JP2007286232A - 防汚性光学物品及び防汚性光学物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】取り扱い時における滑りを防止した防汚機能を備えた防汚性光学物品、及び防汚性光学物品の製造方法を提供する。
【解決手段】眼鏡レンズＬの表面に防汚層１４を形成する前に、防汚層１４を除去するための除去層２０を眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに形成する除去層形成工程と、除去層形成工程の後に眼鏡レンズＬの最表面にディッピング法を用いて防汚層１４を形成する防汚層形成工程と、防汚層形成工程の後に眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに形成された除去層２０及び防汚層１４を除去する除去工程とから、防汚機能を備えた眼鏡レンズＬを製造する。
【選択図】図２

Description

本発明は、防汚層を最表面に備えた防汚性光学物品、および防汚性光学物品の製造方法に関する。

レンズなどの光学物品には、光の反射を抑制し、光の透過性を高めるために、通常、その表面に反射防止膜などが形成されている。しかし、その使用に際し、手垢、指紋、汗、化粧料等の付着による汚れが目立ちやすく、またその汚れが取れ難いという課題がある。こうした課題に対応するために、汚れ難く、あるいは汚れを拭き取りやすくするために、反射防止膜の表面に、撥水性能や撥油性能を有する防汚層を設けることが行われている。
防汚層の形成は、ディッピング法、スピンコート法などの湿式法や、真空蒸着法、イオンプレーティング法などの乾式法を用いて形成される。

防汚層を設けることにより、汚染防汚性が高く、その効果が永続し、しかも汚染物の除去が容易なレンズを提供するために、レンズ表面に含フッ素シラン化合物の層を形成した防汚性レンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−２５８００３号公報

特許文献１に記載されている含フッ素シラン化合物などで表面処理して防汚層が形成された防汚性レンズは、防汚性が良好であり、しかも汚れの除去も容易である。また、それ故に、レンズ表面の摩擦係数が小さく、滑り性も良好である。
そのため、ディッピング法などの湿式法を用いて防汚層が形成されたレンズは、外周側面を含むレンズ全体に防汚膜が形成されているために、レンズを取り扱う際に滑りやすく、レンズを落下して破損するなどの不具合が多々発生した。

そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、取り扱い時における滑りを防止した防汚機能を備えた防汚性光学物品、及び防汚性光学物品の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の防汚性光学物品は、光学物品の表面に防汚層を有する防汚性光学物品であって、前記防汚層は、前記光学物品の外周側面を除く最表面に形成されていることを特徴とする。

これによれば、光学物品の表面に湿式法を用いて形成される防汚層が、光学物品の外周側面を除く最表面に形成されていることにより、防汚層の形成後における防汚性光学物品の取り扱い時に、外周側面を用いて操作することで、摩擦係数が小さく滑り性も良好な防汚性光学物品を、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。防汚層の滑り性は、防汚性能が優れるほど滑り易い。したがって、より防汚性能が優れる防汚層が形成された防汚性光学物品を得ることが可能となる。

また、本発明の防汚性光学物品は、前記防汚層が含フッ素シラン化合物からなり、前記含フッ素シラン化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする。

但し、一般式（１）中、Ｒｆ¹はパーフルオロアルキル基、Ｘは水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ¹は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ²は水素または１価の炭化水素基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。

これによれば、光学物品の表面に形成される防汚層が、一般式（１）で表される含フッ素シラン化合物からなることで、防汚性能に優れ、防汚性が著しく向上した防汚性光学物品が得られる。しかも、形成される防汚層は、摩擦係数が小さく滑り性も良好であるにも係わらず、光学物品の外周側面を除く最表面に形成されていることにより、防汚層の形成後における防汚性光学物品の取り扱い時に、外周側面を用いて操作することで、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。

また、本発明の防汚性光学物品は、前記防汚層が含フッ素シラン化合物からなり、前記含フッ素シラン化合物が、下記一般式（２）で表されることを特徴とする。

但し、一般式（２）中、Ｒｆ²は式：「−（Ｃ_kＦ_2k）Ｏ−」で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する２価の基を表す。なお、式：「−（Ｃ_kＦ_2k）Ｏ−」におけるｋは１〜６の整数である。Ｒ³は炭素原子数１〜８の１価炭化水素基であり、Ｗは加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍ及びｒは２または３を表す。

これによれば、光学物品の表面に形成される防汚層が、一般式（２）で表される含フッ素シラン化合物からなることで、防汚性能に優れ、防汚性が著しく向上した防汚性光学物品が得られる。しかも、形成される防汚層は、摩擦係数が小さく滑り性も良好であるにも係わらず、光学物品の外周側面を除く最表面に形成されていることにより、防汚層の形成後における防汚性光学物品の取り扱い時に、外周側面を用いて操作することで、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。

また、本発明の防汚性光学物品の製造方法は、光学物品の表面に防汚層を形成する防汚性光学物品の製造方法であって、前記光学物品の表面に前記防汚層を形成する前に、前記光学物品の外周側面に形成される前記防汚層を除去するための除去層を、予め前記光学物品の外周側面に形成する除去層形成工程と、前記除去層形成工程の後に前記光学物品の表面に湿式法を用いて前記防汚層を形成する防汚層形成工程と、前記防汚層形成工程の後に前記光学物品の外周側面に設けられた前記除去層及び前記防汚層を除去する除去工程と、を有することを特徴とする。

この製造方法によれば、光学物品の表面に防汚層を形成する前に、防汚層を除去するための除去層を光学物品の外周側面に形成する除去層形成工程と、除去層形成工程の後に光学物品の最表面に湿式法を用いて防汚層を形成する防汚層形成工程と、防汚層形成工程の後に光学物品の外周側面に設けられた防汚層除去層及び防汚層を除去する除去工程とを有することにより、摩擦係数が小さく滑り性も良好な防汚層を、除去層と共に光学物品の外周側面から容易に除去することができる。防汚層が光学物品の外周側面から除去されることで、防汚層の形成後における防汚性光学物品の取り扱い時に、外周側面を用いて操作することで、より摩擦係数が小さく滑り性も良好な防汚性光学物品であっても、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。

また、本発明の防汚性光学物品の製造方法は、前記除去層は、極性溶媒に可溶な物質から成ることを特徴とする。
この製造方法によれば、除去層形成工程において光学物品の外周側面に形成された除去層が、極性溶媒に可溶な物質から成ることにより、除去層の下層の光学物品とも、あるいは、除去層の上層に形成された防汚層とも化学的に結合しないため、水や有機溶剤を用いて払拭して、除去層および除去層の上層に形成された防汚層を、除去層と共に光学物品の外周側面から容易に除去することができる。防汚層が光学物品の外周側面から除去されることで、防汚層の形成後における防汚性光学物品の取り扱い時に、外周側面を用いて操作することで、より摩擦係数が小さく滑り性も良好な防汚性光学物品であっても、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。
なお、防汚層を形成する物質は、通常、非極性溶媒に溶解して使用される。したがって、極性溶媒に可溶な物質から成る除去層は、非極性溶媒には不溶であるため、防汚層形成工程において除去層を溶解することなく防汚層を形成することができる。

また、本発明の防汚性光学物品の製造方法は、前記極性溶媒に可溶な物質は、高分子物質、または金属塩であり、前記極性溶媒は、水、またはアルコール類であることを特徴とする。
この製造方法によれば、除去層形成工程において光学物品の外周側面に形成された除去層が、水またはアルコール類の極性溶媒に可溶な、高分子物質または金属塩の物質から成ることにより、除去層の下層の光学物品とも、あるいは、除去層の上層に形成された防汚層とも化学的に結合しないため、水や有機溶剤を用いて払拭して、除去層および除去層の上層に形成された防汚層を、除去層と共に光学物品の外周側面から容易に除去することができる。

以下、本発明の防汚性光学物品及び防汚性光学物品の製造方法について説明する。
なお、本実施形態は、防汚性光学物品として眼鏡レンズを用いた場合で説明する。また、眼鏡レンズ基材の材質は、特に限定されず、無機ガラス、プラスチックの何れでもよいが、成形性、加工性に優れかつ軽量で、しかも割れ難いことから、近年、急速に普及しているプラスチックの場合を例示する。

図１は、本発明の防汚層が形成された眼鏡レンズの概略構成を示す断面模式図である。
図１において、防汚性光学物品として眼鏡レンズＬは、レンズ面の一方の面が凹面Ｌａ、他方の面が凸面Ｌｂ、外周側面（こば面）Ｌｃからなるメニスカスレンズである。なお、眼鏡レンズＬは、眼鏡フレームに枠入れする枠入れ加工（いわゆる玉摺り加工）される前のレンズであり、平面が７０ｍｍ程度の略円形形状を成している。

眼鏡レンズＬは、レンズ基材１１の表面（凹面Ｌａ、凸面Ｌｂおよび外周側面Ｌｃ）にハードコート層１２が設けられ、このハードコート層１２上のレンズ面（凹面Ｌａおよび凸面Ｌｂ）に反射防止層１３が設けられ、さらに反射防止層１３のレンズ面に防汚層１４が設けられている。すなわち、防汚層１４は、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃを除く最表面に形成されている。

レンズ基材１１は、重合性組成物を硬化した透明プラスチックからなり、例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ−３９）樹脂、ポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等を挙げることができる。

このうち、屈折率が１．６以上の素材を使用することが好ましい。例えば、イソシアネート基またはイソチオシアネート基を持つ化合物と、メルカプト基を持つ化合物を反応させることによって製造されるポリチオウレタン系プラスチック、あるいは、エピスルフィド基を持つ化合物を含む原料モノマーを重合硬化して製造されるエピスルフィド系プラスチックが例示できる。

ポリチオウレタン系プラスチックの主成分となるイソシアネート基またはイソチオシアネート基を持つ化合物としては、公知の化合物が何ら制限なく使用できる。
イソシアネート基を持つ化合物の具体例としては、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、２，４，４−トリメチルヘキサンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、ｍ−キシリレンジイソシアナート等が挙げられる。

ハードコート層１２は、レンズ基材１１の表面に、シリコーン系またはアクリル系材料により、例えば２μｍ程度の厚さで形成されている。ハードコート層１２は、レンズ基材１１に耐擦傷性を付与すると共に、レンズ基材１１と後述する反射防止層１３の間に介在させることで、反射防止層１３の密着性を良好にし、剥離を防止する機能を有する。

このハードコート層１２は、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、フロー法、ドクターブレード法などの塗膜方法を用いて塗膜を形成した後に、熱、紫外線等の電磁波、電子ビームなどで硬化して形成されている。なお、本実施形態のハードコート層１２は、例えばシリコーン系材料からなる塗布液がディッピング法を用いて塗膜され、レンズ基材１１の全表面（凹面Ｌａ、凸面Ｌｂおよび外周側面Ｌｃ）に形成されている。

このように、ハードコート層１２をレンズ基材１１上に直に形成する場合は、レンズ基材１１の表面に予めアルカリ処理、酸処理、微粒子による研磨処理、プラズマ処理等を行うことが好ましく、これにより、レンズ基材１１とハードコート層１２との密着性が向上する。また、レンズ基材１１とハードコート層１２との間にプライマー層（図示せず）を設けてもよい。プライマー層は、ウレタン樹脂などで形成され、レンズ基材１１とハードコート層１２との密着性を高める必要がある場合や、耐衝撃性を向上させる必要がある場合に設けられる。

反射防止層１３は、眼鏡レンズＬの表面反射を防止するために、これより下層に形成されたハードコート層１２、およびレンズ基材１１よりも低屈折の層として形成される。また、反射防止層１３は、無機被膜、有機被膜の単層または多層で構成される。

無機被膜の材質としては、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＴｉＯ、Ｔｉ₂Ｏ₃、Ｔｉ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＣｅＯ₂、ＭｇＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＭｇＦ₂、ＷＯ₃等の無機物が挙げられ、これらを単独または２種以上を交互に積層して用いることができる。また、多層膜構成とした場合は、最外層はＳｉＯ₂とするのが好ましい。

成膜方法は、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などを用いることができる。プラスチックからなるレンズ基材１１に対して真空蒸着法を用いる場合の材質としては、低温で真空蒸着が可能なＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅を用いるのが好ましい。
有機被膜の場合の材質は、眼鏡レンズＬや形成されるハードコート層１２の屈折率を考慮して選定される。成膜方法は、真空蒸着法の他にスピンコート法、ディップコート法などの塗布方法で成膜することができる。

以上のように、レンズ基材１１の表面にハードコート層１２、反射防止層１３が設けられた眼鏡レンズＬの最表面に防汚層１４が形成される。防汚層１４は、眼鏡レンズＬを使用するに際し、レンズ面（凹面Ｌａおよび凸面Ｌｂ）に手垢、汗、化粧料等による汚れが付着し難く、しかも汚れを拭き取りやすくするために、撥水性能や撥油性能を有する。
次に、防汚層１４を形成する表面処理方法について説明する。

防汚層１４を形成する表面処理方法は、防汚層１４を形成する前に、防汚層１４を除去するための除去層２０（図２参照）を眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに形成する除去層形成工程と、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬを洗浄する洗浄工程と、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬの表面に湿式法を用いて防汚層１４を形成する防汚層形成工程と、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに設けられた除去層２０および防汚層１４を除去する除去工程とを備えている。

図２は、防汚層１４を形成する表面処理工程を説明する眼鏡レンズＬの模式図であり、図２（ａ）は防汚層１４が形成される眼鏡レンズＬの断面図であり、図２（ｂ）は除去層形成工程における眼鏡レンズＬの断面図であり、図２（ｃ）は防汚層形成工程における眼鏡レンズＬの断面図であり、図２（ｄ）は除去工程における眼鏡レンズＬの断面図である。

図２（ａ）において、防汚層１４が形成される眼鏡レンズＬは、レンズ基材１１の表面にハードコート層１２、反射防止層１３が設けられている。
そして、図２（ｂ）に示すように、除去層形成工程において、この眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに、除去層２０が形成される。

除去層２０は、後述する防汚層形成工程において形成される防汚層１４を除去するために設けられる層（膜）であり、非極性溶媒に不溶で極性溶媒に可溶な物質が、極性溶媒に溶解されて所定濃度に調整された除去層処理液を、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに塗布した後に、乾燥して形成される。

除去層処理液に用いられる極性溶媒としては、水、エタノール，メタノール、イソプルピルアルコール等のアルコール類が挙げられる。
また、極性溶媒に可溶な物質としては、高分子物質、あるいは、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム等の金属塩が挙げられる。

高分子物質としては、天然由来のデンプン、ゼラチン、半合成のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）等のセルロース誘導体、あるいはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリアクリルアミド（ＰＭＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ），ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等の合成系の水溶性高分子等が例示できる。

これらの極性溶媒に可溶な物質を極性溶媒に溶解して、濃度が３ｗｔ％程度に調整された溶液が、除去層処理液として使用される。
除去層処理液は、コスト面、安全性や汎用性の面から、高分子物質を純水に溶解した高分子水溶液、あるいは高分子物質をエタノールまたはメタノールに溶解した高分子アルコール溶液を好ましく用いることができる。

これらの除去層処理液の内、高分子アルコール溶液を用いた場合には、溶液中のアルコールが蒸発し易く、次工程の洗浄工程において除去層２０が形成された眼鏡レンズＬを洗浄するためのプラズマ処理の際に、真空中に暴露されることで乾燥されるので、除去層処理液の塗布後に行われる加熱処理を省くことができる。

除去層処理液の塗布方法は、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃの全周に、例えば、画筆（絵筆）、毛筆等を用いて除去層処理液が塗布される。塗布される除去層処理液は、塗膜厚や膜厚ムラ等を厳密に管理する必要がないため、画筆などを用いて塗布することができる。
除去層処理液の塗布方法は、手塗りであっても良いが、塗布装置を用いるのが望ましい。

図３は、塗布装置３０を用いて除去層処理液を塗布する態様の一例を示す模式図である。
図３において、塗布装置３０は、基台３１上に回転保持台３２、回転軸３３、モータ３４を備えている。回転保持台３２は、基台３１に対して略水平に配設された円筒状の保持台であり、円筒状の略中心が回転軸３３の中心軸上に連結され、回転軸３３の回転とともに回転軸３３の垂直軸回りに回転する。また、回転保持台３２は、眼鏡レンズＬを保持する真空チャック機能を有する。

この回転保持台３２上には、外周側面Ｌｃの全周に除去層処理液が塗布される眼鏡レンズＬが、例えば、一方のレンズ面の凹面Ｌａを回転保持台３２側にして、レンズ面の略中心が回転保持台３２（回転軸３３）の略中心位置に載置され、保持されている。
回転軸３３は、基台３１の孔に挿通され、軸受け等を介して基台３１に回転可能に取り付けられている。基台３１に取り付けられた回転軸３３は、モータ３４の回転駆動により回転する。

このように構成された塗布装置３０の回転保持台３２上に載置され、吸着保持された眼鏡レンズＬは、モータ３４が回転駆動すると、回転軸３３を介して回転保持台と共に回転する。回転保持台３２（眼鏡レンズＬ）の回転速度は、１ｒｐｍ〜６０ｒｐｍ程度である。
そして、回転する眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに、除去層処理液を含んだ絵筆４０の穂先を当接して、除去層処理液が塗布される。この絵筆４０の穂先を眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに当接する際は、略水平に回転する眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに対して、略水平方向から当接するのが好ましい。

そして、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃの全周に除去層処理液が塗布された眼鏡レンズＬは、設定温度が６０℃程度の恒温層内に、３分間程度投入されて、除去層処理液を乾燥する加熱処理が行われる。この加熱処理により、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに、高分子物質あるいは金属塩（極性溶媒に溶ける物質）からなる除去層２０が形成される。
そして、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬは、洗浄工程に移行する。

洗浄工程は、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬが、例えば、プラズマ処理装置の処理槽内に投入されて洗浄される。プラズマ処理の条件としては、処理圧力：０．１Ｔｏｒｒ、導入ガス：乾燥空気、電極間距離：２４ｃｍ、電源出力：ＤＣ１ＫＶ、処理時間：１５ｓｅｃで行われる。
そして、洗浄された眼鏡レンズＬは、防汚層形成工程に移行する。

図２（ｃ）に示すように、防汚層形成工程は、含フッ素シラン化合物を有機溶剤で溶解し、所定の濃度に調整した防汚性処理液を、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬの表面全体に塗布した後、アニール処理して、防汚層１４が形成される。
防汚性処理液に用いられる含フッ素シラン化合物としては、次の一般式（１）または一般式（２）で表される化合物を好ましく用いることができる。

一般式（１）中、Ｒｆ¹はパーフルオロアルキル基、Ｘは水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ¹は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ²は水素または１価の炭化水素基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。

一般式（２）中、Ｒｆ²は式：「−（Ｃ_kＦ_2k）Ｏ−」で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する２価の基を表す。なお、式：「−（Ｃ_kＦ_2k）Ｏ−」におけるｋは１〜６の整数である。Ｒ³は炭素原子数１〜８の１価炭化水素基であり、Ｗは加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍ及びｒは２または３を表す。

これらの含フッ素シラン化合物の具体例としては、例えば、フルオロアルキルシラン（例えば、信越化学工業株式会社製、商品名：ＫＹ−１３０、あるいは、ダイキン工業株式会社製、商品名：オプツールＤＳＸ）等が挙げられる。

有機溶剤としては、上記含フッ素シラン化合物の溶解性に優れる非極性溶媒で、パーフルオロ基を有し、炭素数が４以上の有機化合物を好ましく用いることができる。
パーフルオロ基を有し、炭素数が４以上の有機化合物としては、例えば、パーフルオロヘキサン、パーフルオロシクロブタン、パーフルオロオクタン、パーフルオロデカン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−１，３−ジメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−４−メトキシブタン、パーフルオロ−４−エトキシブタン、メタキシレンヘキサフロライドを挙げることができる。具体例としては、例えば、エチルパーフルオロブチルエーテル（例えば、住友スリーエム株式会社製、商品名：ノベックＨＦＥ−７２００）、パーフルオロアルカン（商品名：デムナムソルベント）等が挙げられる。

含フッ素シラン化合物を有機溶剤で希釈した防汚性処理液の所定の濃度は、０．０３〜１ｗｔ％の範囲が好ましい。濃度が低すぎると十分な厚さの防汚層１４の形成が困難であり、十分な防汚効果が得られない場合がある。一方、濃すぎると防汚層１４が厚くなり過ぎ、塗りムラが発生し、その塗りムラを取り除くためのリンス作業の負担が増す。

このように調整された防汚性処理液を用いて、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬに防汚層１４が形成される。防汚層１４は、眼鏡レンズＬの表面全体に防汚性処理液が塗布された後に、アニール処理されて形成される。

防汚性処理液の塗布方法は、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、フロー法、ドクターブレード法、ロールコート塗装、グラビアコート塗装、カーテンフロー塗装、刷毛塗りなどの湿式プロセスを用いて行うことができるが、本実施形態の場合は、生産性に優れるディッピング法が用いられる。

ディッピング法による塗布方法は、除去層２０が形成された眼鏡レンズＬを、処理槽内に収容された防汚性処理液中に浸漬し、所定時間経過後に防汚性処理液中から所定速度で引き上げて、眼鏡レンズＬの表面全体に防汚性処理液が塗布される。
浸漬時間は、０．５分から３分程度が望ましい。０．５分未満の場合には、防汚性処理液（含フッ素シラン化合物）の吸着が充分でなく、所定の防汚性能が得られない。また３分を超える場合には、サイクルタイムの増加を招き好ましくない。

引き上げ速度は、１００〜３００ｍｍ／分程度が望ましい。引き上げ速度は、防汚性処理液の濃度との兼ね合いで設定されるが、１００ｍｍ／分未満の場合には、防汚層が厚くなりすぎて厚みのバラツキが発生する。また、３００ｍｍ／分を超える場合には、防汚層が薄くなりすぎて所定の防汚性能が得られない。

防汚性処理液の塗膜の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．００１〜０．５μｍの範囲であり、より好ましくは０．００１〜０．０３μｍの範囲である。防汚層１４の膜厚が薄すぎると防汚効果が乏しくなり、厚すぎると表面がべたつくので好ましくない。また、防汚層１４を反射防止層１３表面に設けた本実施形態の場合には、防汚層１４の厚さが０．０３μｍを超えて厚くなると反射防止効果が低下するため好ましくない。

なお、防汚性処理液に用いられる含フッ素シラン化合物を溶解する有機溶剤は、非極性溶媒であり、防汚性処理液を塗布する際、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに形成された高分子物質あるいは金属塩から成る除去層２０と化学的に結合することはなく、除去層２０が溶ける等の不具合は発生しない。

そして、防汚性処理液が表面全体に塗布された眼鏡レンズＬは、防汚性成分（含フッ素シラン化合物）を眼鏡レンズＬに固定するアニール処理が行われる。アニール処理は、含フッ素シラン化合物と眼鏡レンズＬとの化学結合を促進することにより、防汚性能の耐久性を増加させることを目的とする。

アニール処理は、常温環境下に８時間以上放置することで行われる。より好ましくは、温度が４０℃〜６０℃、相対湿度が６０％〜９０％の範囲に設定された恒温恒湿槽内に、１時間〜２時間程度投入される。これにより、眼鏡レンズＬの表面に塗布された防汚性処理液中の有機溶剤が徐々に蒸発し、眼鏡レンズＬの表面には、撥水成分や撥油成分の含フッ素シラン化合物が残留し、防汚性能を備えた防汚層１４が形成される。
防汚層１４が形成された眼鏡レンズＬは、防汚性能を備えると共に、摩擦係数が小さく滑り性も良好である。
そして、防汚層１４が形成された眼鏡レンズＬは、除去工程に移行する。

図２（ｄ）に示すように、除去工程は、除去層形成工程において眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに設けられた除去層２０、および除去層２０の上層に設けられた防汚層１４の除去が行われる。すなわち、防汚層形成工程において眼鏡レンズＬの全表面に形成された防汚層１４の内、下層に除去層２０が形成された外周側面Ｌｃの領域の除去が行われる。
除去される防汚層１４は、防汚層１４の下層に設けられた除去層２０が除去されることにより、除去層２０と共に除去される。

除去層２０および防汚層１４の除去は、水あるいは有機溶剤を染み込ませた紙あるいは布を用いて、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに沿って払拭することにより行われる。
極性溶媒に可溶な物質（高分子物質あるいは金属塩）から成る除去層２０は、除去層２０の下層に形成されたシリコーン系材料からなるハードコート層１２とも、あるいは、除去層２０の上層に形成された含フッ素シラン化合物からなる防汚層１４とも化学的に結合していない。そのため、除去層２０は、水や有機溶剤を染み込ませた布などで手拭きする等の簡単な作業で、眼鏡レンズＬから容易に除去することができる。すなわち、除去層２０の上層に形成された防汚層１４は、除去層２０と共に容易に除去される。

その後、除去工程において外周側面Ｌｃに設けられた除去層２０、および除去層２０の上層に設けられた防汚層１４が除去された眼鏡レンズＬは、玉摺り加工機（例えば、株式会社ニデック製、商品名：システムエッジャーＳＥ−９０９０）にセットして、眼鏡フレームに枠入れする玉摺り加工が行われ、プラスチック眼鏡レンズが完成する。

なお、この玉摺り加工において玉摺り加工機に眼鏡レンズＬをセットする際、あるいは形成された防汚層１４の成膜品質を確認する際などの眼鏡レンズＬの取り扱い時には、レンズ面（凹面Ｌａおよび凸面Ｌｂ）に傷を付けないように、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃを挟むなどして作業が行われる。

以上に説明した防汚性光学物品としての眼鏡レンズＬは、眼鏡レンズＬの表面に湿式プロセスのディッピング法を用いて形成された防汚性の防汚層１４が、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃを除く最表面に形成されていることにより、防汚層１４の形成後における眼鏡レンズＬの取り扱い時に、外周側面Ｌｃを用いて操作することで、摩擦係数が小さく滑り性も良好な眼鏡レンズＬを、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。

しかも、形成される防汚層１４が、前述の一般式（１）あるいは一般式（２）で表される含フッ素シラン化合物からなることで、摩擦係数が小さく滑り性も良好であるにも係わらず、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防いだ、防汚性能の著しく優れる眼鏡レンズＬを得ることができる。

また、本発明の防汚性光学物品としての眼鏡レンズＬの製造方法は、眼鏡レンズＬの表面に防汚層１４を形成する前に、除去層形成工程において、高分子物質または金属塩が、水またはアルコール類の極性溶媒に溶解して調整された除去層処理液が、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃに塗布されて除去層２０が形成される。この除去層２０は、除去層２０の下層に形成されたハードコート層１２とも、あるいは防汚層形成工程においてディッピング法を用いて除去層２０の上層に形成された含フッ素シラン化合物からなる防汚層１４とも化学的に結合しないため、除去工程において、水や有機溶剤を用いて払拭して、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃから除去層２０の上層に形成された防汚層１４と共に容易に除去することができる。
防汚層１４が眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃから除去されることで、防汚層１４の形成後における眼鏡レンズＬの取り扱い時に、外周側面Ｌｃを用いて操作することで、摩擦係数が小さく滑り性も良好な眼鏡レンズＬを、滑らせて落下し、破損するなどの不具合を防ぐことができる。

以上の実施形態において、光学物品としてプラスチックから成る眼鏡レンズＬの場合を説明したが、各種の光学物品に適用することができる。眼鏡レンズＬの他に、携帯電話の表示板、各種ディスプレイのカバー、光学機器用のガラスレンズおよびプラスチックレンズ、それらのハイブリットレンズ、腕時計のカバーガラスなどが挙げられ、取り扱う際の滑り易さに伴なう不具合を防いだ防汚性光学物品を得ることができる。

また、防汚層１４が形成される眼鏡レンズＬは、レンズ基材１１の表面にハードコート層１２、反射防止層１３が設けられた場合で説明したが、ハードコート層１２が形成されていない場合、あるいはハードコート層１２と反射防止層１３が形成されていない場合など、防汚層１４の下層の膜構成は、どんな構成であっても良い。

また、本実施形態の防汚層１４の形成方法は、湿式プロセスのディッピング法を用いた場合で説明したが、スピンコート法、スプレー法、フロー法、ドクターブレード法、刷毛塗り法などの湿式プロセス、あるいは真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などの乾式プロセスを用いた場合であっても、眼鏡レンズＬの外周側面Ｌｃの一部の領域に、防汚性処理液が付着したり、あるいは防汚膜が設けられることに対応して、ディッピング法の場合と同様に防汚層１４を除去することができる。これにより、滑りを防止した防汚機能を備えた眼鏡レンズＬが得られる。

本発明の防汚層が形成された眼鏡レンズの概略構成を示す断面模式図。 防汚層を形成する表面処理工程を説明する眼鏡レンズの模式図であり、（ａ）は、防汚層が形成される眼鏡レンズの断面図。（ｂ）は、除去層形成工程における眼鏡レンズの断面図。（ｃ）は、防汚層形成工程における眼鏡レンズの断面図。（ｄ）は、除去工程における眼鏡レンズの断面図。 塗布装置を用いて除去層処理液を塗布する態様の一例を示す模式図。

符号の説明

１１…レンズ基材、１２…ハードコート層、１３…反射防止層、１４…防汚層、２０…除去層、３０…塗布装置、４０…絵筆、Ｌ…防汚性光学物品としての眼鏡レンズ、Ｌａ…凹面、Ｌｂ…凸面、Ｌｃ…外周側面Ｌｃ。

Claims (6)

1. 光学物品の表面に防汚層を有する防汚性光学物品であって、
   前記防汚層は、前記光学物品の外周側面を除く最表面に形成されていることを特徴とする防汚性光学物品。
2. 請求項１に記載の防汚性光学物品において、
   前記防汚層が含フッ素シラン化合物からなり、前記含フッ素シラン化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする防汚性光学物品。
   

   

   （但し、式中、Ｒｆ¹はパーフルオロアルキル基、Ｘは水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ¹は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ²は水素または１価の炭化水素基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。）
3. 請求項１に記載の防汚性光学物品において、
   前記防汚層が含フッ素シラン化合物からなり、前記含フッ素シラン化合物が、下記一般式（２）で表されることを特徴とする防汚性光学物品。
   

   

   （但し、式中、Ｒｆ²は式：「−（Ｃ_kＦ_2k）Ｏ−」で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する２価の基を表す。なお、式：「−（Ｃ_kＦ_2k）Ｏ−」におけるｋは１〜６の整数である。Ｒ³は炭素原子数１〜８の１価炭化水素基であり、Ｗは加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍ及びｒは２または３を表す。）
4. 光学物品の表面に防汚層を形成する防汚性光学物品の製造方法であって、
   前記光学物品の表面に前記防汚層を形成する前に、前記光学物品の外周側面に形成される前記防汚層を除去するための除去層を、予め前記光学物品の外周側面に形成する除去層形成工程と、
   前記除去層形成工程の後に前記光学物品の表面に湿式法を用いて前記防汚層を形成する防汚層形成工程と、
   前記防汚層形成工程の後に前記光学物品の外周側面に形成された前記除去層及び前記防汚層を除去する除去工程と、
   を有することを特徴とする防汚性光学物品の製造方法。
5. 請求項４に記載の防汚性光学物品の製造方法において、
   前記除去層は、極性溶媒に可溶な物質から成ることを特徴とする防汚性光学物品の製造方法。
6. 請求項５に記載の防汚性光学物品の製造方法において、
   前記極性溶媒に可溶な物質は、高分子物質、または金属塩であり、
   前記極性溶媒は、水またはアルコール類であることを特徴とする防汚性光学物品の製造方法。
   

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