CN102422181A - 光学制品及眼镜塑料镜片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供不影响透光性且抗静电性优异的光学制品。本发明提供一种抗静电性光学镜片，其中，在作为光学制品的光学镜片的镜片基材1的正反两面上层积有碳纳米管堆积层2，并且各个面上的每单位面积的碳纳米管量为9.93E-10g/mm2～3.97E-09g/mm2。本发明还提供一种作为光学制品的眼镜塑料镜片，其中，在所述碳纳米管堆积层2之上层积有硬膜层(中间层3)和抗反射膜(光学多层膜4)。

Description

光学制品及眼镜塑料镜片
技术领域
本发明涉及不影响透光性且抗静电性优异的眼镜镜片或照相机镜片等光学制品或眼镜塑料镜片。
背景技术
对于作为光学制品的一例的光学镜片来说，带有静电时容易附着尘土和尘埃，特别是眼镜镜片，擦拭频率会变高。另外，若在附着有尘土或尘埃的状态下进行擦拭等，则会带进尘土或尘埃，结果导致镜片表面产生划痕。对于其他光学镜片，也认为尘土或尘埃等的附着会对图像输出等产生影响。作为用于赋予抗静电性的一般的方法，已知有在光学镜片上设置具有导电性的涂膜层的方法，但这样会存在由可见光的吸收而引起的着色和耐久性能等方面的问题。
为了解决这些问题，已知有层积碳纳米管的方法。例如，通过利用专利文献1那样的方法层积碳纳米管，能够提供一种维持现有耐久性的同时不影响透过性、且抗静电性优异的光学部件。另外，已知有利用真空蒸镀法将混合有碳纳米管类的疏水剂层积于薄膜的方法(专利文献2)等。
但是，虽然专利文献1公开的光学部件具有抗静电效果，但是碳纳米管的固定力弱，在抗静电性的持续力方面存在问题。另外，专利文献2公开的方法中，难以将层积的膜中的碳纳米管控制得均匀。
另外，碳纳米管为纤维状的物质，在碳纳米管间产生空隙的可能性高，难以对膜厚进行物理测定。因此，在碳纳米管堆积层的控制性方面存在问题。专利文献3公开的制造方法对于碳纳米管堆积层内含有的碳纳米管的量或比例并没有提及。另外，在专利文献4中，虽然提及了碳纳米管的开口率，但是由于需要高度的分析，因此在作业的容易度方面存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-92949号公报
专利文献2：日本特开2007-056314号公报
专利文献3：日本特开2006-119351号公报
专利文献4：日本特开2008-224971号公报
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供不影响透过性且抗静电性优异的光学制品和眼镜塑料镜片。
为了解决所述问题，本发明人反复进行了深刻的研究，结果发现利用下述的抗静电性优异的光学制品就可以解决所述问题，从而完成了本发明。
即，方案1记载的发明为一种光学制品，其特征在于，在光学制品基材的正反两面上层积有碳纳米管堆积层。
方案2记载的发明为一种光学制品，其特征在于，在所述碳纳米管堆积层中，各个面上的每单位面积的碳纳米管量为9.93E-10g/mm2～3.97E-09g/mm2。需要说明的是，“E”表示将其后面的数字看作10的幂数，并乘以其前面的数。
方案3记载的发明为一种光学制品，其特征在于，在所述碳纳米管堆积层上，直接或隔着中间层层积有光学多层膜。
方案4记载的发明为一种眼镜塑料镜片，其特征在于，在方案3所述的光学制品中，所述光学制品基材为眼镜塑料镜片基材，所述中间层为硬膜层，所述光学多层膜为抗反射膜。
发明效果
在本发明中，通过使用碳纳米管作为抗静电剂，能够在不影响透过性的情况下赋予抗静电性。另外，通过在碳纳米管堆积层上设置中间层和光学多层膜，能够保护所述碳纳米管层，维持抗静电性。进一步，通过对各个面上的每单位面积的碳纳米管量进行控制，能够提供一种维持现有耐久性的同时不影响透过性、且抗静电性优异的光学部件。
附图说明
图1是表示本发明的光学制品的单面的一例的截面图。
具体实施方式
以下适当基于附图对本发明所涉及的实施方式的示例进行说明。需要说明的是，本发明的方式并不限于这些示例。
如图1所示，在作为本发明的光学制品的一例的抗静电性光学镜片中，在镜片基材1的正反两面上依次层积有碳纳米管堆积层2、中间层3、光学多层膜4。需要说明的是，虽然图1仅给出了单面，但相反的面也是同样形成的(以光学镜片1为中心呈对称)。另外，可以不隔着中间层3而直接将光学多层膜4层积于抗静电层2上。
对于光学镜片、特别是眼镜塑料镜片来说，进行擦拭等维护时，在正反两面上会产生静电。因此，在单面的情况下，抗静电性是不充分的，最优选在正反两面上赋予抗静电性。
碳纳米管堆积层2是通过在镜片基材1的表面上涂布碳纳米管分散液并进行干燥而形成的，由此，碳纳米管形成网状结构，被赋予了抗静电性。对于使用的碳纳米管的种类没有特别限定，但为了得到高透过率，更优选为单壁型。另外，可以使用经表面处理过的碳纳米管，也可以适当地使用利用了共价键的碳纳米管或利用了非共价键的碳纳米管等。
对于分散液中使用的溶剂没有特别限制，只要是可以很好地分散碳纳米管的溶剂即可。作为溶剂，可以举出例如水、乙醇、甲醇、异丙醇等。进一步，为了提高碳纳米管的分散性，有时使用分散剂。作为分散剂，可以举出例如阴离子系表面活性剂、阳离子系表面活性剂、非离子系表面活性剂等。
作为涂布碳纳米管分散液的方法，可以使用旋涂、浸涂、喷涂、辊涂、棒涂等涂布法。
在碳纳米管堆积层2中，碳纳米管的堆积量多时能够稳定地得到抗静电性，但若堆积量过度增加，则会发生着色，透过率降低。在所述碳纳米管堆积层2中，各个面上的每单位面积的碳纳米管量控制为9.93E-10g/mm2(克每平方毫米)～3.97E-09g/mm2，但从外观、光学特性和抗静电性的观点出发，优选为9.93E-10g/mm2～2.98E-09g/mm2，进一步优选为9.93E-10g/mm2～1.99E-09g/mm2。碳纳米管量随着分散液的浓度、涂布条件和镜片基材1的形状等而变化。
对于将所述碳纳米管堆积层涂布于镜片基材1的两面时的透过率变化量，按照1.0％(百分率)～4.0％来进行控制，但从外观和光学特性的观点出发，优选为1.0％～3.0％，进一步优选为1.0％～2.0％。透过率变化量随着镜片基材1上的碳纳米管量而变化。
光学镜片可以举出例如眼镜镜片、照相机镜片、投影仪镜片、双筒望远镜镜片、望远镜镜片等。另外，光学镜片的材料为玻璃或塑料，作为塑料可以举出例如聚氨酯树脂、环硫化物树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚醚砜树脂、聚4-甲基戊烯-1树脂、二甘醇双烯丙基碳酸酯等。
中间层3相当于例如设置于镜片基材1的表面上的硬膜层等。作为硬膜层，可以由例如有机硅氧烷系、其他有机硅化合物、丙烯酸酯化合物等形成。另外，对于中间层3，可以在硬膜层的下层设置底涂层，此时的底涂层可以由例如聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、有机硅系树脂形成。
光学多层膜4一般是通过利用真空蒸镀法或溅射法等交替层积由金属氧化物构成的低折射率层和高折射率层而形成的，可以举出例如抗反射膜、反射镜、半反射镜、ND滤光片、带通滤光片等。作为金属氧化物，例如二氧化硅为低折射率层。作为其他金属氧化物，可以举出例如二氧化钛、二氧化锆、氧化铝、二氧化钇、二氧化钽、二氧化铪等，相对于二氧化硅，这些金属氧化物均为高折射率层。
实施例
接着给出本发明的实施例和比较例。但是，这些实施例并不限定本发明的范围。
(透过率变化量和每单位面积的碳纳米管量)
以碳纳米管分散液不发生飞散的方式，将其均匀地涂布于镜片基材1的单面上，进行干燥，从而形成碳纳米管堆积层2，针对所得到的物体求出透过率变化量和每单位面积的碳纳米管量，得到它们的相关性。例如，在直径75mm的眼镜镜片的镜片基材1上，滴加0.25ml(毫升)的0.0128wt％(重量百分率)的碳纳米管乙醇分散液，如上所进行涂布时，透过率变化量为0.7％，每单位面积的碳纳米管量为1.39E-9g/mm2。需要说明的是，将在表面上赋予膜(层)之前的镜片(光学制品)称作镜片基材1(光学制品基材)，将赋予了膜的镜片基材1(光学制品基材)称作镜片(光学制品)。
(抗静电性)
使用无纺布(小津产业株式会社制pureleaf)擦拭镜片基材1的表面10秒钟，分别在刚擦拭后及初期、初期起的1分钟后、初期起的2分钟后、初期起的3分钟后，用静电测定器(Simco Japan株式会社制造FMX-003)对表面的静电电位进行测定。作为附着试验，采用与上述同样的方法，使用无纺布擦拭10秒钟后，使其接近钢丝棉粉末，由此观察钢丝棉粉末向镜片表面附着的程度，确认静电的程度。在附着试验的栏中，按照将没有附着的情况标记为“○”、将有附着的情况标记为“×”的方式来表示。另外，对镜片的各个面进行这些评价。
(透过率的测定)
使用分光光度计(日立制造所株式会社制U-4100)来进行透过率测定。
(恒温恒湿试验)
实施例2中，针对在摄氏60度(以下相同)、95％的环境下放置7天后的性能变化进行评价。
(碳纳米管堆积层的形成)
使用旋涂机形成碳纳米管堆积层2。在眼镜镜片上滴加碳纳米管乙醇分散液(株式会社MeijoNanoCarbon制造、0.0128wt％)，以1000rpm的旋转速度旋转30秒钟，通过在60度干燥15分钟来除去溶剂，由此在镜片基材1的两个面上形成碳纳米管堆积层2。另外，所述眼镜镜片具有折射率为1.6、阿贝数为42的光学特性，度数为-2.00。
(硬膜层的形成)
在反应容器中滴加206g乙醇、300g甲醇分散二氧化钛系凝胶(日挥触媒化成株式会社制造、固体成分30％)、60gγ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、30gγ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、60g四乙氧基硅烷，并在其混合液中滴加0.01N(标准浓度)的盐酸水溶液，搅拌进行水解。接着，添加0.5g流动性调整剂(日本Unica株式会社制造L-7604)和1.0g催化剂，在室温下搅拌3小时，由此形成硬膜层液。采用旋涂法，将该硬膜层液涂布于所述碳纳米管堆积层2上，风干后，在120度加热固化1.5小时，由此形成膜厚为3.0μm(微米)的硬涂膜(中间层3)。
(抗反射膜的形成)
将带有所述硬膜层的镜片基材1安装在真空槽内，利用真空蒸镀法以80度的基板温度进行抗反射处理。通过该处理形成的抗反射膜(光学多层膜4)的构成如下：其是以光学膜厚计从下面起为λ/4的二氧化硅层、0.5λ/4的二氧化锆层、0.2λ/4的二氧化硅层、λ/4的二氧化锆层、最上层为λ/4的二氧化硅层的5层膜。此处，将λ设定为500nm。
(实施例1)
在镜片基材1的两个面上形成所述碳纳米管堆积层、所述硬膜层和所述抗反射膜。另外，将碳纳米管分散液在各个面上的滴加量设为1.00ml。
(实施例2)
在实施例1中，将碳纳米管分散液在各个面上的滴加量设为1.50ml。
(实施例3)
在实施例1中，将碳纳米管分散液在各个面上的滴加量设为2.00ml。
(比较例1)
在实施例1中，不形成碳纳米管堆积层。
(比较例2)
在实施例1中，仅在镜片凸面形成碳纳米管堆积层，并将碳纳米管分散液的滴加量设为1.50ml。
(比较例3)
在实施例1中，将碳纳米管分散液在各个面上的滴加量设为0.50ml。
(比较例4)
在实施例1中，将碳纳米管分散液在各个面上的滴加量设为2.50ml。
针对如上得到的光学镜片进行评价，将结果示于以下的[表1]和[表2]中。需要说明的是，[表1]中的kV为千伏。
[表1]
Figure BDA0000106476480000061
[表2]
 实施例2  比较例1
  附着试验  ○  ○
  外观  ○  ○
如[表1]所示，相对于比较例1～2，实施例1～3满足透过率，同时具有优异的抗静电性。另外，比较例3中没有得到充分的抗静电性，进而，比较例4中，虽然其抗静电性优异，但是透过率不充分。另外，如[表2]所示，实施例2中，即使在60度、95％的环境下放置7天后，也维持了抗静电性。另外，外观方面也没有产生裂缝等，与没有碳纳米管堆积层2的比较例1是相同的。
符号说明
1镜片基材(光学制品基材)
2碳纳米管堆积层
3中间层(硬膜层)
4光学多层膜(抗反射膜)

Claims (4)

1.一种光学制品，其特征在于，在光学制品基材的正反两面上层积有碳纳米管堆积层。
2.如权利要求1所述的光学制品，其特征在于，在所述碳纳米管堆积层中，各个面上的每单位面积的碳纳米管量为9.93E-10g/mm2～3.97E-09g/mm2。
3.如权利要求1或2所述的光学制品，其特征在于，在所述碳纳米管堆积层上，直接或隔着中间层层积有光学多层膜。
4.一种眼镜塑料镜片，其特征在于，在权利要求3所述的光学制品中，所述光学制品基材为眼镜塑料镜片基材，所述中间层为硬膜层，所述光学多层膜为抗反射膜。
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