revestimiento antirreflectante multicapa que comprende capas con indices de refraccion alto y bajo alternativas entre sf, entre las que la capa exterior es una capa de mdice de refraccion bajo (1,42 - 1,48) de desde 5 a 100 nm de grosor que forma un revestimiento anti-vaho consistente en una capa hfbrida con un angulo de contacto estatico con agua de menor de 10°, obtenido a traves de evaporacion simultanea bajo vacfo de un compuesto organico y sflice o de sflice y alumina.
Dicho compuesto organico comprende un grupo hidrofilo y un grupo reactivo, por ejemplo un grupo trialcoxisililo, y tiene preferiblemente un peso molecular que oscila desde 150 a 1500 g/mol. Algunos compuestos preferidos poseen una estructura central de polieter, especialmente un polioxietileno y un grupo reactivo en cada extremo de la molecula. Compuestos preferidos incluyen eter de polietilen glicol glicidilo, monoacrilato de polietilen glicol y N-(3- trimetoxisililpropil)gluconamida.
El revestimiento anti-vaho por ello viene como una capa a base de sflice (o una capa a base de sflice + alumina) que incorpora un compuesto organico hidrofilo. Sin embargo, su caracter anti-vaho cambia a lo largo del tiempo, y puede observarse un deterioro progresivo de las propiedades anti-vaho.
Las patentes norteamericanas US 6.251.523 y US 6.379.776 describen un vidrio antirreflectante, anti-vaho para vehmulos o lentes, que comprende un sustrato de vidrio provisto con un revestimiento antirreflectante basado en un grosor de sflice de 110-250 nm con una rugosidad superficial Ra de aproximadamente 5-10 nm, provisto a su vez con un revestimiento anti-vaho permanente de 8 nm de grueso obtenido a traves de un deposito de lfquido o vapor el compuesto CHaO-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3 o un hidrolizado del mismo. En la etapa inicial, el revestimiento anti-vaho tiene un angulo de contacto estatico con agua de 3°.
Otra solucion para combinar propiedades antirreflectantes y anti-vaho consiste en utilizar una delgada capa porosa de mdice de refraccion bajo, parcialmente hecha de surfactantes, que permiten que la capa adquiera propiedades contra el empanamiento. Esta capa es depositada generalmente sobre una superficie hidrofila.
Asf, la patente Norteamericana US 5.997.621 describe un revestimiento poroso antirreflectante y anti-vaho basado en oxidos metalicos (perlas de sflice) y surfactantes anionicos relativamente solubles en agua, que tienen generalmente una cabeza hidrofila ionica del acido carboxflico, tipo sulfonato o fosfato y una cadena fluorada. Con el fin de ser inmovilizados sobre un sustrato, los surfactantes son preferiblemente capaces de unirse de manera covalente a los oxidos metalicos. La solicitud WO 97/43668 describe una construccion similar.
La solicitud EP 0871046 describe un sistema antirreflectante y anti-vaho que comprende una capa porosa a base de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
oxido inorganico depositada sobre una capa que absorbe agua de pocos micrones de grosor, obtenida a traves de policondensacion de un hidrolizado de alcoxido inorganico en presencia de un compuesto de acido poliacrflico. La capa porosa, que actua como la barrera antirreflectante, permite que el agua acceda a la capa absorbente.
Las propiedades contra el empanamiento pueden tambien ser obtenidas aplicando soluciones temporales comercialmente disponibles como pulverizadores o toallitas, sobre lentes de gafas que comprenden como capa exterior un revestimiento antimanchas (hidrofobo y oleofobo), considerado a menudo como esencial cuando las lentes oftalmicas son dotadas con un revestimiento antirreflectante. Hacen posible obtener la propiedad anti-vaho en un corto perfodo de tiempo. La facilidad del aspecto de eliminacion de manchas que se le da al revestimiento antimanchas es preservada, pero despues de un par de operaciones de secado con un pano, la propiedad anti-vaho es alterada de manera significativa. De hecho, las soluciones temporales comprenden materiales que son de naturaleza hidrofila con interacciones debiles con la superficie hidrofoba de revestimiento antimanchas, de modo que despues de unas pocas operaciones de secado con un pano, estos materiales hidrofilos son eliminados.
Una solucion mas interesante consiste en hacer un revestimiento anti-vaho aplicando una solucion hidrofila temporal sobre la superficie del revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho, lo que representa una alternativa para los revestimientos anti-vaho permanentes.
La solicitud EP 1275624 describe una lente revestida con una capa dura, inorganica, hidrofila basada en oxidos metalicos y oxido de silicio. La naturaleza hidrofila y la presencia de partes concavas de tamano nanometrico sobre su superficie permiten impregnar un surfactante y retener el mismo adsorbido a lo largo de un largo perfodo de tiempo, manteniendo asf un efecto anti-vaho durante varios dfas. Sin embargo, tambien puede ser observado un efecto anti-vaho en ausencia de cualquier surfactante.
Las solicitudes JP 2004-317539 y JP 2005-281143 describen una lente revestida con un revestimiento antirreflectante multicapa y/o con un revestimiento resistente a la abrasion y con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho, que tiene un angulo de contacto estatico con el agua de desde 50° a 90°. El revestimiento anti-vaho como tal, que es un revestimiento temporal, es obtenido despues de aplicacion de un surfactante sobre la superficie del revestimiento precursor.
El revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho es obtenido a partir de una composicion que comprende compuestos organicos que comprenden un grupo reactivo capaz de reaccionar con la capa de sflice del revestimiento antirreflectante, tal como CHaO(CH2CH2O)22CONH(CH2)3Si(OCH3)3 y CsF17O(CH2CH2O)2CONH(CH2)3Si(OCH3)3. El revestimiento precursor esta descrito como siendo de 0,5 a 20 nm de grueso.
La solicitud de patente WO 2011/080472 describe una lente de gafas que comprende un sustrato provisto con un revestimiento que comprende grupos de silanol sobre su superficie y, directamente en contacto con este revestimiento, un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho, en el que el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho:
- es obtenido a traves del injerto de al menos un compuesto de organosilano que posee:
- un grupo polioxialquileno que comprende menos de 80 atomos de carbono, y
- al menos un atomo de silicio que lleva al menos un grupo hidrolizable,
- tiene un grosor inferior o igual a 5 nm,
-tiene un angulo de contacto estatico con el agua de mas de 10° y de menos de 50°.
La solucion de surfactante que es depositada preferiblemente para dotar a esta superficie con propiedades anti-vaho temporales es el activador Optifog™ de solucion disponible comercialmente. Surfactantes preferidos tienen una estructura que comprende grupos poli(oxialquileno).
Las propiedades anti-vaho, especialmente la durabilidad del efecto anti-vaho asociada con el revestimiento precursor de la lente descrito en la solicitud de patente WO 2011/080472, son muy satisfactorias. Tfpicamente, el efecto anti-vaho es observado sobre la superficie de la lente durante aproximadamente 7 dfas despues de aplicar la composicion surfactante.
Practicamente, el usuario es informado de que debe "recargar" sus lentes oftalmicas con una cantidad adicional de surfactante cuando las lentes ya no presentan un efecto anti-vaho, es decir, cuando se ha formado de nuevo un empanamiento de la lente en condiciones de generacion de vaho. La conveniencia para el uso de tales revestimientos anti-vaho necesita aun ser mejorada.
De hecho, serfa util dotar al usuario con un medio de saber si tiene que volver a aplicar pronto una nueva pelfcula surfactante sobre su lente oftalmica antes de perder las propiedades anti-vaho. De acuerdo con el invento, esto se ha conseguido mediante un indicador visual que es creado por el uso de un surfactante espedfico en combinacion con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Los revestimientos anti-vaho para artfculos opticos tales como gafas que tienen ademas buenas propiedades mecanicas (resistencia a la abrasion y al rayado) son aun buscados despues.
El presente invento tiene como proposito preparar tales revestimientos anti-vaho temporales, que exhiben una durabilidad satisfactoria de la propiedad anti-vaho a lo largo del tempo y/o bajo esfuerzos mecanicos, al tiempo que preservan una facilidad aceptable de eliminacion de manchas. La capacidad para deslizar un pano o tela sobre la superficie de la lente proporcionada con tal revestimiento anti-vaho (por ejemplo durante el secado con un pano) es tambien un parametro muy importante a ser tenido en cuenta.
Es otro objetivo del presente invento proporcionar un revestimiento anti-vaho que no afecte a la transparencia del artculo optico y que sea inmediatamente operativo, es decir un revestimiento que, cuando un sustrato de lente transparente revestido con tal revestimiento es situado en condiciones que generan vaho sobre dicho sustrato que esta desprovisto de dicho revestimiento, permite alcanzar inmediatamente (es decir en menos de un segundo) una vision > 6/l0 (agudeza visual), y preferiblemente de 10/10, sin formacion de vaho para un observador que mira a traves de una lente revestida de acuerdo con la escala de agudeza visual de Snellen E (escala de ARMAIGNAc (Tridentes) (Snellen E) lectura a 5 m, ref. T6 disponible en FAX INTERNATIONAL), situada a 5 m de distancia.
Es otro objetivo del presente invento proporcionar un artfculo optico que tiene tanto propiedades antirreflectantes como anti-vaho.
Los presentes inventores han descubierto que estos objetivos pueden ser alcanzados mediante una familia particular de surfactantes, que modifica el color residual de los revestimientos antirreflectantes aplicados sobre sustratos transparentes, siempre que dicho revestimiento antirreflejo sea ademas revestido con un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho que comprende compuestos que contienen el grupo polioxialquileno, y que era posible beneficiarse de esta propiedad para proporcionar un control visual del nivel de surfactante para lentes antirreflejo revestidas con un revestimiento anti-vaho temporal. En otras palabras, el revestimiento antirreflejo presenta uniformemente el color residual modificado en tanto en cuanto una cantidad suficiente del surfactante del invento este aun presente en la superficie del revestimiento precursor anti-vaho que comprende compuestos que contienen el grupo polioxialquileno.
Es bien conocido que casi todos los revestimientos antirreflejo exhiben algun color residual visto en los reflejos, incluso los revestimientos antirreflejo multicapa mas eficientes. El color residual de un revestimiento antirreflejo es un parametro bien controlado, que es reproducible. Las variaciones de color e intensidad algunas veces incluso ayudan a identificar al fabricante del producto revestido.
Los surfactantes que presentan el efecto beneficioso antes descrito pertenecen a una familia de surfactantes conocida, es decir los sorbitanos polialcoxilados.
Un miembro de esta clase (Tween™ 40) ha sido mostrado en la patente Norteamericana n° 2.561.010 para proporcionar propiedades anti-vaho a la superficie interior de envases transparentes de materiales de pelfcula que contienen una sustancia alimenticia. Tales materiales de envoltura transparentes comprenden un surfactante embebido o han sido tratados con soluciones lfquidas que contienen surfactantes, incluyendo Tween™ 40, de modo que sean capaces de dispersar los condensados de agua sobre toda la superficie, haciendo asf que los rayos de luz que pasan a traves de la pelfcula humeda sean todos refractados en el mismo angulo, lo que impide que la lente se empane.
Sin embargo, la combinacion de un revestimiento antirreflejo con una pelfcula de un sorbitano polioxialquilenado tal como Tween™ 40 no ha sido contemplada.
Asf, el presente invento se refiere a un artfculo optico, preferiblemente una lente de gafas, que comprende un sustrato que tiene al menos un superficie principal revestida con un revestimiento antirreflejo y, directamente en contacto con dicho revestimiento antirreflejo, un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho o tenido a traves del injerto sobre dicho revestimiento antirreflejo de al menos un compuesto B que lleva un grupo polioxialquileno, estando revestido dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho con una pelfcula de surfactante de modo que forme un revestimiento anti-vaho. Dicha pelfcula de surfactante contiene al menos surfactante A que tiene un anillo de sorbitano con n de sus grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos de polioxialquileno con terminacion OH, y p de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos R1 de formula: -(RdO)z- (Y)n2-R'
en la que Rd es un grupo alquileno, z es un numero entero > 1, Y es un grupo divalente, n2 es 0 o 1 y R' es un grupo hidrocarbonado saturado que tiene de 12 a 19, preferiblemente de 13 a 19 atomos de carbono, siendo n y p numeros enteros de tal modo que n = 2 o 3 y p = 1 o 2 con n + p = 4.
En la presente solicitud, un revestimiento que esta "sobre" un sustrato/revestimiento o que ha sido depositado "sobre" un sustrato/revestimiento es definido como un revestimiento que (i) esta posicionado por encima del sustrato/revestimiento, (ii) no esta necesariamente en contacto con el sustrato/ revestimiento, es decir uno o mas revestimientos intermedios pueden estar dispuestos entre el sustrato/revestimiento y el revestimiento en cuestion (sin embargo, esta preferiblemente en contacto con dicho sustrato/revestimiento), y (iii) no cubre completamente necesariamente el sustrato/revestimiento.
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Cuando "una capa 1 esta dispuesta bajo una capa 2", quiere decirse que la capa 2 esta mas distante del sustrato que la capa 1.
Como es utilizado aqrn, un "revestimiento anti-vaho" quiere decir un revestimiento que, cuando un sustrato de lente transparente revestido con tal revestimiento es colocado bajo condiciones que generan vaho sobre dicho sustrato que esta desprovisto de dicho revestimiento, permite alcanzar inmediatamente una agudeza visual > 6/10 para un observador que mira a traves de una lente revestida en una escala de agudeza visual situada a una distancia de 5 m. Varios ensayos para evaluar las propiedades anti-vaho de un revestimiento estan descritos en la seccion experimental. Bajo condiciones de generacion de vaho, los revestimientos anti-vaho pueden o bien no presentar vaho en su superficie (idealmente no hay distorsion visual o hay distorsion visual pero la agudeza visual es > 6/10 bajo las condiciones de medicion mencionadas anteriormente), o pueden presentar algun vaho en su superficie pero aun permitir, a pesar de la perturbacion de vision resultante del vaho, una agudeza visual > 6/10 bajo las condiciones de medicion mencionadas anteriormente. Un revestimiento no anti-vaho no permite una agudeza visual > 6/10 en tanto en cuanto es expuesto a condiciones que generan vaho y generalmente presenta un empanamiento de condensacion bajo las condiciones de medicion mencionadas anteriormente.
Como es utilizado aqrn, un "artfculo optico anti-vaho" quiere decir un artfculo optico provisto con un "revestimiento anti- vaho" tal como se ha definido aqrn anteriormente.
Asf, el precursor del revestimiento anti-vaho de acuerdo con el invento, que es un revestimiento hidrofilo, no es considerado como un revestimiento anti-vaho de acuerdo con el presente invento, incluso aunque tenga algunas propiedades anti-vaho. De hecho, este precursor del revestimiento anti-vaho no permite obtener una agudeza visual > 6/10 bajo las condiciones de medicion mencionadas anteriormente.
Como es utilizado aqrn, un revestimiento anti-vaho temporal quiere decir un revestimiento anti-vaho obtenido despues de haber aplicado sobre la superficie del revestimiento precursor de dicho revestimiento anti-vaho una pelfcula de surfactante que contiene al menos un surfactante.
La durabilidad de un revestimiento anti-vaho temporal esta limitada generalmente por las operaciones de limpieza con un pano realizadas sobre su superficie, no estando las moleculas de surfactante fijadas permanentemente a la superficie del revestimiento sino solo adsorbidas durante un penodo de tiempo mas o menos duradero.
El artfculo optico preparado de acuerdo con el invento comprende un sustrato, preferiblemente transparente, que tiene superficies principales frontal y posterior, estando provista al menos una de dichas superficies principales con un revestimiento antirreflejo que comprende preferiblemente grupos silanol sobre su superficie, preferiblemente sobre ambas superficies principales. Como es utilizado aqrn, la cara posterior (generalmente concava) del sustrato quiere decir la cara que, cuando se utiliza el artfculo, es la mas proxima al ojo del usuario. Por el contrario, la cara frontal (generalmente convexa) del sustrato, es la cara que, cuando se utiliza el artfculo, es la mas distante del ojo del usuario.
Aunque el artfculo de acuerdo con el invento puede ser cualquier artfculo optico que pueda encontrar un problema de formacion de vaho, tal como una pantalla, un acristalamiento para la industria del automovil o la industria de la edificacion, o un espejo, es preferiblemente una lente optica, mas preferiblemente una lente oftalmica, para gafas, o una pieza elemental para lentes opticas u oftalmicas.
Esto excluye artfculos tales como lentes intraoculares que estan en contacto con tejidos vivos o lentes de contacto, que no se enfrentan intrmsecamente al problema de la formacion de vaho, en oposicion a las lentes para gafas.
El artfculo optico del invento es preferiblemente transparente. Como es usado aqrn, un artfculo optico "transparente" es un artfculo optico que tiene un factor de transmision de la luz relativo en el espectro visible, Tv, mayor del 90%, preferiblemente mayor del 91%, mas preferiblemente mayor del 92%, incluso mas preferiblemente mayor del 97,5% incluso mayor del 98%. El factor Tv es tal como se ha definido en la norma NF EN 1836 y corresponde al rango de longitudes de onda de 380-780 nm.
De acuerdo con el invento, la superficie exterior del revestimiento antirreflejo comprende preferiblemente grupos silanol. Dicho revestimiento antirreflejo puede ser formado en al menos una de las superficies principales de un sustrato desnudo, es decir un sustrato no revestido, o en al menos una de las superficies principales de un sustrato que ha sido ya revestido con uno o mas revestimientos funcionales.
El sustrato para el artfculo optico de acuerdo con el invento puede ser un vidrio mineral u organico, por ejemplo de un material termoplastico o termoendurecible.
Especialmente, clases preferidas de sustratos incluyen poli(tiouretanos), poliepisulfuros y resinas resultantes de la polimerizacion o (co)polimerizacion de bis alil carbonatos de alquilenglicol. Estos son vendidos, por ejemplo, bajo el nombre registrado CR-39® por la comparua PPG Industries (lentes ORMA®, de ESSILOR).
En algunas aplicaciones, se prefiere que la superficie principal del sustrato sea revestida con uno o mas revestimientos funcionales antes de depositar el revestimiento antirreflejo. Estos revestimientos funcionales utilizados en opticas pueden
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
ser, sin limitacion, una capa primaria resistente al impacto, un revestimiento resistente a la abrasion y/o resistente al rayado, un revestimiento polarizado, un revestimiento fotocromico o un revestimiento tintado, particularmente una capa primaria resistente al impacto revestida con una capa resistente a la abrasion y/o resistente al rayado.
El revestimiento antirreflejo es depositado preferiblemente sobre un revestimiento resistente a la abrasion y/o resistente al rayado. El revestimiento resistente a la abrasion y/o resistente al rayado pueden ser cualquier capa tradicionalmente utilizada como un revestimiento resistente a la abrasion y/o resistente al rayado en el campo de las lentes oftalmicas.
Los revestimientos resistentes a la abrasion y/o resistentes al rayado son preferiblemente revestimientos duros basados en poli(met)acrilatos o silanos que comprenden generalmente una o mas cargas minerales que estan destinadas a mejorar la dureza y/o el mdice de refraccion del revestimiento una vez curado. Como es utilizado aqrn, un (met)acrilato es un acrilato o un metacrilato.
El revestimiento resistente a la abrasion y/o revestimientos duros resistentes al rayado son elaborados preferiblemente a partir de composiciones que comprenden al menos un alcoxisilano y/o un hidrolizado del mismo, obtenido por ejemplo a traves de hidrolisis con una solucion de acido clorfndrico, y opcionalmente catalizadores de condensacion y/o curado y/o surfactantes.
Revestimientos recomendados del presente invento incluyen revestimientos basados en hidrolizados de epoxisilanos tales como los descritos en las patentes EP 0614957, US 4.211.823 y US 5.015.523.
El grosor del revestimiento resistente a la abrasion y/o del revestimiento resistente al rayado generalmente vana de 2 a 10 pm, preferiblemente de 3 a 5 pm.
Antes de depositar el revestimiento resistente a la abrasion y/o el revestimiento resistente al rayado, es posible aplicar sobre el sustrato un revestimiento de imprimacion para mejorar la resistencia al impacto y/o la adhesion de las capas subsiguientes en el producto final.
Este revestimiento puede ser cualquier capa de imprimacion resistente al impacto tradicionalmente utilizada para artmulos de un material polnriero transparente, tal como lentes oftalmicas.
Composiciones primaria preferidas pueden ser elegidas a partir de las descritas en el documento WO 2011/080472, que esta por ello incorporado aqrn como referencia.
Composiciones primaria preferidas son composiciones a base de poliuretanos y composiciones a base de latex, particularmente latex de tipo poliuretano y latex poli(met)acrilicos, y sus combinaciones. Las capas de imprimacion generalmente tienen grosores, despues del curado, que oscilan de 0,2 a 2,5 pm, preferiblemente que oscilan de 0,5 a 1,5 pm.
El revestimiento antirreflejo puede ser cualquier revestimiento antirreflejo tradicionalmente utilizado en el campo de las opticas, particularmente de las opticas oftalmicas. Un revestimiento antirreflectante es definido como un revestimiento, depositado sobre la superficie de un artmulo optico, que mejora las propiedades antirreflectantes del artmulo optico final. Hace posible reducir la reflexion de la luz en la entrecara artmulo-aire a lo largo de una parte relativamente grande del espectro visible.
Como es tambien bien conocido, los revestimientos antirreflejo comprenden tradicionalmente un apilamiento monocapa o multicapa compuesto de materiales dielectricos. Estos son preferiblemente revestimientos multicapa, que comprenden capas con un mdice de refraccion elevado (HI) y capas con un mdice de refraccion bajo (LI).
En la presente solicitud, una capa del revestimiento antirreflectante se dice que es una capa con un mdice de refraccion elevado cuando su mdice de refraccion es mayor de 1,55, preferiblemente mayor o igual a 1,6, mas preferiblemente mayor o igual a 1,8 incluso mas preferiblemente mayor o igual a 2,0. Una capa de un revestimiento antirreflectante se dice que es una capa de mdice de refraccion bajo cuando su mdice de refraccion es inferior o igual a 1,55, preferiblemente inferior o igual a 1,50, mas preferiblemente inferior o igual a 1,45. A menos que se haya especificado de otro modo, los indices de refraccion a los que se hace referencia en el presente invento estan expresados a 25° C en una longitud de onda de 550 nm.
Las capas HI y LI son capas tradicionales bien conocidas en la tecnica, que comprenden generalmente uno o mas oxidos metalicos, pueden ser elegidos, sin limitacion, a partir de los materiales descritos en el documento WO 2011/080472.
Cuando una capa LI que comprende una mezcla de SiO2 y AhO3 es utilizada, comprende preferiblemente de a 1 a 10%, mas preferiblemente de 1 a 8% e incluso mas preferiblemente de 1 a 5% en peso de AhO3 con relacion al peso total de SiO2 + AhO3 en esta capa.
Tfpicamente, las capas HI tiene un grosor ffsico que oscila de 10 a 120 nm, y las capas LI tienen un grosor ffsico que oscila de 10 a 100 nm.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Preferiblemente, el grosor total antirreflectante es menor que 1 micron, mas preferiblemente menor o igual a 800 nm e incluso mas preferiblemente menor o igual a 500 nm. El grosor total antirreflectante es generalmente mayor de 100 nm, preferiblemente mayor de 150 nm.
Aun mas preferiblemente, el revestimiento antirreflectante comprende al menos dos capas con un mdice de refraccion bajo (LI) y al menos dos capas con un mdice de refraccion elevado (HI). Preferiblemente, el numero de capas total en el revestimiento antirreflectante es menor o igual a 8, mas preferiblemente menor o igual a 6.
Las capas HI y LI no necesitan alternarse entre sf en el revestimiento antirreflectante, aunque tambien pueden hacerlo, de acuerdo a una realizacion del invento. Dos capas HI (o mas) pueden ser depositadas una sobre la otra, asf como dos capas LI (o mas) pueden ser depositadas una sobre la otra.
Las distintas capas del revestimiento antirreflectante pueden ser depositadas de acuerdo a cualquiera de los metodos descritos en el documento WO 2011/080472, que esta incorporado aqrn como referencia. Un metodo particularmente recomendado es la evaporacion bajo vado.
El factor de reflexion luminosa del artmulo optico de acuerdo con el invento, denominado Rv, es preferiblemente menor de 2,5% por cara del artmulo. Los medios para alcanzar tales valores de Rv son bien conocidos por el experto en la tecnica.
En la presente solicitud, el "factor de reflexion luminoso" es tal como se ha definido en la norma ISO 13666:1998, y es medido de acuerdo con la norma ISO 8980-4, es decir que es la media ponderada de la reflectividad espectral dentro de todo el rango de longitud de onda del espectro visible desde 380 a 780 nm.
El revestimiento antirreflejo es un revestimiento antirreflectante monocapa o multicapa, cuya capa exterior tiene preferiblemente grupos silanoles en su superficie. Como es utilizado aqrn, la capa exterior de un revestimiento quiere decir la capa de dicho revestimiento que es la mas distante del sustrato.
Como es utilizado aqrn, un revestimiento que comprende grupos silanoles sobre su superficie quiere decir un revestimiento que comprende naturalmente grupos silanoles sobre su superficie o un revestimiento en el que han sido creados grupos silanoles despues de haber sido sometido a un tratamiento de activacion superficial, tal como se ha descrito por ejemplo en el documento WO 2011/080472.
Este revestimiento es por ello un revestimiento a base de siloxanos o sflice, por ejemplo, sin limitacion, una capa a base de sflice, un revestimiento sol-gel, a base de especies de organosilano tal como alcoxisilanos, o un revestimiento a base de coloides de sflice.
Dicha capa exterior que comprenden grupos silanoles sobre su superficie es preferiblemente una capa de mdice de refraccion bajo a base de sflice (que comprende sflice), mas preferiblemente consiste en una capa a base de sflice (SiO2), generalmente obtenida mediante deposito en fase de vapor.
Dicha capa a base de SiO2 puede comprender, ademas de sflice, uno o mas materiales distintos tradicionalmente utilizados para hacer capas delgadas, por ejemplo uno o mas materiales seleccionados a partir de materiales dielectricos descritos en la presente memoria. Esta capa a base de SiO2 esta preferiblemente libre de AhO3.
El revestimiento que comprende grupos silanoles sobre su superficie comprende preferiblemente al menos 70% en peso de SiO2, mas preferiblemente al menos 80% en peso e incluso mas preferiblemente al menos 90% en peso de SiO2. Como ya se ha observado, en una realizacion mas preferida, comprende un 100% en peso de sflice.
La capa exterior del revestimiento antirreflejo que comprende grupos silanoles sobre su superficie puede ser tambien un revestimiento sol-gel a base de silanos tales como alcoxisilanos, por ejemplo tetraetoxisilano u organosilanos tales como Y-glicidoxipropil trimetoxisilano. Tal revestimiento es obtenido mediante deposito en humedo, utilizando una composicion flquida que comprende un hidrolizado de silanos y opcionalmente materiales coloidales con un mdice de refraccion elevado (> 1,55, preferiblemente > 1,60, mas preferiblemente > 1,70) o un mdice de refraccion bajo (< 1,55). Tal revestimiento cuyas capas comprenden una matriz fflbrida organica/inorganica a base de silanos en el que materiales coloidales son dispersados para ajustar el mdice de refraccion de cada capa estan descritos por ejemplo en la patente FR 2858420.
Revestimientos antirreflejo preferidos son los que presentan un color residual.
Antes de formar el precursor del revestimiento anti-vaho sobre el revestimiento antirreflejo, es usual someter la superficie de tal revestimiento a un tratamiento de activacion ffsica o qmmica destinada a reforzar la adherencia del precursor del revestimiento anti-vaho. Los tratamientos pueden ser seleccionados a partir de los descritos con el mismo proposito en el documento WO 2011/080472.
De acuerdo con el invento, el revestimiento antirreflejo esta directamente en contacto con el revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho, que sera descrito mas abajo.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Como es utilizado aqm, un "precursor de un revestimiento anti-vaho" quiere decir un revestimiento que, si se aplica una pelfcula surfactante sobre su superficie, forma un revestimiento anti-vaho dentro del significado del invento. El sistema revestimiento precursor + pelfcula a base de surfactante representa el revestimiento anti-vaho como tal.
El revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho es un revestimiento que tiene un grosor preferiblemente inferior o igual a 5 nm, preferiblemente de 4 nm o menos, mas preferiblemente de 3 nm o menos e incluso mas preferiblemente de 2 nm o menos, que posee preferiblemente un angulo de contacto estatico con el agua mayor de 10° y menor de 50°, que es obtenido a traves de un injerto permanente de al menos un compuesto que lleva un grupo polioxialquileno.
Dicho compuesto que lleva un grupo polioxialquileno tiene generalmente al menos un grupo capaz de establecer un enlace covalente con un grupo funcional presente en la superficie exterior del revestimiento antirreflejo sobre el que debe ser injertado, preferiblemente un grupo silanol. Este grupo reactivo puede ser, sin limitacion, uno de los siguientes grupos: un isocianato, acrilato, metacrilato, halogenoalquilo, acido carboxflico o sulfonico, cloruro de acilo, clorosulfonilo, cloroformiato, ester, un atomo de silicio que lleva al menos un grupo hidrolizable, o un grupo que contiene una funcion epoxi tal como el grupo glicidilo.
El compuesto que lleva un grupo polixoialquileno es preferiblemente un compuesto organosilano que posee un grupo polioxialquileno y al menos un atomo de silicio que lleva al menos un grupo hidrolizable.
En una realizacion del invento, el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho es depositado aplicando una composicion que comprende un hidrolizado del compuesto organosilano que posee un grupo polioxialquileno y al menos un atomo de silicio que lleva al menos un grupo hidrolizable.
Se recomienda evitar cualquier condensacion de los compuestos de organosilano hidrolizados de manera que puedan mantener tanto como sea posible las funciones del silanol libres de reaccionar de modo que faciliten el injerto de estos compuestos sobre la superficie del artfculo optico y limitar la formacion de prepolfmeros de siloxano antes del injerto. Esta es la razon por la que el grosor del compuesto de organosilano depositado es tan delgado.
Se recomienda por ellos aplicar la composicion de una manera relativamente rapida despues de la hidrolisis, tipicamente en menos de 2 horas, preferiblemente en menos de 1 hora, mas preferiblemente en menos de 30 minutos despues de haber realizado la hidrolisis (anadiendo una solucion acuosa acida, tfpicamente a base de HCl).
Mas preferiblemente, la composicion es aplicada en menos de 10 minutos, incluso mas preferiblemente en menos de 5 minutos y preferiblemente en menos de 1 minuto despues de haber realizado la hidrolisis.
Se refiere conducir la hidrolisis sin suministrar calor, es decir tfpicamente a una temperatura de desde 20 a 25° C.
Generalmente, el deposito de capas con un grosor de pocos nanometros requiere utilizar composiciones muy diluidas, con un contenido en materia seca muy bajo, que ralentiza la cinetica de la condensacion.
El compuesto que lleva un grupo polioxialquileno utilizado, preferiblemente un compuesto de organosilano, es capaz, gracias a su grupo reactivo, preferiblemente un grupo reactivo que contiene silicio, de establecer un enlace covalente con grupos tales como grupos silanol que pueden estar presentes sobre la superficie del revestimiento sobre la que es depositado.
En la realizacion preferida, el compuesto de organosilano del invento comprende una cadena de polioxialquileno hecho funcional solamente en un extremo o en ambos extremos de la misma, preferiblemente solo en un extremo, por un grupo que comprende al menos un atomo de silicio que lleva al menos un grupo hidrolizable. Este compuesto de organosilano comprende preferiblemente un atomo de silicio que lleva al menos dos grupos hidrolizables, preferiblemente tres grupos hidrolizables. Preferiblemente, no comprende ningun grupo uretano. Preferiblemente es un compuesto de formula:
R11Y'mSi(X)a.m (I)
en la que los grupos Y', ya sean identicos o diferentes, son grupos monovalentes unidos al atomo de silicio a traves de un atomo de carbono, los grupos X que son identicos o diferentes, son grupos hidrolizables, R11 es un grupo que comprende una funcion polioxialquileno, m es un numero entero igual a 0, 1 o 2. Preferiblemente m = 0.
Los grupos X son preferiblemente seleccionados de grupos alcoxi -O-R3, particularmente grupos C1-C4 alcoxi, grupos aciloxi -O-C(O)R4 en los que R4 es un radical alquilo, preferiblemente un radical alquilo C1-C6, preferiblemente un metilo o etilo, halogenos tales como Cl, Br e I o trimetilsililoxi (CH3)3SiO-, y combinaciones de estos grupos. Preferiblemente, los grupos X son grupos alcoxi, y particularmente grupos metoxi o etoxi, y mas preferiblemente grupos etoxi.
El grupo Y', presente cuando m es distinto de cero, preferiblemente es un grupo hidrocarbonado saturado o insaturado, preferiblemente un C1-C10 y mas preferiblemente un grupo C1-C4, por ejemplo un grupo alquil, tal como un grupo metilo o etilo, un grupo vinilo, y un grupo arilo, por ejemplo un grupo fenilo opcionalmente sustituido, especialmente sustituido por uno o mas grupos alquil C1-C4. Preferiblemente Y' representa un grupo metilo.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
En una realizacion preferida, el compuesto de formula I comprende un grupo trialcoxisiNlo tal como un grupo trietoxisiNlo o trimetoxisilNo.
El grupo polioxialquileno del compuesto de organosilano (grupo R11) comprende preferiblemente menos de 80 atomos de carbono, mas preferiblemente menos de 60 atomos de carbono, e incluso mas preferiblemente menos de 50 atomos de carbono. Mas preferiblemente, el grupo polioxialquileno comprende menos de 40 atomos de carbono y mas preferiblemente menos de 30 atomos de carbono. Los compuestos mas preferidos tienen un grupo polioxialquileno que comprende desde 5 a 20 atomos de carbono. El grupo R11 satisface preferiblemente las mismas condiciones.
El grupo R11 corresponde generalmente a la formula -L-R2 en que L es un grupo divalente unido al atomo de silicio de los compuestos de formula I a traves de un atomo de carbono, y R2 es un grupo que comprende un grupo polioxialquileno unido al grupo L a traves de un atomo de oxfgeno, estando este atomo de oxfgeno incluido en el grupo R2. Ejemplos no limitativos de grupos L incluyen grupos amido, alquileno, cicloalquileno, arileno, carbonilo lineales o ramificados opcionalmente sustituidos, o combinaciones de estos grupos como grupos cicloalquilenalquileno, biscicloalquileno, biscicloalquilenalquileno, arilenalquileno, bisfenileno, bisfenilenalquileno, amido alquileno, entre los cuales por ejemplo el grupo CONH(cH2)3, o grupos -OCH2CH(OH)CH2- y -NHC(O)-. Grupos L preferidos son los grupos alquilo (preferiblemente lineales), que tienen preferiblemente 10 atomos de carbono o menos, mas preferiblemente 5 atomos de carbono o menos, por ejemplo grupos etileno y propileno.
Los grupos R preferidos comprenden un grupo polioxietileno -(CH2CH2O)n-, un grupo polioxipropileno, o combinaciones de estos grupos.
Los organosilanos preferidos de formula I son compuestos de la siguiente formula II:
Y'm(X)3-mSi(CH2)n'-(L')m'-(OR)n-O-(L")m''-Rm (II)
donde R''' es un atomo de hidrogeno, un grupo acilo o alquilo lineal o ramificado, opcionalmente sustituido por uno o mas grupos funcionales, y que puede comprender ademas uno o mas enlaces dobles, R es un grupo alquilo lineal o ramificado, preferiblemente lineal, por ejemplo un grupo de etileno o propileno, L' y L'' son grupos divalentes, X, Y' y m son tales como se ha definido anteriormente, n' es un numero entero que oscila desde 1 a 10, preferiblemente desde 1 a 5, n es un numero entero que oscila desde 2 a 50, preferiblemente desde 5 a 30, mas preferiblemente desde 5 a 15, m' es 0 o 1, preferiblemente 0, m'' es 0 o 1, preferiblemente 0.
Los grupos L' y L'', cuando estan presentes, pueden ser seleccionados a partir de grupos L divalentes previamente descritos y representan preferiblemente el grupo -OCH2CH(OH)CH2- o el grupo -NHC(O)-. En este caso, los grupos - OCH2CH(OH)CH2- o -NHC(O)- estan enlazados a los grupos adyacentes (CH2V (con un grupo L') y R''' (con un grupo L'') a traves de su atomo de oxfgeno (para el grupo -OCH2CH(OH)CH2-(o a traves de su atomo de nitrogeno (para el grupo - NHC(O)-).
En una realizacion, m = 0 y los grupos X hidrolizados representan grupos metoxi o etoxi. n' es preferiblemente 3. En otra realizacion, R''' representa un grupo alquilo que posee menos de 5 atomos de carbono, preferiblemente un grupo metilo. R''' puede tambien representar un grupo acilo alifatico o aromatico, especialmente un grupo acetilo.
Por ultimo, R''' puede representar un grupo trialcoxisililalquileno o un grupo trihalogenosililalquileno tal como un grupo - (CH2)n-Si(R5)3 donde R5 es un grupo hidrolizable tal como los grupos X previamente definidos y n'' es un numero entero tal como el numero entero n' previamente definido. Un ejemplo de tal grupo R''' es el grupo -(CH2)3Si(OC2Hs) 3. En esta realizacion, el compuesto organosilano comprende dos atomos de silicio que llevan al menos un grupo hidrolizable.
En realizaciones preferidas, n es 3, u oscila desde 6 a 9, desde 9 a 12, desde 21 a 24, o desde 25 a 30, preferiblemente desde 6 a 9.
Para ser mencionados como compuestos adecuados de la formula II son por ejemplo compuestos 2- [metoxi(polietilenoxi)propil] trimetoxisilano de formulas CH3O-(CH2CH2O)6-9-(CH2)3Si(OCH3)3 (III) y CH3O-(cH2CH2O)g-12- (cH2)3Si(OCH3)3 (IV) comercializados por Gelest, Inc. o ABCR, el compuesto de formula CH3O(CH2CH2O)3- (CH2)3Si(OCH3)3 (VIII), compuestos de formula CH3O-(CH2CH2O)n--(CH2)3Si(OC2H5)3 donde n = 21-24, 2--
[metoxi(polietilenoxi)propil] triclorosilano, 2--[acetoxi(polietilenoxi)propil] trimetoxisilano, 2-[acetoxi(polietilenoxi)propil] trietoxisilano, 2--[hidroxi(polietilenoxi)propil] trimetoxisilano, 2--[hidroxi(polietilenoxi)propil] trietoxisilano, compuestos de formulas HO-(CH2CH2O)s-12-(CH2)3Si(OCH3)3 y HO-(CH2CH2O)s-12-(CH2)3Si(OC2H5)3, oxido de polipropilen-bis-[3- metildimetoxisilil)propil] , y compuestos con dos cabezas de siloxano tales como las de las formulas (V), (VI) y (VII) descritas en el documento WO 2011/080472.
Compuestos preferidos de formula II son [alcoxi(polialquilenoxi)alquil]trialcoxisilanos o sus analogos trihalogenados (m = m' = m'' = 0, R''' = alcoxi).
Preferiblemente, el compuesto que lleva un grupo polioxialquileno del invento no tiene atomo de fluor. Tfpicamente, la relacion en peso de fluor hacia el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho es menor del 5%, preferiblemente menor del 1% en peso y mas preferiblemente del 0%.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Preferiblemente, el peso molecular del compuesto que lleva un grupo polioxialquileno de acuerdo con el invento oscila de 400 a 4000 g/mol, preferiblemente de 400 a 1500 g/mol, mas preferiblemente de 400 a 1200 g/mol, e incluso mas preferiblemente de 400 a 1000 g/mol.
Desde luego es posible injertar una mezcla de compuestos de formula I o II, por ejemplo una mezcla de compuestos con diferentes longitudes de cadena de RO de polioxialquileno.
En una realizacion del invento, el precursor del revestimiento anti-vaho comprende mas del 80% en peso de un compuesto que lleva un grupo polioxialquileno de acuerdo con el invento, con relacion al peso total del precursor del revestimiento anti-vaho, preferiblemente mas del 90%, mas preferiblemente mas del 95%, y mas preferiblemente mas del 98%. En una realizacion, el precursor del revestimiento anti-vaho consiste en una capa de dicho compuesto que lleva un grupo polioxialquileno, preferiblemente un compuesto de organosilano.
Preferiblemente, el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho del invento comprende menos del 5% en peso de un oxido metalico o metaloide (por ejemplo sflice o alumina) con relacion al peso total del revestimiento, mas preferiblemente esta libre de el. Cuando el compuesto organosilano utilizado para hacer el revestimiento anti-vaho es depositado bajo vado, preferiblemente no se evapora oxido metalico al mismo tiempo, de acuerdo al metodo de evaporacion simultanea de al menos un compuesto organico y al menos un compuesto inorganico descrito en la solicitud EP 1324078.
Preferiblemente, el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho no comprende ningun agente de reticulacion, lo que significa que preferiblemente no esta formado a partir de una composicion que comprende un agente de reticulacion, por ejemplo tetraetoxisilano.
El revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho del invento tiene preferiblemente un angulo de contacto estatico con agua mayor de 10° y menor de 50°, preferiblemente menor o igual a 45°, mas preferiblemente < 40°, incluso mas preferiblemente < 30° y mas preferiblemente < 25°. Este angulo de contacto oscila preferiblemente desde 15° a 40°, mas preferiblemente desde 20° a 30°.
El deposito de al menos un compuesto que lleva un grupo polioxialquileno sobre la superficie del revestimiento antirreflejo puede ser llevado a cabo de acuerdo a procedimientos usuales, preferiblemente por deposito en fase gaseosa o deposito en fase lfquida, mas preferiblemente en la fase gaseosa, por evaporacion bajo vado.
Cuando el injerto es realizado en fase gaseosa, por ejemplo por evaporacion bajo vado, puede ser seguido, si fuera necesario, con una operacion para eliminar el exceso del compuesto depositado que lleva un grupo polioxialquileno de modo que retenga solo el compuesto que lleva un grupo poloxialquileno que es realmente injertado sobre la superficie del revestimiento antirreflejo. Las moleculas no insertadas son asf eliminadas. Tal operacion de eliminacion deberfa ser realizada preferiblemente cuando el grosor del precursor del revestimiento anti-vaho inicialmente depositado es mayor de 5 nm.
Sin embargo, esta operacion de eliminar el compuesto que lleva un grupo poloxialquileno en exceso puede ser omitida en algunos casos, viendo que es posible depositar el compuesto organosilano de modo que forme una capa injertada, es decir una vez que se ha asegurado que el grosor depositado no excede de unos pocos nanometros. Ajustar los parametros de deposito para obtener tales grosores pertenece a la competencia ordinaria de cualquier experto en la tecnica.
Sin embargo, se prefiere formar el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho depositando algun compuesto que lleva un grupo poloxialquileno en exceso sobre la superficie del revestimiento antirreflejo y eliminar despues de ello el exceso de este compuesto depositado pero no injertado. De hecho, los inventores han observado que cuando una capa de compuesto injertado que lleva un grupo poloxialquileno es formada directamente con un grosor menor o igual a 5 nm, lo que no requiere ninguna eliminacion de compuesto que lleva un grupo poloxialquileno en exceso, es algunas veces posible obtener un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho, cuya superficie no tiene una afinidad suficiente hacia una solucion lfquida que comprende al menos un surfactante, lo que conducina a un revestimiento que no tiene las deseadas propiedades anti-vaho.
Sorprendentemente, esto no es observado cuando el compuesto que lleva un grupo poloxialquileno es depositado en exceso, como se ha indicado previamente, y tal exceso es eliminado posteriormente. El grosor ffsico real de la capa de compuesto que lleva un grupo poloxialquileno depositado en exceso es preferiblemente menor o igual a 20 nm.
La eliminacion del compuesto que lleva un grupo poloxialquileno depositado en exceso puede ser realizada por enjuague (proceso en humedo) utilizando por ejemplo una solucion jabonosa a base de agua y/o por un secado con pano o toallita (proceso en seco). Preferiblemente, la operacion de eliminacion comprende una operacion de enjuague seguida con una operacion de secado con un pano.
Preferiblemente, la operacion de enjuague es realizada limpiando el artfculo con algun agua jabonosa (que comprende un surfactante) utilizando una esponja. Despues de ello se realiza una operacion de enjuague con agua desionizada, y opcionalmente, la lente es sometida despues de ello a una operacion de limpieza con un pano tipicamente durante
10
5
10
15
20
25
30
35
40
45
menos de 20 segundos, preferiblemente de 5 a 20 segundos, por medio de un pano o toallita de CEMOI® o Selvith® impregnado con alcohol, tipicamente alcohol isopropflico. Otra operacion de enjuague con agua desionizada puede ser repetida a continuacion, y luego una operacion de secado con un pano de limpieza. Todas estas operaciones pueden ser llevadas a cabo manualmente o ser parcial o completamente automatizadas.
La operacion para eliminar el compuesto que lleva un grupo polixoialquileno en exceso conduce a una capa de este compuesto que tiene general y preferiblemente un grosor de 5 nm o menos. En este caso, el compuesto depositado sobre la superficie del articulo optico forma una capa monomolecular o una capa casi monomolecular.
El compuesto que lleva un grupo polioxialquileno puede ser disuelto de antemano en un disolvente antes de ser evaporado, para controlar mejor la velocidad de evaporacion y la velocidad de deposito. El grosor de la pelicula puede ser controlado de este modo gracias a esta disolucion y ajustando la cantidad de solucion que ha de ser evaporada.
Cuando el injerto es llevado a cabo utilizando un proceso en humedo, por ejemplo por inmersion o revestimiento por centrifugacion, en general no es necesario realizar una operacion para eliminar el compuesto que lleva un grupo polioxialquileno depositado en exceso.
El revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho de acuerdo con el invento tiene una baja rugosidad. Tipicamente, para un compuesto organosilano depositado en fase vapor, el valor medio de rugosidad Ra es menor de 2 nm, tipicamente de aproximadamente 1 nm. Ra es tal como ha sido definido en el documento WO 2011/080472.
Un revestimiento anti-vaho temporal de acuerdo con el invento es obtenido depositando sobre el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho una pelicula de surfactante que contiene al menos un surfactante A que tiene un anillo de sorbitano con n de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos polioxialquileno con terminacion OH, preferiblemente grupos de polioxietileno con terminacion OH, y p de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos R' de formula:
-(RdO)z-(Y)n2-R'
en la que Rd es un grupo alquileno lineal o derivado, z es un numero entero > 1, Y es un grupo divalente, n2 es 0 o 1, (preferiblemente n2 = 1) y R' es un grupo hidrocarbonado saturado que tiene de 12 a 19, preferiblemente de 13 a 19 atomos de carbono, siendo n y p numeros enteros de tal modo que n = 2 o 3 y p =1 o 2, con n + p = 4. Preferiblemente, n = 3 y/o p = 1.
Rd preferiblemente representa un grupo alquileno C2-C6 tal como propileno o etileno, mas preferiblemente etileno.
El numero entero z oscila preferiblemente desde 1 a 40, mas preferiblemente desde 2 a 20, incluso mas preferiblemente desde 2 a 10.
Los grupos polioxialquileno con terminacion OH del compuesto A preferiblemente comprenden desde 1 a 40 grupos oxialquileno, mas preferiblemente desde 2 a 20, incluso mas preferiblemente desde 2 a 10.
El numero total de grupos oxialquileno presentes en la estructura del surfactante A oscila preferiblemente desde 4 a 40, mas preferiblemente desde 8 a 30, incluso mas preferiblemente desde 15 a 25, y es idealmente igual a 20.
R' es un grupo hidrocarbonado saturado que tiene preferiblemente de 14 a 18 atomos de carbono, mas preferiblemente de 15 a 17 atomos de carbono. R' es preferiblemente un grupo alquilo lineal. R' es preferiblemente n-C15H31 o n-C17H35.
Ejemplos no limitativos de grupos Y incluyen grupos amido, alquileno, cicloalquileno, arileno, carbonilo opcionalmente sustituidos, lineales o ramificados, o combinaciones de estos grupos. Y es preferiblemente un grupo carbonilo.
El grupo -(Y)n2-R' es preferiblemente un grupo palmitilo o un grupo estearilo.
La estructura qmmica de sorbitano es recordada a continuacion:
imagen1
El surfactante A es preferiblemente no ionico y es preferiblemente un ester de acido graso de polioxialquilen sorbitano, es decir, un sorbitano polioxialquilenilado esterificado una vez o dos veces con un acido grado (Y = carbonilo y n2 = 1), preferiblemente una vez. Mas preferiblemente, el surfactante A es un ester de acido graso de polioxietilen sorbitano (Y = carbonilo, n2 = 1 y R = CH2CH2), en otras palabras un polisorbato con una longitud de cadena espedfica para el grupo ester.
5
10
15
20
25
30
35
40
Una clase preferida de surfactante A comprende compuestos de formula (IX):
imagen2
en la que Ra, Rb, Rc, y Rd, representan de manera independiente grupos alquileno lineales o ramificados, preferiblemente lineales, preferiblemente grupos alquileno C2-C6 tales como propileno o etileno, mas preferiblemente etileno, w, x, y, y z representan de manera independiente numeros enteros > 1, preferiblemente que oscilan desde 1 a 40, mas preferiblemente desde 2 a 20, incluso mas preferiblemente desde 2 a 10, y R' es tal como se ha definido previamente. Preferiblemente, w+x+y+z oscilan desde 4 a 40, mas preferiblemente desde 8 a 30, incluso mas preferiblemente desde 15 a 25. Idealmente, w+x+y+z = 20.
Aun mas preferiblemente los surfactantes A tienen compuestos polietoxilados de formula (X):
imagen3
en la que w, x, y, z y R' son tales como se ha definido previamente.
Los surfactantes A pueden ser facilmente sintetizados a partir de materias primas relativamente baratas, o estan comercialmente disponibles. En particular, los surfactantes A de formula IX estan disponibles comercialmente con un precio relativamente bajo con los nombres registrados Alkest™, Canarcel™ o Tween™.
Los surfactantes A preferidos son comercializados bajo el nombre registrado de Tween™ 40, tambien conocidos como monopalmitato de polioxietilen (20) sorbitano (compuesto de formula X en la que R' = C15H31 y w+x+y+z = 20) y Tween™ 60 tambien conocido como monoestearato de polioxieteilen (20) sorbitano (compuesto de formula X en la que R' = C17H35 y w+x+y+z = 20). Por el contrario, Tween™ 20 (que no lleva un grupo alquilo R' C12-C19) y Tween™ 80 (que no lleva un grupo hidrocarbonado R' saturado) no son surfactantes A de acuerdo con el invento.
Al menos un surfactante A es aplicado sobre la superficie del revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho de tal manera que se forme una pelicula de surfactante. Dicha pelicula es formada preferiblemente a partir de una composicion que contiene al menos un surfactante A, preferiblemente una solucion liquida surfactante. La formacion de la pelicula no implica formacion de enlaces covalentes entre el surfactante A y la capa subyacente, es decir, con los compuestos que llevan un grupo polioxialquileno presentes en el precursor del revestimiento anti-vaho.
En el resto de la memoria, se describiran con mas detalle realizaciones relativas a una solucion liquida surfactante.
Preferiblemente, la composicion surfactante no comprende surfactantes distintos de los surfactantes A.
La solucion surfactante proporciona al articulo optico, preferiblemente una lente para gafas, con una proteccion temporal anti-vaho creando sobre su superficie una capa uniforme que contribuye a dispersar las gotitas de agua sobre la superficie del articulo optico de modo que no se forme un vaho visible.
La solucion surfactante es aplicada preferiblemente depositando al menos una gota de la solucion sobre la superficie del precursor del revestimiento anti-vaho y a continuacion dispersandola de modo que cubra preferiblemente el revestimiento precursor completo.
La solucion surfactante aplicada es generalmente una solucion acuosa, que comprende preferiblemente de 0,5 a 15%, mas preferiblemente de 2 a 8% en peso de surfactantes A, con relacion al peso de la solucion liquida. La solucion puede tambien comprender alcoholes, tales como el etanol o alcohol isopropflico, en una cantidad generalmente menor del 10% en peso.
La composicion surfactante a base de compuestos A que es sorprendentemente de manera significativa mas eficiente para proporcionar propiedades anti-vaho de larga duracion, puede ser empleada en cantidades reducidas en comparacion a surfactantes de la tecnica anterior, tipicamente en cantidades que oscilan desde 2 a 6% en peso, mas preferiblemente desde 2 a 4% del peso, con relacion al peso de la composicion.
La solucion surfactante reduce el angulo de contacto estatico con el agua de la superficie del articulo optico, especialmente de una lente para gafas.
El revestimiento anti-vaho del invento tiene preferiblemente un angulo de contacto estatico con el agua menor o igual a
12
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
10°, mas preferiblemente menor o igual a 5°.
Un revestimiento anti-vaho inmediatamente operativo es obtenido tan pronto como la composicion surfactante es aplicada sobre el precursor del revestimiento anti-vaho. Asf, no es necesario aplicar muchas veces una solucion surfactante para obtener el efecto anti-vaho, como sucede con productos de la tecnica anterior.
Ademas, el efecto anti-vaho proporcionado por el revestimiento anti-vaho es de larga duracion a lo largo del tiempo. Esta durabilidad es ensayada durante los ciclos de empanado y desempanado, en un procedimiento descrito en la seccion experimental.
El revestimiento anti-vaho es temporal pero facilmente renovable, ya que solo ha de ser realizada una nueva aplicacion de surfactante cuando no hay suficientes moleculas de surfactante adsorbidas sobre la superficie del precursor del revestimiento anti-vaho. El ultimo permanece por ello "activable" en todas circunstancias.
Una de las ventajas principales del invento es que los surfactantes A modifican el color residual de un revestimiento antirreflejo cuando son aplicados en la superficie de una lente que comprende tal revestimiento y, depositado sobre el, un precursor de revestimiento anti-vaho que comprende compuestos que contienen grupo de polioxialquileno.
En el caso de un revestimiento antirreflejo acromatico revestido con el mismo precursor de revestimiento anti-vaho, es decir, un revestimiento antirreflejo que no exhibe un color residual, aplicar una pelfcula de surfactante A provoca la aparicion de un color residual en el revestimiento antirreflejo.
En el contexto del presente invento, son preferidos los revestimientos antirreflejo que tienen un color residual.
El cambio de color o la apariencia de color son facilmente detectables a simple vista.
Este comportamiento unico no es observado con otros surfactantes o lentes desprovistas de precursor de revestimiento anti-vaho que comprende compuestos que contienen grupo poloxialquileno. Por ello, mientras el color residual del antirreflejo visto por el usuario es uniforme y diferente del color residual del revestimiento antirreflejo observado en ausencia de la pelfcula que contiene surfactante A, no hay necesidad de renovar la pelfcula de surfactante en la superficie de la lente. Sin embargo, cuando el color modificado se esta desvaneciendo y/o resulta no uniforme, el usuario es informado de que el artfculo optico ya no estara pronto protegido contra el empanado.
Los siguientes ejemplos ilustran el invento en un modo mas detallado aun no limitativo. A menos que se mencione de otro modo, todos los porcentajes estan expresados en peso.
EJEMPLOS
1. Materiales y articulos opticos utilizados
La sflice es utilizada en forma de granulos proporcionados por la comparua Optron Inc. El compuesto organosilano utilizado en los ejemplos para formar el precursor del revestimiento anti-vaho es 2-[metoxi(polietilenoxi)propil] trimetoxisilano que comprende de 6 a 9 unidades de oxido de etileno, de formula (III) y con un peso molecular de 450600 g/mol (CaS N°: 65994-07-2, Ref: SIM 6492.7, proporcionado por la comparua Gelest, Inc.). Los compuestos de Tween™ han sido comprados en CRODA.
La lente utilizada comprende un sustrato de lente de un material ORMA®, que comprende una imprimacion resistente al impacto a base de poliuretano con un grosor de aproximadamente 1 micron, provista en sf misma con un revestimiento resistente a la abrasion con un grosor de aproximadamente 3 micrones depositando y curando una composicion tal como se ha definido en el ejemplo 3 de la patente EP 0614957, revestido a su vez con un revestimiento antirreflectante de cinco capas ZrO2/SiO2/ZrO2/ITO/SiO2 (denominado revestimiento antirreflectante Y) depositado sobre el revestimiento resistente a la abrasion por evaporacion bajo vado de los materiales en el orden en que son mencionados (grosores respectivos de las capas: 29, 23, 68, 7 y 85 nm). Una capa de ITO es una capa electricamente conductora de oxido de indio dopado con estano (In2O3:Sn).
Estas lentes son tratadas por ambas caras de acuerdo con los metodos descritos a continuacion, siendo tratada la cara concava antes que la cara convexa.
En los ejemplos, el revestimiento antirreflejo no es sometido a ningun tratamiento de activacion antes de depositar el precursor del revestimiento anti-vaho.
2. Deposito de vapor del revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho
En los ejemplos, el deposito es llevado a cabo sobre el revestimiento antirreflectante Y de una lente por evaporacion bajo vado utilizando una fuente de calentamiento a base de efecto Joule.
El compuesto de siloxano de formula III es vertido en una capsula de cobre (en ausencia de cualquier material poroso) y esta capsula es depositada sobre un soporte de calentamiento de tantalo conductor. El dispositivo evaporador es un
5
10
15
20
25
30
35
40
45
aparato SATIS 1200 DLF o BALZERS BAK. La presion de evaporacion del compuesto de SILOXANO de formula iii vana generalmente desde 5 .10"6 a 8.10"6 mbar para SATIS 1200 DLF. Una vez que se ha completado la evaporacion, la superficie de cada lente es enjuagada con agua jabonosa, opcionalmente con alcohol isoprcplico, a continuacion con agua desionizada y secada con un pano seco de Cemoi™ de manera que el exceso de compuesto de siloxano de formula III depositado sea eliminado.
El pano o toallita de Cemoi™ es un pano proporcionado por el suministrador Facol bajo la referencia Microfibre M8405 30x40.
3. Aplicacion de una solucion liquida que contiene surfactante (solucion anti-vaho temporal)
3.1 Preparacion de soluciones de surfactante Se utilizaron dos surfactantes diferentes:
Tween™ 40, tambien conocido como monopalmitato de polioxietilen (20) sorbitano, es el surfactante utilizado para preparar las soluciones de surfactante del invento.
Zonyl® FSO 100 (de DuPont) es utilizado como un surfactante comparativo. Zonyl® FSO 100 es una mezcla de compuestos de formula F(CF2)y-(CH2-CH2O)x+-iH en la que y es igual a 6, 8 y 10 con cantidades en peso respectivamente de aproximadamente 65%, 30% y 5%, y x es un numero entero que oscila desde 2 a 13.
Se prepararon soluciones para cada surfactante como sigue: el surfactante fue disuelto en una mezcla de agua desionizada y alcohol isopropflico (IPA), de modo que se obtuviera una solucion acuosa que contiene:
- 2.5% en peso de IPA y 6% en peso de Zonyl® FSO 100, o
- 20% en peso de IPA y 3 o 6% en peso de Tween™ 40.
3.2 Deposito de la solucion de surfactante sobre lentes
Las lentes provistas con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho preparado segun 2 fueron tratadas por medio de las soluciones descritas en 3.1.
Cada solucion se aplico como sigue:
1. Agitando la solucion vial antes de su uso.
2. Sujetando la lente entre el dedo pulgar y el dedo mdice y aplicando 2 gotas de la solucion surfactante en el centro de la cara convexa de la lente.
3. Utilizando un pano limpio de Cemoi™ (suministrador Facol Microfibre M8405 30x40), dispersando las gotas con la punta del dedo sobre toda la superficie de la lente sin frotar (maximo 7 segundos).
4. Realizando la misma operacion con la cara concava de la lente.
5. Dejando secar durante 5 a 10 segundos y controlando la lente, como para transmision solamente, bajo la luz ambiente (luz cenital consistente en un tubo de neon), manteniendo la lente a una distancia del ojo de 30 a 50 cm.
6. Utilizando otro pano o toallita limpio de Cemoi™, limpiando el borde de la lente.
7. Eliminando las marcas blancas (si las hay) que son visibles en transmision, siendo sujetado el pano o toallita de Cemoi™ con la punta del dedo mdice, sin frotar fuertemente. La lente debena ser limpiada y desprovista de cualquier marca blanca en toda su superficie.
El metodo hace posible obtener una lente oftalmica perfectamente transparente.
4. Ensayo de vapor en caliente y evaluacion del color residual del revestimiento antirreflejo
Antes del ensayo, las lentes con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho segun 2 fueron colocadas durante 24 horas en un ambiente con la temperatura regulada (20-25° C) y bajo una humedad del 40 al 50%.
Despues de ello, las lentes fueron tratadas de acuerdo con 3.2 con una solucion de surfactante como se ha descrito en 3.1, comprendiendo el surfactante 6% en peso de Tween™ 40.
Para el ensayo, las lentes tratadas con surfactante fueron colocadas durante 15 segundos encima de un recipiente calentado que contema agua a 52° C. Inmediatamente despues, se observo una escala de agudeza visual situada a una distancia de 5 m a traves de la lente ensayada. Este ensayo hace posible simular las condiciones ordinarias en activo
cuando un usuario orienta su cara hacia una taza de te/cafe o hacia una cazuela llena de agua hirviendo.
El observador evalua la agudeza visual y la calificacion o nota de color de acuerdo con los siguientes criterios:
Las calificaciones anti-vaho (A, B, C o D) corresponden al nivel de empanado al final de cada ensayo de vapor en caliente:
5 A: Pelmula de agua homogenea (agudeza 10/10)
B. Distorsion visual considerada como aceptable por el usuario
C. Distorsion visual considerada como no aceptable por el usuario (pelmula de agua heterogenea)
D. Neblina blanca totalmente difusora, finas gotas de agua.
Las lentes son consideradas que han pasado satisfactoriamente el ensayo de vapor en caliente si obtienen la calificacion 10 A o B.
El deposito de una pelmula de Tween™ 40 sobre la superficie de lentes preparadas de acuerdo con § 1 y 2 hace que el color residual del revestimiento antirreflejo cambie de verde a azul. La magnitud del dolor residual azulado del revestimiento antirreflejo es evaluada en reflexion a la luz ambiente o bajo una lampara de Waldmann dando las siguientes calificaciones:
15 3: mas del 80% de la superficie de la lente aparece azulada.
2: el 50-80% de la superficie de la lente aparece azulada.
1: desde el 10 a menos del 50% de la superficie de la lente aparece azulada.
0: menos del 10% de la superficie de la lente aparece azulada.
Al final de este primer ensayo de vapor caliente, las lentes fueron secadas tal como se ha descrito en § 5 de la parte 20 experimental del documento WO 2011/080472 (sin ciclos de secado con pano) y a continuacion se sometieron a ciclos de ensayo de vapor caliente/secado adicionales, despues de haber controlado bajo una lampara de Waldmann que estaban totalmente secas.
Se dieron calificaciones anti-vaho y de color a las lentes despues de realizar 1, 9 y 12 ensayos de vapor caliente. Los resultados estan dados en la siguiente tabla (Tabla 1):
Ejemplo
Lente Surfactante Numero de ensayos de vapor caliente
0
1 9 12
1
G1 Tween™ 40 (6%) Calificacion ensayo vapor caliente - A B C
G1
Calificacion de color 3 3 2 1
C1
G1 Zonyl™ FSO 100 6% Calificacion de color 0 0 0 0
C2
G2 Tween™ 40 (6%) Calificacion ensayo vapor caliente - D
Calificacion de color
0 0
C3
G3 Tween™ 40 (6%) Calificacion ensayo vapor caliente - C
Calificacion de color
0 0
C4
G4 Tween™ 40 (6%) Calificacion ensayo vapor caliente - C
Calificacion de color
0 0
25 La lente G1 es una lente preparada de acuerdo con § 1 y 2 anteriores. La lente G2 difiere de la lente G1 porque comprende una capa superior anti-suciedad fluorada de 2 nm de grosor (Optool DSX™) en vez de un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho. La lente G3 es una lente para gafas anti-vaho comercializada por Seiko (Super Sovereign Fogless™), que comprende un sustrato que tiene un mdice de refraccion de 1,6 y un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho. La lente G4 es una lente para gafas anti-vaho comercializada por Tokai (Tokai Foggy 30 Guard™), que comprende un sustrato que tiene un mdice de refraccion de 1,6 y un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho.
Es importante mencionar que la calificacion del ensayo de vapor caliente y la calificacion de color antes de aplicar la solucion surfactante sobre la superficie de la lente G1 son respectivamente C y 0.
Puede verse en la tabla 1 que la disminucion de las propiedades anti-vaho de las lentes revestidas con un revestimiento 35 anti-vaho temporal de acuerdo con el invento (que comprende una pelmula del surfactante Tween™ 40) bajo exposicion repetitiva a condiciones de empanado puede ser correlacionada con la disminucion de la magnitud del color azulado residual del revestimiento antirreflejo. Similares resultados anti-vaho fueron obtenidos con el surfactante Tween™ 60,
5
10
15
20
25
30
35
40
pero no se observo tal efecto con Zonyl® FSO-100 (surfactante comparativo del ejemplo comparativo C1). Por ello, los surfactantes de acuerdo con el invento proporcionan al usuario un medio interesante para controlar visualmente el tiempo, transcurrido el cual, sera necesario "recargar" la superficie de la lente con surfactante adicional.
Ademas, la velocidad de la evaporacion de la pelfcula de agua formada en la superficie de la lente despues de empanamiento fue la misma para los surfactantes Tween™ 40 y Zonyl® FSO-100.
Puede tambien observarse que no han ocurrido cambios de color residual sobre el revestimiento antirreflejo de las lentes G2, G3 y G4. Las lentes G2 estan desprovistas de precursor de revestimiento anti-vaho, mientras que las lentes G3 y G4 comprenden un precursor del revestimiento anti-vaho, pero que falla en comprender compuestos que contienen grupos polioxialquileno. Ademas, las lentes comparativas no exhiben propiedades anti-vaho satisfactorias cuando han sido revestidas con un surfactante A de sorbitano de acuerdo con el invento despues de solamente un ciclo de empanado/desempanado.
Asf, el beneficio del cambio de color residual del revestimiento antirreflejo es solamente observado en lentes que combinan un precursor del revestimiento anti-vaho que comprende compuestos que tienen el grupo polioxialquileno y una pelfcula de surfactante que contiene al menos un surfactante A de acuerdo con el invento.
5. Ensayos en condiciones invernales y tropicales
Estos ensayos fueron realizados utilizando el sistema para determinar el rendimiento anti-vaho de artfculos opticos transparentes que esta completamente descrito en la solicitud de patente francesa n° 11. 53814 presentada el 4 mayo 2011, y representada en la fig. 1 de dicha solicitud de patente, donde esta etiquetada (20).
Una lente pasa el ensayo cuando tiene un coeficiente de nitidez N > 0,5. Una lente ha fallado en este ensayo cuando tiene un coeficiente de nitidez N < 0,6. El coeficiente de nitidez N es definido en la solicitud de patente Francesa n° 11.53814.
a) Condiciones invernales
En este ensayo, las lentes provistas con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho preparadas segun 2 y ademas tratadas como se ha descrito en 3.2 por medio de las soluciones descritas en 3.1 fueron almacenadas durante 60 minutos en "condiciones invernales" (4° C, 40% de humedad) y fueron a continuacion rapidamente sometidas a condiciones normales (20° C, 50% de humedad). Los resultados estan mostrados a continuacion:
Surfactante
Sin secado con pano 10 secados con pano 30 secados con pano
Zonyl™ FSO 100 6% (2 lentes) (comparativo)
2 pasan 2 pasan 1 pasa, 1 falla
Tween™ 40 6% (5 lentes)
4 pasan, 1 falla 4 pasan, 1 falla 3 pasan, 2 fallan
Tabla 2
b) Condiciones tropicales
En este ensayo, las lentes provistas con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho preparadas segun 2 y ademas tratadas por medio de las soluciones descritas en 3.1 fueron almacenadas durante 30 minutos en condiciones normales (20° C, 45% de humedad) y fueron a continuacion rapidamente sometidas a "condiciones tropicales" (30° C, 70% de humedad). Los resultados estan mostrados a continuacion:
Surfactante
Sin secado con pano 10 secados con pano 30 secados con pano 50 secados con pano
Zonyl™ FSO 100 6% (2 lentes)
1 pasa, 1 falla 2 fallan 2 fallan 2 fallan
Tween™ 40 3% (5 lentes)
5 pasan 5 pasan 5 pasan 5 pasan
Tabla 3
Puede concluirse de estas dos series de ensayos que Zonyl™ FSO 100 y Tween™ 40 tienen rendimientos anti-vaho satisfactorios en condiciones invernales. Tween™ 40 (3% en peso) es mas eficiente que Zonyl™ FSO 100 (3% en peso) en condiciones tropicales.
6. Durabilidad del efecto anti-vaho despues de un esfuerzo mecanico (despues de aplicacion de una solucion de surfactante)
Este ensayo permite evaluar la resistencia al secado con un pano de la solucion anti-vaho temporal sobre la superficie de las lentes. Se llevo a cabo sobre 10 lentes. El protocolo de ensayo general esta descrito en § 5 de la parte experimental
5
10
15
20
25
30
del documento WO 2011/080472.
Cada lente fue inicialmente sometida a una serie de 5 secados con pano, luego se realizaron 10, 10, 10, 20, 20 y 20 operaciones adicionales de secado con pano. Brevemente, un ensayo de vapor caliente seguido por una operacion de secado es llevada a cabo entre cada serie de secados con pano.
Aqm, una operacion de secado con pano corresponde a una rotacion marcada moderadamente de un pano o toallita de secado Cemoi™ en ambas caras de la lente (la lente es presionada entre los dedos pulgar e mdice).
Las calificaciones anti-vaho (A, B, C o D) estan detalladas en § 4, Las lentes son consideradas como que han pasado satisfactoriamente el ensayo de durabilidad si han obtenido la calificacion A o B.
Los resultados en la tabla siguiente revelan que la durabilidad del rendimiento anti-vaho de Tween™ 40 (3% en peso) despues de un esfuerzo mecanico es satisfactoria:
Lente n°
Solucion que contiene surfactante Puntuacion anti-vaho despues de X (acumuladas) operaciones de secado con pano con X =
0
5 15 25 35 55 75 95
1,3,5,6,8
Tween™ 40 3% (1,3,5); 6% (6,8) A A A A A A A A
2
Tween™ 40 3% A A B A A B B B
4
Tween™ 40 3% B B B B B B B B
7
Tween™ 40 6% B A A B A A A A
9
Tween™ 40 6% B B B B B A B B
10
Tween™ 40 6% A A A A A B A A
Tabla 4
7. Aspecto cosmetico de las lentes y capacidad de deslizamiento
En estos ensayos, las lentes provistas con un revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho preparadas segun 2 fueron tratadas ademas por medio de las soluciones descritas en 3.1 (6% en peso de Tween™ 40) u otra solucion acuosa de acuerdo con el invento (6% en peso de Tween™ 60 + 20% en peso de IPA) o soluciones acuosas comparativas (6% en peso de Tween™ 20 o Tween™ 80 + 20% en peso de IPA).
Las siguientes calificaciones cosmeticas (A, B, Co D) fueron dadas como una funcion del % de la superficie de la lente desprovista de marcas blancas despues de dispersar la solucion surfactante:
A: 100% de la superficie de la lente esta desprovista de marcas blancas.
B: del 60 a menos del 100% de la superficie de la lente esta desprovista de marcas blancas.
C: del 20 a menos del 60% de la superficie de la lente esta desprovista de marcas blancas.
D: de 0 a menos del 20% de la superficie de la lente esta desprovista de marcas blancas.
La capacidad de deslizamiento de un pano en la superficie de las lentes al dispersar las soluciones de surfactante fue tambien evaluada. Se dieron las siguientes calificaciones de deslizamiento:
3: capacidad de deslizamiento muy buena.
2: capacidad de deslizamiento buena.
1: capacidad de deslizamiento baja, el pano se adhiere a la superficie.
0: capacidad de deslizamiento muy mala, el pano se adhiere mucho a la superficie (esta calificacion es obtenida con agua pura).
Los resultados obtenidos estan mostrados en la tabla 5.
Lente n°
Solucion que contiene surfactante Calificacion cosmetica Calificacion de deslizamiento
1
Tween™ 40 (6%) B 2
2
Tween™ 60 (6%) B
2
C1
Zonyl® FSO-100 (6%) A 3
C2
Tween™ 20 (6%) C 1
C3
Tween™ 80 (6%) D 1
Tabla 5
Las calificaciones cosmeticas obtenidas con surfactantes A de acuerdo con el invento (lentes 1 y 2) son inferiores a las
calificaciones obtenidas con surfactante Zonyl® FSO-100 (6%) (lente C1 comparativa) debido a la presencia de unas pocas marcas blancas en la superficie de la lente despues de aplicacion y dispersion de los surfactantes. Sin embargo, estas marcas son faciles de eliminar como se ha descrito en § 3.2 en el caso de lentes 1 y 2. Desde el punto de vista cosmetico, Tween™ 40 es ligeramente mejor que Tween™ 60. La capacidad de deslizamiento impartida por Tween™ 40 5 y Tween™ 60 es satisfactoria.
Tween™ 20 y Tween™ 80 (lentes comparativas C2 y C3), que no son surfactantes A de acuerdo con el invento, tienen una capacidad de deslizamiento insuficiente y una calificacion cosmetica insuficiente.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. Un articulo optico que comprende un sustrato que tiene al menos una superficie principal revestida con un revestimiento antirreflejo y, directamente en contacto con dicho revestimiento antirreflejo, un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho obtenido a traves del injerto sobre dicho revestimiento antirreflejo de al menos un compuesto B que lleva un grupo polioxialquileno, estando revestido dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho con una pelicula de surfactante de modo que forme un revestimiento anti-vaho, caracterizado por que dicha pelicula de surfactante contiene al menos un surfactante A que tiene un anillo de sorbitano con n de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos polioxialquileno con terminaciones OH, y p de sus cuatro grupos hidroxilo hechos funcionales con los mismos o diferentes grupos R' de formula:
    -(RdO)z-(Y)n2-R'
    en la que Rd es un grupo alquileno, z es un numero entero > 1, Y es un grupo divalente, n2 es 0 o 1, y R' es un grupo hidrocarbonado saturado que tiene de 12 a 19, preferiblemente de 13 a 19 atomos de carbono, siendo n y p numeros enteros de tal modo que n = 2 o 3 y p =1 o 2, con n + p = 4.
  2. 2. El articulo optico de la reivindicacion 1, en el que el compuesto B que lleva un grupo polioxialquileno es un organosilano que tiene al menos un atomo de silicio que lleva al menos un grupo hidrolizable.
  3. 3. El articulo optico de la reivindicacion 1 o 2, en el que el revestimiento antirreflejo tiene una superficie exterior que lleva grupos silanol.
  4. 4. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la pelicula de surfactante es formada aplicando sobre el revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho una solucion liquida que contiene al menos un surfactante A.
  5. 5. El articulo optico de la reivindicacion 4, en el que la solucion liquida comprende de 0,5 a 15%, preferiblemente de 2 a 8% en peso de surfactantes A, con relacion al peso de dicha solucion.
  6. 6. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que n2 = 1 e Y es un grupo carbonilo.
  7. 7. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el surfactante A es un ester de acido graso de sorbitano polioxietilenico.
  8. 8. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el surfactante A es un compuesto de formula (IX):
    imagen1
    en la que Ra, Rb, Rc, y Rd, representan de manera independiente grupos alquileno lineales o ramificados, w, x, y, y z representan de manera independiente numeros enteros > 1, y R' es tal como se ha definido en la reivindicacion 1.
  9. 9. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que R' es un grupo hidrocarbonado saturado que comprende de 14 a 18 atomos de carbono, mas preferiblemente de 15 a 17 atomos de carbono.
  10. 10. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el numero total de grupos oxialquileno presentes en la estructura del surfactante A oscila preferiblemente de 4 a 40, mas preferiblemente de 8 a 30, incluso mas preferiblemente es igual a 20.
  11. 11. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento precursor de revestimiento anti-vaho tiene un grosor menor o igual a 5 nm.
  12. 12. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el compuesto B es un compuesto de formula:
    R11Y'mSi(X) 3-m (I)
    en la que los grupos Y', ya sean identicos o diferentes, son grupos organicos monovalentes unidos al silicio a traves de un atomo de carbono, los grupos X que son iguales o diferentes, son grupos hidrolizables, R11 es un grupo que comprende un grupo polioxialquileno, y m es un numero entero igual a 0, 1 o 2.
  13. 13. El articulo optico segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, definido ademas como una lente oftalmica.
  14. 14. Un artfculo optico que comprende un sustrato que tiene al menos un superficie principal revestida con un revestimiento antirreflejo y, directamente en contacto con dicho revestimiento antirreflejo, un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho, en el que dicho revestimiento antirreflejo presenta un color residual cuando no se ha aplicado ninguna pelfcula surfactante sobre dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho y un color residual 5 modificado cuando una pelfcula de surfactante capaz de modificar el color residual presentado por dicho revestimiento antirreflejo es aplicada sobre dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho,
    caracterizado por que dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho es revestido con una pelfcula de surfactante capaz de modificar el color residual presentado por dicho revestimiento antirreflejo de modo que forme un revestimiento anti-vaho.
    10 15. Un metodo para determinar si una lente para gafas exhibe propiedades anti-vaho y, si es necesario, impartir
    propiedades anti-vaho a dicha lente para gafas, que comprende:
    - proporcionar una lente para gafas que comprende un sustrato que tiene al menos una superficie principal revestida con un revestimiento antirreflejo y, directamente en contacto con dicho revestimiento antirreflejo, un revestimiento precursor de un revestimiento anti-vaho, en el que dicho revestimiento antirreflejo presenta un color residual cuando no se ha
    15 aplicado ninguna pelfcula surfactante sobre dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho y un color residual modificado cuando una pelfcula de surfactante capaz de modificar el color residual presentado por dicho revestimiento antirreflejo es aplicada sobre dicho revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho,
    - determinar visualmente que color residual es presentado por dicho revestimiento antirreflejo, y
    - si al menos parte del revestimiento antirreflejo no presenta el color residual modificado, aplicar una cantidad adicional 20 de surfactante capaz de modificar el color residual presentado por dicho revestimiento antirreflejo sobre al menos dicha
    parte del revestimiento precursor del revestimiento anti-vaho de modo que recupere las propiedades anti-vaho de la lente para gafas.
ES11771116.8T 2011-10-14 2011-10-14 Artículo óptico que comprende un revestimiento anti-vaho temporal basado en surfactantes de sorbitano Active ES2564539T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/068032 WO2013053406A1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Optical article comprising a temporary antifog coating based on sorbitan surfactants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2564539T3 true ES2564539T3 (es) 2016-03-23

Family

ID=45092443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11771116.8T Active ES2564539T3 (es) 2011-10-14 2011-10-14 Artículo óptico que comprende un revestimiento anti-vaho temporal basado en surfactantes de sorbitano

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9494713B2 (es)
EP (1) EP2766749B1 (es)
JP (1) JP6087935B2 (es)
CN (1) CN103874938B (es)
BR (1) BR112014008898B1 (es)
CA (1) CA2856186A1 (es)
ES (1) ES2564539T3 (es)
WO (1) WO2013053406A1 (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2850943A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-25 Satisloh AG Antimicrobial composition and tissue containing it
RU2762179C2 (ru) * 2017-10-04 2021-12-16 ЭмСиЭс ИНДАСТРИЗ, ИНК. Антизапотевающее покрытие и процесс его нанесения
EP4053186B1 (en) 2021-03-01 2023-10-25 Essilor International Article having a surface displaying antimicrobial and antifog properties

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1153814A (fr) 1956-01-04 1958-03-21 Ici Ltd Perfectionnements à la fabrication d'aldéhydes et d'alcools
JPS53111336A (en) 1977-03-11 1978-09-28 Toray Ind Inc Coating composition
JPH0642002B2 (ja) 1983-07-29 1994-06-01 セイコーエプソン株式会社 プラスチックレンズ
US5873931A (en) 1992-10-06 1999-02-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coating composition having anti-reflective and anti-fogging properties
FR2702486B1 (fr) 1993-03-08 1995-04-21 Essilor Int Compositions de revêtement antiabrasion à base d'hydrolysats de silanes et de composés de l'aluminium, et articles revêtus correspondants résistants à l'abrasion et aux chocs.
US5846650A (en) 1996-05-10 1998-12-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Anti-reflective, abrasion resistant, anti-fogging coated articles and methods
JP3700358B2 (ja) 1996-12-18 2005-09-28 日本板硝子株式会社 防曇防汚ガラス物品
US6287683B1 (en) 1997-04-09 2001-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Anti-fogging coating and optical part using the same
WO1999029635A1 (fr) 1997-12-09 1999-06-17 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Plaque de verre antireflet, son procede de production et composition de revetement antireflet
JP4524936B2 (ja) * 2001-02-19 2010-08-18 セイコーエプソン株式会社 防曇性能の付与方法および光学物品
JP2002308651A (ja) * 2001-04-04 2002-10-23 Seiko Epson Corp 防曇性能の付与方法及び光学物品
DE60221753T2 (de) 2001-06-29 2007-12-06 Crystal Systems Inc. Beschlagungsresistente transparente Artikel, Stoffe, die eine hydrophile anorganische Schicht hoher Härte bilden und Verfahren zur Herstellung einer beschlagungsarmen Linse
EP1324078A3 (en) 2001-12-28 2004-01-14 Hoya Corporation Hybrid film, antireflection film comprising it, optical product, and method for restoring the defogging property of hybrid film
JP4293593B2 (ja) * 2003-04-11 2009-07-08 東海光学株式会社 防曇性光学体及び光学体への防曇層形成方法
FR2858420B1 (fr) 2003-07-29 2005-11-25 Essilor Int Article d'optique comprenant un empilement anti-reflets multicouches et procede de preparation
JP4378565B2 (ja) 2004-03-26 2009-12-09 株式会社ネオス アルコキシシラン化合物
FR2954832A1 (fr) * 2009-12-31 2011-07-01 Essilor Int Article d'optique comportant un revetement antibuee temporaire ayant une durabilite amelioree

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013053406A1 (en) 2013-04-18
US20140234637A1 (en) 2014-08-21
BR112014008898A2 (pt) 2017-04-18
CN103874938A (zh) 2014-06-18
BR112014008898B1 (pt) 2021-02-09
BR112014008898A8 (pt) 2018-07-31
EP2766749A1 (en) 2014-08-20
CN103874938B (zh) 2017-06-09
US9494713B2 (en) 2016-11-15
EP2766749B1 (en) 2015-12-30
JP6087935B2 (ja) 2017-03-01
CA2856186A1 (en) 2013-04-18
JP2014528599A (ja) 2014-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2842290C (en) Optical article comprising a surfactant-based temporary antifog coating with an improved durability
ES2539711T3 (es) Artículo de óptica que incluye un revestimiento anti-vaho temporal que tiene una durabilidad mejorada
JP6100242B2 (ja) 防曇コーティングの前駆体コーティング、及び、エッジングに適切なものとする一時的な層を含んでなる光学物品
ES2564539T3 (es) Artículo óptico que comprende un revestimiento anti-vaho temporal basado en surfactantes de sorbitano
KR102299913B1 (ko) 방오성을 갖는 김서림 방지 코팅의 전구체 코팅을 포함하는 광학 물품
JP5577865B2 (ja) 防曇性レンズ
EP2734870B1 (en) Optical article comprising a surfactant-based temporary antifog coating with an improved durability
JP2017111413A (ja) 光学要素
NZ619974B2 (en) Optical article comprising a surfactant-based temporary antifog coating with an improved durability