本发明专利技术涉及涂覆制品，其含有基材(S)，该基材具有由单层高折射且耐刮擦的层(A)组成的涂层或者具有多层结构，在该多层结构中，层(A)与低折射的层(B)交替，其中层(A)的特征在于其包含特别细分散的TiO2纳米颗粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】单层和多层的高折射、耐刮擦的TiO2涂层本专利技术涉及涂覆制品，其含有基材(S)，该基材具有由单层高折射且耐刮擦的层 (A)組成的涂层或者具有多层结构，在该多层结构中，层(A)与低折射的层(B)交替，其中层 (A)的特征在于其包含特别细分散的TiO2纳米颗粒。该含有层(A)的涂层可以通过这样的方法来生产，其使得该纳米颗粒无团聚地沉积。因此，本专利技术也进ー步提供用于生产具有单层或者多层的制品的方法及其用途，例如作为光学数据存储器的覆盖层或者作为顶反射涂広。具有高折射率η的涂层(高折射率(HRI)层，下文也称作HRI层)由不同的应用是已知的，例如光学透镜或者平面波导。术语“折射率”在此与“复数折射率的实部”是同义的，这两种术语在本申请中同义使用，并表示为η。具有高折射率的涂层原则上可以通过不同的方法来生产。在纯物理途径中，高折射金属氧化物例如诸如Ti02、Ta205、Ce02、Y203以人们所说的“溅射法”在高真空中通过等离子体法沉积。虽然由此可以无困难地在可见光波长范围内实现高于2. 0的折射率，但是该方法是相对复杂和昂贵的。US6777070B1描述ー种抗反射材料和极化膜，其中耐刮擦涂层由三种成分組成 1.含氟的甲基丙烯酸酯聚合物，2.氨基甲酸酯丙烯酸酯聚合物和超细颗粒的聚合物，和 3.具有表面处理的ニ氧化钛颗粒的树脂。因此，ニ氧化钛和ニ氧化锆的混合物被用于实施例中。所述涂覆制品在耐刮擦层中仅仅包含ニ氧化钛纳米颗粒。DE19823732A1描述了ー种用于生产光学多层系统的方法，其中尤其将含有纳米级无机固体细粒的可流动的组合物施加到玻璃基材上。在本申请中，基材由聚合物材料制成。Chem. Mater 2001，13，1137-1142描述了由高折射三烷氧基硅烷封端的PMMA-钛杂合物来生产光学薄膜以及尤其是它们的透射。该涂层是溴化钾粒料的耐刮擦涂层。没有提及聚碳酸酯作为基材材料。US6777706B1描述了ー种光学制品，其包含有机材料层，其中该层包含光透射性的纳米颗粒。固化层中纳米颗粒尤其TiO2的含量可以是0-50体积％。根据本专利技术的涂覆制品在涂层中包含>58重量％量的ニ氧化钛。从EP0964019A1和W02004/009659A1中已知的是有机聚合物例如含硫聚合物或者卤代丙烯酸酯(四溴苯基丙烯酸酷，Polyscience he.)，其固有地具有高于常规聚合物的折射率，并且其可以根据一种简单的方法，由有机溶液按照常规涂覆方法施涂到表面上。但是，这里在可见光波长范围内所测量的折射率局限于最高到大约1. 7的值。另外ー种方法变型(其变得日益重要)基于金属氧化物纳米颗粒，该颗粒被加工到有机粘合剂系统或者聚合物粘合剂系统中。相应的纳米颗粒-聚合物杂合配方可以通过简单的方式例如借助于旋涂成本有利地施涂到不同的基材上。可实现的折射率通常在开始提到的溅射表面和高折射聚合物层之间。随着纳米颗粒含量増加，折射率也会増加。例如US2002/176169A1公开了纳米颗粒-丙烯酸酯杂合系统的生产，其中高折射层包含在有机溶剂中的金属氧化物，例如诸如ニ氧化钛、氧化铜或者氧化錫，以及可UV交联的粘合剂例如基于丙烯酸酯的粘合剤。在旋涂、溶剂蒸发和UV辐射之后获得了相应的用于光学薄膜(Filme)/膜(R)Iie)的涂层，所述涂层包含耐刮擦涂层、厚度是30-120nm和具有期望的CN 102549081 A1.70-1. 95折射率的HRI层(I)、厚度是5_70歷并且具有1. 60-1. 70折射率的层(II)和由硅氧烷基聚合物形成的LRI层。这些膜据称适于作为抗反射层。虽然对于HRI层(I)来说， 给定的额定折射率范围最高到1.95，但是没有如何能够生产这样的层的说明或者例子。在实施例中描述了仅具有η = 1.71和1.72的折射率的HRI层(I)的生产(根据所使用的包含TW2的涂料溶液的制造商的数据，甚至仅仅能够达到最大1. 59的折射率)。没有给出关于折射率的虚部k的信息，如下所述，它还取决于纳米颗粒的尺寸。因此，在该申请中要求保护的具有较高折射率的层被认为仅仅是所期望的事物，并且所述公开没有满足对于生产这样的高折射层的方法的需求。 在EP-A2008/040439中，描述了ー种涂覆制品，其包含基材( 和由含水的纳米颗粒悬浮液制备的涂层(A)。所述涂层(A)的特征在于其具有至少1.70的复折射率的实部 η,最高0. 016的复折射率的虚部k，小于20nm的Ra值形式的表面粗糙度和小于或者等于 0. 75 μ m刮擦深度的耐刮擦性，其中折射率的实部和虚部是在400-410nm的波长(即，在蓝色激光波长范围)下測量，并且作为Ra值的表面粗糙度借助于AFM(原子力显微镜)来测量。这样的HRI涂层可以用作光学数据存储器(ODS)的最上面层，其中通过高折射率可以偶合近场透镜(固体浸没透镜，SIL)的渐逝场中的光。但是，HRI层的折射率的实部η越高和折射率的虚部k(k值)越低，则这样的光学数据存储器的性能特別是存储容量越好。k 值与光強度的衰减常数α关系如下衰减常数α进而又取决于在折射介质中的吸收和散射(Matter)。尤其在包含纳米颗粒的系统的情况中，如果一次纳米颗粒过大或者纳米颗粒团聚成较大的颗粒物，甚至如果在所述光谱范围内没有分子吸收，则在400-800nm可见光波长范围，k和α主要取决于散射。低的k值因此表征了这样的介质，在其中光散射和吸收低，并且其具有好的透射性能。EP-A2008/040439的用于这样的涂层的生产方法的ー个步骤是将含水纳米颗粒悬浮液的水部分地替换为有机溶剤。如果没有精确调整水含量，则这种方法导致纳米颗粒的团聚，并因此导致具有透射性降低(较高k值)的层。在进ー步的研究过程中发现，特別在含有TiO2纳米颗粒的悬浮液的水与有机溶剂进行溶剂交換的情况下，团聚是不可避免的。因此用根据EP-A2008/040439 所生产的HRI层不能得到这样的层，所述层具有至少1.85的复折射率实部η和最高0.01 的复折射率虚部k (在400-410nm的波长下测量)。HRI层与其他具有明显较低折射率的涂层(低折射率(LRI)层)的组合导致了双折射多层(交替次序的低和高折射率层)。由此可以生产对电磁辐射(例如太阳光谱的可见部分内或者顶热辐射范围内)具有反射性能的涂层。这些研发的基础描述在Dow公司的 US-A3610729,5094788,5122905,5122906,5269995 和 5389324 中。具有 IR 反射性能的膜例如由3M以名称“I^restige Series Films”提供。它们是具有不同折射率的膜(例如聚酷膜和聚丙烯酸酯膜)相互层叠地层合的单层，其层厚处于待反射的顶射线的％的范围内， 也就是说大约250nm。由于基本不大于0. 1的小的折射率差异(聚丙烯酸酯m 1. 5和聚酷m 1.6)，因此需要很大数量的(大约200)HRI/LRI层序列来获得大约90%的顶反射值。使用折射率差异很大的层序列，层序列的数目基于理论计算能够明显的减小。常规的涂料配方，例如基于丙烯酸酯的配方，通常具有大约n=l. 5范围的折射率实部。基于此，其折射率越高，则HRI层对于HRI/LRI多层结构的适宜性越高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：K希尔登布兰德，FK布鲁德，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：
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