JP2005201994A - Optical window and underwater photographing enclosure using optical window - Google Patents

Optical window and underwater photographing enclosure using optical window Download PDF

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誠司 山崎
Noboru Murata
昇 村田
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雅弘 晝河
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an optical window of equipment from fogging by forming a coating which is hard to fog on the optical window of the equipment used underwater. <P>SOLUTION: This is an optical window of the equipment used underwater and has a polyurethane film at least on one surface of the window base. The contact angle of the waterdrops is made 40°or less to this film when it has no absorbed water, and the water absorption is made 15 % or more but 30 % or less in weight when it is saturated with the absorbed water. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水中で使用される機器、特にはカメラ又はビデオカメラを収納する水中撮影用ハウジングに使用される光学窓の曇りを防ぐ技術に関する。   The present invention relates to a technique for preventing fogging of an optical window used for a device used underwater, particularly, an underwater photographing housing for housing a camera or a video camera.

水中でカメラ又はビデオ撮影を行うためには、カメラ、ビデオカメラ等を防水加工された水中撮影用ハウジング内に収納し、撮影作業を行う。水中内では、水中撮影用ハウジングの水に接する光学窓は、水で冷却された状態になるとともに、カメラ等の電源を入れるとハウジング内の温度は上昇する。かくして、水に接する光学窓の内側には水蒸気により水滴が付着し、曇りが発生する。これは、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラを使用した場合に特に顕著になる。   In order to perform underwater camera or video shooting, a camera, a video camera, or the like is housed in a waterproof underwater shooting housing and shooting is performed. In the water, the optical window in contact with the water of the underwater photographing housing is cooled with water, and the temperature in the housing rises when the camera or the like is turned on. Thus, water droplets adhere to the inner side of the optical window in contact with water due to water vapor, resulting in cloudiness. This is particularly noticeable when a digital camera or a digital video camera is used.

前記曇りによる悪影響を防止するために特許文献1では、光学窓の内側にポリエチレンオキサイド、アクリル酸、金属アルコキシド等からなる吸水性の防曇性膜が形成された水中撮影用ハウジングが開示されている。防曇性膜には吸水性のものが使用されているので、画質への影響をほとんどなくすことができるとある。しかし、防曇性膜の防曇性は十分ではなく、さらなる改善が必要であった。
特開2000−47311号公報
In order to prevent the adverse effects of fogging, Patent Document 1 discloses an underwater photography housing in which a water-absorbing anti-fogging film made of polyethylene oxide, acrylic acid, metal alkoxide, or the like is formed inside an optical window. . Since a water-absorbing film is used for the antifogging film, it is said that the influence on the image quality can be almost eliminated. However, the antifogging property of the antifogging film is not sufficient, and further improvement is necessary.
JP 2000-47311 A

本発明は、上記問題を考慮し、曇りを発生しやすい水中で使用される機器の光学窓において、曇りが発生しにくい被膜が形成された光学窓を提供することを課題とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical window in which a coating that hardly causes fogging is formed in an optical window of equipment used in water that is likely to cause fogging.

透視像の歪みを少なくしながら、光学窓の曇りを防ぐためには、該光学窓に吸水性により防曇性を発現する被膜を設けることが有効である。親水性のみによる防曇性の発現だけでは、被膜上に形成された水膜により光学的な歪みが生じやすくなり、透視像の歪みが大きくなる傾向にあるからである。これに対し、吸水性によって防曇性が発現する場合、被膜に水滴が付着すると膜内に水が取り込まれるために、透視像の歪みは少なくなる。   In order to prevent fogging of the optical window while reducing distortion of the fluoroscopic image, it is effective to provide the optical window with a film that exhibits antifogging properties due to water absorption. This is because the optical film tends to be easily distorted by the water film formed on the film only by developing the anti-fogging property only by the hydrophilic property, and the distortion of the fluoroscopic image tends to increase. On the other hand, when anti-fogging properties are manifested by water absorption, water is taken into the film when water droplets adhere to the film, so that the distortion of the fluoroscopic image is reduced.

吸水性による防曇性の発現時において、防曇性の発現を有効とするためには、水滴が被膜に付着した際に、水滴を瞬時に被膜中に取り込む必要がある。吸水性だけによる防曇性の発現の場合、水蒸気が被膜に接触したときに水滴が被膜中に吸水されるまでに時間を要するので、防曇性の発現の時間を要する。   In order to make the expression of antifogging effective at the time of exhibiting antifogging property due to water absorption, it is necessary to instantaneously take the waterdrop into the coating when the waterdrop adheres to the coating. In the case of developing anti-fogging property only by water absorption, it takes time for water droplets to be absorbed into the coating when water vapor contacts the coating, and thus it takes time to develop anti-fogging.

被膜が、吸水性の機能と親水性の機能を持つようにすると、水滴が被膜表面に接触した際に、水と被膜とがより広い面積で接触するようになるので、被膜への吸水が促進される。結果、水蒸気が被膜に接触した時に即防曇性が発現し、透視像の観察に対して曇りの影響を無くすことに奏功する。又、被膜が吸水飽和した場合でも被膜表面に水膜が形成されるので、窓の曇りは最低限防ぐことが可能となる。   If the film has a water-absorbing function and a hydrophilic function, water and the film come into contact with each other over a wider area when water droplets contact the surface of the film, facilitating water absorption into the film. Is done. As a result, when water vapor comes into contact with the coating, the anti-fogging property immediately appears, and it is effective to eliminate the influence of fogging on the observation of the fluoroscopic image. Further, even when the film is saturated with water, a water film is formed on the surface of the film, so that fogging of the window can be prevented at a minimum.

上記防曇性発現時の現象を、図1(a)、(b)に図示する。図1の光学窓11、水滴113、被膜に接触した水滴114、及び水膜115は、それぞれ断面を表し、図1中の直線の矢印は、水滴が被膜、又は水膜に吸収されるときの軌跡を表している。又、図1(a)は、被膜が吸収飽和状態となるまでの条件における防曇性発現の機構を説明し、図1(b)は、被膜が吸収飽和状態時の条件での防曇性の発現の機構を説明している。   The phenomenon when the anti-fogging property is exhibited is illustrated in FIGS. 1 (a) and 1 (b). The optical window 11, the water droplet 113, the water droplet 114 in contact with the coating film, and the water film 115 in FIG. 1 each represent a cross section, and the straight arrows in FIG. 1 indicate when the water droplet is absorbed by the coating film or the water film. It represents a trajectory. FIG. 1 (a) illustrates the mechanism of antifogging expression under conditions until the coating reaches an absorption saturation state, and FIG. 1 (b) illustrates antifogging properties under conditions when the coating is in an absorption saturation state. Explains the mechanism of the expression of.

本発明は、上記技術思想に基づきなしたもので、本発明の光学窓は、基材の少なくとも片側にポリウレタンからなる被膜が具備されてなり、該被膜への水滴の接触角が、被膜が吸水していない状態で40°以下、該被膜の吸水飽和時の吸水率が15重量%以上、30重量%以下であることを特徴とする。ここでの基材に具備された被膜とは、引っ掻き等の人為的な作業で剥離しない膜で、且つ経時的に被膜自体又は被膜中の成分が溶出することのない膜のことである。尚、本発明での吸水率とは、吸水していない状態での被膜の重量を基準としたときの被膜中に存在する水の重量割合を示している。   The present invention is based on the above technical idea, and the optical window of the present invention is provided with a coating made of polyurethane on at least one side of a base material, and the contact angle of water droplets on the coating is such that the coating absorbs water. The water absorption at the time of water absorption saturation of the film is 15% by weight or more and 30% by weight or less. The film provided on the substrate here is a film that does not peel off by an artificial operation such as scratching, and the film itself or a component in the film does not elute over time. In addition, the water absorption rate in the present invention indicates the weight ratio of water present in the coating film based on the weight of the coating film in the state of not absorbing water.

被膜への水滴の接触角を上記した40°以下とすることで、水滴の被膜への十分な接触面積を確保できるので、被膜への吸水が促進され、防曇性の即発現が可能となる。該接触角は、小さい程防曇性には好適であるが、小さい接触角に設定しようとすると、被膜の耐久性を悪くせざるを得ない場合がある。実用的な観点からは、該接触角は、10°以上とすることが好ましい。より好ましくは、25°以上35°以下とすることが好ましい。尚、ここでの被膜への水滴の接触角とは、吸水していない状態の被膜の表面に2μlの水を滴下したときの接触角である。   By setting the contact angle of water droplets to the coating to be 40 ° or less as described above, a sufficient contact area of the water droplets to the coating can be secured, so that water absorption into the coating is promoted and instant antifogging can be realized. . The smaller the contact angle is, the better the antifogging property is. However, if the contact angle is set to be small, the durability of the coating film may be deteriorated. From a practical viewpoint, the contact angle is preferably 10 ° or more. More preferably, the angle is preferably 25 ° or more and 35 ° or less. Here, the contact angle of water droplets on the coating is the contact angle when 2 μl of water is dropped on the surface of the coating that is not absorbing water.

又、吸水飽和時の被膜への吸水率を上記範囲に設定したのは、15%重量未満では、吸水性の機能による防曇性発現に効果がなく、30重量%超では、被膜の耐久性を悪くせざるを得ないからである。吸水飽和時の被膜への吸水率を15重量%以上30重量%以下と設定することにより、被膜の耐久性を確保しつつ、防曇性発現のための十分な吸水性を確保できる。又、たとえ被膜が吸水飽和状態となっても、被膜が超親水性(水滴の接触角が10°以下の状態)を呈するようになるので、防曇性が持続し、結果、視界の確保は、最低限なされる(本現象は、図1(b)にて図示されている)。   Also, the water absorption rate to the coating at the time of water absorption saturation is set in the above range. If it is less than 15% by weight, the antifogging effect due to the water absorption function is not effective, and if it exceeds 30% by weight, the coating durability This is because it must be made worse. By setting the water absorption rate of the coating at the time of water absorption saturation to 15 wt% or more and 30 wt% or less, it is possible to secure sufficient water absorption for the development of antifogging properties while ensuring the durability of the coating. Even if the film is saturated with water, the film becomes super hydrophilic (the contact angle of water droplets is 10 ° or less), so that the antifogging property is maintained, and as a result, the visibility is ensured. (This phenomenon is illustrated in FIG. 1B).

十分な吸水性の機能を得るために被膜の膜厚を5μm以上とすることが好ましい。膜厚を厚くする程、被膜の吸水容量は大きくなるが、厚くしすぎると光学的な歪が生じやすくなることや、生産性が低下するので、30μm以下とすることが好ましい。   In order to obtain a sufficient water-absorbing function, the film thickness is preferably 5 μm or more. As the film thickness is increased, the water absorption capacity of the film is increased. However, if the film is too thick, optical distortion tends to occur and productivity is reduced.

加えて、光学窓を水中撮影用ハウジングに使用した場合の撮影への影響を考慮し、被膜の光学特性において、吸水していない状態の被膜の可視光透過率と吸水飽和状態の可視光透過率の差を2%以内、より好ましくは1%以内と設定することが好ましく、又、被膜の中心線平均粗さを0.05nm〜1.5nmの範囲に設定することが好ましい。   In addition, considering the effects on shooting when using an optical window in an underwater shooting housing, the optical properties of the coating are the visible light transmittance of the coating without water absorption and the visible light transmittance of the water absorption saturation state. Is preferably set within 2%, more preferably within 1%, and the center line average roughness of the coating is preferably set in the range of 0.05 nm to 1.5 nm.

前記吸水性の機能は、ポリウレタン中にオキシアルキレン鎖、好ましくは、オキシエチレン鎖を導入することによって、効率的に行うことができる。オキシエチレン鎖は、水を結合水として吸収する機能を有し、吸水性による防曇性を発現させることを可能とする。オキシエチレン鎖による吸水は、吸水による可視光透過率の変動を小さくするので、水中撮影用ハウジングへの適用に特に好ましい。   The water absorbing function can be efficiently performed by introducing an oxyalkylene chain, preferably an oxyethylene chain, into the polyurethane. The oxyethylene chain has a function of absorbing water as bound water and makes it possible to develop antifogging properties due to water absorption. Water absorption by the oxyethylene chain is particularly preferable for application to a housing for underwater photography because it reduces the change in visible light transmittance due to water absorption.

被膜に吸水された水は該オキシエチレン鎖中の酸素と水素結合するので、水が被膜に吸水されると、該鎖部で水酸基が生じる。被膜での吸水が飽和に達すると、該水酸基は、被膜表面に現れるので、被膜上への水膜形成が促進されるので、防曇性が持続し、結果、視界の確保は、最低限なされるので好ましい。   Since the water absorbed by the coating forms hydrogen bonds with oxygen in the oxyethylene chain, when water is absorbed by the coating, a hydroxyl group is generated at the chain. When the water absorption in the film reaches saturation, the hydroxyl groups appear on the surface of the film, so that the formation of a water film on the film is promoted, so that the antifogging property is maintained, and as a result, visibility is minimized. Therefore, it is preferable.

本発明の水中で使用される機器の光学窓は、防曇性と防曇性発現時の光透過特性に優れるので、カメラ又はビデオカメラが収納される水中撮影用ハウジングに使用した場合に特に効果を発揮する。   The optical window of the device used underwater of the present invention is particularly effective when used in an underwater photography housing in which a camera or a video camera is housed because it has excellent anti-fogging properties and light transmission characteristics when the anti-fogging properties are exhibited. Demonstrate.

本発明の水中に使用される機器の光学窓は、基材の少なくとも片側にポリウレタンからなる被膜が具備されてなる。基材には、フロート法等で作製されたソーダ石灰ケイ酸塩ガラス板、アルカリ硼珪酸塩ガラス板、無鉛ガラス板、クリスタルガラス板等の無機ガラス板、サファイア等の結晶板、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等のプラスチックガラス等を使用することができる。   The optical window of the device used in the water of the present invention is provided with a film made of polyurethane on at least one side of the substrate. The base material includes soda lime silicate glass plate, alkali borosilicate glass plate, lead-free glass plate, crystal glass plate and other inorganic glass plates, sapphire crystal plates, polycarbonate, polyethylene terephthalate, etc. Plastic glass etc. can be used.

ポリウレタンは、ウレタン特有の弾性を有しているので、他の樹脂と比べて、耐磨耗性に優れているからである。経済性を考慮すると被膜は、樹脂単独とすることが好ましい。ポリウレタンは、イソシアネートプレポリマー(イソシアネート基を有する化学種)とポリオールとを反応させて得られ、ポリオールを適宜選択することで被膜の機能を設定でき、イソシアネートプレポリマー、ポリオール、及びその他の化学種、及び/又はそれらの反応物を有する塗布剤を基材にスピンコート法、ディップコート法、フローコート法等の公知の塗布手段により塗布し、硬化させることで被膜が得られる。このとき、イソシアネート基とイソシアネート反応性基の数を化学量論近傍に調整することが好ましい。又、被膜の耐久性をより向上させるために、基材に基材と被膜との接着強度を向上させるための処理を予め行ってもよい。   This is because polyurethane has elasticity unique to urethane and is therefore superior in wear resistance compared to other resins. In consideration of economy, the coating is preferably made of a resin alone. Polyurethane is obtained by reacting an isocyanate prepolymer (chemical species having an isocyanate group) with a polyol, and the function of the film can be set by appropriately selecting the polyol. The isocyanate prepolymer, polyol, and other chemical species, And a coating film is obtained by apply | coating and applying the coating agent which has those reaction materials to a base material by well-known coating means, such as a spin coat method, a dip coat method, a flow coat method. At this time, it is preferable to adjust the number of isocyanate groups and isocyanate-reactive groups in the vicinity of the stoichiometry. In order to further improve the durability of the coating, a treatment for improving the adhesive strength between the substrate and the coating may be performed on the substrate in advance.

イソシアネートプレポリマーには、ジイソシアネート、好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートを出発原料としたビウレット及び/又はイソシアヌレート構造を有する3官能のポリイソシアネートを使用できる。当該物質は、耐候性、耐薬品性、耐熱性があり、特に耐候性に対して有効である。又、当該物質以外にも、ジイソフォロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ビス(メチルシクロヘキシル)ジイソシアネート及びトルエンジイソシアネート等も使用することができる。   As the isocyanate prepolymer, difunctional, preferably trifunctional polyisocyanate having a biuret and / or isocyanurate structure starting from hexamethylene diisocyanate can be used. The substance has weather resistance, chemical resistance and heat resistance, and is particularly effective for weather resistance. In addition to the above substances, diisophorone diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, bis (methylcyclohexyl) diisocyanate, toluene diisocyanate and the like can also be used.

被膜に吸水性を持たせるために、ポリオールにオリゴマーの吸水性ポリオールを使用することができる。吸水性ポリオールとは、水を吸水して膨潤する性状を有するものであり、分子内の水酸基がイソシアネートプレポリマーのイソシアネート基と反応してウレタン結合を生じ、ポリウレタンに吸水性の性状を導入することができる。該吸水性ポリオールは水溶性の性状を有してもよい。   In order to give the coating water absorbability, an oligomeric water absorbable polyol can be used as the polyol. The water-absorbing polyol has the property of absorbing water and swells, and the hydroxyl group in the molecule reacts with the isocyanate group of the isocyanate prepolymer to form a urethane bond, thereby introducing the water-absorbing property to the polyurethane. Can do. The water-absorbing polyol may have water-soluble properties.

吸水飽和時の被膜中の吸水率が15重量%以上となるように、吸水性ポリオールの使用量を調整し、被膜中の吸水性ポリオール由来の吸水成分量を調整する。該吸水性成分は、オキシアルキレン系のポリオール由来のものを使用でき、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖等を有することが好ましく、吸水性に優れるオキシエチレン鎖を有することが特に好ましい。   The amount of water-absorbing polyol used is adjusted so that the water absorption rate in the coating at the time of water absorption saturation is 15% by weight or more, and the amount of water-absorbing component derived from the water-absorbing polyol in the coating is adjusted. The water-absorbing component may be derived from an oxyalkylene-based polyol, preferably has an oxyethylene chain, an oxypropylene chain, etc., and particularly preferably has an oxyethylene chain excellent in water absorption.

前記オキシアルキレン系のポリオールは、数平均分子量が400〜5000のものを使用することが好ましい。数平均分子量が400未満の場合は、水を結合水として吸収する能力が低くなり、平均分子量が5000を超える場合は、被膜の強度が低下しやすくなる。吸水性や膜強度等を鑑み、該平均分子量は、400〜4500がより好ましい。該ポリオールには、オキシエチレン/オキシプロピレンの共重合体ポリオール、ポリエチレングリコール等を使用でき、ポリエチレングリコールを使用する場合は、吸水性と得られる被膜の強度を鑑み、数平均分子量を400〜2000とすることが好ましい。   The oxyalkylene polyol preferably has a number average molecular weight of 400 to 5,000. When the number average molecular weight is less than 400, the ability to absorb water as bound water becomes low, and when the average molecular weight exceeds 5000, the strength of the coating tends to decrease. In view of water absorption and film strength, the average molecular weight is more preferably 400-4500. As the polyol, an oxyethylene / oxypropylene copolymer polyol, polyethylene glycol, or the like can be used. When polyethylene glycol is used, the number average molecular weight is 400 to 2000 in view of water absorption and the strength of the resulting film. It is preferable to do.

被膜に親水性を付与する代表的な化学種としては、界面活性剤をあげることができる。該界面活性剤が被膜から溶出しないようにするために、樹脂架橋と結合した状態で被膜中に存在させることが好ましい。樹脂架橋と結合した状態とするために、界面活性剤の出発物質を反応性基含有の界面活性剤とする必要がある。該反応性基を、水酸基、アミノ基、メルカプト基等とすると、反応性基がイソシアネートプレポリマーと反応し、界面活性剤を樹脂架橋と化学的に結合させることができる。又、界面活性剤にイソシアネート基を設け、ポリオールと反応させることもできる。   A typical chemical species that imparts hydrophilicity to the film is a surfactant. In order to prevent the surfactant from eluting from the coating, it is preferable that the surfactant is present in the coating in a state of being bonded to the resin crosslinking. In order to be in a state of being bonded to the resin crosslinking, it is necessary to use a surfactant containing a reactive group as a surfactant starting material. When the reactive group is a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group or the like, the reactive group reacts with the isocyanate prepolymer, and the surfactant can be chemically bonded to the resin crosslinking. Further, an isocyanate group can be provided on the surfactant and reacted with a polyol.

被膜に親水性を付与する化学種は、被膜が吸水していない状態での水滴の接触角が40°以下となるように被膜に導入させることができる。但し、化学種の過剰な導入は、被膜の強度を弱め、耐久性を悪くするので、該化学種は、該接触角が、10°以上となるように導入することが好ましい。   The chemical species that imparts hydrophilicity to the coating can be introduced into the coating such that the contact angle of water droplets in a state where the coating does not absorb water is 40 ° or less. However, since excessive introduction of chemical species weakens the strength of the coating and deteriorates durability, it is preferable to introduce the chemical species so that the contact angle is 10 ° or more.

以上がポリウレタンによる吸水性の機能及び親水性の機能を有する被膜を得るために必要な要件であるが、上記に加え、ポリオールには、疎水性ポリオール、数平均分子量が60〜200の短鎖ポリオールを使用することができる。   The above are the requirements necessary for obtaining a film having a water-absorbing function and a hydrophilic function by polyurethane. In addition to the above, the polyol includes a hydrophobic polyol and a short-chain polyol having a number average molecular weight of 60 to 200 Can be used.

前記疎水性ポリオールは、可撓性と耐擦傷性の両方を併せ持ち、被膜の吸水性の機能、及び親水性の機能を低下させにくく、結果、被膜の耐水性及び耐摩耗性を向上させることができる数平均分子量500〜2000のポリエステルポリオールであることが好ましい。数平均分子量が500未満の場合は、被膜が緻密になりすぎ耐摩耗性が低下する。一方、2000超では、塗布液の成膜性が悪化し、被膜を形成することが難しくなる。又、得られる膜の緻密性を考慮すると、該ポリオールの水酸基数は2又は3とすることが好ましい。   The hydrophobic polyol has both flexibility and scratch resistance, and it is difficult to reduce the water absorption function and hydrophilic function of the film, and as a result, the water resistance and abrasion resistance of the film can be improved. It is preferable that it is a polyester polyol having a number average molecular weight of 500 to 2,000. When the number average molecular weight is less than 500, the coating film becomes too dense and wear resistance decreases. On the other hand, if it exceeds 2000, the film formability of the coating solution deteriorates and it becomes difficult to form a coating film. In consideration of the denseness of the resulting film, the polyol preferably has 2 or 3 hydroxyl groups.

該ポリエステルポリオールには、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、及びそれらの混合物のいずれかを使用することができる。これら疎水性ポリオール由来の疎水成分は、被膜の吸水率、及び水滴接触角が上記した範囲となるように導入し、好ましくは、「JIS K 5400」に準拠して得られる被膜の鉛筆硬度が被膜の吸水飽和時において、HB乃至Fとなるように導入することが好ましい。   As the polyester polyol, any of polycarbonate polyol, polycaprolactone polyol, and a mixture thereof can be used. The hydrophobic components derived from these hydrophobic polyols are introduced so that the water absorption rate and water droplet contact angle of the coating are in the above-mentioned ranges, and the pencil hardness of the coating obtained in accordance with “JIS K 5400” is preferably It is preferable to introduce HB to F at the time of water absorption saturation.

又、短鎖ポリオール由来の成分は、塗布液の硬化性を高め、被膜膜の強度を高める役割、被膜表面の静的摩擦係数を小さくする効果を有する。光学窓は、使用中に膜表面に多種多様の付着物が付着し、外観及び品質を阻害することは容易に想定され、それらの付着物を除去するために、通常では、布等での払拭が行なわれる。その際、表面の静的摩擦係数が大きいと、払拭作業において、除去時間の増加、拭きムラによる外観不良等の不具合が発生する。払拭作業中は、付着物を膜表面に擦りつけるため、該摩擦係数が大きいと、付着物が膜表面に引っかかりやすく、擦り傷も多々発生することや、払拭作業に使用する布等が逆に膜表面に貼り付く等、悪影響を与える場合がある。膜表面の静的摩擦係数が小さいと、膜の耐磨耗性、防汚性が向上するので、該係数は実用的な観点から非常に重要な物性である。   In addition, the component derived from the short-chain polyol has the effect of increasing the curability of the coating solution, increasing the strength of the coating film, and reducing the static friction coefficient of the coating surface. Optical windows are easily assumed to have a wide variety of deposits attached to the film surface during use, impairing the appearance and quality, and are usually wiped with a cloth to remove these deposits. Is done. At that time, if the static friction coefficient of the surface is large, problems such as an increase in removal time and poor appearance due to uneven wiping occur in the wiping operation. During the wiping operation, the deposits are rubbed against the film surface. If the coefficient of friction is large, the deposits are likely to be caught on the film surface, and many scratches may be generated, and the cloth used for the wiping operation may be reversed. Adverse effects such as sticking to the surface may occur. When the static friction coefficient on the film surface is small, the wear resistance and antifouling property of the film are improved, and the coefficient is a very important physical property from a practical viewpoint.

該短鎖ポリオールの水酸基数は、2又は3であることが好ましい。水酸基が1の場合は、該短鎖ポリオールが膜の骨格成分とならないため膜がもろくなり、3超では、反応性が活性過ぎて、塗布剤が不安定となりやすい。   The short chain polyol preferably has 2 or 3 hydroxyl groups. When the hydroxyl group is 1, the short-chain polyol does not become a skeleton component of the film, so that the film becomes fragile. When it exceeds 3, the reactivity is too active and the coating agent tends to be unstable.

短鎖ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−ブテン−1,4−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、2−エチル−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、2,2’−チオジエタノール等のアルキルポリオール、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンがあげられ、それらを単独、又は混合物、若しくはそれらの平均分子量200超とならない共重合体等を使用することができ、短鎖ポリオール由来の成分は、被膜の吸水率、及び水滴接触角が上記した範囲となるように導入することが好ましい。   Short chain polyols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5 -Pentanediol, 2-butene-1,4-diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, glycerin, 2- And alkyl polyols such as ethyl-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol, 1,2,6-hexanetriol, and 2,2′-thiodiethanol, and alkanolamines such as diethanolamine and triethanolamine. They can be used alone or as a mixture or Can be used copolymers that are not molecular weight greater than 200 and, component derived from short-chain polyols, water absorption of the film, and the water droplet contact angle is preferably introduced such that the ranges described above.

次に本発明の光学窓が使用された水中撮影用ハウジングの一例について説明する。水中撮影用ハウジングの一形態としては、例えば、特開2002−122929号に示すようなものが知られている。図2は、水中撮影用ハウジング全体を示す斜視図、図3(a)は、水中撮影用ハウジングから前蓋を取り外した状態の正面図、図3(b)は、前蓋を裏側から見た正面図である。この水中撮影用ハウジング1は、底部2、左側壁3、右側壁4、背面5、山形の天面6から構成されている。図2では、正面側の水中カメラ出し入れ口7は全面開放されている。前蓋8は水中撮影用ハウジング1のカメラ出し入れ口7に着脱自在に装着される前蓋であり、中央に透穴9が設けてあると共に、この透穴9から正面側に向けて水平に鏡筒10が取り付けられている。光学窓11は、前記鏡筒10内の先端側に水密に取り付けられ、該光学窓11は、本発明の光学窓からなり、被膜は内側に形成されている。   Next, an example of an underwater photographing housing using the optical window of the present invention will be described. As one form of the underwater photographing housing, for example, the one shown in JP-A-2002-122929 is known. 2 is a perspective view showing the entire housing for underwater photography, FIG. 3A is a front view showing a state in which the front lid is removed from the housing for underwater photography, and FIG. 3B is a view of the front lid from the back side. It is a front view. The underwater photographing housing 1 includes a bottom portion 2, a left side wall 3, a right side wall 4, a back surface 5, and a mountain-shaped top surface 6. In FIG. 2, the underwater camera insertion / exit opening 7 on the front side is fully open. The front lid 8 is a front lid that is detachably attached to the camera insertion / removal port 7 of the underwater photographing housing 1, and has a through hole 9 in the center, and a mirror is horizontally directed from the through hole 9 toward the front side. A tube 10 is attached. The optical window 11 is watertightly attached to the distal end side in the lens barrel 10, and the optical window 11 is composed of the optical window of the present invention, and the coating is formed on the inner side.

グリップ12a、グリップ12bは、前記ハウジング1の左右側壁3、4に取り付けられたグリップである。シャッターボタン13は右側のグリップ12aに組み込まれ、このシャッターボタン13を押し込むと、直線運動はギャー機構14で回転運動に変換され、この回転運動は回転軸15を経由してカメラ30のシャッターに伝達される。   The grips 12 a and 12 b are grips attached to the left and right side walls 3 and 4 of the housing 1. The shutter button 13 is incorporated in the right grip 12a, and when the shutter button 13 is pushed in, the linear motion is converted into rotational motion by the gear mechanism 14, and this rotational motion is transmitted to the shutter of the camera 30 via the rotational shaft 15. Is done.

固定金具16は、水中撮影用ハウジング1に対して前蓋8を着脱自在に固定するためのものであり、これは、鉤金具17を水中撮影用ハウジング1側の所要位置に固定し、固定爪18側を前蓋8に固定し、ワンタッチで着脱を行うことができるようになっている。   The fixing bracket 16 is for detachably fixing the front lid 8 to the underwater shooting housing 1, which fixes the hook 17 to a required position on the underwater shooting housing 1 side, and a fixing claw. The 18 side is fixed to the front lid 8 and can be attached and detached with one touch.

勘合凸条19は水中撮影用ハウジング1のカメラ出し入れ口7の端縁に全周に亘って形成され、これは、前蓋8側に形成したOリング(シール材)21を奥に組み込んだ凹溝20に嵌合して、ハウジング内の水密性を担保する。固定手段22は水中撮影用ハウジング1の内底部に設けた水中カメラ30の固定手段であり、カメラ30は、この固定手段22を用いて水中撮影用ハウジング1内に固定される。尚、この固定手段22は、カメラ30の機種、大きさ等により調整可能なように構成される。   The mating ridge 19 is formed on the entire edge of the camera slot 7 of the underwater photography housing 1, and this is a recess in which an O-ring (seal material) 21 formed on the front lid 8 side is incorporated at the back. It fits into the groove 20 to ensure water tightness in the housing. The fixing means 22 is a fixing means for the underwater camera 30 provided at the inner bottom of the underwater photographing housing 1, and the camera 30 is fixed in the underwater photographing housing 1 using the fixing means 22. The fixing means 22 is configured to be adjustable depending on the model, size, etc. of the camera 30.

上記水中撮影用ハウジング1は、カメラ出し入れ口7からカメラ30を水中撮影用ハウジング1内に挿入し、固定手段22を用いて固定したあと、固定金具16、及び鉤金具17、及び固定爪18を用い水中撮影用ハウジング1を水密する。水中撮影に際しては、グリップ12a、12bを両手でつかみ、シャッターボタン13を親指で押すと、この直線運動はギャー機構14により回転運動に変換され、この回転は回転軸15からカメラ30に伝達され、これにより水中撮影を行うことができる。該水中撮影用ハウジングは、光学窓11が防曇性に優れるものであるので、光学窓が曇りにくく、水中での撮影を行いやすくなる。   The underwater photographing housing 1 is configured such that the camera 30 is inserted into the underwater photographing housing 1 from the camera insertion / removal port 7 and is fixed using the fixing means 22, and then the fixing bracket 16, the hook bracket 17, and the fixing claw 18 are attached. The underwater photographing housing 1 is watertight. During underwater photography, when the grips 12a and 12b are grasped with both hands and the shutter button 13 is pushed with the thumb, this linear motion is converted into rotational motion by the gear mechanism 14, and this rotation is transmitted from the rotational shaft 15 to the camera 30. Thereby, underwater photography can be performed. In the underwater photographing housing, since the optical window 11 is excellent in antifogging property, the optical window is not easily fogged, and photographing underwater is easy.

本発明の光学窓は、上記した水中撮影用ハウジングだけでなく、水中ゴーグル、水中ライト等に使用しても効果を奏する。   The optical window of the present invention is effective not only in the above-described underwater photographing housing but also in underwater goggles and underwater lights.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例および比較例で得られた吸水と親水性を呈する被膜が具備された光学窓は、以下に示す方法により品質評価を行った。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In addition, quality evaluation was performed by the method shown below about the optical window with which the film which exhibits the water absorption and hydrophilic property obtained by the present Example and the comparative example was comprised.

〔外観評価〕:被膜の外観、透過性、クラックの有無を目視で評価し、問題ないものを合格(○)、問題のあったものを不合格(×)とした。   [Appearance evaluation]: Appearance, permeability, and presence / absence of cracks of the film were visually evaluated. Those having no problem were evaluated as acceptable (◯), and those having problems were regarded as unacceptable (x).

〔被膜の吸水飽和時の吸水率〕:湿度50%、温度55℃の環境で12時間保持後、同湿度にて温度25℃の環境で12時間保持したときの光学窓の重量(a)を測定し、被膜に43℃飽和水蒸気を5分間接触させ、その後、すぐに被膜表面の水膜を払拭後に光学窓の重量(b)を測定し、[b−a]/[a−(鏡本体の重量)]×100(%)の計算式で得られた値を吸水飽和時の吸水率とした。尚、ここでの(a)値は、被膜が吸水していない状態のものに相当する。   [Water absorption rate when the film is saturated with water absorption]: The weight (a) of the optical window when held for 12 hours in an environment of 50% humidity and a temperature of 55 ° C. Measure, and bring the coating film into contact with saturated water vapor at 43 ° C. for 5 minutes. Then, immediately wipe off the water film on the coating surface, and then measure the weight (b) of the optical window, and [b−a] / [a− (mirror body Weight)] × 100 (%) was obtained as the water absorption rate at the time of water absorption saturation. The value (a) here corresponds to that in a state in which the film does not absorb water.

〔被膜への水滴の接触角〕:被膜への水滴の接触角については、“JIS R 3257「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」”に準拠して測定した。試料を、湿度50%、温度55℃の環境で12時間保持後、同湿度にて温度25℃の環境で12時間保持することで、被膜が吸水されていない状態の試験片とした。該試料を協和界面化学製接触角計(CA−2型)に設置し、被膜上に2μlの水を滴下させて、水滴の接触角を測定した。又、同試験片の被膜に43℃飽和水蒸気を5分間接触させ、被膜を吸水飽和状態し、該試験片を前記接触角計に設置し、被膜上に2μlの水を滴下させて、水滴の接触角を測定した。   [Contact angle of water droplets on the coating]: The contact angle of water droplets on the coating was measured in accordance with “JIS R 3257“ Test method for wettability of substrate glass surface ”. After maintaining for 12 hours in an environment of 55 ° C., the test piece was in a state where the film was not absorbed by holding the same humidity for 12 hours in an environment of 25 ° C. The sample was a contact angle meter made by Kyowa Interface Chemical. (CA-2 type), 2 μl of water was dropped on the coating, the contact angle of the water droplet was measured, and 43 ° C. saturated water vapor was contacted with the coating of the test piece for 5 minutes to absorb the coating. After being saturated, the test piece was placed on the contact angle meter, 2 μl of water was dropped on the coating, and the contact angle of the water droplet was measured.

〔防曇性〕:−20℃に設定した冷凍庫内に30分保持した後、常温(23℃、湿度63%)中に取り出したときの外観、曇り具合、呼気による曇りを観察する。この操作を1サイクルとして10サイクル行い、膜の外観に異常がなく曇りが発生にしないものを合格(○)、曇りが発生したものを不合格(×)とした。該評価項目に合格する試料は、水中撮影用ハウジングの光学窓に使用した際に防曇性の発現に著しく効果を発揮する。   [Anti-fogging property]: After being kept in a freezer set at −20 ° C. for 30 minutes, the appearance, cloudiness, and cloudiness due to expiration are observed when taken out at room temperature (23 ° C., humidity 63%). This operation was carried out 10 times as 1 cycle, and the film appearance with no abnormality and no clouding occurred was judged as acceptable (O), and the film with clouding was judged as unacceptable (X). A sample that passes this evaluation item exhibits a remarkable effect in developing anti-fogging properties when used in an optical window of a housing for underwater photography.

〔透過率の測定〕“JIS R 3106”(板ガラスの透過率・反射率・日射熱取得率試験方法)に準じ、可視光分光光度計(U―4000、日立製作所)で、被膜が吸水していない状態、及び吸水飽和している状態の光学窓に対して可視光透過率を測定した。   [Measurement of transmittance] According to “JIS R 3106” (Testing method of transmittance, reflectance, and solar heat gain rate of plate glass), the visible light spectrophotometer (U-4000, Hitachi, Ltd.) is used to absorb the coating. The visible light transmittance was measured with respect to the optical window in the absence and saturated state of water absorption.

〔耐水性〕:23±2℃の水中に1時間浸漬させ、浸漬後に外観に異常がないもの、及び呼気によって曇りが発生しなかったもの、並びに鉛筆硬度の低下が1ランク以内であるものを(〇)、2ランク以上低下するものを不合格(×)とした。   [Water resistance]: What is immersed in water at 23 ± 2 ° C. for 1 hour, has no abnormal appearance after immersion, has not been clouded by exhalation, and has a pencil hardness reduction of within one rank. (◯) A product that deteriorated by 2 ranks or more was regarded as rejected (x).

実施例1
イソシアネートプレポリマーとして、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレットタイプポリイソシアネート(商品名「N3200」住友バイエルウレタン製)を準備し、これを塗布剤Aとした。
Example 1
Hexamethylene diisocyanate burette type polyisocyanate (trade name “N3200”, manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) was prepared as an isocyanate prepolymer, and this was used as coating agent A.

イソシアネート反応性基を有する界面活性剤として12.5gのリシノレアミドプロピルエチルジモニウムエトスルファート(商品名「LipoquatR」Lipo chemicals Inc製)、吸水性ポリオールとして17.5gの平均分子量1000のポリエチレングリコール、疎水性ポリオールとして20.5gの平均分子量1250のポリカプロラクトンジオール(商品名「プラクセルL212AL」ダイセル化学工業製)、短鎖ポリオールとして5gの1,4ブタンジオールとを混合し、これを塗布剤Bとした。   12.5 g of ricinoleamidopropylethyldimonium ethosulphate (trade name “Lipoquat®” manufactured by Lipochemicals Inc) as a surfactant having an isocyanate-reactive group, 17.5 g of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1000 as a water-absorbing polyol 20.5 g of polycaprolactone diol having an average molecular weight of 1250 (trade name “Placcel L212AL”, manufactured by Daicel Chemical Industries) as a hydrophobic polyol, and 5 g of 1,4 butanediol as a short-chain polyol are mixed together, and this is used as coating agent B. It was.

該塗布剤Bに対し、イソシアネート基/イソシアネート反応性基数比が1.2となるように調整された44.5gの塗布剤Aを添加混合して塗布剤A及び塗布剤Bの混合物を得た。   44.5 g of coating agent A adjusted to have an isocyanate group / isocyanate reactive group ratio of 1.2 was added to and mixed with coating agent B to obtain a mixture of coating agent A and coating agent B. .

該混合物にイソシアネートプレポリマー、ポリオール、及び界面活性剤の総量の濃度が35重量%となるように希釈溶媒としてジアセトンアルコールを添加し、さらに、硬化触媒としてジブチル錫ジラウレートをウレタン成分総量に対して、0.005重量%添加することにより防曇性膜を形成するための塗布剤を調製した。   Diacetone alcohol was added as a diluent solvent so that the concentration of the total amount of isocyanate prepolymer, polyol, and surfactant was 35% by weight, and dibutyltin dilaurate as a curing catalyst was added to the total amount of urethane components. A coating agent for forming an antifogging film was prepared by adding 0.005% by weight.

光学窓には、厚さ3mm、60mmφサイズのフロート法によるソーダ石灰ケイ酸塩ガラス板を使用した。該光学窓、該塗布剤をスピンコート法により塗布した。塗布剤が塗布された光学窓を150℃、30分間加熱することにより、膜厚が28μmである被膜を具備した光学窓を得た。   As the optical window, a soda-lime silicate glass plate by a float method having a thickness of 3 mm and a size of 60 mmφ was used. The optical window and the coating agent were applied by spin coating. The optical window coated with the coating agent was heated at 150 ° C. for 30 minutes to obtain an optical window having a coating having a thickness of 28 μm.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the film and the contact angle of water droplets as shown in Table 1, has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that the film was suitable for use in an underwater photographing housing.

実施例2
疎水性ポリオールを15gの平均分子量500のポリカプロラクトンジオール(商品名「プラクセルL205AL」ダイセル化学工業製)とし、塗布剤Aの塗布剤Bへの添加混合量を50gとした以外は実施例1と同様の操作を行い、膜厚が7μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Example 2
Example 1 except that the hydrophobic polyol was 15 g of polycaprolactone diol having an average molecular weight of 500 (trade name “Placcel L205AL” manufactured by Daicel Chemical Industries), and the amount of coating agent A added to coating agent B was 50 g. Thus, an optical window provided with a film having a film thickness of 7 μm was obtained.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the film and the contact angle of water droplets as shown in Table 1, has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that the film was suitable for use in an underwater photographing housing.

実施例3
イソシアネート反応性基を有する界面活性剤を20.0gのリシノレアミドプロピルエチルジモニウムエトスルファート、吸水性ポリオールを20.0gの平均分子量1000のポリエチレングリコール、疎水性ポリオールを5.6gの平均分子量1250のポリカプロラクトンジオール、短鎖ポリオールを5gのエチレングリコールとし、塗布剤Aの塗布剤Bへの添加混合量をイソシアネート基/イソシアネート反応性基数比が1.1となるように49.4gとした以外は実施例1と同様の操作を行い、膜厚が22μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Example 3
20.0 g of ricinoleamidopropylethyldimonium ethosulphate for the surfactant having an isocyanate reactive group, 20.0 g of polyethylene glycol with an average molecular weight of 1000 for water-absorbing polyol, and 5.6 g for the average molecular weight of hydrophobic polyol 1250 polycaprolactone diol and short-chain polyol were changed to 5 g ethylene glycol, and the amount of coating agent A added to coating agent B was 49.4 g so that the isocyanate group / isocyanate reactive group ratio was 1.1. Except for the above, the same operation as in Example 1 was performed to obtain an optical window having a coating film with a film thickness of 22 μm.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the coating and the contact angle of water droplets as shown in Table 1. It has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that it was suitable for use in an underwater photography housing.

実施例4
イソシアネート反応性基を有する界面活性剤を20.0gのリシノレアミドプロピルエチルジモニウムエトスルファート、疎水性ポリオールを19.5gの平均分子量1250のポリカプロラクトンジオール、短鎖ポリオールを2.5gのグリセリンとし、塗布剤Aの塗布剤Bへの添加混合量をイソシアネート基/イソシアネート反応性基数比が1.1となるように38gとした以外は実施例3と同様の操作を行い、膜厚が22μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Example 4
20.0 g of ricinoleamidopropylethyldimonium ethosulphate surfactant having an isocyanate-reactive group, 19.5 g of polycaprolactone diol having an average molecular weight of 1250, and 2.5 g of glycerol The same procedure as in Example 3 was carried out except that the amount of the coating agent A added to the coating agent B was 38 g so that the isocyanate group / isocyanate-reactive group number ratio was 1.1, and the film thickness was 22 μm. An optical window with a coating was obtained.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the film and the contact angle of water droplets as shown in Table 1, has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that the film was suitable for use in an underwater photographing housing.

実施例5
疎水性ポリオールを5.1gの平均分子量1250のポリカーボネートトリオール、短鎖ポリオールを5gのエチレングリコールとし、塗布剤Aの塗布剤Bへの添加混合量を49.9gとした以外は実施例4と同様の操作を行い、膜厚が13μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Example 5
Example 4 except that 5.1 g of a polycarbonate polyol having an average molecular weight of 1250, 5 g of ethylene glycol was used as the hydrophobic polyol, and 49.9 g of the additive A was added to the coating agent B. Thus, an optical window provided with a film having a film thickness of 13 μm was obtained.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the film and the contact angle of water droplets as shown in Table 1, has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that it was suitable for use in an underwater photography housing.

実施例6
疎水性ポリオールを8.3gの平均分子量500のポリカプロラクトントリオール(商品名「プラクセル305」ダイセル化学工業製)、短鎖ポリオールを5gの1,4ブタンジオールとし、塗布剤Aの塗布剤Bへの添加混合量を46.7gとした以外は実施例3と同様の操作を行い、膜厚が29μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Example 6
The hydrophobic polyol is 8.3 g of polycaprolactone triol having an average molecular weight of 500 (trade name “Placcel 305” manufactured by Daicel Chemical Industries), the short-chain polyol is 5 g of 1,4 butanediol, and the coating agent A is applied to the coating agent B. The same operation as in Example 3 was performed except that the amount of the added mixture was changed to 46.7 g, to obtain an optical window having a coating film with a film thickness of 29 μm.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the film and the contact angle of water droplets as shown in Table 1, has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that the film was suitable for use in an underwater photographing housing.

実施例7
イソシアネート反応性基を有する界面活性剤を17.5gのリシノレアミドプロピルエチルジモニウムエトスルファート、吸水性ポリオールを15.0gの平均分子量1000のポリエチレングリコール及び10gのエチレンオキサイド含有率が50%で平均分子量が2800のプロピレンオキサイド/エチレンオキサイドランダムトリオール、疎水性ポリオールを13.2gの平均分子量500のポリカプロラクトンジオール、短鎖ポリオールを2.5gのグリセリンとし、塗布剤Aの塗布剤Bへの添加混合量をイソシアネート基/イソシアネート反応性基数比が1.2となるように41.9gとした以外は実施例1と同様の操作を行い、膜厚が19μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Example 7
The surfactant having an isocyanate-reactive group is 17.5 g of ricinoleamidopropylethyldimonium ethosulphate, the water-absorbing polyol is 15.0 g of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1000, and 10 g of ethylene oxide is 50%. Addition of coating agent A to coating agent B with propylene oxide / ethylene oxide random triol having an average molecular weight of 2800, 13.2 g of a hydrophobic polyol, polycaprolactone diol having an average molecular weight of 500, and 2.5 g of glycerin as a short-chain polyol The same procedure as in Example 1 was carried out except that the mixing amount was 41.9 g so that the isocyanate group / isocyanate-reactive group number ratio was 1.2, and an optical window provided with a film having a film thickness of 19 μm was obtained. It was.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能、耐水性が優れ、可視光透過率も基材のそれとほぼ同じで、被膜の吸水による透過率の変動も少なく、水中撮影用ハウジングへの使用に好適であることが確認された。   The obtained optical window has the water absorption rate of the film and the contact angle of water droplets as shown in Table 1, has excellent antifogging performance and water resistance, and the visible light transmittance is almost the same as that of the substrate. Further, the change in transmittance due to water absorption of the film was small, and it was confirmed that the film was suitable for use in a housing for underwater photography.

比較例1
疎水性ポリオールを加えず、吸水性ポリオールを38gの平均分子量1000のポリエチレングリコールとした以外は実施例1と同様の操作を行い、膜厚が27μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Comparative Example 1
The same operation as in Example 1 was performed except that the hydrophobic polyol was not added and the water-absorbing polyol was changed to 38 g of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1000 to obtain an optical window having a coating having a film thickness of 27 μm.

得られた光学窓は、表1に示すような、被膜の吸水率及び水滴の接触角を有しており、防曇性能は優れていたが、外観が悪く、耐水性も劣っており、水中撮影用ハウジングへの使用には不向きであった。   The obtained optical window had a water absorption rate of the coating and a contact angle of water droplets as shown in Table 1, and had excellent antifogging performance, but had a poor appearance and poor water resistance. It was unsuitable for use in a photography housing.

比較例2
イソシアネート反応性基を有する界面活性剤を加えず、吸水性ポリオールを27gの平均分子量1000のポリエチレングリコール、疎水性ポリオールを26.5gの平均分子量1250のポリカプロラクトンジオールとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、膜厚が27μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Comparative Example 2
Example 1 except that a surfactant having an isocyanate-reactive group was not added, the water-absorbing polyol was changed to 27 g of polyethylene glycol having an average molecular weight of 1000, and the hydrophobic polyol was changed to 26.5 g of polycaprolactone diol having an average molecular weight of 1250. The same operation was performed to obtain an optical window provided with a film having a film thickness of 27 μm.

得られた光学窓は、表1に示すように、被膜が吸水していない状態の水滴接触角が低いので、防曇性が即発現せず、防曇性能が劣ったものであり、水中撮影用ハウジングへの使用には不向きであった。   As shown in Table 1, the obtained optical window has a low water droplet contact angle in a state in which the film does not absorb water, so that the antifogging property does not immediately appear, and the antifogging performance is inferior. It was unsuitable for use in a housing.

比較例3
界面活性剤を22gのイソシアネート反応性基を有しないアルキルエーテル硫酸エステルナトリウムとし、塗布剤Aの添加量を40gとした以外は、実施例1と同様の操作を行い、膜厚が28μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Comparative Example 3
A coating film having a film thickness of 28 μm in the same manner as in Example 1, except that the surfactant is 22 g of sodium alkyl ether sulfate having no isocyanate-reactive group and the amount of coating agent A is 40 g. An optical window equipped with was obtained.

得られた光学窓は、防曇性の試験中に防曇性が徐々に低下し、該試験後において、被膜が吸水していない状態での水滴の接触角は、耐水性試験後に8°から44°へと変化しており、水中撮影用ハウジングへの使用には不向きであった。   The obtained optical window gradually decreased in antifogging property during the antifogging test, and after the test, the contact angle of water droplets in a state where the film did not absorb water was 8 ° after the water resistance test. It changed to 44 ° and was unsuitable for use in a housing for underwater photography.

比較例4
吸水性ポリオールを、17.5gの平均分子量2000のポリプロピレングリコールとし、塗布剤の調整の際におけるイソシアネートプレポリマー、ポリオール、及び界面活性剤の総量の濃度を40重量%となるように調整した以外は、実施例1と同様の操作を行い、膜厚が33μmである被膜を具備した光学窓を得た。
Comparative Example 4
The water-absorbing polyol was 17.5 g of polypropylene glycol having an average molecular weight of 2000, and the concentration of the total amount of isocyanate prepolymer, polyol, and surfactant in adjusting the coating agent was adjusted to 40% by weight. The same operation as in Example 1 was performed to obtain an optical window provided with a film having a film thickness of 33 μm.

得られた光学窓は、外観において光学歪みが観察された。又、吸水率が低く、防曇性試験では不合格であり、水中撮影用ハウジングへの使用には不向きであった。   Optical distortion was observed in the appearance of the obtained optical window. In addition, the water absorption rate was low, the anti-fogging test was rejected, and it was not suitable for use in an underwater photography housing.

本発明の光学窓の防曇性発現の機構を説明した図で、被膜が吸水飽和状態となるまでの条件での防曇性発現の機構を説明した図(a)と被膜が吸水飽和状態となった条件での防曇性発現の機構を説明した図(b)である。The figure explaining the mechanism of the antifogging expression of the optical window of the present invention, and the figure explaining the mechanism of the antifogging expression under the conditions until the film is saturated with water and the film is saturated with water It is the figure (b) explaining the mechanism of anti-fogging expression under the conditions. 本発明の光学窓を用いた水中撮影用ハウジングの一形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one form of the housing for underwater photography using the optical window of this invention. 図2に示す水中撮影用ハウジングの前蓋を取り外した状態の正面図(a)と前蓋を裏側部から見たときの正面図(b)である。It is the front view (a) of the state which removed the front cover of the housing for underwater photography shown in FIG. 2, and the front view (b) when the front cover is seen from the back side part.

符号の説明Explanation of symbols

1.水中撮影用ハウジング
8.前蓋
9.透穴
10.鏡筒
11.光学窓
111.基材
112.被膜
22.カメラの固定手段
30.収納されるカメラ
113.空気中に存在する水滴
114.被膜に接触した水滴
115.被膜上に形成された水膜
1. 7. Underwater photography housing Front lid 9. Through hole 10. Lens barrel 11. Optical window 111. Substrate 112. Coating 22. Camera fixing means 30. Camera to be stored 113. Water droplets present in the air 114. Water droplets in contact with the coating 115. Water film formed on the film

Claims (5)

水中で使用される機器の光学窓であり、該光学窓は、基材の少なくとも片側にポリウレタンからなる被膜が具備されてなり、該被膜への水滴の接触角が、被膜が吸水していない状態で40°以下、該被膜の吸水飽和時の吸水率が15重量%以上、30重量%以下であることを特徴とする光学窓。 An optical window for equipment used in water, wherein the optical window is provided with a coating made of polyurethane on at least one side of a substrate, and the contact angle of water droplets on the coating is such that the coating does not absorb water An optical window having a water absorption rate of 15 wt% or more and 30 wt% or less when the film is saturated with water absorption at 40 ° or less. 吸水していない状態の被膜の可視光透過率と吸水飽和状態の可視光透過率の差が2%以内であることを特徴とする請求項1に記載の光学窓。 2. The optical window according to claim 1, wherein a difference between the visible light transmittance of the coating in a state of not absorbing water and the visible light transmittance in a saturated water absorption state is within 2%. 被膜による吸水を、ポリウレタン中のオキシアルキレン鎖によって行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学窓。 The optical window according to claim 1 or 2, wherein water absorption by the coating is performed by an oxyalkylene chain in the polyurethane. 被膜の膜厚が5μm以上30μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光学窓。 The optical window according to any one of claims 1 to 3, wherein the thickness of the coating is 5 µm or more and 30 µm or less. 請求項1乃至4のいずれかの記載光学窓を使用したカメラ又はビデオカメラが収納される水中撮影用ハウジング。 5. A housing for underwater photography in which a camera or a video camera using the optical window according to claim 1 is accommodated.
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