JP2002078821A

JP2002078821A - 防曇性を有する水中用ゴーグル

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Publication number: JP2002078821A
Application number: JP2000268577A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Kobayashi; 秀紀小林; Hiroto Hasuo; 博人蓮生; Yoshiyuki Nakanishi; 義行中西
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】曇りや水滴付着を防止する事が可能で、視認性
に優れた防曇性を有する水中用ゴーグルを提供するこ
と。【解決手段】水中用ゴーグルの少なくとも内側表面に
親水性被膜が形成されており、前記親水性被膜はナノオ
ーダーの微細な複合凹凸構造を有することを特徴とする
水中用ゴーグル。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防曇性を有する水
中用ゴーグル及びその防曇方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】海水浴やダイビングなどに使用される水
中用ゴーグルが、使用中に徐々に曇り可視性が失われる
ことがしばしば経験される。曇り始めた場合、ゴーグル
の中に水を入れて一時的に曇りを取る事ができるが、ま
たすぐに曇りが発生するため、こまめに行わなくてはな
らない。

【０００３】一方、古くからガラスや鏡等の透明な基材
を防曇処理する技術はいくつか知られている。例えば、
透明な基材の表面に導電性コーティングを施し、該コー
ティングに通電して付着水滴を乾燥する方法や、透明な
基材の表面を吸湿性の高分子で被覆して付着水滴を被膜
中に吸収する方法や、透明な基材の表面に微細な凹凸を
有する撥水被膜を施して、フラクタル効果により撥水性
能を向上させて水滴の付着する方法等が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透明な
基材の表面に導電性コーティングを施し、該コーティン
グに通電して付着水滴を乾燥する方法は短絡等の事故が
生じやすく危険である。

【０００５】また、透明な基材の表面を吸湿性の高分子
で被覆して付着水滴を被膜中に吸収する方法では、長時
間使用した場合にはゴーグル中に多量の水蒸気がこもる
ため、すぐに被膜が飽和してしまい、充分防曇効果が得
られない。

【０００６】さらに、透明な基材の表面に微細な凹凸を
有する撥水被膜を施して、フラクタル効果により撥水性
能を向上させて水滴の付着する方法でも、実際上は容器
中に部分的に水滴が残存する。また、被膜の基材への固
着性が充分でなく、耐摩耗性に実用上問題がある。そこ
で、本発明では、ゴーグル内に多量の水蒸気がこもって
も、曇りや水滴付着を防止する事が可能で、かつ視認性
に優れた実用上の耐久性を有する水中用ゴーグルを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明では、
上記課題を解決すべく、透明な水中用ゴーグル基材の少
なくとも内側表面に、透明な親水性被膜が形成されてお
り、前記親水性被膜には少なくとも親水性金属酸化物粒
子と親水性無機非晶質物質が含有されており、前記親水
性被膜は任意の５μｍ四方領域における面粗さが５ｎｍ
以上３０ｎｍ以下であり、かつ同領域内の断面曲線は比
較的平滑な部分と前記平滑な部分に比較して隆起してい
る部分とからなり、前記比較的平滑な部分のみに線分を
設定した場合の、その線分における断面曲線が示すＲｚ
（十点平均粗さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、１０ｎ
ｍ≦Ｒｚ≦４０ｎｍで１０ｎｍ≦Ｓｍ≦３００ｎｍの凹
凸からなり、前記隆起している部分を通るように線分を
設定した場合の、その線分における断面曲線が示すＲｚ
（十点平均粗さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、４０ｎ
ｍ≦Ｒｚ≦２００ｎｍで３００ｎｍ≦Ｓｍ≦１５００ｎ
ｍの凹凸からなる微細な複合凹凸構造を有することを特
徴とする防曇性を有する水中用ゴーグルを提供する。上
記範囲に面粗さ、Ｒｚ、Ｓｍがあることによって濡れ性
の向上による防曇効果と高い水膜維持能力および透明性
が発揮できる。また、親水性無機非晶質物質が含有され
ていることにより、被膜強度が向上し、耐摩耗性が良好
になる。

【０００８】本発明の水中用ゴーグルの好ましい態様に
おいては、前記親水性被膜には、３〜４０ｎｍ、好まし
くは１０〜３０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属
酸化物粒子と４０〜３００ｎｍ、好ましくは４０〜１０
０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子と
親水性無機非晶質物質が含有されているようにする。そ
うすることにより、上記微細な複合凹凸構造を容易に形
成することが可能となり、濡れ性の向上による防曇効果
と高い水膜維持能力および透明性が発揮できる。また、
親水性無機非晶質物質が含有されていることにより、被
膜強度が向上し、耐摩耗性が良好になる。

【０００９】また、本発明においては、３〜４０ｎｍ、
好ましくは１０〜３０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水
性金属酸化物粒子と４０〜３００ｎｍ、好ましくは４０
〜１００ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物
粒子と親水性無機非晶質物質とを含むことを特徴とする
水中用ゴーグル用防曇性コーティング組成物を提供す
る。上記組成物は、水中用ゴーグル表面にコーティング
し、必要に応じて加熱硬化するだけで上記微細な複合凹
凸構造を容易に形成することが可能となり、濡れ性の向
上による防曇効果と高い水膜維持能力および透明性が発
揮できる。また、親水性無機非晶質物質が含有されてい
ることにより、被膜強度が向上し、耐摩耗性が良好にな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の好ましい実施の形態
を図１に基づき説明する。図１は本発明に係る透明な水
中用ゴーグルの親水性被膜の断面概念図である。

【００１１】本発明の水中用ゴーグルは、透明な基材の
表面に親水性被膜が形成されている。親水性被膜には少
なくとも親水性金属酸化物粒子と親水性無機非晶質物質
が含有されている。また、親水性被膜の表面凹凸形状
は、該被膜上の任意の５μｍ四方領域における面粗さが
５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、かつ同領域内の断面曲
線は比較的平滑な部分と前記平滑な部分に比較して隆起
している部分とからなり、前記比較的平滑な部分のみに
線分を設定し、その線分における断面曲線が示すＲｚ
（十点平均粗さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、１０ｎ
ｍ≦Ｒｚ≦４０ｎｍで１０ｎｍ≦Ｓｍ≦３００ｎｍの凹
凸からなり、前記隆起している部分を通るように線分を
設定し、その線分における断面曲線が示すＲｚ（十点平
均粗さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、４０ｎｍ≦Ｒｚ
≦２００ｎｍで３００ｎｍ≦Ｓｍ≦１５００ｎｍの凹凸
からなる微細な複合凹凸構造を有する。

【００１２】ここで、本発明における面粗さ、および十
点平均粗さ（Ｒｚ）および凹凸の平均間隔（Ｓｍ）は原
子間力顕微鏡を用いて測定する。測定方法は被膜の任意
の箇所において５μｍ×５μｍの表面形状を測定し、Ｊ
ＩＳＢ０６０１に規定される算術平均粗さ（Ｒａ）
を面拡張した面粗さによって平均粗さを表現する。ま
た、ＲｚおよびＳｍは測定した領域内に線分を設定し、
その線分における断面曲線を利用してＪＩＳＢ０６
０１に規定する方法と同様にＲｚとＳｍを計算する。た
だし、このとき設定する線分の長さは特に規定しない
が、Ｒｚのばらつきを考慮し、なるべく長くとるように
設定する。

【００１３】基材表面に形成した親水性被膜の面粗さが
５ｎｍ以上であることで、表面に付着した水が濡れ広が
り、水膜切れを生じることなく防曇機能が発揮される。
また、３０ｎｍ以下であることで、被膜の透明度が充分
に確保される。

【００１４】また、断面曲線が示すＲｚ（十点平均粗
さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、１０ｎｍ≦Ｒｚ≦４
０ｎｍで１０ｎｍ≦Ｓｍ≦３００ｎｍの凹凸からなる平
滑部と、４０ｎｍ≦Ｒｚ≦２００ｎｍで３００ｎｍ≦Ｓ
ｍ≦１５００ｎｍの凹凸からなる隆起部の双方を有する
微細な複合凹凸構造を有することにより、平滑部におい
てそのフラクタル的な効果により被膜表面が充分な親水
性を有し、かつ隆起部において水膜の厚みを充分に確保
できるようになるので、付着水滴が速やかに水膜状に広
がりやすくなる。

【００１５】本発明における親水性被膜は、他成分が添
加されていてもよいが、基本的には親水性金属酸化物微
粒子と親水性無機非晶質物質により形成される。本発明
では表面に付着した水が容易に塗れ広がり、かつ水膜を
保持することが必要であるが、水膜を形成するに必要な
親水性を長期にわたって安定的に発揮するためには無機
物質の利用が適当である。このとき、水膜を速やかに形
成するためにはできるだけ高度な親水性を示す安定した
物質が適当であるが、このような物質として、表面に化
学吸着水を生成しやすい物質、すなわち親水性の無機物
質の中でも表面が水和可能な物質であるのものが好適に
利用できる。無機物質において、酸化物は表面に化学吸
着水を形成し親水性を呈すが、このほかに窒化物、ホウ
化物、炭化物なども表面層を酸化被膜で覆われたり、加
水分解したりして、化学吸着水層を形成し、親水性を呈
することが一般に知られており、利用できる。これらの
うち容易に入手可能で高度な親水性を発揮する親水性金
属酸化物粒子としてＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂、ＳｎＯ₂が好ましい。ＴｉＯ₂は水を分解して活性
酸素種を発生させたり、有機物を分解できる為、優れた
防汚効果が期待できる。ＳｉＯ₂はコロイダルシリカと
して、Ａｌ₂Ｏ₃はアルミナゾル、ＺｒＯ₂はジルコニア
ゾル、ＴｉＯ₂はチタニアゾル、ＳｎＯ₂は酸化スズゾル
として市販品があり、容易に入手できる。このとき、溶
媒として、水またはアルコールが利用可能であるが、親
水性および安全性の面から水分散溶液が特に好ましい。
また、粒子の形状は限定されるものではなく、球状、直
方状、平板状、羽毛状、鎖状など何でも良いが、凹凸構
造の形成のしやすさから球状または直方状が好ましい。

【００１６】本発明における親水性無機非晶質物質はア
ルカリ珪酸塩、ホウ珪酸塩、アルカリジルコニウム塩、
リン酸塩のうち少なくとも１つ以上であるのが好まし
い。これらの物質は容易に水の存在により容易に化学吸
着水層を形成し、高度かつ長期的にわたって親水性を呈
すことができるので好ましい。利用可能なアルカリ珪酸
塩として、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウ
ム、珪酸アンモニウムの少なくとも１つ以上が可能であ
る。一般に接着性は珪酸ナトリウム、珪酸カリウムの順
に強く、耐水性は珪酸アンモニウム、珪酸リチウムの順
に強いといわれているが、被膜性、膜硬度、耐水性等を
考慮すると珪酸リチウムを含むのがより好適である。

【００１７】本発明の親水性被膜の被膜にはホウ酸及び
／又はホウ酸化合物を含むことで耐水性、化学的耐久性
を向上させることが出来るので好ましい。ホウ酸または
ホウ酸化合物としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、四
ホウ酸、ホウ酸亜鉛、ホウ酸カリウム、ホウ酸ナトリウ
ム、ホウ酸バリウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸リチ
ウム、その他ホウ酸エステル等があげられるが、これら
に限定されるものではない。

【００１８】また、本発明の親水性被膜の被膜にはリン
酸及び／又はリン酸化合物を含むことで膜の硬化を促進
し、膜の耐久性を向上させることが出来るので好まし
い。リン酸またはリン酸化合物としては、無水リン酸、
メタリン酸、ピロリン酸、オルトリン酸、三リン酸、四
リン酸、リン酸亜鉛、リン酸水素亜鉛、リン酸アルミニ
ウム、リン酸水素アルミニウム、リン酸アンモニウム、
リン酸水素アンモニウム、リン酸水素アンモニウムナト
リウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸
カルシウム、リン酸水素カルシウム、リン酸ナトリウ
ム、リン酸水素リチウム、その他リン酸エステル等があ
げられるが、これらに限定されるものではない。

【００１９】また、本発明の親水性被膜の被膜には熱処
理によってＺｒＯ₂となる物質の前駆体を含むことで、
アルカリ珪酸塩中のＳｉＯ₂構造中にＺｒが取り込ま
れ、化学的耐久性を向上させることが出来るので好まし
い。熱処理によってＺｒＯ₂となる物質の前駆体として
は、塩化酸化ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、
塩化ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、ジルコニウムア
セチルアセトネート、ジルコニウムブトキシド、ジルコ
ニウムプロポキシドなどがあげられるが、これらに限定
されるものではない。

【００２０】また、本発明の親水性被膜の被膜には必要
に応じて抗菌性材料を添加して、抗菌性を付与すること
ができる。ＡｇやＣｕの金属材料又はそれらの化合物や
ＴｉＯ₂などの光触媒材料などがあげられるが、これら
に限定されるものではない。

【００２１】本発明の親水性被膜では、凹凸を形成する
為に、粒径の最頻値の異なる２種類以上の親水性金属酸
化物粒子を用いることができる。そうすることで、上記
微細な複合凹凸構造を容易に実現できる。すなわち、３
〜４０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒
子と４０〜３００ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金
属酸化物粒子を用いる。このうち、３〜４０ｎｍに粒径
の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子は、表面に多数
の微小凹凸を形成し、透明性の高い凹凸膜を形成し、か
つ細かい凹凸により水の濡れ性を向上する事で、表面に
容易に水膜を形成することが可能となる。粒径の最頻値
が３ｎｍ以上であることで、表面の粗さを大きくする効
果が充分に発揮されるようになる。また、粒径の最頻値
が４０ｎｍ以下であることで、表面積に対して実表面積
を大きくするが充分に発揮されるようになる。そして結
果的に被膜表面が充分な親水性を有するようになる。よ
り好ましくは１０〜３０ｎｍに粒径の最頻値を有する親
水性金属酸化物粒子である。

【００２２】また、４０〜３００ｎｍに粒径の最頻値を
有する親水性金属酸化物粒子を用いることによって、表
面の凹凸高さを大きくし、表面に形成する水膜の厚みを
大きくすることが可能である。これにより、水膜の維持
能力を高くし、浴室環境における金属石鹸やリンス成
分、屋外における都市煤塵の付着防止効果を発揮でき
る。また付着した水滴が凹凸の高い部分に引き付けら
れ、水膜が広がるのを促進する作用がある。粒径の最頻
値を４０ｎｍ以上とすることで、上述した３〜４０ｎｍ
の金属酸化物粒子の粒径の最頻値との凹凸高さの差が充
分に確保できるようになり、上記水膜の厚みを大きくす
る効果が充分に発揮されるようになる。また、粒径の最
頻値を３００ｎｍ以下とすることで、透明性や膜の機械
的強度が充分になる。より好ましくは４０〜１００ｎｍ
に粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子である。

【００２３】また、親水性無機非晶質物質を用いること
で、前記金属酸化物と容易に結合し、透明かつ高硬度な
高耐久親水性被膜を形成することが可能である。

【００２４】以上のような形態により本発明における親
水性被膜は、速やかに水膜を形成することで防曇性を発
揮する事が出来る。特に、使用する前に水中用ゴーグル
の内側を濡らすことで水膜を充分に形成してから使用す
る事で大きな効果を発揮することが可能となる。

【００２５】本発明における親水性被膜に、人の目等か
ら発生する蒸気が付着すると表面に形成された被膜が付
着した水を保持しつづけ、次々に付着する蒸気によって
水膜が形成され均一化する。この状態において、表面温
度が露点温度以下であって水蒸気が表面に触れる状態で
あっても、水膜は維持されつづけるため光が散乱されず
直線的に透過するので、視認性が低下することはない。
また、過剰に付着した場合には水が流下していくが、本
発明における親水性被膜は水を一定の範囲で保持しつづ
ける為、防曇効果を維持できる。また、通常の使い方に
おいてゴーグル内に過剰に水が溜まる事はないと考えら
れ、実使用上問題はない。

【００２６】図１は、異なる粒径の最頻値を有する２種
類の親水性金属酸化物粒子と親水性無機非晶質物質によ
り透明基材表面に被膜を形成した水中用ゴーグルの概念
図である。ＲｚおよびＳｍは３〜４０ｎｍに粒径の最頻
値を有する親水性金属酸化物粒子を通るように線分を設
定し（図１における線分Ａ）、断面曲線を得た場合に、
１０ｎｍ≦Ｒｚ≦４０ｎｍで１０ｎｍ≦Ｓｍ≦３００ｎ
ｍの凹凸構造を示し、４０〜３００ｎｍに粒径の最頻値
を有する親水性金属酸化物粒子を通るように線分を設定
し（図１における線分Ｂ）、断面曲線を得た場合に４０
ｎｍ≦Ｒｚ≦２００ｎｍで３００ｎｍ≦Ｓｍ≦１５００
ｎｍの凹凸構造を示す。上記範囲に面粗さ、Ｒｚ、Ｓｍ
があることによって濡れ性の向上による防曇効果と高い
水膜維持能力および透明性、耐久性が発揮できる。

【００２７】次に親水性被膜の形成方法について説明す
る。親水性被膜の形成方法としては、基材を準備する工
程、アルカリ珪酸塩と３〜４０ｎｍに粒径の最頻値を有
する親水性金属酸化物粒子と４０〜３００ｎｍに粒径の
最頻値を有する親水性金属酸化物粒子の混合物を準備す
る工程、前記基材を前記混合物で被覆し、被覆物を形成
する工程、必要に応じて、前記被覆物の少なくとも被覆
面を熱処理する工程、によって基材表面に微細な複合凹
凸構造を有する被膜を形成することが可能である。

【００２８】この時、前記混合物において、アルカリ珪
酸塩のＳｉＯ₂量と親水性金属酸化物粒子の重量比が１
０：１〜１：４の範囲で、且つ３〜４０ｎｍに粒径の最
頻値を有する親水性金属酸化物粒子量と４０〜３００ｎ
ｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子量の比
が４０：１〜１：４の範囲であれば前述の凹凸構造を形
成することが可能である。

【００２９】被膜を形成する手段はとくに限定されず、
スプレーコーティング、フローコーティング、スピンコ
ーティング、ディップコーティング、ロールコーティン
グなどの方法で塗布後、乾燥させることによって被服物
を形成できるため各々によって最適な混合物濃度がある
が、各成分の比率を変えなければ本発明において最も重
要な親水性被膜の凹凸形状に影響はない。この時被覆物
を形成するコーティング液にホウ酸、ホウ酸化合物、リ
ン酸、リン酸化合物、熱処理によってＺｒＯ₂となる物
質の前駆体、Ａｇ、Ｃｕなどの抗菌性材料のうち少なく
とも一つ以上を含むことができる。

【００３０】また本発明の親水性被膜を形成する別の手
法として、基材を準備する工程、アルカリ珪酸塩と３〜
４０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子
と４０〜３００ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属
酸化物粒子の混合物、または３〜４０ｎｍに粒径の最頻
値を有する親水性金属酸化物粒子と４０〜３００ｎｍに
粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子の混合懸濁
液を準備する工程、前記基材を前記混合物または前記混
合懸濁液で被覆し、被覆物を形成する工程、必要に応じ
て、前記被覆物の少なくとも被覆面を熱処理する工程、
アルカリ珪酸塩の溶液、またはアルカリ珪酸塩と３〜４
０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子の
２回目混合懸濁液を準備する工程、前記被覆表面に更に
アルカリ珪酸塩の溶液または２回目混合懸濁液を適用
し、二回被覆物を形成する工程、必要に応じて、前記二
回被覆物の少なくとも被覆面を熱処理する工程、によっ
て表面に微細な複合凹凸構造を有する親水性被膜の形成
が可能である。

【００３１】以上のように、本発明においては親水性被
膜を形成する手段を２回またはそれ以上にわけて行うこ
とが可能である。その場合に最終的な膜の組成が親水性
金属酸化物粒子とアルカリ珪酸塩から構成されていれば
よい。

【００３２】この時、前記混合物において、アルカリ珪
酸塩のＳｉＯ₂量と親水性金属酸化物粒子の重量比が１
０：１〜１：４の範囲で、且つ３〜４０ｎｍに粒径の最
頻値を有する親水性金属酸化物粒子量と４０〜３００ｎ
ｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子量の比
が４０：１〜１：４の範囲であり、また前記混合懸濁液
において親水性金属酸化物粒子量の比が４０：１〜１：
４の範囲であり、また前記２回目混合懸濁液において、
アルカリ珪酸塩のＳｉＯ₂量と親水性金属酸化物粒子の
重量比が２０：１〜１：２の範囲であれば前述の凹凸構
造が形成可能である。

【００３３】この方法においても被膜を形成する手段は
とくに限定されず、スプレーコーティング、フローコー
ティング、スピンコーティング、ディップコーティン
グ、ロールコーティングなどの方法で塗布後、乾燥させ
ることによって被服物を形成できるため各々によって最
適な混合物濃度があるが、各成分の比率を変えなければ
親水性被膜の凹凸形状に影響はない。この時被覆物を形
成するコーティング液にホウ酸、ホウ酸化合物、リン
酸、リン酸化合物、熱処理によってＺｒＯ₂となる物質
の前駆体、Ａｇ、Ｃｕなどの抗菌性材料のうち少なくと
も一つ以上を含むことができる。

【００３４】本発明の親水性被膜は必要に応じて、被膜
の表面温度にして８０℃以上５００℃以下の熱処理をす
ることができる。温度が低すぎる場合には、耐久性を必
要とする部材に対して、耐水性等が満足できないし、５
００℃以上の熱処理をすると、無機物質表面における構
造が安定化して、水分子が被膜表面にあっても化学吸着
水の生成が不十分で親水性が劣化する為適当でない。し
たがって熱処理を行う場合は、上記表面温度で熱処理す
ることにより親水性被膜を形成できる。

【００３５】本発明の水中用ゴーグルは、長期の使用に
よる汚れの固着などによってその防曇性が低下すること
があるが、通常の中性洗剤などで洗浄することによりそ
の機能が回復する。

【００３６】以下本発明を実施例に基づき詳細に説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
なお、面粗さ測定は島津製作所製走査型プローブ顕微鏡
ＳＰＭ−９５００形を使用し、任意の５μｍ四方の面粗
さを算出した。またＲｚ、Ｓｍ測定は、面粗さ測定領域
において表面に露出した粒径の大きい金属酸化物粒子を
通らない部分について線分を設定し、ＲｚとＳｍを算出
した（Ｒｚ１、Ｓｍ１）。また、粒径の大きい金属酸化
物粒子を通る部分に線分を設定しＲｚとＳｍを算出した
（Ｒｚ２、Ｓｍ２）。

【００３７】（実施例）水中用ゴーグルの透明プラスチ
ック部材部分のみを用意し、酸化セリウム粉を用いて洗
浄後、親水性無機非晶質物質３として珪酸リチウム（リ
チウムシリケート３５（日産化学工業（株）製））と、
親水性金属酸化物粒子１としてシリカ粒子（スノーテッ
クスＺＬ、粒径７０〜１００ｎｍ（日産化学工業（株）
製））と、親水性金属酸化物粒子２としてシリカ粒子
（スノーテックス５０、粒径２０〜３０ｎｍ（日産化学
工業（株）製））の混合溶液をＳｉＯ₂濃度でそれぞれ
０．２５％と０．２５％と０．２５％になるように混合
液を調整し、前記基材４の上からスプレーコートを２回
重ね塗りして乾燥させた。その後、親水性無機非晶質物
質３として珪酸リチウム（リチウムシリケート７５（日
産化学工業（株）製）と、親水性金属酸化物粒子２とし
てシリカ粒子（スノーテックス２０、粒径１０〜２０ｎ
ｍ（日産化学工業（株）製）の混合溶液をＳｉＯ₂でそ
れぞれ０．２０％と０．２０％にした調整した水溶液
を、この上からスプレーコートし乾燥させた後、８０℃
２０分で熱処理した。 <結果> 面粗さ：１６.５ｎｍＲｚ１：２０ｎｍ、Ｓｍ１：１６０ｎｍＲｚ２：１２０ｎｍ、Ｓｍ２：４５０ｎｍこのガラスを表面温度５℃にしてから水道水を表面にか
けた後、濡らした面を下にして恒温水槽の上に蓋をして
水温を約６０℃に保持し、曇り発生の有無を観察した。
その結果、ガラスの内側は発生した蒸気によって一様な
水膜がつくられて曇りは観察されず、容器の中をはっき
りと見ることができた。

【００３８】（比較例）比較のため、同様の水中用ゴー
グルのガラス部材を用意し中性洗剤で洗浄したのち、自
然乾燥し、試験体とした。 <結果> 面粗さ：０．００１ｎｍＲｚ１：０．０ｎｍ、Ｓｍ１：４６０ｎｍ（面が均一な為、Ｒｚ２、Ｓｍ２はなし）これも同様に表面温度５℃にしてから水道水を表面にか
けた後、濡らした面を下にして恒温水槽の上に蓋をして
恒温水槽を用いて水温を約６０℃に保持し、曇り発生の
有無を観察した。その結果、蓋は蒸気によって曇りが発
生し中が見にくく、また凝縮した水滴ができて像が歪み
見えにくくなった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、医療用鏡表面に付着し
た蒸気が一様な水膜として均一に広がり蒸気の凝集によ
る曇りや水滴付着を防止するので、視認性に優れた防曇
性を有する水中用ゴーグルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透明な水中用ゴーグルの親水性被
膜の断面概念図である。

【符号の説明】

１…４０〜３００ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金
属酸化物粒子２…３〜４０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸
化物粒子３…親水性無機非晶質物質４…水中用ゴーグル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2K009 CC03 CC09 DD02 EE02 4G059 AA11 AC21 EA01 EA02 EA04 EA05 EA13 EB06 4H020 AA01 AB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１０〜１００℃１００％ＲＨの雰囲気の
中で、水中用ゴーグルの内側表面に水膜を保持すること
の出来ることを特徴とする防曇性を有する水中用ゴーグ
ル。
【請求項２】透明な水中用ゴーグル基材の少なくとも
内側表面に、透明な親水性被膜が形成されており、前記
親水性被膜には少なくとも親水性金属酸化物粒子と親水
性無機非晶質物質が含有されており、前記親水性被膜は
任意の５μｍ四方領域における面粗さが５ｎｍ以上３０
ｎｍ以下であり、かつ同領域内の断面曲線は比較的平滑
な部分と前記平滑な部分に比較して隆起している部分と
からなり、前記比較的平滑な部分のみに線分を設定した
場合の、その線分における断面曲線が示すＲｚ（十点平
均粗さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、１０ｎｍ≦Ｒｚ
≦４０ｎｍで１０ｎｍ≦Ｓｍ≦３００ｎｍの凹凸からな
り、前記隆起している部分を通るように線分を設定した
場合の、その線分における断面曲線が示すＲｚ（十点平
均粗さ）とＳｍ（凹凸の平均間隔）が、４０ｎｍ≦Ｒｚ
≦２００ｎｍで３００ｎｍ≦Ｓｍ≦１５００ｎｍの凹凸
からなる微細な複合凹凸構造を有することを特徴とする
防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項３】前記親水性被膜には、３〜４０ｎｍに粒
径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子と４０〜３０
０ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子と
親水性無機非晶質物質が含有されていることを特徴とす
る請求項２に記載の防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項４】前記親水性被膜には、１０〜３０ｎｍに
粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子と４０〜１
００ｎｍに粒径の最頻値を有する親水性金属酸化物粒子
と親水性無機非晶質物質が含有されていることを特徴と
する請求項２または請求項３のいずれかに記載の防曇性
を有する水中用ゴーグル。
【請求項５】前記親水性金属酸化物粒子はＳｉＯ₂、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂のうち少なくと
も１つ以上であることを特徴とする請求項２から請求項
４のいずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項６】前記親水性無機非晶質物質はアルカリ珪
酸塩、ホウ珪酸塩、アルカリジルコニウム塩、リン酸塩
のうち少なくとも１つ以上であることを特徴とする請求
項２から請求項５のいずれかに記載の防曇性を有する水
中用ゴーグル。
【請求項７】前記アルカリ珪酸塩が珪酸ナトリウム、
珪酸カリウム、珪酸リチウム、珪酸アンモニウムの少な
くとも１つ以上であることを特徴とする請求項２から請
求項６のいずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴーグ
ル。
【請求項８】前記被膜中にホウ酸及び／又はホウ酸化
合物を含むことを特徴とする請求項２から請求項７のい
ずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項９】前記被膜中にリン酸及び／又はリン酸化
合物を含むことを特徴とする請求項２から請求項８のい
ずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項１０】前記被膜中に熱処理によってＺｒＯ₂
となる物質の前駆体を含むことを特徴とする請求項２か
ら請求項９のいずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴ
ーグル。
【請求項１１】前記被膜中に抗菌性材料を含むことを
特徴とする請求項２から請求項１０のいずれかに記載の
防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項１２】前記親水性被膜の膜厚が、０．１μｍ
〜１ｍｍであることを特徴とする請求項２から請求項１
１のいずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項１３】前記水中用ゴーグルの形状が、Ｒ状ま
たはくの字状の形状であることを特徴とする請求項２か
ら請求項１２のいずれかに記載の防曇性を有する水中用
ゴーグル。
【請求項１４】１０〜１００℃、１００％ＲＨの雰囲
気の中で、水中用ゴーグルの内側表面に水膜を保持する
ことの出来ることを特徴とする請求項２から請求項１３
のいずれかに記載の防曇性を有する水中用ゴーグル。
【請求項１５】請求項１から請求項１４のいずれかに
記載の水中用ゴーグルを予め水に接触させ、少なくとも
内面に水膜を形成しておいてから使用することを特徴と
する水中用ゴーグルの防曇方法。
【請求項１６】３〜４０ｎｍに粒径の最頻値を有する
親水性金属酸化物粒子と４０〜３００ｎｍに粒径の最頻
値を有する親水性金属酸化物粒子と親水性無機非晶質物
質とを含むことを特徴とする水中用ゴーグル用防曇性コ
ーティング組成物。
【請求項１７】１０〜３０ｎｍに粒径の最頻値を有す
る親水性金属酸化物粒子と４０〜１００ｎｍに粒径の最
頻値を有する親水性金属酸化物粒子と親水性無機非晶質
物質とを含むことを特徴とする水中用ゴーグル用防曇性
コーティング組成物。