MXPA97004056A - Composicion de recubrimiento que tiene propiedadesantirreflejantes y antiempañantes - Google Patents

Abstract

La presente invención describe una composición de recubrimiento la cual imparte propiedades antirreflejantes y antiempañantes a los sustratos recubiertos conésta. La composición de recubrimiento utiliza unóxido metálico inorgánico en combinación con el silano o un oligómero de siloxano. Las composiciones de recubrimiento son particularmenteútiles en la fabricación de mascarillas quirúrgicas desechables y protectores faciales.

Description

COMPOSICIÓN DE RECUBRIMIENTO QUE TIENE PROPIEDADES ANTIRREPLEJANTES Y ANTIEMPAÑANTES Campo Técnico Esta invención se refiere en general a las composiciones de recubrimiento y a los métodos para la producción de los artículos ópticamente claros con muy baja reflexión y propiedades antiempañantes excepcionales incluso bajo condiciones de alta humedad. Tales propiedades son deseables en artículos tales co o caretas de protección utilizadas para la protección personal, lentes oftálmicos/ cristales arquitectónicos/ ventanas, parabrisas automovilísticos y similares.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existen numerosos casos donde el valor de los artículos ópticamente claros podria ser aumentado si pudiera ser reducida la tendencia de los artículos a provocar deslumbramiento o a ser oscurecidos por la formación de niebla o paño sobre una superficie del articulo. Por ejemplo, los artículos para ojos (gafas protectoras, caretas protectoras faciales/ cascos, etc.), lentes oftálmicos, cristales arquitectónicos, REF: 24778 estructuras de cristales decorativos, ventanas para vehículos de motor y parabrisas, pueden reflejar todos la luz de una manera que provoca un deslumbramiento molesto y perturbador. El uso de tales artículos puede también ser afectado de manera dañina por la formación de una niebla de vapor de humedad sobre una superficie del artículo. El deslumbramiento es el reflejo indeseable de la luz a partir de una superficie sobre la cual la luz es incidente. En general, el deslumbramiento puede ser reducido mediante el incremento de la cantidad de luz transmitida por el artículo, con lo cual se reduce la cantidad de luz que es disponible para la reflexión. Alternativamente, la superficie del artículo puede ser modificada (por ejemplo, hecha áspera, grabada, etc.) para provocar que la luz sea reflejada desde el artículo más aleatoriamente y, por lo tanto, con menos deslumbramiento . Los recubrimientos que incrementan significativamente el por ciento de transmisión de la luz y proporción en artículos que tienen muy baja reflexión ("recubrimientos antirreflectores") son conocidos en la técnica. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 4,816,333 a Lange y colaboradores (también cedida a 3M) describe los requerimientos antirreflectores de las partículas de sílice. La solución de recubrimiento contiene partículas de sílice coloidal y opcionalmente un surfactante ("Tritón® X-100" y "Tergitol TMN-6") para mejorar la humectabilidad de la solución de recubrimiento. La patente norteamericana No. 4,374,158 (Taniguchi y colaboradores) describe un recubrimiento antirreflector que utiliza una técnica de tratamiento en fase gaseosa. El recubrimiento puede contener opcionalmente aditivos como agentes de control superficial, tales como los surfactantes del tipo silicona. Otros diversos tipos de recubrimientos antirreflectores se describen en las patentes norteamericanas Nos. 2,366,516; 3,301,701; 3,833,368; 4,190,321; 4,271,210; 4,273,826; 4,346,131 y 4,409,285; por Cathro y colaboradores en "Recubrimientos de Sílice de Baja Reflexión para Cubiertas Recolectoras Mediante un Proceso de Recubrimiento por Pigmento", Solar Energy, Vol. 32, No. 5, pp. 573-579 (1984); y por J.D. Masso en "Evaluación de la Resistencia al Rayado y Recubrimientos Antirreflectores para Lentes de Plástico", Procedimientos de la 32a Conferencia Técnica Anual de la Sociedad de Recubridores a Vacío, Vol 32, p. 237-240 (1989). Ninguno de estos recubrimientos antirreflectores producen un recubrimiento antiempañante .

En general, la formación de niebla o paño ocurre bajo condiciones de alta humedad y alta temperatura, y en los límites interfaciales donde existe una temperatura alta y diferencia de humedad. Los recubrimientos que al parecer reducen la tendencia a que las superficies "se pongan neblinosas" (por ejemplo, recubrimientos antineblina) son conocidos. Por ejemplo, la patente norteamericana No. 4,235,638 a Bec y colaboradores describe los compuestos de sulfonato-organosilanol que son utilizados para impartir hidrofilicidad y propiedades antineblina a la superficies silíceas tales como vidrio. La patente norteamericana No. 3,212,909 a Leigh, describe el uso de jabón de amonio, tal como carboxilatos de alquil-amonio en mezcla con un agente activo de superficie, el cual es un material graso sulfatado o sulfonatado, para producir una composición antineblina. La patente norteamericana No. 3,075,228 a Elias describe el uso de sales del alquil-ariloxipolialcoxi-alcohol sulfatado, así como los sulfonatos de alquilbenceno/ para producir un artículo antineblina útil en la limpieza/ y que imparte actividades antineblina a diversas superficies. La patente norteamericana No. 3,819,522 a Zmoda, describe el uso de combinaciones surfactantes que comprenden derivados de decino-diol así como mezclas de surfactantes que incluyen sulfatos de alquilo etoxilados en una mezcla surfactante limpiadora de ventanas antineblina. La patente japonesa Kokai No. Hei 6[1994]-41335 describe una composición que previene el empañado y el vapor condensado, que comprende alúmina coloidal, sílice coloidal y un surfactante aniónico. La patente norteamericana No. 4,478,909 (Taniguchi y colaboradores) describe una película de recubrimiento antiempañamiento, curada, la cual comprende alcohol polivinílico, una sílice finamente dividida, y un compuesto de sílice orgánico, la proporción en peso del carbono/silicio es aparentemente importante para las propiedades de antiempañamiento reportadas de la película. Pueden ser utilizados diversos surfactantes, incluyendo surfactantes que contienen flúor, para mejorar la tersura superficial de recubrimiento . Otros recubrimientos antiempañamiento que incorporan surfactantes se describen en las patentes norteamericanas Nos. 2,803,552; 3,022,178 y 3,897,356. "Antiestática Antiempañamiento Facilita los Problemas de Procesamiento", Modern Plastics, Oct. 1988, discute los agentes antiestática, incluyendo los sulfonatos de alquilo, y los agentes antiempañamiento para el uso en películas plásticas. Además, American Cyanamid Industrial Chemical División comercializa "Aerosol® OT Agente Activo de Superficie" (sulfosuccinato de dioctilsodio) , el cual es anunciado como útil para preparar una composición antiempañamiento para la aplicación directa al vidrio. Ninguno de los recubrimientos anteriormente descritos, los cuales reducen la tendencia para que un artículo se empañe, tienen propiedades antirreflectoras . Además, en general, las composiciones antiempañamiento de la técnica anterior confían en altas concentraciones de solución (por ejemplo, mayores de 0.2 por ciento, y típicamente en concentraciones mayor de 5 por ciento en peso) de surfactante y otros aditivos orgánicos para proporcionar un efecto antiempañamiento. Cuando se utilizan a tales altas concentraciones, los surfactantes y otros aditivos orgánicos podrían interferir con y reducir significativamente las propiedades antirreflectoras proporcionadas por los recubrimientos porosos, tales como óxidos metálicos. Las caretas o máscaras faciales y los protectores que se describen como poseedores de propiedades antiempañamiento y antideslumbramiento, son conocidos. Por ejemplo, el "SHIELDMATE" por IREMA U.S.A Ltd. de Chicopee, M.A., se describe en la patente norteamericana No. 4,944,294 (Borek) . La careta oficial para hospital se describe como poseedora de una protección para ojos de plástico, transparente, recubierta con cualquier agente apropiado de silicona antiempañamiento, antideslumbramiento, tal como un polímero de dimetilsiloxano. La solicitud de patente mundial No. 89/10106 (Russell) describe una combinación de mascarilla quirúrgica/protector facial. El protector facial está recubierto con un recubrimiento antiempañamiento, tal como aquel descrito en la patente norteamericana No. 4,467,073. Estos recubrimientos son elaborados mediante la combinación, por ejemplo, de polivinilpirrolidona, un surfactante, y un prepolímero funcional de isocianato curable. Además, Infection Control Products, Inc. comercializa el "Protector Facial Basculante Ajustable AGAFAR9" el cual es anunciado como antideslumbramiento, antiempañamiento' y antirreflector . No obstante, ninguno de estos productos utilizan un recubrimiento poroso y ninguno muestra un incremento en la transmisión de la luz visible a través del artículo recubierto, de más de 2 a 3 por ciento mayor que el artículo no recubierto. Se entiende que un incremento en la transmisión porcentual corresponde a una disminución en la reflexión porcentual, con la condición de que la muestra sea transparente (por ejemplo, que no absorba luz y no sea oscuro) . En consecuencia, existe una necesidad para una composición de recubrimiento que imparta propiedades antiempañamiento a un sustrato recubierto con ésta, al tiempo que incrementa el por ciento de transmisión, y correspondientemente que disminuya el por ciento de reflexión, de la luz incidente a través del sustrato, tal que el sustrato sea verdaderamente "antirreflector" .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona las composiciones de recubrimiento que imparten propiedades de antirreflexión y antiempañamiento a los sustratos recubiertos con ésta. Por "antirreflector" se entiende que el por ciento de transmisión de un sustrato que trasmite la luz, recubierto con la composición de recubrimiento, es incrementado por al menos 3% sobre el sustrato no recubierto. La composición del recubrimiento utiliza un óxido metálico inorgánico en combinación con silanos aniónicos particulares, los cuales están presentes en una concentración que imparte una propiedad durable antiempañamiento al sustrato recubierto, y no destruye las propiedades antirreflectoras proporcionadas por el óxido metálico poroso . La presente invención proporciona una composición de recubrimiento que comprende: a) un óxido metálico inorgánico poroso; b) un silano, o un oligómero de siloxano el cual es formado mediante la hidrólisis parcial o completa y la condensación del silano, en donde el oligómero de silano o siloxano comprende al menos un grupo aniónico hidrofílico seleccionado del grupo que consiste de -OS020", -S020~, -C02~, (-0)2P(0)0_, -P(O) (0")2, -OP(O) (O") 2 -P(0")2; y - OP(0")2; en donde la composición de recubrimiento cuando es recubierta sobre al menos un lado del sustrato que transmite la luz, preferentemente: 1) muestra un diámetro de gota de al menos 4 mm cuando se prueba de acuerdo con la Prueba de Humectación descrita en la presente; y 2) tiene un por ciento de transmisión a 550 nm el cual es al menos 3 por ciento mayor que aquel del sustrato no recubierto. Las composiciones pueden contener opcionalmente un agente de humectación (por ejemplo, un alcohol inferior, surfactante o ambos) y/o un aglutinante polimérico que mejora la adhesión del recubrimiento seco al sustrato. Las composiciones de recubrimiento preferidas aplicadas al menos a un lado del sustrato que transmite la luz, incrementan el por ciento de transmisión del sustrato por al menos 5 por ciento, y preferentemente por 10 por ciento, al tiempo que resisten el empañ-amiento incluso después de la exposición al "vapor", por ejemplo, aire caliente saturado con agua. La propiedad de antiempañamiento es estable al almacenamiento y se deteriora muy lentamente, cuando se expone a condiciones de envejecimiento acelerado/ como se describe más adelante en la presente. Idealmente, en las modalidades preferidas, los artículos recubiertos tienen excelentes propiedades antiempañamiento, al tiempo que también tienen más del 96 por ciento de transmisión de la luz a 550 nm. Las composiciones pueden ser aplicadas a una amplia variedad de sustratos mediante una variedad de métodos de recubrimiento. En consecuencia, la invención proporciona los artículos protectores para ojos, tales como mascarillas quirúrgicas y protectores faciales, así como lentes oftálmicos, ventanas y parabrisas, los cuales tienen propiedades antirreflectoras y antiempañamiento.

La invención también se refiere a un método para la impartición de propiedades antirreflejo y antiempañamiento a un sustrato. El método comprende los pasos de proporcionar un sustrato, preparando una composición de recubrimiento que tenga la formulación descrita anteriormente, aplicando la composición de recubrimiento al sustrato, y secando la composición de recubrimiento .

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Antirreflejo Las propiedades antirreflejantes de los recubrimientos de esta invención, son proporcionadas por una red porosa de óxido metálico inorgánico. Más particularmente, las composiciones de recubrimiento de la invención cuando se recubren sobre un sustrato y se secan, proporcionan una red continua y altamente porosa de las partículas de óxido metálico. Como se utiliza en la presente el término "continuo" se refiere a un recubrimiento que no tiene discontinuidades o espacios vacíos visibles. El término "red" (como se utiliza en la presente) se refiere a una estructura tridimensional porosa, preferentemente formada por una agregación de partículas coloidales ligadas conjuntamente. La red es mantenida conjuntamente a través de enlaces partícula/partícula, partícula/silano y/o agente de acoplamiento o partícula/silano y/o agente de acoplamiento/partícula, proporcionando un recubrimiento que tiene integridad, la cual no se descascarilla mediante la flexión simple y/o el uso del artículo recubierto . El término "poroso" se refiere a la presencia de espacios vacíos entre las partículas de óxido metálico inorgánico creadas cuando las partículas se empaquetan conjuntamente. Para los recubrimientos de capa simple, es conocido que con el fin de maximizar la transmisión de luz en el aire a través de un sustrato ópticamente transparente, y minimizar la reflexión por el sustrato, el índice de refracción del recubrimiento debe de ser igual o tan cercanamente posible a la raíz cuadrada del índice de refracción del sustrato, y el espesor del recubrimiento debe de ser de un cuarto ( ) de la longitud de onda óptica de la luz incidente. Los espacios vacíos en el recubrimiento proporcionan una pluralidad de intersticios sub-longitud de onda entre las partículas de óxido metálico, donde el índice de refracción (IR) cambia abruptamente desde aquel del aire (IR='l) a aquel de las partículas de óxido metálico (por ejemplo, para el sílice IR = 1.44). Mediante el ajuste de la porosidad, puede ser creado un recubrimiento que tiene un índice de refracción calculado (como se muestra en la patente norteamericana No. 4,816,333 (Lange, y colaboradores) ) muy cercano a la raíz cuadrada del índice de refracción del sustrato. Mediante la utilización de recubrimientos que tienen índices de refracción óptimos, a espesores de recubrimiento iguales aproximadamente a un cuarto de la longitud de onda óptica de la luz incidente, el por ciento de transmisión de la luz a través del sustrato se maximiza, y la reflexión se minimiza. Los espacios vacíos en el recubrimiento están sustancialmente presentes a todo lo largo; no obstante, el recubrimiento puede variar en densidad, por ejemplo, el recubrimiento se puede volver gradualmente más poroso moviéndose lejos del sustrato, produciendo un gradiente de densidad. Tal gradiente de densidad aumenta la propiedad antirreflejante del recubrimiento. Preferentemente, la red tiene una porosidad de aproximadamente 25 a 45 por ciento en volumen, más preferentemente de aproximadamente 30 a 40 por ciento en volumen, cuando se seca. La porosidad puede ser calculada a partir del índice de refracción del recubrimiento, de acuerdo a los procedimientos publicados tales como en W. L. Bragg, A. B. Pippard, Acta Crystallographica, volumen 6, página 865 (1953). Cuando el óxido metálico es dióxido de silicio, esta porosidad proporciona un recubrimiento que tiene un índice de refracción de 1.2 a 1.4, preferentemente de 1.25 a 1.36, el cual es aproximadamente igual a la raíz cuadrada de los índices de refracción de los sustratos de poliéster, policarbonato, o metacrilato de polimetilo. . Por ejemplo, un recubrimiento de sílice porosa que tiene un índice de refracción de 1.25 a 1.36, es capaz de proporcionar una superficie altamente antirreflejante cuando se recubre sobre un sustrato de tereftalato de polietileno (IR=1.64) a un espesor 1000-1200 A.

El componente de óxido metálico de la presente invención es preferentemente sílice (esencialmente dióxido de silicio con o sin otros aditivos o impurezas) pero puede ser alternativamente óxido de aluminio, óxido de estaño, óxido de titanio, óxido de antimonio, óxido de circonio, así como mezclas y combinaciones de los mismos. Las partículas de óxido metálico debe de ser menores de aproximadamente 200 nm de diámetro, con el fin de proporcionar propiedades antirreflejantes efectivas. Preferentemente, el diámetro promedio de partícula es menor de 70 nm, más preferentemente menor de 20 nm, y aún más preferentemente entre aproximadamente 4 y 8 nm. Aunque las partículas son preferentemente esféricas, son posibles otras formas, incluyendo formas irregulares fibrosas. La concentración de óxido metálico es preferentemente desde aproximadamente 0.1 hasta 15 por ciento en peso de la solución de recubrimiento, más preferentemente desde aproximadamente 0.5 a 5 por ciento en peso. Por arriba de aproximadamente 15 por ciento en peso, la solución de recubrimiento se vuelve difícil de aplicar en el intervalo de espesor deseado, y por debajo de aproximadamente 0.1 por ciento en peso, se requieren periodos excesivos de tiempo para que el recubrimiento se seque después de la aplicación del sustrato. El término "solución" como se utiliza en la presente, incluye dispersiones o suspensiones de partículas finamente divididas de óxido metálico inorgánico, en un medio líquido.

El óxido metálico es más convenientemente recubierto sobre el sustrato como una dispersión coloidal (denominado en la presente como un "sol") la cual comprende partículas sólidas finamente divididas de óxido metálico inorgánico, en un líquido acuoso o un líquido orgánico. El sol puede ser estabilizado por ácido o por base. Los soles estabilizados con la base hidróxido de sodio que tienen un pH de 9 a 11, son más preferidos e incluyen "NALCO 1115" y "NALCO 1130", comercialmente disponible de NALCO Chemical Company, "Remasol SP30", comercialmente disponible de Remet Corporation y "LUDOX SM", comercialmente disponible de E. I. Du Pont de Nemours and Company, Inc.

Antiempaftamiento Las composiciones de recubrimiento de la presente invención proporcionan propiedades antiempañamiento, además de las antirreflejantes, a los sustratos recubiertos con éstas. Los recubrimientos son considerados antiempañantes si un sustrato recubierto resiste la formación de pequeñas gotitas de agua condensada en densidad suficiente para reducir significativamente la transparencia del sustrato recubierto, tal que éste no puede ser adecuadamente observado de lado a lado, después de la exposición al aliento humano repetido, directamente sobre el artículo y/o después de mantener el artículo por arriba de una corriente de "vapor". Una composición de recubrimiento puede todavía ser considerada como antiempañante aunque se forme una película de agua uniforme o un pequeño número de gotitas grandes de agua sobre el sustrato recubierto, siempre y cuando la transparencia del sustrato recubierto no sea reducida significativamente, tal que no se pueda observar fácilmente al través. En muchos casos, una película de agua que no reduce significativamente la transparencia del sustrato, permanecerá/después de que el sustrato ha sido expuesto a un chorro de "vapor". Las composiciones de la presente invención derivan su propiedad antiempañante por la incorporación de silanos aniónicos particulares o combinaciones de tales silanos. El término silano como se utiliza en la presente, describe los compuestos organofuncionales que contienen silicio, capaces de hidrolizarse a organosilanol con la condensación subsecuentemente a oligómeros de siloxano organofuncionales. La propiedad aniónica de los silanos de la presente invención, es una característica importante. Se ha encontrado que los silonas hidrofílicos no iónicos (tales como "A-1230" disponible de Union Carbide Corporation, Danbury, Conn.) no producen un recubrimiento antiempañante durable. De manera similar, los silanos catiónicos basados en aminas cuat-érnarias no han probado ser útiles a concentraciones que no interrumpen la estabilización estérica de los soles estabilizados por base, por ejemplo, no dan como resultado la precipitación del sol, (un límite superior obvio) . Los compuestos de silano útiles en las soluciones y composiciones de la presente invención, tienen la siguiente estructura general: 3 ¡)/r en donde : Q se selecciona del grupo que consiste de hidroxilo, los grupos alquilo que contienen de 1 a 4 átomos de carbono, y los grupos alcoxi que contienen de 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; J se selecciona de los cationes derivados del grupo que consiste de hidrógeno, metales alcalinos (por ejemplo, sodio, potasio y litio) y cationes orgánicos de bases fuertes que tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 150 y un pKa mayor de aproximadamente 11; X es un grupo de enlace orgánico; Z se selecciona del grupo que consiste de OS020", -S020", -C02", (-0)2P(0)0", -P(O) (0")2, -OP(O) (0")2 -PÍO") Y -OP(0')2; Y se selecciona de los cationes derivados del grupo que consiste de hidrógeno, metales alcalinos, metales alcalinotérreos, cationes orgánicos de bases débiles que tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 200 y un pKa de aproximadamente 8 a 11 (por ejemplo, HN+ (CH2CH2CH2OH) 3 y H2N+ (CH2CH2OH2) , cationes orgánicos de bases fuertes que tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 150 y un pKa mayor de aproximadamente 11, guanidinas sustituidas y no sustituidas, cationes de amonio cuaternario (por ejemplo, N+ (CH3) / N+(CH2CH3) y N+H ); con la condición de que J sea hidrógeno cuando Y se selecciona • de los cationes derivados de hidrógeno, metales alcalinotérreos y bases orgánicas débiles; r es igual a la valencia de Y que es 1 a 3; h es 1 ó 2; i es 1 ó 2; y t es 1 a 3.

Preferentemente Z es salfonato (-S020") o fosfonato (-P(0)(0")2) o carboxilato (-C02~) , más preferentemente sulfonato y fosfonato, y el silano aniónico preferido es un organosilanol, tal como los sulfonato-organosilanoles descritos en la patente norteamericana No. 4,235,638 a Beck. Alternativamente, el silano aniónico puede ser uno de aquellos descritos en -las patentes norteamericanas Nos. 3,816,184; 4,344,860; o 4,370,255. El grupo de enlace orgánico X, se selecciona preferentemente de los grupos alquileno, grupos cicloalquileno, grupos alquileno sustituidos con hidroxilo, los grupos mono-oxa-alquileno sustituidos con hidroxilo, grupos hidrocarburo divalentes que tienen una sustitución mono-oxa en la columna vertebral, grupos hidrocarburos divalentes que tienen sustitución mono-tia en la columna vertebral, grupos hidrocarburo divalentes que tienen sustitución mono-oxa-tia en la columna vertebral, grupos hidrocarburo divalentes que tienen sustitución dioxa-tia en la columna vertebral, grupos arileno, grupos arilalquileno, grupos alquilarileno, y grupos alquilarileno, todos los cuales pueden estar sustituidos por átomos de nitrógeno, oxígeno y/o azufre, y todos los grupos X comprenden desde aproximadamente 1 a 20 átomos de carbono, preferentemente desde aproximadamente 1 a 6 átomos de carbono. Más preferentemente, X se selecciona de los grupos alquileno, los grupos alquileno sustituidos con hidroxilo y los grupos mono-oxa-alquileno sustituidos con hidroxilo. Preferentemente J = Y que se selecciona de hidrógeno, un metal alcalino, o amonio. Más preferentemente J = Y que es sodio o N+H4.

Con el fin de asegurar la hidrofilicidad óptima y maximizar la durabilidad de la propiedad antiempañante, el organosilanol aniónico preferido tiene preferentemente un porcentaje relativamente alto de oxígeno en una base porcentual en peso. Preferentemente, el por ciento en peso de oxígeno es de al menos aproximadamente 30%, más preferentemente de al menos aproximadamente 40%, y todavía más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 45 a 55%. En general, el por ciento en peso de silicio en estos compuestos es no mayor de aproximadamente 15%. Cada uno de estos porcentajes está basado en el peso del compuesto en las formas de ácido libre-agua. Las soluciones acuosas o hidroalcohólicas de los ácidos organosilanol-sulfónicos (por ejemplo, Z es -S03~ e Y es hidrógeno) son en general ácidos teniendo un pH de menos de aproximadamente 5, mientras que las sales órgano-silanolato-sulfonato son básicas y en general tienen un pH mayor de aproximadamente 9.0. Con el fin de prevenir la desestabilización de los soles de óxido metálico estabilizados por base, preferidos, la sal de organo-silanolato-sulfonato es la preferida. Se entiende que los cationes se intercambian fácilmente con otro más, tal que los cationes básicos de los soles de óxido metálico se intercambiarán con aquellos de los silanos hidrofílicos y surfactantes. El organosilanol aniónico puede ser aplicado como parte de la composición de recubrimiento de óxido metálico o puede ser aplicado como un "sobrerrecubrimiento", por ejemplo, puede ser aplicado como una solución de recubrimiento separada aplicada sobre un recubrimiento de óxido metálico previamente depositado. Preferentemente, el organo-silanol aniónico se agrega directamente a la composición de recubrimiento del sol de óxido metálico para simplificar el proceso de recubrimiento, y para minimizar cualquier riesgo de rayado de la capa de óxido metálico. Los organosilanos aniónicos preferidos son más convenientemente aplicados a partir de una solución acuosa o hidroalcohólica, y por lo tanto pueden ser parcial o completamente hidrolizados a la forma de silanol/silanolato, y pueden incluir formas de siloxano oligomérico del organosilanol aniónico. El nivel de organosilanol debe de ser mantenido relativamente bajo con respecto a la concentración del óxido metálico, con el fin de prevenir la reducción en la propiedad antirreflejante . La propiedad antirreflejante puede ser disminuida por uno o ambos de los dos medios. Primeramente, si se agrega demasiado organosilanol, la porosidad (volumen vacío) del recubrimiento se reduce, con lo cual se incrementa el índice de refracción del recubrimiento, más allá de aquel deseado para la transmisión máxima de luz. El segundo lugar, el índice de refracción del silano mismo puede influir sobre el índice de refracción de recubrimiento, si la cantidad de silano se vuelve excesiva. En general, se prefiere el más alto nivel de silano aniónico, el cual no afectará de manera adversa la propiedad antirreflejante o la calidad de recubrimiento. Los silanos aniónicos son preferentemente agregados a la composición de recubrimiento a una concentración de aproximadamente 5 a 50% por ciento en peso del óxido metálico. Más preferentemente, los silanos aniónicos se agregan a la composición de recubrimiento a una concentración de aproximadamente 10 a 30% en peso del óxido metálico, con el fin de conservar las propiedades antirreflejantes del recubrimiento. Opcionalmente, el recubrimiento seco puede ser enjuagado o empapado en agua para eliminar el oligómero de silano o siloxano en exceso, depositado en,! pero unido al, recubrimiento poroso de óxido metálico.

Otros Aditivos Pueden ser utilizados múltiples silanos de la presente invención en combinación, o pueden ser combinados con agentes de acoplamiento. Como se utiliza en la presente el término "agente de acoplamiento" se refiere a los compuestos que tienen al menos dos funcionalidades reactivas. Una funcionalidad reactiva es capaz de enlazarse covalentemente a una superficie de óxido metálico o al silano o silanos aniónicos hidrofílicos (por ejemplo, la reacción con un grupo M-OH donde M = Si, Ti, Zr, Al, Sn, O Sb) . Una segunda funcionalidad reactiva es capaz de reaccionar con un grupo funcional orgánico. Por ejemplo, los silanos aniónicos de la presente invención pueden ser combinados con un agente de acoplamiento el cual es capaz de reaccionar con los grupos funcionales específicos sobre la superficie del artículo a ser recubierto, por lo cual se promueve la adhesión del recubrimiento al sustrato, y se produce un recubrimiento antirreflejante, antiempañante, excepcionalmente adherente. Algunos agentes de acoplamiento pueden ser capaces de enlazar covalentemente ciertos surfactantes (descritos más adelante en la presente) al óxido metálico. En este caso, el agente de acoplamiento tiene una funcionalidad reactiva capaz de enlazarse covalentemente al óxido metálico, y un segundo, capaz de enlazarse covalentemente al surfactante. Por ejemplo, las funcionalidades reactivas tales como los grupos amino, hidroxilo y mercaptano presentes sobre un compuesto o superficie, pueden reaccionar con las funcionalidades complementariamente reactivas, tales como los grupos oxirano, cloro- o bromo-alquilo o isocianato, presenten sobre el otro compuesto o superficie. Puede ser utilizado más de un agente de acoplamiento. Por ejemplo, dos tipos de agentes de acoplamiento que son capaces de unirse covalentemente al otro, pueden ser empleados, donde un agente de acoplamiento sea capaz de enlazarse covalentemente al óxido metálico, y el otro sea capaz de enlazarse covalentemente al surfactante.

Los agentes de acoplamiento apropiados incluyen los agentes de acoplamiento de silano con la siguiente fórmula: en donde: R5 es un grupo formador de puente de hidrocarburo, divalente, sustituido o no sustituido, de aproximadamente 1 a 20 átomos de carbono, que incluye opcionalmente en la columna vertebral 1 a 5 porciones seleccionadas del grupo que consiste de los grupos -O-, -C(O)-, -S-, -S02- y -NR6-, y opcionalmente sustituidos sobre la columna vertebral -OH, -SH- O -NR62, en donde R6 es hidrógeno, acetilo, o un grupo hidrocarburo de 1 a 6 átomos de carbono; X es -OR8, donde R8 es un grupo alquilo, arilo, heteroarilo o aralquilo de 1 a 8 átomos de carbono, preferentemente metilo o etilo; o -N=C(R9)2, en donde R9 es independientemente un grupo alquilo, arilo o aralquilo de 1 a 8 átomos de carbono; R7 es independientemente un grupo alquilo, arilo, aralquilo o alcoxi de 1 a 8 átomos de carbono, opcionalmente sustituido en las posiciones disponibles por los átomos de oxígeno, nitrógeno y/o azufre; f es 0, 1, ó 2; g es 2 ó 3; y Q es un grupo funcional reactivo capaz de reaccionar con las funcionalidades complementarias sobre la superficie del sustrato o del surfactante. Los ejemplos de Q incluyen amino; hidroxilo; mercaptano; oxirano; cloro-, yodo-, y bromo-alquilo; aziridina; anhídrido carboxílico cíclico; acrilato; metacrilato; acrilamida, azida, y los grupos isocianato. Se debe de entender que cuando están presentes en las composiciones de recubrimiento de la invención (particularmente con los soles estabilizados por base) , los agentes de acoplamiento tenderán a hidrolizarse, tal que uno o más de los grupos "X" o "OR2" serán convertidos a un silanol o silanolato. Los silanos preferidos tienen la estructura: (Q)f-R5-Si(OR3)3 en donde Q es preferentemente un grupo epoxi o un grupo amino, primario o secundario y R5 y R8 son como se describen anteriormente. La información adicional sobre los agentes de acoplamiento de silano ambifuncionales, puede ser encontrada en la solicitud de patente europea No. 0,372,756 A2. Alternativamente, el agente de acoplamiento puede ser un compuesto de titanato o zirconato, tal como un "Titanato Tyzor®", comercialmente disponible de Du Pont. La cantidad de agente de acoplamiento incluida en la composición de recubrimiento, debe de ser limitada con el fin de prevenir la destrucción de las propiedades antirreflejantes o antiempañantes del recubrimiento. La cantidad óptima del agente de acoplamiento es fácilmente determinada experimentalmente y es dependiente de la identidad del agente de acoplamiento, del peso molecular y del índice de refracción. El o los agentes de acoplamiento, cuando están presentes, son típicamente agregados a la composición a niveles de 0.1 a 20 por ciento en peso de la concentración de óxido metálico, y más preferentemente a aproximadamente 1 a 10 por ciento en peso del óxido metálico. Los agentes de acoplamiento de tetraalcoxi, tales como el tetraetilortosilicato (TEOS) y las formas oligoméricas tales como polisilicatos de alquilo (por ejemplo poli (dietoxisiloxano) ) , pueden también ser útiles para mejorar el enlace entre las partículas de óxido metálico. Con el fin de recubrir los silanos de la presente invención, uniformemente sobre un sustrato hidrofóbico a partir de un sistema acuoso, es deseable incrementar la energía superficial del sustrato y/o reducir la tensión superficial de la solución de recubrimiento. La energía superficial puede ser incrementada mediante la oxidación de la superficie del sustrato, antes del recubrimiento, usando descarga en corona o métodos de tratamiento por flama. Estos métodos pueden también mejorar la adhesión del recubrimiento al sustrato. Otros métodos capaces de incrementar la energía superficial del artículo incluyen el uso de . aprestadores tales como recubrimientos delgados de cloruro de polivinilideno (PVDC) .

Alternativamente, la tensión superficial de la composición de recubrimiento puede ser disminuida mediante la adición de alcoholes inferiores (de 1 a 8 átomos de carbono) . En algunos casos, no obstante, con el fin de asegurar el recubrimiento uniforme del artículo a partir de una solución acuosa o hidroalcohólica, puede ser de beneficio el agregar un agente humectante, el cual es típicamente un surfactante. El término "surfactante" como se usa en la presente describe las moléculas que comprenden regiones hidrofílicas (polares) e hidrofóbicas (no polares) sobre la misma molécula, las cuales son ajustables a tamaño, suficientemente para ser capaces de reducir la tensión superficial de la solución de recubrimiento. Además, los surfactantes preferidos descritos más adelante en la presente, son capaces por sí mismos de proporcionar un recubrimiento que imparte propiedades antiempañantes a los sustratos o artículos recubiertos con éstos. Los surfactantes preferidos se describen en la solicitud de patente norteamericana copendiente, comúnmente seguida, Caso del Abogado No. 49053USA1D presentada en la misma fecha que esta solicitud. Algunos de estos surfactantes comprenden regiones hidrofílicas múltiples o hidrofóbicas sobre la misma molécula. Un surfactante particularmente útil comprende al menos un grupo aniónico hidrofílico. El grupo aniónico puede ser -OS020", -S020", -C02", (-0)2P(0)0", -0P(0) (0-)2, -P(O) (0')2, -P(0')2, -OP(0')2, (-S02)2N', -S02N(R)", (-S02)2C"H o N+ (R)2 (CH2)XL' , en donde R es hidrógeno, un grupo alquilo el cual no está sustituido o está sustituido con átomos independientemente seleccionados del grupo que consiste de oxígeno, nitrógeno y azufre, o un grupo alquilen-carboxilo, cuyo grupo alquilo o alquileno comprende aproximadamente 1 a 10 átomos de carbono; y X es 1 a 4; y L' se selecciona del grupo que consiste de -OS020", -S020", (-0)2P(0)0", -0P(0) (0")2, -P(0) (0")2, y -CO"2. Cada grupo aniónico está asociado con al menos un catión, tal que la proporción de la carga aniónica total de la molécula surfactante a la carga catiónica total de la molécula surfactante es igual a 1, haciendo neutra la carga neta de la molécula surfactante. El catión o cationes se seleccionan del grupo que consiste de hidrógeno, sodio, potasio, litio, amonio, calcio, magnesio, aluminio, estroncio, y los grupos R" A, en donde R" es R o R' , y en donde R es hidrógeno o un grupo alquilo o cicloalquilo de aproximadamente 1 a 10 átomos de carbono, y R' está covalentemente enlazado a la molécula surfactante, y es un grupo formador de puente de alquilo, .de 1 a 10 átomos de carbono, y A se selecciona de N*R3; un ion guanidinio opcionalmente sustituido con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; o N+B en donde B comprende 3 a 7 átomos seleccionados del grupo que consiste de los átomos de carbono, nitrógeno, azufre y oxígeno, los cuales completan el anillo heterocíclico que contiene nitrógeno; y en donde cualquier grupo R o R' puede estar no sustituido o sustituido con átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre. Por supuesto, los cationes que tienen una carga mayor de uno pueden estar asociados con más de un anión, por ejemplo, —(-S04)2Ca o— S03)2Mg.

El grupo aniónico puede ser el único grupo hidrofílico, o puede estar covalentemente enlazado a otros grupos hidrofílicos tales como éster, tio-éster, éter, amida, urea, uretano, hidroxilo, y los grupos amina, y polímeros que comprenden estos grupos y que tienen pesos moleculares menores de aproximadamente 5,000, y preferentemente menores de aproximadamente 2,000 (por ejemplo, un derivado aniónico de un surfactante polietsxilado) . Los surfactantes aniónicos útiles que tienen un grupo carboxilato como el grupo hidrofílico, comprenden además un sustituyente polar adicional capaz de estabilizar la forma iónica del surfactante. Preferentemente, el sustituyente polar adicional no es más que cuatro átomos retirados del carbono del grupo carboxilato. El sustituyente polar agregado es preferentemente un grupo éter, amida, alcohol, carboxilo, éster, urea o uretano. Los surfactantes aniónicos útiles del tipo descrito anteriormente, comprende al menos un grupo hidrofóbico el cual es una cadena de hidrocarburo que comprende al menos cuatro átomos de carbono, o un grupo perfluorado que comprende al menos tres átomos de carbono. Los surfactante que contienen un grupo perfluorado incluyen preferentemente un grupo radical perfluorado de al menos seis átomos, de más preferentemente de al menos ocho átomos de carbono. Los surfactantes que no incluyen un grupo perfluorado tienen preferentemente una cadena de hidrocarburo de al menos ocho, y más preferentemente, de al menos doce átomos de carbono . Con el fin de ser inmovilizado sobre el sustrato a temperatura ambiente, preferentemente el surfactante también posee al menos una de las características. 1. El surfactante tiene un punto de fusión mayor que la temperatura ambiente, por ejemplo, mayor de aproximadamente 20°C, preferentemente mayor de aproximadamente 30°C, y más preferentemente mayor de 40°C. 2. El surfactante es relativamente insoluble en agua. Preferentemente, el surfactante tiene una solubilidad en agua de menos de aproximadamente 10 por ciento en peso, más preferentemente menor de aproximadamente 1 por ciento en peso, y más preferentemente menor de aproximadamente 0.1 por ciento en peso, a 23°C. Los surfactantes relativamente insolubles son preferidos, ya que es menos probable que estos se rehidraten, se disuelvan, y se reorienten, incluso bajo condiciones de alta humedad. 3. El surfactante es capaz de ser covalentemente enlazado al óxido metálico. El surfactante puede por sí mismo reaccionar con el óxido metálico, o puede ser químicamente unido al óxido metálico a través del uso de un agente de acoplamiento, como se describe con mayor detalle más adelante en la presente .

Química del Surfactante Los surfactantes aniónicos útiles en la práctica de esta invención tienen la siguiente estructura general: [(R)aL"c]d(M+ +bb)^ß en donde: R es un grupo alquilo o cicloalquilo perfluorado de aproximadamente 3 a 18 átomos de carbono; un alcohol polietoxilado sustituidos con perfluoroalquilo o con perfluorocicloalquilo, que comprende aproximadamente 3 a 18 átomos de carbono perfluorados, y aproximadamente 0 a 30 átomos de carbono no fluorados; un grupo alquilo o alquenilo sustituido con perfluoroalquilo de aproximadamente 3 a 18 átomos perfluorados y aproximadamente 0 a 30 átomos de carbono no fluorados, cuyo grupo alquilo o alquenilo comprende opcionalmente los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre, dentro o sustituido sobre la cadena alquilo o alquenilo; un grupo alquilo o alquenilo (cadena lineal o ramificada) de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, cuyo grupo alquilo o alquenilo comprende opcionalmente átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre, dentro o sustituido sobre la cadena de alquilo o de alquenilo; un grupo aralquilo de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, cuyo grupo aralquilo está opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles por los átomos de oxígeno, nitrógeno yo azufre; o un grupo alquilo o aralquilo polietoxilado o polipropoxilado, cuyo grupo alquilo o aralquilo comprende aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono; L es un sulfato (-OS020") , sulfonato (-S020~) , fosfato ((-0)2P(0)0~ o -OP(O) (0")2) , fosfonato (-P(O) (0")2) sulfonimida ((-S02)2N"), sulfonamida (-S02N (R' ) ") , carboxilato (-C02~) , fosfonito (-P(0")2), fosfito (-0P(0")2), o disulfonilmetilo ( (-S02) 2C"H) . Las formas alquílicas amfotéricas de los grupos anteriores son también útiles, incluyendo los grupos que tienen la fórmula -N+ (R' " ) 2 (CH2) XL' , en donde R" ' es hidrógeno o un grupo alquilo o alquileno opcionalmente sustituido con los átomos de nitrógeno, oxígeno o azufre; o un grupo alquilen-carboxilo, cuyo grupo alquilo- o alquilen-carboxilo comprende aproximadamente de 1 a 10 átomos de carbono; x = 1 a 4; y L' es -OS020", -S020", (-0)2P(0)0-, -0P(0)(0")2, -P(0) (0')2, -C0'2, -P(0')2, o -0P(0")2; con la condición de que cuando L es un carboxilato, R comprende además un heteroátomo polar adicional o sustituyente no mayor de cuatro, y preferentemente no mayor de tres, átomos retirados del grupo carboxilato, en donde el sustituyente polar es un grupo éter, amida, alcohol, carboxilo, éster, tioéster, urea, o uretano, o combinaciones de los mismos, incluyendo oligómeros que comprenden estos grupos polares; . M es hidrógeno (H+) , sodio (Na+) , potasio (K+) , litio (Li+) , amonio (NH4+) , calcio (Ca+2) , magnesio (Mg'2), estroncio (Sr+2), aluminio (Al+3) o R"A+, en donde R" es R o R' , en donde R es hidrógeno o un grupo alquilo o cicloalquilo de aproximadamente 1 a 10 átomos de carbono, y R' está covalentemente enlazado a la molécula surfactante, y es un grupo de enlace al alquilo de aproximadamente 1 a 10 átomos de carbono y A+ se selecciona del grupo que consiste de N+R3 (por ejemplo, N*(CH3)4/ HN+ (CH2CH2OH)3, H2N (CH2CH2OH) 2) ; un ion guanidinio opcionalmente sustituido con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; o un catión heterocíclico de la fórmula NTB en donde B comprende 3 a 7 átomos de carbono seleccionados del grupo que consiste de los átomos de carbono, nitrógeno, azufre y oxígeno, los cuales completan el anillo heterocíclico que contiene nitrógeno; y en donde cualquier grupo R o R' puede estar sustituido en posiciones disponibles con átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; a y c son independientemente 1 ó 2; b y d son independientemente 1, 2 ó 3; y e es igual a (c veces d) /b, o 0 en el caso de surfactantes anfotéricos. Cuando R es un sustituyente polietoxilado o polipropoxilado o un copolímero de óxido de etileno y óxido de propileno, en donde estas subunidades poliméricas están preferentemente presentes en cantidades de 1 a 100 moles, preferentemente de aproximadamente 1 a 20 moles por mol de surfactante. Las siguientes clases de surfactantes aniónicos y surfactantes aniónicos, son particularmente útiles individualmente o en combinación en la práctica de la presente invención. 1. Sales aniónicas perfluoroalifáticas Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente en donde; R = CF3CnF2n-, y en donde n es aproximadamente 2 a 17, preferentemente aproximadamente 3 a 11. Los surfactantes preferidos dentro de esta clase incluyen las sales de litio, sodio y potasio de los compuestos aniónicos que contienen el radical perfluoroalifático . Algunas sales de litio particularmente preferidas incluyen las siguientes: O O o C4 F9P ( 0~Li+ ) 2 o II C3F7S-0"Li+ II o o II Cß F?7S-0"Li + II o C?oF21S-0"Li4 (C3F7S02)2HC~Li Las sales de litio útiles son elaboradas siguiendo las técnicas descritas en, por ejemplo, la patente norteamericana No. 2,732,398 (Brice y colaboradores) y la patente norteamericana No. 2,809,990 (Brown) . Los ejemplos de sales de litio comercialmente disponibles de los compuestos que contienen el radical perfluoroalifático aniónico, incluyen "Fluorad® FC-122", "Fluorad® FC-123" y "Surfactantes Fluoroquímicos Fluorad® FC-124", de 3M Company, Saint Paul, Minnesota. Las sales de potasio preferidas incluyen: C2Hf / CnF2n+ 1S-N CnF2 n+?S03 K , II \ O CH2C-0"K+ II o en donde n es aproximadamente 3 a 18, así como las mezclas de estas sales. Las sales de potasio útiles son elaboradas mediante las siguientes técnicas descritas en, por ejemplo, la patente norteamericana No. 2,809,990 (Bro n) . Los ejemplos de sales de potasio comercialmente disponibles incluyen "Fluorad® FC-127", "Fluorad® FC-129" y "Surfactante Fluoroquímico Fluorad® FC-95", de 3M. Una sal de amonio útil es comercialmente disponible como "Surfactante Fluoroquímico Fluorad® FC- 120" de 3M. 2. Sales aniónicas alifáticas sustituidas con radical perfluorado Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: y en donde: n es aproximadamente 2 a 36, preferentemente 6 a 12; R2 es un alquileno o aralquileno de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 2 a 36 átomos de carbono, preferentemente 2 a 22 átomos de carbono, opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles con átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre, c ./o grupo R2 se selecciona tal que R comprende al menos 7 átomos de carbono; y z es aproximadamente 1 a 3, preferentemente de aproximadamente 1 ó 2. Los ejemplos de sales comercialmente disponibles de esta clase incluyen el "Fluorosurfactante Zonyl® FSA" (F(CF2CF2) 3-8CH2CH2SCH2CH2C02"Lí+) y "Fluorosurfactante Zonyl® FSE" (una mezcla de F(CF2CF2)3-8CH2CH2OP(0) (0"NH4+)2 y [F(CF2CF2) 3.3CH2CH20]2P(0) (0"NH4 + ) , de E.I. Du Pont de Nemours and Company. 3. Sulfatos y sulfonatos alifáticos de cadena lineal o ramificada Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R = CnnH"2n+l (R2) y en donde: n es aproximadamente 4 a 36, R2 es alquilo o aralquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 1 a 36 átomos de carbono, preferentemente de 1 a 22 átomos de carbono, opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; m es 0 a 1, y L es sor o S04" Los ejemplos de surfactante comercialmente disponibles de esta clase incluyen el dodecil-sulfato de sodio y sulfonatos tales como "Mackam® CS" O II coco-C-NH-CH2CH2N ( CH2CH2OH) CH2CHCH2S03"Na+ , OH en donde "coco" significa una mezcla de longitudes de cadena alquílicas derivadas de residuos de ácido graso de aceite de coco, "Mackam® CBS-50 Amphoteric" de Mclntyre Group Ltd, y "Hostastat HS-1" (C?0-i8H2?-39SO3" Na+), de Hoechst Celanese Corporation. 4. Sulfatos de derivados polietoxilados de alcoholes alifáticos y ácidos carboxílicos de cadena lineal o ramificada Los surfactante dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R - CnH2n+1(CO)pO(CH2CH20)yCH2CH2-, y en donde: n es aproximadamente 4-36, p es 0 ó 1 y y es aproximadamente 1-100, preferentemente 1 a 20; y en donde L es S04".. Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponibles de esta clase incluyen "Steol CA-460" (C?2H250(CH2CH20)?2S03"Na+) , de Stepan Co .

. Alquilbencen o alquilnaftalen-sulfonatos y sulfatos Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R = ( CnH2 n+ ? ) CßHs-q- o ( CnH2 n+ l ) qC?oH7-q — en donde : n es aproximadamente 4 a 36, preferentemente 8 a 22, q es 1 a 3, preferentemente 1 ó 2, y L es S03" o S04". Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponible de esta clase incluyen "Rhodocal® DS-10" (laurilbencen-sulfonato de sodio) de Rhone-Poulenc Company, "Polystep® A-16" (C12H23-C6H6-SO~3Na+) y "Polystep® A-15" de Stepan Company, y "Poly-Tergent® 2EP" de Olin Corp. 6. Carboxilatos de alcohol alquilico y aralquilico, etoxilados y polietoxilados Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R — ( CnH2n+ l ) qCeHs-q) mO ( CH2CH20 ) yCH2- , y en donde : n es aproximadamente 4 a 36, preferentemente 8 a 22, m es O ó 1, q es 1 ó 2, preferentemente 1, y y es aproximadamente 1-100, preferentemente 1-20,; y en donde L es C02" Los ejemplos de surfactante comercialmente disponible de esta clase incluyen el "Surfactante Carboxilado Sandopan LS-24" (C:2H250(CH2CH20) ?2CH2COO"Na+) , "Surfactante Carboxilado Sandopan L8-HC" y "Surfactante Carboxilado Sandopan LA-8" (C?2H250(CH2CH20) 4CH2COO"Na+) , de Sandoz Chemicals, Corporation. 7. Glicinatos Los surfactantes dentro de esta clase de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R = R2-C(0)N(R3)CH2-y en donde: R2 es un alquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, preferentemente 8 a 22 átomos de carbono, o un aralquilo de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, preferentemente de 12 a 22 átomos de carbono, cuyo grupo alquilo o aralquilo está opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles con átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; y R3 es hidrógeno o un grupo alquilo de aproximadamente 1 a 10 átomos de carbono, el cual puede ser opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles con átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; y en donde L es C02". Los ejemplos de surfactantes preferidos dentro de esta clase son los sarcosinatos de alquilo y glicinatos de alquilo. Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponibles de esta clase incluyen "Hampshire® C-30", ( coco-C (O) (CH3) CH2COO"Na+) de Hampshire® Chemical Company, y "Mackam® Amphoteric" (glicinato de dihidroxietil-cebo) de Mclntyre Group, Ltd. 8. Sulfosuccinatos Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R = R2-OC(0) -CH2CH-C(0)OR2, I y en donde : R2 es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, preferentemente 8 a 22 átomos de carbono, o un aralquilo de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, preferentemente 12 a 22 átomos de carbono, cuyo grupo alquilo o aralquilo puede estar independientemente sustituido en las posiciones disponibles con los átomos de oxígeno, nitrógeno y/o azufre; y L es S03". Un ejemplo de un surfactante preferido de esta clase es el sulfosuccinato de dialquilo. Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponible de esta clase incluyen "Agente Activo de Superficie Aerosol® OT", (CßH17OC(0) -CH(S03"Na+)CH2C(0)0-C8H17) y Agente Activo de Superficie Aerosol® TR" (C13H27-OC(0)-CH(S03"Na+)CH2C(0)0-C?3H27) de Cytec Industries. 9. Derivados de Isetionato Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R = R2-C(0)0CH2CH2- y en donde R2 es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, preferentemente 8 a 22 átomos de carbono, o un grupo aralquilo de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, preferentemente 12 a 22 átomos de carbono, cuyo grupo alquilo o aralquilo está opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; y L es SO"3 Los surfactantes comercialmente disponibles dentro de esta clase incluyen "Igepon® AC-78" (éster de coco-ácido del isetionato de sodio) , de GAF Corporation, New York, New York.

. Derivados de N-aciltaurina Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R - R2-C(0)-N(R3)CH2CH2- y en donde R2 es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, preferentemente 8 a 22 átomos de carbono, o un grupo aralquilo de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, preferentemente de 12 a 22 átomos de carbono, cuyo grupo alquilo o aralquilo está opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; R3 es hidrógeno o un grupo alquilo de aproximadamente 1 a 10 átomos de carbono, el cual puede estar opcional e independientemente sustituido en las posiciones disponibles por los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; y L - S03" Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponible de esta clase incluyen "Igepon® T-77 (N-metil-N-oleiltaurato de sodio) , de GAF Corporation. 11. Carboxilatos de alquilo anfotéricos Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R4 I L es -N*- (CH2 ) xCOO" , en donde R es hidrógeno , o un R4 grupo alquil- o alquilen-carboxilo de aproximadamente 1 a 8 átomos de carbono, opcionalmente sustituido en las posiciones disponibles con los átomos de nitrógeno, oxígeno o azufre, y x es 1 a 4; y en donde R es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, o un grupo aralquilo de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, cuyo grupo alquilo o aralquilo está no sustituido o independientemente sustituido en las posiciones disponibles con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre. Los ejemplos de surfactantes preferidos de esta clase son propionatos anfotéricos y alquilo- y aril-betainas, opcionalmente sustituidos con los átomos de oxígeno, nitrógeno y/o azufre. Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponibles de esta clase incluyen "Tego® Betaina F-50" ( coco-C (O) NH-CH2CH2CH2-N+ (CH3) 2-CH2COO") , de Goldschmidt Chemical Corp., "Mackam® OB-30 A photeric" (C18H34N+ (CH3) 2CH2COO") , "Mackam® HV Amphoteric" (C18H34C(0)NHCH2CH2CH2N+ (CH3) 2CH2COO") de Mclntyre Group, Ltd., "Miranol 2CIB" de Rhone-Pulenc, Company, y "Miratane® AP-C" (csco2-N+H-CH2CH2COO~) de Rhone-Poulenc Company. 12. Mono- o diésteres de fosfato de alquilo Los surfactantes dentro de esta clase son de la fórmula general descrita anteriormente, en donde: R = R20(CH2CH20)vCH2CH2-, y en donde R2 es un grupo alquilo de cadena lineal o ramificada de aproximadamente 4 a 36 átomos de carbono, preferentemente de 8 a 22 átomos de carbono, o un grupo aralquilo- de aproximadamente 7 a 36 átomos de carbono, preferentemente de 12 a 22 átomos de carbono, opcional e independientemente sustituidos en las posiciones disponibles con los átomos de oxígeno, nitrógeno o azufre; v es 0-100, preferentemente 0-20; y L es P04"2 o P04". Los ejemplos de surfactantes comercialmente disponibles de esta clase incluyen "Rhodafac® MC-470" (sal de sodio del éster de fosfato de alcohol dodecílico etoxilado) de Rhone-Poulenc, y "Sipostat 0012" (C12H25OP(0) (0"Na+)2 de "Sipostat 0018" (C18H37OP (O) (0~Na+) 2 de Specialty Industrial Products, Inc., Spartanburg, Carolina del Sur. Los solicitantes han discutido que los surfactantes anteriormente descritos o las mezclas de los surfactantes anteriormente descritos, pueden ser utilizadas en concentraciones que son efectivas para proporcionar la humectación adecuada y asegurar un recubrimiento uniforme, al tiempo que no reduce de manera significativa los efectos antiempañantes o antirreflejantes producidos por el recubrimiento de óxido metálico inorgánico/silano aniónico. La propiedad antirreflejante del recubrimiento puede ser disminuida por el surfactante por medios similares al silano anióníco en exceso, incluyendo la reducción en la porosidad y el incremento en el índice de refracción debido al índice de refracción del surfactante mismo. En general, se utiliza una cantidad de surfactante que asegurará un recubrimiento uniforme, al tiempo que no reduce ya sea las propiedades antiempañantes o antirreflejantes. Los surfactantes de índice de refracción más bajos pueden ser tolerados a concentraciones más altas en una base en peso. Para concentraciones típicas de óxido metálico (por ejemplo, aproximadamente 1 a 5 por ciento en peso) la mayoría de los surfactantes comprenden menos de aproximadamente 0.1 por ciento en peso de la composición de recubrimiento, particularmente entre aproximadamente 0.003 y 0.05 por ciento en peso, con el fin de conservar las propiedades antirreflejantes del recubrimiento. Se debe de notar que con algunos surfactantes se logra un recubrimiento manchado a concentraciones mayores de las que son necesarias para lograr la propiedad antiempañante. No obstante, donde la composición del recubrimiento no incluye uno de los surfactantes anteriormente descritos, o cuando es deseable la uniformidad mejorada del recubrimiento, puede ser benéfico el agregar otro agente de humectación, incluyendo aquellos que no imparten propiedades antiempañantes durables, con el fin de asegurar el recubrimiento uniforme del artículo a partir de una solución acuosa o hidroalcohólica. Los ejemplos de agentes humectantes útiles incluyen alquil-alcoholes polietoxilados (por ejemplo "Brij 30" y "Brij 35", comercialmente disponibles de ICI Americas, Inc., y "Tergitol® TMN-6® Specialty Surfactant" comercialmente disponibles de Union Carbide Chemical and Plastics Company, alquilfenoles polietoxilados (por ejemplo, "Tritón® X-100" de Union Carbide Chemical and Plastics Company, "Iconol NP-70" de BASF Corporation) y copolímero en bloque de polietilenglicol/polipropilenglicol (comercialmente disponible como "Surfactante Copolimérico en Bloque Tetronic® 1502", "Surfactante Copolimérico en Bloque Tetronic® 908" y "Surfactante Copolimérico en Bloque Pluronic® F-38" todos de BASF, Corporation) . Por supuesto, cualquier agente de humectación agregado debe de ser incluido a un nivel que no destruirá las propiedades antirreflejantes o antiempañantes del recubrimiento. En general, el agente humectante se utiliza en cantidades de aproximadamente 0.15 por ciento en peso de la composición del recubrimiento, dependiendo de la cantidad de óxido metálico inorgánico. El enjuague o empapado del artículo recubierto en agua puede ser deseable para eliminar el exceso de surfactante o agente humectante. La composición de recubrimiento puede contener opcionalmente un aglutinante polimérico para mejorar la resistencia al rayado y/o la adhesión de la composición de recubrimiento al sustrato. Los aglutinantes poliméricos útiles son preferentemente solubles en agua o inchables en agua, e incluyen polímeros comprendidos de monómero o monómeros etilénicamente insaturados, tales como alcohol polivinílico, ppli-N-vinilpirrolidona, acetato de polivinilo, poliacrilatos y metacrilatos y poliuretanos; poliésteres; polímeros naturales tales como almidón, gelatina, gomas, celulosas, dextrano, proteínas y similares; y derivados (iónicos y no iónicos) y copolímeros basados en cualquiera de los polímeros anteriormente enlistados.

Además, los polímeros que comprenden las funcionalidades alcoxisilano pueden también ser útiles. La composición de recubrimiento puede contener hasta aproximadamente 5 por ciento en peso del aglutinante polimérico, con base en el peso del óxido metálico inorgánico. Las cantidades útiles de aglutinante polimérico están en general en el intervalo de aproximadamente 0.05 a 5 por ciento en peso, para mejorar la resistencia al rayado y la adhesión de recubrimiento. El exceso indeseable de aglutinante puede ser eliminado mediante enjuague o humectación del artículo recubierto en agua. Es también posible aplicar un recubrimiento aprestador para mejorar la adhesión del recubrimiento al sustrato. Un material aprestador particularmente preferido es el cloruro de polivinilideno (PVDC) .

Artículos Los sustratos a los cuales pueden ser aplicadas las composiciones de recubrimiento de la invención, son preferentemente transparentes o translúcidos a la luz visible. Los sustratos preferidos son elaborados de poliéster (por ejemplo, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno) , policarbonato, alildiglicolcarbonato, poliacrilatos, tales como metacrilato de polimetilo, poliestireno, polisulfona, polietersulfona, acetato-butirato de celulosa, vidrio y similares, incluyendo mezclas y laminados de los mismos. Típicamente el sustrato está en la forma de una película, hoja, panel o tablero de material y es parte de un artículo tal como lentes oftálmicos, vidrios arquitectónicos, estructuras de vidrio decorativas, ventanas y parabrisas para vehículos de motor, y artículos protectores de ojo, tales como mascarillas quirúrgicas y protectores faciales. Los recubrimientos pueden, opcionalmente si se desea, cubrir únicamente una porción del artículo, por ejemplo, únicamente la sección inmediatamente adyacente a los ojos en un protector facial. El sustrato puede ser plano, curvado o conformado. El artículo a ser recubierto puede ser producido mediante soplado, vaciado, extrusión o moldeado por inyección. Los artículos tales como mascarillas quirúrgicas faciales y protectores faciales, que están recubiertos con las composiciones antirreflejantes y antiempañantes de esta invención, son preferentemente almacenados en paquetes para uso simple los cuales reducen la exposición al ambiente y la contaminación, que pueden dar como resultado propiedades antiempañantes disminuidas. Los artículos reutilizables son preferentemente utilizados en combinación con un envase que protege o sella completamente el producto de la exposición al ambiente cuando no está en uso. El material utilizado para formar los envases debe de estar comprendido de un material no contaminado. Se ha encontrado que ciertos materiales pueden dar como resultado eliminación parcial o total de las propiedades antiempañantes. Al tiempo que no se destapa un prometido por cualquier teoría, se cree actualmente que los materiales que contienen plastificantes, catalizadores, y otros materiales de bajo peso molecular que pueden volatilizarse con el envejecimiento, son absorbidos hacia el. recubrimiento y dan como resultado una disminución en la propiedad antiempañante. Por ejemplo, los materiales de envasado tales como espumas de poliuretano, cloruro de polivinilo plastificado y polietileno de baja densidad, han sido encontrados como agentes que reducen significativamente las propiedades antiempañantes de los artículos de la presente invención, especialmente cuando están en contacto directo con el recubrimiento. Los materiales para envasado actualmente preferidos incluyen papel y productos de papel blanqueados, tales como papel bond blanco blanqueado, cartón, y cartón sólido de sulfato blanqueado recubierto con arcilla, y/o películas o laminados hechos de poliéster, polietilenos de alta densidad o poliestireno.

Proceso Las composiciones de la presente invención son preferentemente recubiertas sobre el artículo utilizando técnicas convencionales, tales como las técnicas de recubrimiento por barra, rodillo, cortina, rotograbado, rocío o inmersión. Los métodos preferidos incluyen el recubrimiento por barra y rodillo, o el recubrimiento por cuchilla de aire para ajustar el espesor. Con el fin de asegurar el recubrimiento y la humectación uniformes de la película, es conveniente oxidar la superficie del sustrato antes del recubrimiento utilizando descarga en corona o métodos de tratamiento por flama. Otros métodos capaces de incrementar la energía superficial del artículo incluyen el uso de aprestadores tales como cloruro de polivinilideno (PVDC) . Los recubrimientos de la presente invención son preferentemente aplicados en espesores promedio uniformes que varían por menos de aproximadamente 200Á, y más preferentemente por menos de 100Á, con el fin de evitar las variaciones visibles de color. El espesor de recubrimiento seco, promedio, óptimo, es dependiente de la composición de recubrimiento particular, pero en general el espesor promedio de recubrimiento está entre 500 y 2500Á, preferentemente 750 a 2000Á, y más preferentemente 100 a 1500Á, como se mide utilizando un elipsométro tal como el Gaertner Scientific Corp Modelo No. L115C. Por arriba y por debajo de este intervalo, las propiedades antirreflejantes del recubrimiento pueden ser significativamente disminuidas. Se debe de notar no obstante, que mientras que el espesor promedio del recubrimiento es preferentemente uniforme, el espesor efectivo de recubrimiento puede variar considerablemente de un punto particular sobre el recubrimiento a otro. Tal variación en el espesor, cuando se correlaciona sobre una región visiblemente distinta, puede efectivamente ser de beneficio al contribuir a las propiedades antirreflejantes de banda ancha del recubrimiento . Los recubrimientos de la presente invención son preferentemente recubiertos sobre ambos lados del sustrato. Alternativamente, los recubrimientos de la presente invención pueden ser recubiertos sobre un lado del sustrato. El lado opuesto del sustrato puede ser: a) no recubierto, b) recubierto con un surfactante convencional o composición polimérica antiempañante tal como aquella descrita en las patentes norteamericanas Nos. 2,803,552; 3,075,228; 3,819,522; 4,467,073; o 4,944,294, o c) recubierto con una composición antirreflejante, tal como aquella descrita en la patente norteamericana No. 4,816,333, o el recubrimiento de capas múltiples de J.D. Masso en "Evaluación de la Resistencia al Rayado y Recubrimientos Antirreflejantes para Lentes de Plástico" (supra) . Preferentemente, la superficie de recubrimiento antiempañante debe de estar de frente a la dirección de más alta humedad, por ejemplo, sobre un protector facial el lado que tiene el recubrimiento antiempañante debe de estar de cara al usuario. Una vez recubierto, el artículo es secado típicamente a temperaturas de entre 20 y 150°C en un horno de recirculación. La temperatura puede ser incrementada además para acelerar el proceso de secado, pero se debe de tener cuidado de evitar la degradación del sustrato. Las composiciones de recubrimiento preferidas son preferentemente secadas a entre 50 y 120°C y más preferentemente entre 100 y 110°C. Después de que se aplica la composición del recubrimiento al sustrato y se seca, el recubrimiento comprende preferentemente desde aproximadamente 60 a 95 por ciento en peso (más preferentemente desde aproximadamente 70 a 92 por ciento en peso) de óxido metálico, desde aproximadamente 5 a 35 por ciento en peso (más preferentemente desde aproximadamente 10 a 25 por ciento en peso) de silano y opcionalmente aproximadamente 0 a 5 por ciento en peso (más preferentemente desde aproximadamente 0.5 a 2 por ciento en peso) de surfactante, hasta aproximadamente 25 por ciento en peso (más preferentemente desde aproximadamente 5 a 15 por ciento en peso) de agente de acoplamiento y hasta aproximadamente 5 por ciento en peso (preferentemente hasta aproximadamente 2 por ciento en peso) de agente humectante .

Cuando las composiciones de recubrimiento de la invención son aplicadas a sustratos para mejorar las propiedades antirreflejantes, el deslumbramiento es reducido mediante el incremento de la transmisión de la luz del sustrato recubierto. Preferentemente, el sustrato recubierto muestra un incremento en la transmisión de la luz normal incidente de al menos 3 puntos porcentuales, y hasta tanto como 10 puntos porcentuales o más, cuando se compara a un sustrato no recubierto, a 550 nm (por ejemplo, la longitud de onda a la cual el ojo humano muestra la respuesta fotoóptica máxima) . La transmisión porcentual es dependiente del ángulo de incidencia y de la longitud de onda de la luz, y es determinado utilizando el método de prueba de ASTM D1003-92, intitulado "Claridad Óptica y Transmitancia Luminosa de Plásticos Transparentes". Preferentemente, los sustratos recubiertos muestran un incremento en el por ciento de transmisión mayor' de 3 por ciento, más preferentemente mayor de 5 por ciento, y más preferentemente mayor del 8 por ciento, cuando se comparan con un sustrato no recubierto, utilizando luz a 550 nm. Cuando el uso deseado involucra observación "fuera de eje" (por ejemplo no normal) o reflexiones no deseadas, las ganancias en visibilidad pueden ser mayores especialmente donde las reflexiones se aproximan o exceden en brillo al objeto a la vista.

Las composiciones de recubrimiento de la invención, como se discuten anteriormente en la presente, proporcionan propiedades antiempañantes así como antirreflejantes a las superficies recubiertas con éstas. La propiedad antiempañante es demostrada por la tendencia de los recubrimientos a resistir la formación de gotitas de agua, las cuales tienden a reducir significativamente la transparencia del sustrato recubierto. El vapor de agua proveniente, por ejemplo, de la respiración humana, tiende a condensarse sobre el sustrato recubierto en la forma de una película delgada uniforme de agua, más que como gotitas de agua. Tal película uniforme no reduce de manera significativa la claridad o la transparencia del sustrato. Por ejemplo, utilizando la "Prueba de Humectación" descrita en los ejemplos, cuando es colocada una gota de agua de 3 microlitros sobre la superficie de un sustrato recubierto con la composición de recubrimiento de la invención, la gota se esparce a un diámetro inicial de al menos 6 mm, preferentemente al menos 7 mm, y más preferentemente al menos 8 mm.

Las composiciones de recubrimiento de la presente invención son durables y estables al almacenamiento, por ejemplo, éstas no se deterioran significativamente cuando se dejan exponer a 23°C y 50% de humedad relativa por hasta dieciséis semanas. Los recubrimientos preferidos cuando se exponen a 30°C y 60% de humedad relativa en una cámara ambiental recirculada (velocidad de recirculación = 1.67 vol. /minuto) por al menos 14 días, más preferentemente al menos 21 días, y más preferentemente por al menos 28 días, y probadas de acuerdo a la "Prueba de Humectación" descrita en los ejemplos, tienen un diámetro de gota de 3 microlitros de al menos 4 mm, y más preferentemente de al menos 5 rom.

EJEMPLOS Ejemplo 1 y Ejemplos Comparativos A y B Preparación del Silano A Una sal del ácido organosilanolato-sulfobenzoico (Silano A) que tiene la fórmula se preparó como sigue. Anhídrido cíclico del ácido orto-sulfobenzoico (9.2 g) , comercialmente disponible de Aldrich Chemical Company, Milwaukee, WI, se agregó lentamente a un matraz de vidrio de tres bocas de 250 mililitros (mi) que contenía una solución (pH 10.85) que comprendía 9.0 gramos de aminopropiltrimetoxisilano (APS), comercialmente disponible de Huís America Inc., Piscataway, NJ, y 81.8 g de agua desionizada. El pH se mantuvo a 10.0 a 10.5 mediante la adición gradual de 30 g de hidróxido de sodio 2.5 N. Una vez estabilizado el pH, la solución se agitó por 1 hora y el pH se ajusto por 10.8 mediante la adición de más hidróxido de sodio 2.5 N. La concentración final de silano fue de 14 por ciento en peso.

Preparación de Composiciones de Recubrimiento La composición antiempañante/antirreflejante de los Ejemplos la y Ib se preparó mediante la adición de Silano A, preparado como se describe anteriormente, en las concentraciones y cantidades indicadas en la Tabla 1, y un surfactante aniónico de sulfosuccinato (comercialmente disponible como "Agente Activo de Superficie Aerosol® OT" de Cytec Industries, West Paterson, NJ) como una dispersión a 2 por ciento en peso en agua desionizada, a una dispersión que contenía 1.75 por ciento en peso de sílice, preparada mediante la dilución de "Sol de Sílice Estabilizado por Sodio Remasol SP-30" (suministrada a una solución al 30 por ciento, con tamaño de partícula de 70Á, pH 10, comercialmente disponible de Remet Corporation, Chadwicks, NY) con agua desionizada. Las composiciones de los Ejemplos Comparativos Aa y Ab se prepararon mediante la adición de un silano catiónico, cloruro de N-trimetoxisililpropil-N, N, N-trimetilamonio comercialmente disponible como "T2925" de Huís America Inc.) en las concentraciones y cantidades indicadas en la Tabla 1, una dispersión al 2 por ciento en peso de "Agente Activo de Superficie Aerosol ® OT" en agua desionizada, a una dispersión de sílice al 1.75 por ciento en peso, preparada mediante la dilución de "Remasol SP-30" en agua desionizada. La composición del Ejemplo Comparativo B se preparó mediante la adición de un surfactante no iónico, octilfenol polietoxilado (comercialmente disponible como "Tritón® X-100" de Union Carbide Chemical & Plastics Company, Danbury, CT) en la cantidad dada en la Tabla 1, a una dispersión al 1.75 por ciento en peso de "Remasol SP-30" en agua desionizada. Cada composición fue recubierta sobre una película de tereftalato de polietileno (PET) de 20 cm por 30 cm por 0.18 mm (7 milésimas de pulgada) de espesor, tratada por descarga en corona, utilizando un recubridor de rodillo con una cuchilla de aire para ajustar el espesor del recubrimiento seco a un matiz morado a azul (color visualizado por la luz reflejada), de aproximadamente 100 a 1200Á. La película recubierta se hizo pasar inmediatamente hacia un secador de aire forzado a una temperatura de 77°C. El tiempo de residencia en el horno fue de aproximadamente 2 minutos. Las películas recubiertas fueron cortada a muestras de aproximadamente 5 cm por 15 cm teniendo precaución de evitar la contaminación. Las muestras de película fueron evaluadas una vez para el empañamiento el día en que éstas fueron elaboradas (empañamiento inicial) y las muestras adicionales fueron retiradas después del envejecimiento (como se describe más adelante) a intervalos de 7, 14, 28, y 56 días. Las muestras de película fueron colocadas verticalmente aproximadamente separadas 1 centímetro (cm) en un depósito preparado como un marco o armazón elaborado de cartón de espuma de poliestireno recubierta con papel, de 0.6 cm de espesor, con hendiduras que mantenían las muestras. Este depósito fue colocado en una cámara ambiental totalmente recirculada (la velocidad de recirculación es igual a 1.67 volumen por volumen por minuto) la cual se mantuvo a 30°C y 60 por ciento de humedad relativa. El empañamiento fue evaluado mediante el mantenimiento de las muestras de película individuales por arriba de una fuente de "vapor" (vapor de agua) por aproximadamente 2 a 3 segundos. La fuente de vapor fue un recipiente de agua desionizada a ebullición el cual se equipó con un embudo de polipropileno invertido, de modo que el "vapor" se dejaba salir 10 cm a 13 cm por arriba del nivel de líquido a través de una abertura que fue de aproximadamente de 1.3 cm de diámetro. La temperatura del "vapor" utilizado fue de aproximadamente 55°C. Los resultados del empañamiento inicial y del empañamiento después del envejecimiento, fueron calificados utilizando la siguiente escala: "0" significa no empañamiento, "1" significa ligera claridad óptica mínima, "2" significa empañamiento medio, y "3" significa empañamiento severo o el mismo que una película de poliéster no recubierta. Los resultados se reportan en la Tabla 2. Tabla 1 1 un surfactante aniónico de sulfosuccinato ¿ un surfactante no iónico Tabla 2 Las muestras de película recubiertas de los Ejemplos la y Ib y Ejemplos Comparativos Aa, Ab y B cuando se compararon visualmente a la película no recubierta y mantenidas enfrente de una superficie beige texturizada, fueron significativamente más transparentes y antirreflejantes . Los resultados de la prueba de empañamiento indicaron que a suficiente concentración de Silano A, se produjo una muestra de película durable antiempañante/antirreflejante. La propiedad antiempañante del Ejemplo Ib fue muy superior a aquella de los Ejemplos Comparativos Aa o Ab, recubiertos con un silano catiónico, y fue superior al Ejemplo Comparativo B recubierto con el surfactante no iónico "Tritón® X-110".

Ejemplos 2 y 3 y Ejemplo Comparativo C Preparación de Silano B Una sal de ácido organosilanolato-sulfónico (Silano B) que tiene la fórmula ONa OH I | HO-Si -CHzCHaCHaOCHaCHCHaSOs'Na* I OH se preparó como sigue. Una solución que contiene 20 g de glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPS) comercialmente disponible de Huís America Inc., y 100 g de metanol, se agregó lentamente a un matraz de 1 litro que contenía 10.8 g de sulfito de sodio, comercialmente disponible de Adrich Chemical Company, en 208 g de agua desionizada. La mezcla de reacción se agitó conforme se elevaba la temperatura ambiente hasta 50°C y se mantuvo a esa temperatura por 17 horas. La solución resultante fue de un color muy ligeramente amarillo. La solución se diluyó a un 3 por ciento de sólidos mediante la adición de 696 g de agua desionizada. La preparación de Silano B se describe en el Ejemplo 2 de la patente norteamericana No. 4,235,638.

Preparación de las Composiciones de Recubrimiento Las composiciones antiempañantes/ antirreflejantes del Ejemplo 2 y la composición del Ejemplo Comparativo C, se prepararon mediante la adición de un surfactante de sal aniónica alifática sustituida con grupo perfluoro, comercialmente disponible como "Fluorosurfactante Zonyl® FSA" de E. I. Du Pont de Nemours & Company, Wilmington, DE, a 50 g de una sílice al 1.75 por ciento en peso preparada mediante dilución de- "Sol de Sílice Estabilizado con Sodio Remasol SP-30" (suministrado como una solución al 30 por ciento) en agua desionizada. La composición ' antiempañante/antirreflejante del Ejemplo 3 se preparó mediante la adición de Silano B y etanol, en las cantidades dadas en la Tabla 3, a 50 g de una dispersión al 1.75 por ciento en peso de "Sol de Sílice Estabilizado con Sodio Remasol SP-30" en agua desionizada. Cada composición se recubrió por sobre ambos lados de una película de PET de 20 cm por 30 cm por 0.18 mm (7 milésimas de pulgada) de espesor, mediante la aplicación de una perla de solución a un borde de la película, y esparciéndola uniformemente a través de la superficie utilizando una barra Meyer No. 6. Las películas recubiertas se secaron en un horno a 110°C por aproximadamente 2 minutos. Las películas recubiertas con las composiciones del Ejemplo Comparativo C y el ejemplo 2, se sobrerrecubrieron sobre ambos lados utilizando las siguientes composiciones en las cantidades dadas en la Tabla 3. La composición de sobrerrecubrimiento para el Ejemplo Comparativo C fue el surfactante de sal aniónica alifática sustituida con el grupo perfluoro, comercialmente disponible como "Fluorosurfactante Zonyl® FSA". La composición de sobrerrecubrimiento para el Ejemplo 2 fue el surfactante de sal aniónica alifática sustituido con grupo perfluoro, comercialmente disponible como "Flurosurfactante Zonyl® FSA" mezclada con Silano B. Las películas sobrerrecubiertas fueron secadas de la misma manera descrita anteriormente. Las películas sobrerrecubiertas fueron cortadas en muestras de 15 cm por 15 cm. Las muestras de película recubierta fueron eval adas para el empañamiento el día en que éstas fueron elaboradas (empañamiento inicial) y después del envejecimiento (como se describe más adelante). Las muestras de película fueron cortadas y colocadas aproximadamente 1 centímetro (cm) en un depósito como se describe en el Ejemplo 1 para el envejecimiento. El depósito de muestras fue colocado en una caja de cartón la cual se colocó en una cámara ambiental totalmente recirculada, la cual fue mantenida a 30°C y 60 por ciento de humedad relativa. Las muestras individuales se retiraron después de* 7, 14, y 28 días, y se acondicionaron en una habitación mantenida a 23°C y 50 por ciento de humedad relativa, por al menos 8 horas antes de la prueba. El empañamiento se evaluó mediante la Prueba de Humectación siguiente. Una gota de 3 microlitros de agua desionizada proveniente de una jeringa de precisión, fue suavemente colocada sobre la superficie de la muestra recubierta, mediante el mantenimiento de la jeringa verticalmente y apenas tocando la gota a la superficie, de modo que la gota no cayó e impactó la superficie. La gota se dejó difundir hasta su extensión máxima. El diámetro de la gota fue determinado mediante la colocación de la muestra sobre un papel impreso con círculos previamente medidos de diámetros variantes. El promedio de al menos tres diámetros de gota es registrado en la Tabla 4.

Tabla 3 Tabla 4 Las pruebas de empañamiento, tales como aquellas descritas en el Ejemplo 1, establecieron que los valores de humectación por debajo de aproximadamente 4.1 mm indican que el recubrimiento experimentará un grado inaceptable de empañamiento cuando se utilice en aplicaciones de mascarillas quirúrgicas. Para comparación, la película PFT no recubierta tiene un valor de humectación de 2.75 mm. En general, entre mayor sea el diámetro de gota, ocurrirá menos empañamiento efectivo. Las películas que tienen el recubrimiento de silano de la presente invención produjeron películas recubiertas con valores de humectación aceptables (indicando no tendencia al empañamiento), incluso después del envejecimiento a un ambiente de envejecimiento acelerado por 28 días. Cuando se recubrieron como un recubrimiento simple, como en el Ejemplo 3, o en el proceso de dos pasos como en el Ejemplo 2, los silanos aniónicos se compararon muy favorablemente al fluorosurfactante aniónico utilizado en el Ejemplo Comparativo C. El uso de este fluorosurfactante aniónico, "Fluorosurfactante Zonyl® FSA", se describe en la solicitud de patente norteamericana comúnmente cedida No. 08/354,242 (Caso del Abogado No. 49053USA1D) presentada en igual fecha que esta solicitud. Las películas del Ejemplo Comparativo C y del Ejemplo 2 tuvieron rayado significativo al método de sobrerrecubrimiento. No obstante, un proceso de recubrimiento con menos contacto tal como aquel utilizado en el Ejemplo 1, podría esperarse que produjera un producto menos rayado. Las muestras de las películas de los Ejemplos 2 y 3 y Ejemplo Comparativo C, cuando se comparan visualmente a la película no recubierta, y mantenidas a una superficie beige fueron significativamente más transparentes y antirrefTejantes .

Ejemplo 4 Preparación de Silano C Una sal de ácido organosilanolato-sulfónico (Silano C) que tiene la fórmula OH se preparó como sigue. Una solución de 16.7 g de trietoxivinilsilano, comercialmente disponible de Aldrich Chemical Company, en 288 g de etanol anhidro se agregó lentamente gota a gota a un matraz de 3 cuellos con agitación, de 1 litro, purgado con nitrógeno, que contenía 20.0 g de bisulfito de sodio, 2.0 g de nitrato de sodio y 2.0 g de nitrito de sodio en 450 mi de agua desionizada. La mezcla de reacción se dejó agitar a 23°C por 3.5 días. El producto final que fue claro y transparente, se filtró y se almacenó en un recipiente de vidrio sellado. La preparación de Silano C se describe en el Ejemplo 4, de la patente norteamericana No. 4,235,638.

Preparación de Composiciones Las composiciones antiempañantes/antirreflejantes de los Ejemplos 4a, 4b, 4c y 4d se prepararon mediante la adición de Silano C y etanol (en las cantidades dadas en la Tabla 5) a una dispersión que contenía 1.75 por ciento en peso de sílice preparada mediante dilución del "Sol de Sílice Estabilizado con Sodio Remasol SP-30" (suministrado como una solución al 30 por ciento) en agua desionizada.

Tabla 5 Cada composición se recubrió como se describe en el Ejemplo 2 sobre ambos lados de una película PET de 0.1 mm (4 milésimas de pulgada) de espesor, utilizando una barra Meyer número 7. Las películas recubiertas se secaron en un horno a 100°C por aproximadamente 2 minutos. Las películas recubiertas se cortaron en muestras de 5 cm por 15 cm y se envejecieron como se describen en el Ejemplo 2, y se evaluaron para el empañamiento. El empañamiento inicial se registró un día después del recubrimiento, y antes de la colocación de la muestra en la cámara ambiental. Un depósito de muestras de película se colocó directamente dentro de la cámara ambiental descrita en el Ejemplo 1 ("expuesto") y otro depósito se encerró en una caja de cartón como se describe en los Ejemplos 2 y 3 ("empaquetado") . El empañamiento se evaluó utilizando el Valor de Humectación (diámetro promedio de gota) descrito en los Ejemplos 2 y 3. El promedio de al menos tres diámetros de gota es registrado en la Tabla 6 para los ejemplos "expuestos" y la Tabla 7 para las muestras "empaquetadas". Las muestras de película de los ejemplos 4at4d cuando se comparan visualmente a la película no recubierta y se sujetan a una superficie beige fueron significativamente más transparentes y antirreflejantes .

Tabla 6 Tabla 7 Los resultados de los Ejemplos 4a al 4d indican que las composiciones producidas utilizando el Silano. C tienen recubrimientos excepcionales antiempañantes/antirreflejantes . Los valores de humectación indican que las concentraciones incrementadas del silano aniónico, y la protección de las películas mediante empaquetamiento durante el envejecimiento, ayudan a mejorar las propiedades antiempañantes de la película. La calidad de recubrimiento de los Ejemplos 4a al 4c fue muy buena. La calidad de recubrimiento del Ejemplo 4d fue manchada, pero pudo ser mejorada con el uso de un agente de humectación. La propiedad antiempañante de las películas de los Ejemplos 4b al 4d fueron durables hasta 56 días, incluso en condiciones "espuertas".

Ejemplos 5 y 6 Preparación del Silano D Un ácido organosilanolato-carboxílico (Silano D) que tiene la fórmula 0"Na* I HO-Si-CH2CH2CH2OCH2CH (OH) CH2N (CH3) CH2COO"Na* | OH se preparó como sigue. Una solución (pH 6.5) que comprende 8.9 g de sarcosina, comercialmente disponible de Aldrich Chemical Company, Inc., 30 g de metanol, y 70 g de agua desionizada en un matraz de fondo redondo de 3 bocas, se agitó utilizando una barra de agitación magnética de 1.2 centímetros (cm) . El pH se ajustó a 9.5 mediante la adición de 0.6 g de hidróxido de sodio. Se agregó glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPS) (23.7 g) , comercialmente disponible como "G6720" de Huís America Inc., y la mezcla se agitó a temperatura ambiente por 7 días .

Preparación de Composiciones de Recubrimiento Las composiciones antiempañantes/antirreflejantes de los Ejemplos 5a, 5b, 5c, 5d y 5e se prepararon mediante la adición del Silano D preparado como se describe anteriormente, en las cantidades dadas en la Tabla 8, a una dispersión que contenía 1.75 por ciento en peso de sílice preparada mediante dilución del "Sol de Sílice Estabilizado con Sodio Remasol SP-30" (suministrado como una solución al 30 por ciento) en agua desionizada. En seguida, el etanol se agregó muy lentamente a la solución agitada de silano/sol como un agente de humectación en las cantidades indicadas en la Tabla 8. La cantidad total de la composición fue mantenida a 50 g y la concentración de sílice del sol se mantuvo constante a 1.75 por ciento en peso, mediante el ajuste de la cantidad de agua.

Tabla 8 Cada composición se recubrió sobre una película PET tratada por flama, de 20 cm por 30 cm por 0.18 mm (7 milésimas de pulgada) de espesor, mediante el surtido de una esférula de la composición a partir de una pipeta en un borde de un lado de la película, y esparciendo la esfera o gotita a través de la superficie completa para formar un recubrimiento uniforme utilizando una barra Meyer No. 7. Las películas recubiertas se secaron en un horno de recirculación a 100°C por aproximadamente 1 minuto. El proceso de recubrimiento se repitió para el segundo lado de la película. La calidad del recubrimiento de las muestras de la película fue manchada en apariencia, a pesar de la adición de etanol como un agente humectante. Por lo tanto, las composiciones de recubrimiento del Ejemplo 6a a 6e fueron preparadas mediante la adición de 30 partes por millón (ppm) de un agente de humectación, comercialmente disponible como "Tritón® X-100" a cada una de las composiciones enlistadas en la Tabla 8, en un intento para mejorar la calidad del recubrimiento. Las películas se recubrieron con las composiciones de recubrimiento 6a a 6e de la manera descrita anteriormente. Las muestras de película se evaluaron para las propiedades antiempañantes mediante: 1) la respiración sobre las muestras directamente y evaluando las muestras visualmente; y 2) el corte de muestra 5 cm por 7.5 cm al tiempo que se vestían guantes de algodón, colocando las muestras en un depósito como se describe en el Ejemplo 1, colocando el depósito en una caja de cartón como se describe en los Ejemplos 2 y 3, y colocando la caja en un horno con recirculación que tenía una velocidad de recirculación de 1.67 volúmenes por minuto a 30°C y 60 por ciento de humedad relativa. Las muestras de película se evaluaron después del envejecimiento en el horno (como se describe anteriormente) a los 7, 14, y 21 días utilizando la Prueba de Humectación descrita en los Ejemplos 2 y 3. El promedio de al menos tres diámetros de gota se reporta en la Tabla 9. Tabla 9 Los Ejemplos 6a-6e tuvieron una buena calidad de recubrimiento; es decir, el recubrimiento tiene tuvo pocos defectos. Una vez seco, fue evidente un matiz morado a azul en cada muestra. Las muestras de película recubierta de los Ejemplos 5a al 5e y 6a al 6e, cuando se comparan visualmente a la película no recubierta y mantenida sobre una superficie beige, fueron más transparentes y antirreflejantes . Ninguna de las muestras se empañó en la evaluación de la respiración directa. Todas las muestras tuvieron valores de humectación mayores de 4.1 mm después de 28 días de envejecimiento. Los resultados indican, no obstante, que el nivel incrementado de silano en los Ejemplos 5c al 5e y los Ejemplos 6c al 6e, mejoró la durabilidad.

Ejemplos 7 y 8 Preparación de Silano E Se preparó como sigue una sal del ácido organosilanolato-fosfórico (Silano E) que tiene la fórmula 0"Na* I (HO) 2SiCH2CH2CH20CH2CH (OH) CH2OP(O) (0"Na*'2 se preparo como sigue. Una solución que (pH 6.5) comprendía 14.2 g de fosfato ácido disódico anhidro, 50 g de metanol, y 125 g de agua desionizada en un matraz de fondo redondo de 3 bocas, se agitó utilizando una barra magnética de agitación de 1.2 centímetros (cm) y se calentó a 70°C hasta que la sal se disolvió completamente. Se agregó glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPS) (23.6 g) , comercialmente disponible como "G6720" de Huís America, Inc., y la mezcla se calentó a 80°C por 1.5 horas. En seguida, se agregó 1 g de hidróxido de sodio sólido y la mezcla se calentó y se agitó por otras 3.5 horas. Fue evidente algún precipitado en el matraz, pero después del enfriamiento de la mezcla hasta la temperatura ambiente y adición de 100 g de agua desionizada, se formó una solución clara. Varios días después, se formó una pequeña cantidad de precipitado, de modo que la mezcla se agitó perfectamente antes del uso .

Preparación de Composiciones de Recubrimiento Las composiciones antiempañantes/antirreflejantes de los Ejemplos 7a, 7b, 7c, y 7e se prepararon mediante la adición de Silano E a una dispersión al 1.75 por ciento en peso de "Sol de Sílice Estabilizado con Sodio Remasol SP-30" (suministrado como una solución al 30 por ciento) en agua desionizada, en las cantidades dadas en la Tabla 10. En seguida, se agregó etanol muy lentamente a la solución agitada de silano/sol como un agente de humectación en las cantidades indicadas en la Tabla 10. La cantidad total de composición fue mantenida a 50 g y la concentración de sílice del sol se mantuvo constante a 1.75 por ciento en peso mediante el ajuste de la cantidad de agua destilada.

Tabla 10 Cada composición se recubrió manualmente sobre ambos lados de una película de PET tratada por flama, de 20 x 30 cm por 0.18 cm (7 milésimas de pulgada) de espesor, y se secó como se describe en los Ejemplos 5 y 6. Como en el Ejemplo 4, la calidad del recubrimiento de las muestras de película de los Ejemplos l a- l e fue manchada en apariencia, a pesar de la adición de etanol como un agente humectante. Por lo tanto, los Ejemplos 8a-8e se prepararon mediante la adición de 30 partes por millón (ppm) de un agente humectante comercialmente disponible como "Tritón® X-100" a cada una de las composiciones enlistadas en la Tabla 11, para mejorar la calidad del recubrimiento. Las muestras de película se evaluaron para las propiedades antiempañantes como se describe en los Ejemplos 5 y 6.

Tabla 11 Las películas de los Ejemplos 8a-8e tuvieron una buena calidad de recubrimiento; es decir, el recubrimiento tuvo pocos defectos. Fue evidente un matiz morado a azul en cada muestra. Las muestras de película recubierta de los Ejemplos la-le y 8a-8e cuando se compararon visualmente a la película no recubierta y mantenida en frente de una superficie beige, fueron significativamente más transparentes y antirreflejantes. Los Ejemplos 8a al 8e y los Ejemplos 7a al 7c no se empañaron en la evaluación de respiración directa. No obstante, el Ejemplo 7b tuvo una cantidad muy ligera de empañamiento, y el Ejemplo 7e mostró únicamente empañamiento menor en la evaluación de respiración directa. Todas las muestras tuvieron valores de humectación de 4.1 mm o mayores después de 28 días de envejecimiento .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes :

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Una composición de recubrimiento, que imparte propiedades antirreflejantes y antiempañantes a un sustrato que tiene una superficie recubierta con ésta, la composición de recubrimiento comprende: a) un óxido metálico inorgánico poroso; y caracterizado porque la composición de recubrimiento también comprende ,b) un silano, o un oligómero de siloxano el cual es formado mediante la hidrólisis parcial o completa y la condensación de dicho silano, en donde el silano u oligómero de siloxano comprende al menos un grupo aniónico hidrofílico seleccionado del grupo que consiste de -OS020", -S020", -C02", (-0)2P(0)0~, -P(0)(0")2, -OP(0)(0")2, -P(0")2 y -OP(0")2; y en donde la composición de recubrimiento cuando se recubre sobre al menos un lado de un sustrato que transmite la luz y se seca: 1) muestra un diámetro de gota de al menos aproximadamente 4 mm cuando se prueba de acuerdo con la Prueba de Humectación descrita en la presente; y 2) proporciona dicho sustrato con transmisión porcentual a 550 nm la cual es al menos 3 por ciento mayor que aquella del sustrato no recubierto .

2. La composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el surfactante tiene la fórmula general: en donde Q se selecciona del grupo que consiste de hidroxilo, los grupos alquilo que contienen de 1 a 4 átomos de carbono, y los grupos alcoxi que contienen de 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono; J se selecciona de los cationes derivados del grupo que consiste de hidrógeno, metales alcalinos (por ejemplo, sodio, potasio y litio) y cationes orgánicos de bases fuertes que tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 150 y un pKa mayor de aproximadamente 11; X es un grupo de enlace orgánico; Z se selecciona del grupo que consiste de -OS020", -S020\ -C02", (-0)2P(0)0~, -P(O) (0_)2, -OP(O) (0")2 -P(0")2 y -0P(0")2; Y se selecciona de los cationes derivados del grupo que consiste de hidrógeno, metales alcalinos, metales alcalinotérreos, cationes orgánicos de bases débiles que tienen un peso molecular promedio de menos de aproximadamente 200 y pKa de aproximadamente 8 a 11, los cationes orgánicos de bases fuertes que tienen un peso molecular promedio de menos de 150 y un pKa mayor de aproximadamente 11, guanidinas sustituidas y no sustituidas, y cationes de amonio cuaternario; con la condición de que J sea hidrógeno cuando Y se selecciona de cationes derivados de hidrógeno, metales alcalinotérreos y las bases orgánicas débiles; r es igual a la valencia de Y y es 1 a 3; h es 1 ó 2; y i es 1 ó 2; y t es 1 a 3.

3. La composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el silano es un organosilanol u órganosilañolato .

4. Un artículo, caracterizado porque comprende un sustrato que tiene una superficie y una capa de una composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1, sobre al menos una superficie del sustrato, cuya composición de recubrimiento ha sido secada.

5. Un artículo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la capa de la composición de recubrimiento tiene un espesor en el intervalo de aproximadamente 500 a 2500Á.

6. Un protector de ojos que comprende un sustrato el cual es transparente o traslucido a la luz visible, recubierto con a) una red porosa de óxido metálico inorgánico de espesor promedio uniforme, la cual proporciona propiedades antirreflejantes al sustrato; y caracterizado porque dicho sustrato está también recubierto con b un silano, o un oligómero de siloxano el cual es formado mediante la hidrólisis para ser completa y la condensación de dicho silano, en donde el silano o el oligómero de siloxano comprende al menos un grupo aniónico hidrofílico seleccionado del grupo que consiste de -0S020", -S020", -C02~, (-0)2P(0)0-, -P(0) (0_)2, -0P(0) (O-) 2 -P(0")2 y -0P(0")2; cuyo sustrato recubierto muestra 1) un diámetro de gota de al menos 4 mm cuando se prueba de acuerdo con la Prueba de Humectación descrita en la presente; y -2) un por ciento de transmisión a 550 nm el cual es al menos 3 por ciento mayor que aquel del sustrato no recubierto.

7. Una mascarilla quirúrgica, . caracterizada porque comprende una mascarilla o protección facial y un protector de ojos de conformidad con la reivindicación 6.

8. Un método para impartir propiedades antirreflejantes y antiempañantes a un sustrato, el método comprende los pasos de: a) la provisión de un sustrato; b) la preparación de una composición de recubrimiento; c) la aplicación de la composición de recubrimiento a al menos un lado del sustrato; y d) el secado de la composición de recubrimiento; caracterizado porque la composición de recubrimiento es la composición de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1.

9. Un método para impartir propiedades antirreflejantes y antiempañantes a un sustrato, caracterizado el método porque comprende los pasos de: a) la provisión de un sustrato; b) la preparación de una primera composición de recubrimiento que comprende un óxido metálico inorgánico, poroso; c) la preparación de una segunda composición de recubrimiento; d) la aplicación ya sea de la primera o la segunda composición de recubrimiento al menos a un lado del sustrato; e) el permitir que el recubrimiento aplicado en el paso d) se seque; f) la aplicación de la composición de recubrimiento no aplicada en el paso d) , al menos a un lado del sustrato; g) el permitir que el recubrimiento aplicado en el paso f) se seque; en donde la segunda composición de recubrimiento comprende un silano, o un oligómero de siloxano el cual es formado mediante la hidrólisis completa o parcial y la condensación de dicho silano, en donde el silano o el oligómero de siloxano comprende al menos un grupo aniónico hidrofílico seleccionado del grupo que consiste de -OS020", -S020", -C02", (-O) 2P (O) O", -p(0) (0")2, -OP(0) (0")2 -PÍO") 2 y -OP(O_)2