JP2011225916A - 光学物品およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光学物品の製造方法は、光学基材と、前記光学基材上に防汚膜を有する光学物品の製造方法であって、数平均分子量が800以上8000以下の範囲である第1のフッ素シラン化合物と、数平均分子量が100以上800未満の範囲である第2のフッ素シラン化合物とを含有し、且つ前記第1のフッ素シラン化合物の含有量が前記第1および第2のフッ素シラン化合物の合計量に対して15質量%以上85質量%以下である混合物を、前記光学基材を活性化処理することなく、蒸着させることにより前記防汚膜を形成する防汚膜形成工程、を備えることを特徴とする方法である。
【選択図】なし
Description
そこで、本発明は、十分な撥水性能と耐久性を有する防汚膜を備える光学物品を効率よく製造することができる光学物品の製造方法、並びにその製造方法により得られる光学物品を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の光学物品の製造方法は、光学基材と、前記光学基材上に防汚膜を有する光学物品の製造方法であって、数平均分子量が800以上8000以下の範囲である第1のフッ素シラン化合物と、数平均分子量が100以上800未満の範囲である第2のフッ素シラン化合物とを含有し、且つ前記第1のフッ素シラン化合物の含有量が前記第1および第2のフッ素シラン化合物の合計量に対して15質量%以上85質量%以下である混合物を、前記光学基材を活性化処理することなく、蒸着させることにより前記防汚膜を形成する防汚膜形成工程、を備えることを特徴とする方法である。
また、本発明の光学物品は、前記光学物品の製造方法により得られるものであることを特徴とするものである。
本発明の光学物品の製造方法においては、前記第1のフッ素シラン化合物が、下記一般式(1)により表されるフッ素シラン化合物および下記一般式(2)により表されるフッ素シラン化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
また、本発明の光学物品は、前記光学物品の製造方法により得られるものであることを特徴とするものである。
なお、塗膜を形成する前に、密着性を向上させるため、プラスチックレンズ表面を、コロナ放電やマイクロ波などの高電圧放電などで表面処理をすることが好ましい。
その後、形成した塗膜を熱、紫外線、電子ビームなどで硬化させてハードコート層を形成することができる。
また、無機被膜の成膜方法としては、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、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法などを採用することができる。
一方、前記一般式(2)中のX2およびX3のうちの少なくともいずれか一方がハロゲン原子である場合、X2およびX3としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。これらの中でも、X2およびX3としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロペノキシ基および塩素原子が好ましい。
第1のフッ素シラン化合物1:信越化学工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物(製品名「KY−130」)
第1のフッ素シラン化合物2:ダイキン工業製のフッ素含有有機ケイ素化合物(製品名「オプツールDSX」)
第2のフッ素シラン化合物1:信越化学工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物(製品名「KP−801M」)
第2のフッ素シラン化合物2:CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3
光学基材として、プラスチック基材の上にプライマー層を介してハードコート層が形成された眼鏡用プラスチックレンズ(セイコーエプソン株式会社製、商品名「セイコースーパーソブリン」)を使用し、凹面を下にして、支持装置のドームにセットした。
次に、真空度を2×10−2Pa、チャンバー内温度を60℃に設定した脱ガス用チャンバーで脱ガスした後、クリーニング処理用チャンバーにおいて、加速電圧500V、加速電流250mA、バイアス電流380mA、酸素ガスの導入ガス流量20sccmの条件でイオンクリーニングを2分間行った。このクリーニング処理は、光学基材上のハードコート層と反射防止層の密着性を向上させるために、ハードコート層の表面を清浄化することを目的としている。引き続き、次のようにしてハードコート層の表面上に反射防止層を形成した。すなわち、先ず、真空度が6.0×10−4Paになるまで高真空にした。そして、第1層として酸化ケイ素、第2層として酸化ジルコニウム層、第3層として酸化ケイ素層、第4層として酸化ジルコニウム層、および第5層として酸化ケイ素層を順次真空蒸着して、5層構造の反射防止層を形成した(反射防止層形成工程)。
防汚膜形成工程後の光学基材がセットされた支持装置をチャンバーから取り出し、レンズを反転して凸面を下にして支持装置のドームにセットし、再び上記と同様にして反射防止層形成工程および防汚膜形成工程を行うことによって、レンズ両面に防汚膜を有する光学物品を得た。
なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。ここでいう防汚膜形成工程に要する時間は、蒸着源の加熱時間、蒸着時間、冷却時間、大気開放時間の総計である。
蒸着源として、KP801−M(固形分量:5mg)と、KY−130(固形分量:15mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[実施例3]
蒸着源として、KP801−M(固形分量:15mg)と、KY−130(固形分量:5mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[実施例4]
蒸着源として、KP801−M(固形分量:10mg)と、ダイキン工業製の「オプツールDSX」(固形分量:10mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
蒸着源として、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(固形分量:10mg)と、KY−130(固形分量:10mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[実施例6]
蒸着源として、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(固形分量:10mg)と、オプツールDSX(固形分量:10mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
蒸着源として、KP801−M(固形分量:20mg)を含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[比較例2]
蒸着源として、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(固形分量:20mg)を含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[比較例3]
蒸着源として、KY−130(固形分量:20mg)を含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
蒸着源として、オプツールDSX(固形分量:20mg)を含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[比較例5]
蒸着源として、KP801−M(固形分量:18mg)と、KY−130(固形分量:2mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[比較例6]
蒸着源として、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(固形分量:18mg)と、オプツールDSX(固形分量:2mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
蒸着源として、KP801−M(固形分量:2mg)と、KY−130(固形分量:18mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
[比較例8]
蒸着源として、CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(固形分量:2mg)と、オプツールDSX(固形分量:18mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は7分である。
防汚膜形成工程において、反射防止層形成工程後の光学基材に、加速電圧500V、加速電流250mA、バイアス電流380mA、酸素ガスの導入ガス流量20sccmの条件でイオンクリーニングを3分間行った後に、防汚膜を形成した以外は実施例1と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は、反射防止形成後の光学基材にイオンクリーニングする時間が3分追加されたことにより、10分になっている。
[比較例10]
蒸着源として、KY−130(固形分量:20mg)を含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は比較例9と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は10分である。
[比較例11]
蒸着源として、KP801−M(固形分量:10mg)と、KY−130(固形分量:10mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は比較例9と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は10分である。
蒸着源として、KP801−M(固形分量:5mg)と、KY−130(固形分量:15mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は比較例9と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は10分である。
[比較例13]
蒸着源として、KP801−M(固形分量:15mg)と、KY−130(固形分量:5mg)とを混合させたものを含浸させた多孔質ペレットを使用した以外は比較例9と同様にして、光学物品を得た。なお、片面あたりの防汚膜形成工程に要する時間は10分である。
光学物品の性状(耐払拭性、耐候性、耐アルカリ性)および生産性を以下に示す方法により評価した。得られた結果を表1に示す。また、実施例および比較例における防汚膜の構成成分の組成、並びに、実施例および比較例における防汚膜形成工程での活性化処理の有無を表1に示す。
(i)耐払拭性
試料に木綿布を用いて200gの荷重をかけ、5000回往復させた後の試料の表面の純水の接触角を測定し、その接触角の測定値に基づいて光学物品の耐払拭性を評価した。そのときの接触角が90°以上であれば「○」と判定し、80°超90°未満であれば「△」と判定し、80°以下であれば「×」と判定した。なお、接触角の測定には接触角計(協和科学株式会社製、製品名「CA−D型」)を使用した。
(ii)耐候性
サンシャインスーパーロングライフウェザーメーター(スガ社製、製品名「試験機WEL−SUN−HC」)を用い、構内温度を40℃、1時間あたりの降雨時間を15分/1時間に設定し、試料を120時間暴露したときの純水の接触角を測定し、その接触角の測定値に基づいて光学物品の耐候性を評価した。そのときの接触角が90°以上であれば「○」と判定し、80°超90°未満であれば「△」と判定し、80°以下であれば「×」と判定した。なお、接触角の測定には接触角計(協和科学株式会社製、製品名「CA−D型」)を使用した。
(iii)耐アルカリ性
温度20℃のpH13の水酸化ナトリウム水溶液に試料を3時間浸漬した後の試料の純水の接触角を測定し、その接触角の測定値に基づいて光学物品の耐アルカリ性を評価した。そのときの接触角が90°以上であれば「○」と判定し、80°超90°未満であれば「△」と判定し、80°以下であれば「×」と判定した。なお、接触角の測定には接触角計(協和科学株式会社製、製品名「CA−D型」)を使用した。
(iv)生産性
防汚膜形成工程に要する時間に基づいて光学物品の生産性を評価した。防汚膜形成工程に要する時間が7分間以下であれば「○」と判定し、7分間超9分間未満であれば「△」と判定し、9分間以上であれば「×」と判定した。
Claims (4)
- 光学基材と、前記光学基材上に防汚膜を有する光学物品の製造方法であって、
数平均分子量が800以上8000以下の範囲である第1のフッ素シラン化合物と、数平均分子量が100以上800未満の範囲である第2のフッ素シラン化合物とを含有し、且つ前記第1のフッ素シラン化合物の含有量が前記第1および第2のフッ素シラン化合物の合計量に対して15質量%以上85質量%以下である混合物を、前記光学基材を活性化処理することなく、蒸着させることにより前記防汚膜を形成する防汚膜形成工程、
を備えることを特徴とする光学物品の製造方法。 - 請求項1に記載の光学物品の製造方法であって、
前記光学基材上の最外層が反射防止層であり、前記反射防止層の最表層が酸化ケイ素からなる層である
ことを特徴とする光学物品の製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の光学物品の製造方法であって、
前記第1のフッ素シラン化合物が、下記一般式(1)により表されるフッ素シラン化合物および下記一般式(2)により表されるフッ素シラン化合物からなる群から選択される少なくとも一種を含む
ことを特徴とする光学物品の製造方法。
- 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光学物品の製造方法により得られるものであることを特徴とする光学物品。
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