JP2016521871A - 外側コーティングの性能を改良するケイ素／有機層で被覆された物品 - Google Patents

Abstract

本発明は、疎水性外層Ｂに直接接触する層Ａで被覆された少なくとも１つの主表面を有する基材を含む物品に関し、前記層Ａは、構造中に、・少なくとも１個の炭素原子と、・少なくとも１個の水素原子と、・少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ基、ハロゲン基、アルコキシ基、アリールオキシ基、及びアシルオキシ基、−ＮＲ1Ｒ２（ここで、Ｒ１及びＲ２は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ３）−Ｓｉ（ここで、Ｒ３は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）とを含有するガス状の少なくとも１種の化合物Ｃに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られたものであり、前記化合物Ｃは、テトラメチルジシロキサンでもテトラエトキシシランでもビニルメチルジエトキシシランでもヘキサメチルシクロトリシラザンでもなく、前記層Ａは、無機前駆体化合物から形成されないことを特徴とする。

Description

本発明は、一般的には、下層の存在により性能が改良された外側コーティング、好ましくは防汚コーティングを有する物品、好ましくは光学物品、特定的には眼用レンズと、そのような物品の製造プロセスとに関する。物品はさらに、改良された熱機械的性質と、制限された経時的化粧欠陥発生傾向とを有する。

光学物品は、ほとんどの場合、表面エネルギーを調整する外層、たとえば、当技術分野で周知の疎水性及び／又は疎油性の防汚コーティングを含み、一般的には、反射防止コーティングを伴う。それは、ほとんどの場合、油脂汚れの付着を防止して除去をより容易にするために表面エネルギーを減少させるフルオロシラン型材料に関する問題である。

本出願人名義の特許出願第ＰＣＴ／ＦＲ１２０５３０９２号明細書には、多層干渉コーティングで被覆された少なくとも１つの主表面を有する基材を含む物品が記載されている。前記コーティングは、無機前駆体化合物から形成されない且つ１．５５以下の屈折率を有する層Ａを含有し、この層は、
・ 干渉コーティングの外層
・ 又は干渉コーティングの外層に直接接触する中間層
のいずれかであり、干渉コーティングのこの外層は、この第２の場合、１．５５以下の屈折率を有する追加の層であり、前記層Ａは、ガス状且つケイ素−有機性の少なくとも１種の前駆体化合物Ｃたとえばオクタメチルシクロテトラシロキサンに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られる。

層Ａが干渉コーティングの外層である場合、この層Ａ上に直接堆積された防汚コーティングの性能は、不満足であることが観測された。層Ａと防汚コーティングとの間に追加の層、典型的にはシリカ層を堆積することにより、防汚コーティングの性能を改良することが可能であるが、堆積プロセスが複雑化し、以上の実施形態と対比して耐引掻き性及び接着性がわずかに減少する。

このため、有機層Ａの利点を十分に生かせるように、層Ａとこの外側コーティングとの間に追加の層を介在させる必要なく、外側コーティング、特定的には防汚コーティングの性能を改良できることが望ましいであろう。さらに、イオンビームにより堆積された有機層Ａを使用すると、特定の基材上で、レンズの全表面にわたり延在するスポット及びラインの形態をとる且つ特定の照明条件（アークランプ又はテンシオスコープ（ｔｅｎｓｉｏｓｃｏｐｅ））下で目に見える、帯白色及び半透明の化粧欠陥が、徐々に出現するおそれがある。製造後に光学物品上に化粧欠陥が出現すると、その販売の妨げとなる。基材に依存して、これらの欠陥は、最初から存在するか、又は眼用レンズを着用しているうちに数日間〜数ヵ月間にわたりうる特定の期間の後に出現する。

特許出願第ＰＣＴ／ＦＲ１２０５３０９２号明細書では、これらの欠陥の出現は、特定的には、層Ａの堆積時にアルゴンのフローを用いて防止されうる。それにもかかわらず、これは、化粧欠陥の不在を保証するために、プロセスの調整及び制御が必要であるという欠点を有する。したがって、パラメーター変化の影響を受けにくいよりロバストなプロセスを有することが好ましいであろう。

米国特許第６，９１９，１３４号明細書には、より良好な接着性、より良好な耐熱性、且つより良好な耐摩耗性を有するコーティングが提供されるように有機化合物と無機化合物とを共蒸発させることにより得られる少なくとも１つのいわゆる「ハイブリッド」層を含有する反射防止コーティングを含む光学物品が記載されている。反射防止コーティングは、好ましくは、２つの「ハイブリッド」層を含有し、一方が内側位置及び他方が外側位置にある。これらの層は、一般的には、イオン支援共蒸発により、典型的には、シリカと変性シリコーン油とのイオン支援共蒸発により、堆積される。

特開２００７−０７８７８０号公報には、多層反射防止コーティングを含む眼鏡レンズが記載されている。その外層は、いわゆる「有機」低屈折率層である。この層は、湿式処理（スピンコーティング又はディップコーティング）により堆積されるが、反射防止コーティングの無機層は、イオン支援真空堆積により堆積される。そのような反射防止スタックは、排他的に無機層で構成される反射防止コーティングよりも良好な耐熱性を有することが、特許出願から示唆される。前記「有機」層は、好ましくは、シリカ粒子とγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのオルガノシランバインダーとの混合物を含有する。

特開平０５−３２３１０３号公報には、疎水性にすることによって水の吸収により引き起こされる光学特性の変化を最小限に抑えることを意図して、ＳｉＯ₂層とＴｉＯ₂層とを含有する光学多層スタックの最終層への有機フルオロ化合物の組込みが記載されている。フッ素含有層は、テトラフルオロエチレン又はフルオロアルキルシランでありうるフッ素含有前駆体で構成される雰囲気中で層の構成材料を気相堆積することにより得られる。

以上に引用された文書のいずれでも、化粧欠陥の出現及び外側コーティングの性能に関する問題は、対処されていない。

さらに、眼鏡店での眼鏡レンズのトリミング時及び取付け時、とくに操作が注意して行われない場合、眼鏡レンズは、ミネラル干渉コーティングに亀裂を生じるおそれのある機械的変形を受ける。同様に、熱応力（フレームの加熱）も、干渉コーティングに亀裂を生じるおそれがある。亀裂の数及びサイズに依存して、亀裂は、着用者の視界を損ねたり、眼鏡レンズの販売の妨げとなったりしうる。さらに、処理された有機眼鏡レンズを着用しているうちに、引掻き傷が出現するおそれがある。ミネラル干渉コーティングでは、特定の引掻き傷が亀裂を引き起こして、光の散乱が理由で引掻き傷がより目に見えるようになる。

したがって、本発明の他の目的は、良好な接着性を保持しつつ改良された熱機械的性質を有するコーティング、特定的には干渉コーティング、より特定的には反射防止コーティング、さらには経時的に化粧欠陥をまったく（又はほとんど）発生しないコーティングを得ることである。特定的には、本発明は、改良された限界温度を有する、すなわち、温度上昇を受けた時に良好な耐亀裂性を有する、物品に関する。

具体的には、物品の外側コーティングの下に直接堆積される層、眼用光学品では、一般的には、防汚コーティングに接触する干渉コーティングの低屈折率層（典型的にはシリカ層）の性質を調整することにより、対象となる目的を達成可能であることを、本発明者らは発見した。本発明によれば、この層は、少なくとも１つのケイ素−加水分解性基結合、好ましくは少なくとも１つの水素−ケイ素結合を含有する有機性の前駆体材料から好ましくは排他的に得られる種であるガス状の活性化種をイオンビーム下で堆積することにより形成される。

したがって、対象となる目的は、層Ａで被覆された少なくとも１つの主表面を有する基材を含む物品により本発に従って達成される。ただし、前記層Ａは、疎水性外側コーティングＢに直接接触しており、且つ構造中に、
・少なくとも１個の炭素原子と、
・少なくとも１個の水素原子と、
・少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、−ＮＲ¹Ｒ²（ここで、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉ（ここで、Ｒ³は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）と、
・任意選択で、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子と、
を含有するガス状の少なくとも１種の化合物Ｃに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られたものであり、
前記化合物Ｃは、テトラメチルジシロキサンでもテトラエトキシシランでもビニルメチルジエトキシシランでもヘキサメチルシクロトリシラザンでもなく、且つ前記層Ａは、無機前駆体化合物から形成されない。

添付の図面を参照しながら本発明をより詳細に説明する。

図１は、眼鏡レンズが受ける変形及びこの変形Ｄを実験の節に記載の耐曲げ性試験で測定する方法を模式的に示している。

本出願では、物品がその表面上に１つ以上のコーティングを有する場合、「物品上に層又はコーティングを堆積する」という表現は、物品の外側コーティング、すなわち、基材から最も離れたそのコーティングの覆われていない（露出した）表面上に層又はコーティングを堆積することを意味するものと理解される。

基材「上」にある又は基材「上」に堆積されたコーティングとは、（ｉ）基材の上方に配置されたコーティング、（ｉｉ）基材に必ずしも接触しているわけではない（ただし、好ましくは接触している）、すなわち、基材と対象のコーティングとの間に１つ以上のコーティングが配置されていてもよいコーティング、及び（ｉｉｉ）基材を必ずしも完全に覆っているわけではない（ただし、好ましくは完全に覆っている）コーティングとして定義される。「層１が層２の下に位置する」場合、層２が層１よりも基材から離れていることは、理解されよう。

本発明に従って製造された物品は、前側主面と後側主面とを有する基材、好ましくは、透明基材を含み、前記主面の少なくとも一方、好ましくは両方の主面は、層Ａを含む。

基材の「後面」（後面は一般的には凹状である）とは、物品が使用される時、着用者の眼に最も近い面であると理解される。反対に、基材の「前面」（前面は一般的には凸状である）とは、物品が使用される時、着用者の眼から最も遠い面であると理解される。

本発明に係る物品は、任意のタイプの物品、たとえば、スクリーン、グレージングユニット、作業環境でとくに使用されうる保護眼鏡、ミラー、又はエレクトロニクスで使用される物品であるが、好ましくは、光学物品、より好ましくは光学レンズ、さらにより好ましくは眼鏡用の眼用レンズ、又はブランクの光学レンズ若しくは眼用レンズ、たとえば半完成の光学レンズ、とくに眼鏡レンズである。レンズは、偏光レンズ又は着色レンズ又は調光レンズでありうる。好ましくは、本発明に係る眼用レンズは、高い透過率を有する。

本発明に係る層Ａは、ベア基材（すなわち、被覆されていない基材）の主面の少なくとも１つの上、又は１つ以上の機能性コーティングですでに被覆された基材の主面の少なくとも１つの上、に形成されうる。

本発明に係る物品の基材は、好ましくは、有機眼鏡レンズ、たとえば、熱可塑性又は熱硬化性のプラスチックで作製されたものである。この基材は、国際公開第２００８／０６２１４２号パンフレットに挙げられた基材から選択されうるとともに、たとえば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートの（共）重合により得られた基材、ポリ（チオ）ウレタン基材、又は（熱可塑性）ビスフェノールＡポリカーボネート（ＰＣ）で作製された基材でありうる。

たとえば耐摩耗性及び／又は耐引掻き性のコーティングで任意選択で被覆された基材上に層Ａを堆積する前に、前記任意選択で被覆された基材の表面を、層Ａの接着性を増加させることが意図された物理的又は化学的な活性化処理に付すことが一般的である。この前処理は、一般的には真空下で行われる。それは、エネルギー種及び／又は反応性種、たとえば、イオンビーム（イオンプレクリーニング若しくはＩＰＣ）又は電子ビームの衝撃、コロナ放電処理、グロー放電処理、ＵＶ処理、あるいは真空プラズマ処理、一般的には、酸素プラズマ処理又はアルゴンプラズマ処理に関する問題でありうる。それはまた、酸若しくは塩基による表面処理及び／又は溶媒（水若しくは有機溶媒）による処理に関する問題でありうる。これらの処理のいくつかは、組み合わされうる。これらの清浄化処理により、基材の表面の清浄性及び反応性が最適化される。

「エネルギー種」（及び／又は「反応性種」）という用語は、１〜３００ｅＶ、好ましくは１〜１５０ｅＶ、より良好には１０〜１５０ｅＶ、さらにより良好には４０〜１５０ｅＶの範囲内のエネルギーを有するイオン種をとくに意味するものと理解される。エネルギー種は、イオンやラジカルなどの化学種、又は光子や電子などの種でありうる。

基材の表面の好ましい前処理は、イオン銃を利用して行われるイオン衝撃処理であり、イオンは、ガス原子から１個以上の電子が除去されて形成される粒子である。好ましくはアルゴンがイオン化ガス（Ａｒ⁺イオン）として使用されるが、酸素又は酸素とアルゴンとの混合物もまた、一般的には５０〜２００Ｖの範囲内の加速電圧下、活性化表面で一般的には１０〜１００μＡ／ｃｍ²に含まれる電流密度、及び一般的にはおそらく８×１０^-5ｍｂａｒ〜２×１０^-4ｍｂａｒの範囲内の真空チャンバー内残留圧力下で使用されうる。

本発明に係る物品は、単層干渉コーティングから、又は多層コーティング、好ましくは多層干渉コーティングの外層、すなわち、スタック順に基材から最も離れた（干渉）コーティングの層から、好ましくはなる層Ａを含む。前記干渉コーティングは、好ましくは、耐摩耗性コーティング上に形成される。ケイ素原子に結合された少なくとも２個、好ましくは少なくとも３個の加水分解性基を含有するエポキシシラン加水分解物系の耐摩耗性コーティングが好ましい。加水分解性基は、好ましくは、アルコキシシラン基である。

干渉コーティングは、ガス状の有機誘導体、好ましくはケイ素の水素化物に由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより形成された外層Ａを含有するかぎり、光学品、特定的には眼用光学品の分野で従来から使用されている任意の干渉コーティングでありうる。干渉コーティングは、反射防止コーティング、反射（ミラー）コーティング、赤外フィルター、又は紫外フィルターでありうるが、好ましくは反射防止コーティングである。ただし、これらに限定されるものではない。

反射防止コーティングは、物品の表面上に堆積されて最終物品の反射防止性を改良するコーティングである。それは、可視スペクトルの比較的広い部分にわたり物品／空気界面での光の反射を低減する。

周知のように、これらの干渉（好ましくは反射防止）コーティングは、従来的には、誘電体材料の単層又は多層スタックを含有する。これらは、好ましくは、高屈折率（ＨＩ）を有する層と低屈折率（ＬＩ）を有する層とを含む多層コーティングである。

本特許出願では、干渉コーティングの層は、その屈折率が１．５５超、好ましくは１．６以上、より好ましくは１．８以上、さらにより好ましくは２．０以上のある場合、高屈折率層であると言われる。干渉コーティングの層は、その屈折率が１．５５以下、好ましくは１．５０以下、より好ましくは１．４５以下である場合、低屈折率層であると言われる。とくに指定がないかぎり、本発明で参照される屈折率は、２５℃で６３０ｎｍの波長に対して表される。

ＨＩ層は、当技術分野で周知の従来の高屈折率層である。それらは、一般的には、１種以上のミネラル酸化物、たとえば、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、五酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化ネオジム（Ｎｄ₂Ｏ₅）、ハフニウムオキシド（ＨｆＯ₂）、酸化プラセオジム（Ｐｒ₂Ｏ₃）、チタン酸プラセオジム（ＰｒＴｉＯ₃）、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、酸化インジウムＩｎ₂Ｏ₃、又は酸化スズＳｎＯ₂を含有するが、これらに限定されるものではない。好ましい材料は、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＰｒＴｉＯ₃、ＺｒＯ₂、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、及びそれらの混合物である。

ＬＩ層もまた、周知の層であり、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＺｒＦ₄、少ない割合でアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ＡｌＦ₃、及びそれらの混合物を含有しうるが、好ましくはＳｉＯ₂層である。ただし、これらに限定されるものではない。ＳｉＯＦ（フッ素ドープＳｉＯ₂）で作製された層もまた、使用されうる。理想的には、本発明に係る干渉コーティングは、シリカとアルミナとの混合物を含有する層を含まない。

一般的には、ＨＩ層は、１０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲内の物理的厚さを有し、且つＬＩ層は、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の物理的厚さを有する。

干渉コーティングの全厚さは、好ましくは１ミクロン未満、より好ましくは８００ｎｍ以下、さらにより好ましくは５００ｎｍ以下である。干渉コーティングの全厚さは、一般的には１００ｎｍ超、好ましくは１５０ｎｍ超である。

さらにより好ましくは、好ましくは反射防止コーティングである干渉コーティングは、少なくとも２つの低屈折率（ＬＩ）層と少なくとも２つの高い屈折率（ＨＩ）層とを含有する。干渉コーティングの層の全数は、好ましくは８つ以下、より好ましくは６以下である。

ＨＩ層及びＬＩ層は、干渉コーティングで交互である必要はないが、本発明の一実施形態では交互である。２つ（又はそれ以上）のＨＩ層は、互いの上に堆積されうるとともに、まったく同様に、２つ（又はそれ以上）のＬＩ層も、互いの上に堆積されうる。

好ましくは、層Ａを除く本発明に係る干渉コーティングの低屈折率層はすべて、無機性である（すなわち、干渉コーティングの他の低屈折率層は、好ましくは、いかなる有機化合物も含有しない）。

好ましくは、層Ａを除く本発明に係る干渉コーティングの層はすべて、無機性である。言い換えれば、層Ａは、好ましくは、本発明に係る干渉コーティングの唯一の有機性層である（干渉コーティングの他の層は、好ましくは、有機化合物をまったく含有しない）。

本発明の一実施形態によれば、干渉コーティングは、下層を含む。この場合、下層は、一般的には、層の堆積順にこの干渉コーティングの第１の層を形成する。すなわち、下層は、下側コーティング（一般的には、耐摩耗性及び／又は耐引掻きのコーティング）に、又は干渉コーティングが基材上に直接堆積される場合は基材に、接触する干渉コーティングの層である。

「干渉コーティングの下層」という表現は、前記コーティングの耐摩耗性及び／若しくは耐引掻き性の改良、並びに／又は基材若しくは下側コーティングへのコーティングの接着の促進を目的として使用される比較的厚さのあるコーティングを意味するものと理解される。本発明に係る下層は、国際公開第２０１０／１０９１５４号パンフレットに記載の下層から選択されうる。好ましくは、下層は、１００〜２００ｎｍの厚さである。それは、好ましくは排他的にミネラル性であり、好ましくはシリカＳｉＯ₂で作製される。

本発明に係る物品は、少なくとも１つの電気伝導性層を干渉コーティングに組み込むことにより、帯電防止性にしうる。「帯電防止性」という用語は、認知可能な静電荷の貯蔵及び／又は蓄積をしない性質を意味するものと理解される。物品は、一般的には、その表面の１つを適切な布で摩擦した後、粉塵や小粒子を引き寄せたり保持したりしない場合、許容可能な帯電防止性を有すると考えられる。

電気伝導性層は、これが干渉コーティングの反射防止性を妨害しないかぎり、干渉コーティングの種々の場所に位置しうる。それは、下層が存在する場合、たとえば、干渉コーティングの下層上に堆積されうる。それは、好ましくは、干渉コーティングの２つの誘電体層間及び／又は干渉コーティングの低屈折率層下に位置する。

電気伝導性層は、干渉コーティングの透明度を減少しない程度に十分薄くなければならない。一般的には、その厚さは、その性質に依存して、０．１〜１５０ｎｍ、好ましくは０．１〜５０ｎｍの範囲内である。０．１ｎｍ未満の厚さでは、一般的には、十分な電気伝導性を得ることができず、一方、１５０ｎｍ超の厚さでは、一般的には、所要の透明性及び低吸収性を得ることができない。

電気伝導性層は、好ましくは、電気伝導性且つ高透明性の材料から作製される。この場合、その厚さは、好ましくは０．１〜３０ｎｍ、より好ましくは１〜２０ｎｍ、さらにより好ましくは２〜１５ｎｍの範囲内である。電気伝導性層は、好ましくは、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、及びそれらの混合物から選択される金属酸化物を含有する。酸化インジウムスズ（スズドープ酸化インジウム、Ｉｎ₂Ｏ₃：Ｓｎ）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、及び酸化スズＳｎＯ₂が好ましい。最適な一実施形態によれば、電気伝導性且つ光透明性の層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の層である。

一般的には、電気伝導性層は、得られる反射防止性に寄与し、干渉コーティングの高屈折率層を形成する。このことは、ＩＴＯの層などの電気伝導性且つ高透明性の材料から作製される層の場合にあてはまる。

電気伝導性層はまた、貴金属（Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなど）の非常に薄い層、典型的には１ｎｍ未満の厚さ、好ましくは０．５ｎｍ未満の厚さでありうる。

層Ａ以外の干渉コーティングの種々の層（任意選択の帯電防止層を含む）は、好ましくは、次の技術、すなわち、ｉ）蒸発、任意選択でイオン支援蒸発、ｉｉ）イオンビームスパッタリング、ｉｉｉ）カソードスパッタリング、又はｉｖ）プラズマ増強化学気相堆積の１つを用いて真空堆積により堆積される。これらの種々の技術は、書籍“Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”及び“Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ＩＩ”，ｅｄｉｔｅｄ ｂｙ Ｖｏｓｓｅｎ ａｎｄ Ｋｅｒｎ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９７８ ａｎｄ １９９１にそれぞれ記載されている。真空蒸発技術がとくに推奨される。

好ましくは、干渉コーティングの各層は、真空蒸発により堆積される。

層Ａは、好ましくは、屈折率≦１．５５を有する本発明に従って規定される低屈折率層である。本発明のいくつかの実施形態では、層Ａの屈折率は、好ましくは１．４５以上、より好ましくは１．４７以上、さらにより好ましくは１．４８以上、理想的には１．４９以上である。

層Ａは、構造中に、少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、−ＮＲ¹Ｒ²（ここで、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉ（ここで、Ｒ³は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）と、少なくとも１個の炭素原子と、少なくとも１個の水素原子と、任意選択で、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子とを含有するガス状の少なくとも１種の化合物Ｃに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られる。ただし、前記化合物Ｃは、テトラメチルジシロキサンでもテトラエトキシシランでもビニルメチルジエトキシシランでもヘキサメチルシクロトリシラザンでもない。

好ましくは、化合物Ｃは、１，２，３，４，５，６−ヘキサメチルシクロトリシラザンでも２，２，４，４，６，６−ヘキサメチルシクロトリシラザンでもない。上述した基−ＮＲ¹Ｒ²及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉの定義では、当然ながら、ヘキサメチルジシラザンなどの化合物は除外される。

好ましくは、堆積は、被覆される基材に方向付けされたイオン銃を含む真空チャンバー内で行われ、イオン銃は、イオン銃内のプラズマ中に生成された正イオンのビームを前記基材に向けて放出する。好ましくは、イオン銃から放出されるイオンは、ガス原子から１個以上の電子が除去されて形成される粒子であり、ガスは、貴ガス、酸素、又はこれらのガスの２種以上の混合物である。

前駆体化合物Ｃは、ガス状態で真空チャンバー内に好ましくはイオンビームの方向に導入され、イオン銃の作用下で活性化される。

いかなる一理論にも限定されることを望むものではないが、イオン銃のプラズマは、被覆される基材に達することなく銃の前の特定の距離に位置するゾーン内に突出し、このゾーン内で、より一般的にはイオン銃近傍で、及びそれほどでもないがイオン銃内で、前駆体化合物Ｃの活性化／解離が優先的に行われると、本発明者らは考えている。

「イオンビーム堆積」として参照されることもある、イオン銃とガス状前駆体とを用いるこの堆積技術は、特定的には、米国特許第５５０８３６８号明細書に記載されている。

本発明によれば、イオン銃は、好ましくは、プラズマが発生されるチャンバー内の唯一の場所である。

イオンは、所要により、イオン銃から出る前に中和されうる。この場合、衝撃は、依然としてイオン衝撃であると考えられる。イオン衝撃は、堆積される層中の原子再配列及びその緻密化を引き起こし、形成中にタンピングする。

本発明に係るプロセスの実行時、処理される表面は、好ましくは、活性化表面で一般的には２０〜１０００μＡ／ｃｍ²、好ましくは３０〜５００μＡ／ｃｍ²、より好ましくは３０〜２００μＡ／ｃｍ²に含まれる電流密度で、且つ一般的にはおそらく６×１０^-5ｍｂａｒ〜２×１０^-4ｍｂａｒ、好ましくは８×１０^-5ｍｂａｒ〜２×１０^-4ｍｂａｒの範囲内の真空チャンバー内の残留圧力下で、イオンにより衝撃される。好ましくは、アルゴン及び／又は酸素のイオンビームが使用される。アルゴンと酸素との混合物が使用される場合、Ａｒ：Ｏ₂モル比は、好ましくは≦１、より好ましくは≦０．７５、さらにより好ましくは≦０．５である。この比は、イオン銃内のガス流量を調整することにより制御されうる。アルゴン流量は、好ましくは０〜３０ｓｃｃｍの範囲内である。酸素Ｏ₂流量は、好ましくは５〜３０ｓｃｃｍの範囲内であり、且つ層Ａの前駆体化合物の流量に比例して上昇する。

好ましくは層Ａの堆積時に使用されるイオン銃から放出されるイオンビームのイオンは、好ましくは７５〜１５０ｅＶ、より好ましくは８０〜１４０ｅＶ、さらにより好ましくは９０〜１１０ｅＶの範囲内のエネルギーを有する。形成される活性化種は、典型的には、ラジカル又はイオンである。

本発明に係る技術は、形成される層Ａをイオンビームにより衝撃することを含むという点で、プラズマを利用した堆積（たとえば、ＰＥＣＶＤ）とは異なる。ビームは、好ましくはイオン銃により放出される。

堆積時のイオン衝撃に加えて、任意選択で層Ａのイオンビーム下での堆積と同時に、プラズマ処理を行うことが可能である。層は、好ましくは、基材レベルでプラズマ支援なしに堆積される。

前駆体化合物Ｃが酸素原子を含有しておらず（又は十分に含有しておらず）、且つ層Ａが特定の割合の酸素を含有することが望まれる場合、前記層Ａは、酸素源の存在下で堆積される。同様に、前駆体化合物Ｃが窒素原子を含有しておらず（又は十分に含有しておらず）、且つ層Ａが特定の割合の窒素を含有することが望まれる場合、前記層Ａは、窒素源の存在下で堆積される。

層Ａ以外に、干渉コーティングの他の層がイオンビーム下で堆積されうる。真空下で行われる層Ａの前駆体材料の蒸発は、ジュール熱源を用いて達成されうる。

層Ａの前駆体材料は、構造中に、少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、−ＮＲ¹Ｒ²（ここで、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉ（ここで、Ｒ³は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）と、少なくとも１個の炭素原子と、少なくとも１個の水素原子と、任意選択で、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子とを含有する少なくとも１種の有機性化合物Ｃを含む。ただし、前記化合物Ｃは、テトラメチルジシロキサンでもテトラエトキシシランでもビニルメチルジエトキシシランでもヘキサメチルシクロトリシラザンでもない。

化合物Ｃは、好ましくは、その構造中に少なくとも１個のＳｉ−Ｈ基に含有する。すなわち、水素化ケイ素である。好ましくは、基Ｓｉ−Ｘのケイ素原子は、アルキル基やアリール基などの２個超の非加水分解性基に結合されない。

基Ｘのうち、アシルオキシ基は、式−Ｏ−Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴（式中、Ｒ⁴は、１個以上の官能基で任意選択で置換された好ましくはＣ６〜Ｃ１２のアリール基、又は１個以上の官能基で任意選択で置換された且つ１個以上の二重結合をさらに含みうる線状若しくは分岐状の好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルキル基、たとえば、フェニル基、メチル基、又はエチル基である）を有し、アリールオキシ基及びアルコキシ基は、式−Ｏ−Ｒ⁵（式中、Ｒ⁵は、１個以上の官能基で任意選択で置換された好ましくはＣ６〜Ｃ１２のアリール基、又は１個以上の官能基で任意選択で置換された且つ１個以上の二重結合をさらに含みうる線状若しくは分岐状の好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルキル基、たとえば、フェニル基、メチル基、又はエチル基である）を有し、ハロゲンは、好ましくは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであり、式−ＮＲ¹Ｒ²で示される基Ｘは、アミノ基ＮＨ₂、又はアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアルキルアミノ基、若しくはジアリールアミノ基を表しうるとともに、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、１個以上の官能基で任意選択で置換された好ましくはＣ６〜Ｃ１２のアリール基、又は１個以上の官能基で任意選択で置換された且つ１個以上の二重結合をさらに含みうる線状若しくは分岐状の好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルキル基、たとえば、フェニル基、メチル基、又はエチル基を表し、而も式−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉで示される基Ｘは、その窒素原子を介してケイ素原子に結合され、且つそのケイ素原子は、当然ながら、３つの他の置換基を含み、Ｒ³は、１個以上の官能基で任意選択で置換された好ましくはＣ６〜Ｃ１２のアリール基、又は１個以上の官能基で任意選択で置換された且つ１個以上の二重結合をさらに含みうる線状若しくは分岐状の好ましくはＣ１〜Ｃ６のアルキル基、たとえば、フェニル基、メチル基、又はエチル基を表す。

好ましいアシルオキシ基は、アセトキシ基である。好ましいアリールオキシ基は、フェノキシ基である。好ましいハロゲンは、Ｃｌである。好ましいアルコキシ基は、メトキシ基及びエトキシ基である。

好ましくは、化合物Ｃは、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子、好ましくは少なくとも１個の酸素原子を含有する。

層Ａ中の各化学元素（Ｓｉ、Ｏ、Ｃ、Ｈ、Ｎ）の濃度は、ラザフォード後方散乱分光測定技術（ＲＢＳ）及び弾性反跳検出分析（ＥＲＤＡ）を用いて決定されうる。

層Ａ中の炭素原子の原子パーセントは、好ましくは８〜２５％、より好ましくは１５〜２５％の範囲内である。層Ａ中の水素原子の原子パーセントは、好ましくは８〜４０％、より好ましくは１０〜２０％の範囲内である。層Ａ中のケイ素原子の原子パーセントは、好ましくは５〜３０％、より好ましくは１５〜２５％の範囲内である。層Ａ中の酸素原子の原子パーセントは、好ましくは２０〜６０％、より好ましくは３５〜４５％の範囲内である。

層Ａの前駆体化合物は、好ましくは、少なくとも１個の好ましくはＣ１〜Ｃ４のアルキル基を有する少なくとも１個のケイ素原子、より良好には、１個又は２個の同一又は異なる好ましくはＣ１〜Ｃ４のアルキル基を有する少なくとも１個のケイ素原子と、ケイ素原子に直接結合された基Ｘ（好ましくは水素原子）とを含有する。ただし、Ｘは、上述した意味を有する。好ましいアルキル基は、メチル基である。アルキル基の代わりに、ビニル基も使用しうる。好ましくは、化合物Ｃは、少なくとも１個のＳｉ−Ｃ結合を含み、より良好には、基Ｓｉ−Ｘのケイ素原子は、少なくとも１個の炭素原子に直接結合される。

好ましくは、化合物Ｃの各ケイ素原子は、３個超の基Ｘに直接結合されず、より良好には、２個超の基Ｘ（好ましくは水素原子）に直接結合されず、より良好には、化合物Ｃの各ケイ素原子は、単一の基Ｘ（好ましくは水素原子）に直接結合される。好ましくは、化合物Ｃは、１に等しいＳｉ／Ｏ原子比を有する。好ましくは、化合物Ｃは、＜２、好ましくは≦１．８、より良好には≦１．６、さらにより良好には≦１．５又は≦１．３、最適には１に等しいＣ／Ｓｉ原子比を有する。この場合も、好ましくは、化合物Ｃは、１に等しいＣ／Ｏ原子比を有する。一実施形態によれば、化合物Ｃは、Ｓｉ−Ｎ基を含まず、より良好にはいかなる窒素原子も含まない。

層Ａの前駆体化合物の１個又は複数のケイ素原子は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ基又はＳｉ−ＮＨ−Ｓｉ基が形成されるように、好ましくは、アルキル基、水素、及び／又は−Ｏ−Ｓｉ鎖若しくは−ＮＨ−Ｓｉ鎖を含有する基のみに結合される。一実施形態では、化合物Ｃは、少なくとも１個のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｘ基又は少なくとも１個のＳｉ−ＮＨ−Ｓｉ−Ｘ基を含有する。ただし、Ｘは、上述した意味を有し、好ましくは水素原子を表す。

層Ａの前駆体化合物は、好ましくはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ基、より好ましくは式：

で示される基を含有する。式中、Ｒ’¹〜Ｒ’⁴は、独立して、好ましくは、Ｃ１〜Ｃ４ビニル基若しくはアルキル基（たとえばメチル基）、アリール基、又は基Ｘ（好ましくは水素原子）を表し、少なくともＲ’¹〜Ｒ’⁴の１つは、基Ｘ（好ましくは水素原子）を表す。ただし、Ｘは、上述した意味を有する。

好ましい一実施形態によれば、化合物Ｃは、式：

で示される環状ポリシロキサンである。式中、Ｘは、上述した意味を有し、好ましくは水素原子を表し、ｎは、２〜２０、好ましくは３〜８の範囲内の整数を表し、且つＲ^1a及びＲ^2aは、独立して、好ましくはＣ１〜Ｃ４のアルキル基（たとえばメチル基）又はビニル基又はアリール基又は加水分解性基を表す。Ｒ^1a及びＲ^2aの加水分解性基の例としては、クロロ基、ブロモ基、アルコキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシ基、及びＨ基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。この群に属する最も一般的なメンバーは、テトラ−、ペンタ−、及びヘキサ−アルキルシクロテトラシロキサン、好ましくは、テトラ−、ペンタ−、及びヘキサ−メチルシクロテトラシロキサンであり、２，４，６，８−テトラメチルシクロテトラシロキサン（ＴＭＣＴＳ）が好ましい化合物である。特定の場合、層Ａは、ｎが上述した範囲内で異なりうる特定数の化合物の混合物から得られる。

他の実施形態によれば、化合物Ｃは、線状アルキルヒドロシロキサン、より良好には、線状メチルヒドロシロキサン、たとえば、１，１，１，３，５，７，７，７−オクタメチルテトラシロキサン、１，１，１，３，５，５，５−ヘプタメチルトリシロキサン、又は１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルトリシロキサンである。

次の化合物は、層Ａの環状又は非環状の有機前駆体化合物の例であるが、これらに限定されるものではない。２，４，６，８−テトラメチルシクロテトラシロキサン（式（１）で示されるＴＭＣＴＳ）、２，４，６，８−テトラエチルシクロテトラシロキサン、２，４，６，８−テトラフェニルシクロテトラシロキサン、２，４，６，８−テトラオクチルシクロテトラシロキサン、２，２，４，６，６，８−ヘキサメチルシクロテトラシロキサン、２，４，６−トリメチルシクロトリシロキサン、シクロテトラシロキサン、１，３，５，７，９−ペンタメチルシクロペンタシロキサン、２，４，６，８，１０−ヘキサメチルシクロヘキサシロキサン、１，１，１，３，５，７，７，７−オクタメチルテトラシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルトリシロキサン、１，１，１，３，５，５，５−ヘプタメチルトリシロキサン、トリス（トリメチルシロキシ）シラン（式（２）で示される）、１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，２，３，４，５，６，７，８−オクタメチルシクロテトラシラザン、ノナメチルトリシラザン、及びトリス（ジメチルシリル）アミン。

層Ａの前駆体化合物は、好ましくは、本発明に係る物品が製造される真空チャンバー内にその流量を制御しながらガス状で導入される。言い換えれば、それは、好ましくは、真空チャンバー内で蒸発されない。層Ａの前駆体化合物の供給は、イオン銃の出口から好ましくは３０〜５０ｃｍの範囲内の離れた距離に位置決めされる。

好ましくは、層Ａは、フルオロ化合物を含有しない。本発明によれば、それは、無機（ミネラル）前駆体化合物から形成されず、特定的には、それは、金属酸化物の性質を有する前駆体から形成されない。したがって、それは、この場合、米国特許第６９１９１３４号明細書に記載の「ハイブリッド」層とはとくに異なる。好ましくは、層Ａは、個別の金属酸化物相を含有しておらず、より好ましくはいかなる無機化合物も含有しない。本出願では、メタロイド酸化物は、金属酸化物であると考えられる。

したがって、本発明に係る干渉コーティングの形成を可能にするプロセスは、有機化合物と無機化合物とが共蒸発されるプロセス、たとえば、米国特許第６９１９１３４号明細書に記載のプロセスよりもかなり単純であり、且つそれほど経費がかからない。実際には、共蒸発プロセスは、実行が非常に困難であり、再現性に問題があるため、制御が困難である。具体的には、堆積層に存在する有機化合物及び無機化合物のそれぞれの量は、操作によって大きく変化する。

層Ａは、真空堆積により形成されるので、シラン加水分解物をなんら含有しておらず、したがって、液体処理により得られるゾル−ゲルコーティングとは異なる。

層Ａは、好ましくは、２０〜１５０ｎｍ、より好ましくは２５〜１２０ｎｍの範囲内の厚さを有する。干渉コーティングの外層を形成する場合、層Ａは、好ましくは６０〜１００ｎｍの範囲内の厚さを有する。

本発明に係るスタック、たとえば、干渉コーティングを設計する場合、機械的応力は、考慮すべき他の性質である。層Ａの応力は、ゼロ又は負である。後者の場合、層は、圧縮下にある。この圧縮応力は、好ましくは０〜−５００ＭＰａ、より良好には−２０〜−５００ＭＰａ、さらにより良好には−５０〜−５００ＭＰａの範囲内である。最適圧縮応力は、−１５０〜−４００ＭＰａ、好ましくは−２００〜−４００ＭＰａの範囲内である。それは、以下に記載されるように、２０℃の温度で且つ５０％の相対湿度下で測定される。この応力が達成されるようにすることが、本発明の堆積条件である。

応力測定の原理は、薄い基材の変形の検出に基づく。基材のジオメトリー及び機械的性質、その変形、並びに堆積層の厚さは既知であるので、応力は、ストーニーの式を用いて計算されうる。応力σ_totは、非常にわずかな凹部を有する基材の面上への本発明に係る単層又は完全干渉スタックの堆積の前後の（１００）シリコン又はミネラルガラスで作製された実質的にフラットな研磨基材の曲率を測定することにより、次いで、ストーニーの式：

（式中、

は、基材の二軸弾性率であり、ｄ_sは、基材の厚さ（ｍ）であり、ｄ_fは、膜の厚さ（ｍ）であり、Ｅ_sは、基材のヤング率（Ｐａ）であり、ν_sは、基材のポアソン比である）、及び

（式中、Ｒ₁は、堆積前の基材の測定された曲率半径であり、Ｒ₂は、堆積後の膜で被覆された基材の測定された曲率半径である）
を用いて応力値を計算することにより、得られる。曲率は、Ｔｅｎｃｏｒ ＦＬＸ ２９００（Ｆｌｅｘｕｓ）装置を利用して測定される。６７０ｎｍの４ミリワット（ｍＷ）のパワーのクラスＩＩＩａレーザーが測定に使用される。この装置により、内部応力を時間又は温度（９００℃の最高温度）の関数として測定可能である。

応力を計算するために次のパラメーターが使用される。Ｓｉの二軸弾性率：１８０ＧＰａ、Ｓｉ基材の厚さ：３００ミクロン、スキャン長さ：４０ｍｍ、堆積膜の厚さ（エリプソメトリーにより測定）：２００〜５００ｎｍ。測定は、空気下、室温で行われる。

干渉コーティングの応力を決定するために、コーティングを所与の好適な基材上に堆積し、次いで、以上のように応力を測定する。本発明に係る干渉コーティングの応力は、一般的には０〜−４００ＭＰａ、好ましくは−５０〜−３００ＭＰａ、より好ましくは−８０〜−２５０ＭＰａ、さらにより好ましくは−１００〜−２００ＭＰａの範囲内である。

本発明に係る層Ａは、無機層のものよりも大きい破断点伸びを有するので、亀裂を生じることなく変形を起こしうる。したがって、本発明に係る物品は、実験の節に示されるように、より大きい耐曲げ性を有する。

本発明に係る被覆物品の限界温度は、好ましくは８０℃以上、より良好には９０℃以上、さらにより良好には１００℃以上である。本出願では、物品又はコーティングの限界温度は、基材の表面上に存在するスタックに亀裂の出現が観測される温度として定義され、これは、コーティングの劣化をもたらす。この高い限界温度は、実験の節で実証されるように、物品の表面上の層Ａの存在に起因する。本発明の一解釈に限定されることを望むものではないが、層Ａを用いると、層の性質以外に、スタック全体の圧縮応力の増加が可能になるので、物品の限界温度が改良されると、本発明者らは考えている。

任意選択で干渉コーティングの一部を形成する層Ａは、その熱機械的性質が改良されるので、とくに半完成レンズの片面、一般的にはその前面に適用されうるとともに、このレンズの他の面は、依然として、機械加工及び処理が必要される。レンズの前面に存在するスタックは、後面に堆積されたコーティングが硬化された場合、後面が受ける処理による温度上昇によっても、レンズの温度を増加させるおそれのあるいかなる他の作用によっても、劣化しないであろう。

好ましい一実施形態によれば、本発明に係る干渉コーティングは、任意選択で被覆された基材の表面上に、堆積順に、一般的には１０〜４０ｎｍの厚さ、好ましくは１５〜３５ｎｍの厚さのＺｒＯ₂層、一般的には１０〜４０ｎｍの厚さ、好ましくは１５〜３５ｎｍの厚さのＳｉＯ₂層、一般的には４０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは５０〜１２０ｎｍの厚さのＺｒＯ₂層又はＴｉＯ₂層、及び一般的には１〜１５ｎｍの厚さ、好ましくは２〜１０ｎｍの厚さのＩＴＯ層、並びに一般的には５０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは６０〜１００ｎｍの厚さの本発明に係る層Ａを含む反射防止コーティングである。

好ましくは、本発明に係る干渉コーティングで被覆された物品の可視領域（４００〜７００ｎｍ）の平均反射率（Ｒ_mで表される）は、１面あたり２．５％未満、好ましくは１面あたり２％未満、さらにより好ましくは物品の１面あたり１％未満である。最適な一実施形態では、物品は、基材を含み、その２つの主表面は、本発明に係る干渉コーティングで被覆され、且つ１％未満の全Ｒ_m値（２つの面に基づく累積反射）を有する。そのようなＲ_m値を達成するための手段は、当業者に公知である。

本発明に係る干渉コーティングの光反射率Ｒ_Vは、１面あたり２．５％未満、好ましくは１面あたり２％未満、より好ましくは物品の１面あたり１％未満、さらにより好ましくは≦０．７５％、さらにより好ましくは≦０．５％である。

本出願では、「平均反射率」Ｒ_m（４００〜７００ｎｍの全可視スペクトルにわたる分光反射の平均）及び「光反射率」Ｒ_vは、規格ＩＳＯ１３６６６：１９９８に定義されるとおりであり、規格ＩＳＯ８９８０−４に従って測定される。

いくつかの用途では、基材の主表面は、層Ａの堆積前の１つ以上の機能性コーティング又は外層を介して層Ａを含む多層コーティングで被覆されることが好ましい。光学品で従来的には使用されるこれらの機能性コーティングは、最終製品中の続く層の耐衝撃性及び／若しくは接着性を改良するためのプライマー層、耐摩耗性及び／若しくは耐引掻き性コーティング、偏光コーティング、調光コーティング、又は着色コーティングでありうるとともに、特定的には、耐摩耗性及び／又は耐引掻き性層で被覆されたプライマー層でありうるが、これらに限定されるものではない。最後の２つのコーティングは、国際公開第２００８／０１５３６４号パンフレット及び国際公開第２０１０／１０９１５４号パンフレットに、より詳細に記載されている。

本発明に係る物品は、層Ａ上に直接堆積された且つその表面性を調整可能な疎水性外側コーティングＢ、たとえば、疎水性及び／又は疎油性コーティングを含む（本出願では、トップコート又は防汚コーティングとも呼ばれる）。その厚さは、一般的には１０ｎｍ以下、好ましくは１〜１０ｎｍ、より良好には１〜５ｎｍである。それは、国際公開第２００９／０４７４２６号パンフレットに記載されている。疎水性外側コーティングＢは、単層又は多層コーティングでありうるとともに、好ましくは単層コーティングである。コーティングＢが複数の層を含む場合、層Ａは、コーティングＢの内層、すなわち、スタック順に基材に最も近いコーティングＢの層に直接接触する。

疎水性及び／又は疎油性コーティングは、脱イオン水との静的接触角が７５°以上、好ましくは９０°以上、より良好には１００°以上のコーティングとして定義される。静的接触角は、２ｍｍ未満の直径を有する液体ドロップレットを固体非吸収性表面上に穏やかに堆積して、液体と固体表面との界面の角度を測定する液体ドロップレット法を用いて、決定されうる。

好ましくは、疎水性及び／又は疎油性コーティングは、好ましくは少なくとも１種のフルオロ化合物、より良好には１個以上のフッ素化基、とくにフッ素化さらには過フッ素化炭化水素基を有するシラン及び／又はシラザンの性質の少なくとも１種の化合物（フルオロシラン又はフルオロシラザンという名称の化合物）を含む有機コーティングである。

それは、好ましくは１分子あたり少なくとも２個の加水分解性基を含有するフルオロシラン前駆体又はフルオロシラザン前駆体の堆積により得られうる。フルオロシラン前駆体は、好ましくはフルオロポリエーテル基、より好ましくはペルフルオロポリエーテル基を含有する。これらのフルオロシランは、周知であり、とくに、米国特許第５，０８１，１９２号明細書、米国特許第５，７６３，０６１号明細書、米国特許第６，１８３，８７２号明細書、米国特許第５，７３９，６３９号明細書、米国特許第５，９２２，７８７号明細書、米国特許第６，３３７，２３５号明細書、米国特許第６，２７７，４８５号明細書、及び欧州特許第０９３３３７７号明細書に記載されている。そのような化合物は、表面に堆積された場合、直接又は加水分解後に重合反応及び／又は架橋反応を起こしうる。

外側の疎水性及び／又は疎油性コーティングは、好ましくは、１４ｍＪ／ｍ²以下、より好ましくは１３ｍＪ／ｍ²以下、さらにより好ましくは１２ｍＬ／ｍ²以下の表面エネルギーを有する。表面エネルギーは、論文：“Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｏｒｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒｓ”Ｏｗｅｎｓ Ｄ．Ｋ．，Ｗｅｎｄｔ Ｒ．Ｇ．（１９６９），Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．，１３，１７４１−１７４７に記載のオーエンズ・ウェント法を用いて計算される。

そのような防汚コーティングを得るために使用しうる化合物は、特開２００５−１８７９３６号公報及び米国特許第６１８３８７２号明細書に記載されている。

疎水性及び／又は疎油性コーティングの作製を可能にする市販の組成物としては、信越化学工業株式会社により販売されているＫＹ１３０（登録商標）（特開２００５−１８７９３６号公報の式に関連する）及びＫＰ８０１Ｍ（登録商標）、並びにダイキン工業株式会社により販売されている組成物オプツールＤＳＸ（登録商標）（米国特許第６，１８３，８７２号明細書の式に関連するペルフルオロプロピレン基を含むフッ素化樹脂）が挙げられる。組成物オプツールＤＳＸ（登録商標）は、好ましい防汚コーティング組成物である。

典型的には、本発明に係る物品は、接着性及び／又は耐衝撃性プライマー層、耐摩耗性及び／又は耐引掻き性コーティング、外層を介して層Ａを含有する本発明に係る任意選択で帯電防止性の干渉コーティング、並びに疎水性及び／又は疎油性コーティングで逐次被覆された基材を含む。

ＯＭＣＴＳ、ヘキサメチルジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンなどの前駆体化合物ではなく本発明に係る前駆体化合物Ｃを特定的に使用することにより、有機層Ａが疎水性外側コーティングＢに直接接触しても、満足な性能を有する疎水性外側コーティングＢを得ることが可能であることを、本発明者らは観測した。

一理論に拘束されることを望むものではないが、Ｓｉ−Ｘ結合は、Ｓｉ−Ｃ結合ほど安定でなく、とくに、周囲空気中に存在する酸素及び水の存在下で酸化及び加水分解をより受けやすいので、前駆体化合物Ｃ中のＳｉ−Ｘ結合（Ｘは上述した意味を有する）の存在は、この結果を得るうえできわめて重要であると、本発明者らは考えている。前駆体Ｃの分子構造の少なくとも一部は、この前駆体を堆積するように特定のプロセスが実行されるので、層Ａを堆積するプロセス時に完全に保持されると推定される。したがって、層Ａ中に、特定的には堆積層の表面に、前駆体分子の成分構造が見いだされるであろう。

この仮説によれば、本発明に係る前駆体（Ｃ）から得られた層Ａは、その表面上に特定の割合のダングリング反応性Ｓｉ−Ｘ結合を含むであろう。Ｓｉ−Ｘ結合は、周囲空気及び湿分に暴露されると、上層（一般的には防汚コーティング）に分子を結合するのに有利な反応性Ｓｉ−ＯＨ部位を形成できるであろう。これとは対照的に、同一の条件下でＯＭＣＴＳ、ヘキサメチルジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンなどの前駆体から形成された有機層は、ダングリングＳｉ−アルキル結合のみを有する。これらの基は、疎水性且つ安定であるので、それらの存在は、後続のコーティングの前駆体分子をグラフトするのに必要な縮合反応及び加水分解反応をアプリオリに促進しない。

ＯＭＣＴＳ、ヘキサメチルジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンなどの前駆体と対比される本発明に係る前駆体化合物Ｃの他の利点は、広範にわたる堆積条件で化粧欠陥のないスタックが得られることであり、化粧欠陥をより発生しやすいスタックでさえも、この有利な効果が得られる。

さらに、干渉スタックの場合、層Ａがこのスタックの外層であるという事実は、とくに有利である。なぜなら、これにより、耐引掻き性及び耐摩耗性を増加させることが可能であるので、干渉コーティングに亀裂を発生しやすい引掻き傷の数がとりわけ減少するからである。

本発明はまた、少なくとも以下の工程、すなわち、
・ 少なくとも１つの主表面を有する基材を含む物品を提供する工程と、
・ 基材の前記主表面に層Ａを堆積する工程と、
・ 疎水性外側コーティングＢを前記層Ａ上に直接堆積する工程と、
・ 疎水性外側コーティングＢに直接接触する前記層Ａで被覆された主表面を有する基材を含む物品を取得する工程と、
を含む、以上に定義されるような物品の製造プロセスに関する。ただし、前記層Ａは、構造中に、少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、−ＮＲ¹Ｒ²（ここで、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉ（ここで、Ｒ³は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）と、少なくとも１個の炭素原子と、少なくとも１個の水素原子と、任意選択で、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子とを含有するガス状の少なくとも１種の化合物Ｃに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られたものであり、前記層Ａは、無機前駆体化合物から形成されない。

以下の実施例により本発明を例示するが、これらに限定されるものではない。とくに指定がないかぎり、屈折率は、６３０ｎｍの波長及びＴ＝２０〜２５℃で与えられる。

１．一般的手順
実施例で利用した物品は、国際公開第２０１０／１０９１５４号パンフレットの実験の節に開示された耐衝撃性プライマーコーティング並びに耐引掻き性及び耐摩耗性コーティング（硬質コート）、国際公開第２０１０／１０９１５４号パンフレットの実験の節に開示された反射防止コーティング及び防汚コーティングが凹面上に被覆された、−２．００ディオプターの度数及び１．２ｍｍの厚さを有する直径６５ｍｍのＯＲＭＡ（登録商標）ＥＳＳＩＬＯＲレンズ基材を含んでいた（三井東圧化学株式会社製の１．５９の屈折率のＭＲ８チオウレタン基材上で行われた以外はすべて同じである化粧欠陥の存在を評価する試験を除く）。

任意選択で、指定された場合、酸素イオン及び場合によりアルゴンイオン（蒸発源：電子銃）のビームにより堆積時に支援された、真空蒸発により、基材を加熱することなく、反射防止コーティング層を堆積した。

真空堆積反応器は、前駆体材料蒸発用の電子銃と、熱蒸発器と、層Ａ又は他の層のアルゴンイオン衝撃及びイオン支援堆積（ＩＡＤ）による基材の表面の作製（ＩＰＣ）の予備段階で使用するためのＫＲＩ ＥＨ １０００ Ｆイオン銃（Ｋａｕｆｍａｎ ＆ Ｒｏｂｉｎｓｏｎ Ｉｎｃ．製）と、層Ａの前駆体化合物が標準温度及び標準圧力の条件下で液体であった場合（ＴＭＣＴＳの場合）に使用したシステムである、液体を導入するためのシステムとを備えたＬｅｙｂｏｌｄ ＬＡＢ １１００＋機であった。このシステムは、層Ａの液体前駆体化合物を含有する貯蔵槽と、貯蔵槽を加熱するための抵抗ヒーターと、液体前駆体の貯蔵槽を真空堆積機に接続するチューブと、ＭＫＳ製の蒸気流量計（ＭＫＳ１１５０Ｃ）とを含み、好ましくは１０〜５０ｓｃｃｍで変化させる蒸発前駆体の流量に依存して、その使用時に３０〜１５０℃の温度に上昇させた。前駆体蒸気は、イオン銃から約３０ｃｍの距離で機械内のチューブから出た。酸素及び任意選択でアルゴンのフローをイオン銃内に導入した。好ましくは、アルゴンも任意の他の貴ガスもイオン銃内に導入しない。

イオン衝撃下でＴＭＣＴＳ化合物を蒸発させることにより、本発明に係る層Ａを形成した。

石英微量天秤を利用して堆積層の厚さをリアルタイムに制御した。とくに指定がないかぎり、挙げられた厚さは、物理的厚さである。各眼鏡レンズのいくつかのサンプルを作製した。

２．操作モード
本発明に係る光学物品の製造に使用した方法は、以上に定義されたプライマーコーティング及び耐摩耗性コーティングで被覆された基材を真空堆積チャンバー内に導入する工程と、気化器、チューブ、及び蒸気流量計を所定の温度に予備加熱する工程（約２０分間）と、一次ポンプ操作工程と、次いで、４００秒間持続して二次真空（約２×１０^-5ｍｂａｒ、ベアード・アルパートゲージにより読み取られた圧力）を達成する二次ポンプ操作工程と、アルゴンイオンビームで基材の表面を活性化する工程（ＩＰＣ：１分間、１００Ｖ、１Ａ、この工程の終了時にイオン銃を停止させる）と、次いで、各層で所望の厚さが得られるまで電子銃を用いて、以下の無機層、すなわち、
・ ２０ｎｍの厚さのＺｒＯ₂層、
・ ２５ｎｍの厚さのＳｉＯ₂層、
・ ８０ｎｍの厚さのＺｒＯ₂層、及び
・ 酸素イオン支援により堆積された６ｎｍの厚さの電気伝導性ＩＴＯ層
を蒸発させることにより堆積する工程と、
を含んでいた。

次いで、以下のように層ＡをＩＴＯ層上に堆積した。

次いで、イオン銃をアルゴンで開始し、設定流量（２０ｓｃｃｍ）で酸素をイオン銃に添加し、アルゴンのフローを停止し、所望のアノード電流（３Ａ）を入力し、ＴＭＣＴＳ化合物をチャンバー内に導入した（流量を２０ｓｃｃｍに設定）。（堆積条件（流量）の概要：ＴＭＣＴＳ：２０ｓｃｃｍ、Ａｒ：０ｓｃｃｍ、及びＯ₂：２０ｓｃｃｍ、電流３Ａ）。

一般的には、本発明に係るプロセスは、イオン銃内に導入される貴ガスの不在下でイオン銃内の酸素（Ｏ₂）を用いて行われる。

所望の厚さが得られたら、ＴＭＣＴＳ化合物の供給を停止し、次いで、イオン銃を停止した。

実施例１では、反射防止コーティングの外層を形成する８５ｎｍの厚さの層Ａ上に、ダイキン工業株式会社製の約５ｎｍのオプツールＤＳＸ（商標）系防汚コーティング層（トップコート）を直接堆積した。

最後に、ベント工程を行った。

比較例１は、層Ａを同一厚さ（８５ｎｍ）のシリカ層と置き換えたという点で、本発明に係るスタックとは異なる。

比較例２は、ＡＢＣＲ社により提供された化合物ＯＭＣＴＳ（Ｓｉ−加水分解性基結合を有していないオクタメチルシクロテトラシロキサン）を化合物ＴＭＣＴＳの代わりにイオン衝撃下で蒸発させることにより、同一条件下で得られた同一厚さ（８５ｎｍ）の層と層Ａを置き換えたという点で、本発明に係るスタックとは異なる。比較例２の物品は、特許出願第ＰＣＴ／ＦＲ１２０５３０９２号明細書の主題を形成するものに従う。

３．キャラクタリゼーション
国際公開第２００８／００１０１１号パンフレットに記載の方法（規格ＡＳＴＭ Ｆ ７３５．８１）を用いて、反射防止コーティング及び防汚コーティングで被覆された基材で、Ｂａｙｅｒ ＡＳＴＭ（Ｂａｙｅｒサンド）値を決定することにより、耐摩耗性を評価した。Ｂａｙｅｒ試験で得られた値が高いほど、耐摩耗性が高い。したがって、Ｂａｙｅｒ ＡＳＴＭ（Ｂａｙｅｒサンド）値は、３．４以上且つ４．５未満で良好、４．５以上の値で優秀と見なされた。

この物品の作製の２４時間後、国際公開第２００８／００１０１１号パンフレットに示されるように、物品の限界温度を測定した。

耐曲げ性試験により、曲率を有する物品が機械的変形を受ける許容量を評価することが可能であった。５０×２５ｍｍのサイズの矩形形状にトリミングされた初期は球面のレンズで、この試験を行った。この試験で加えられる力は、眼鏡店でレンズを取り付ける時、すなわち、レンズを金属フレームに挿入するために「圧縮」する時に加えられる力に相当する。この試験では、眼鏡レンズを制御可能に変形させるＩｎｓｔｒｏｎ機、眼鏡レンズに照射する発光ダイオード（ＬＥＤ）、ビデオカメラ、及び画像解析ソフトウェアパッケージを使用した。Ｉｎｓｔｒｏｎ機を用いて、移動方向に垂直に反射防止コーティングに亀裂が出現するまで、トリミングされた眼鏡レンズの主要長さの軸に沿って作用する力を加えることにより、被覆された眼鏡レンズを圧縮し、透過方式の画像解析により亀裂を検出した。試験の結果は、亀裂が出現する前に眼鏡レンズが受けうるｍｍ単位の限界変形Ｄであった（図１参照）。眼鏡レンズの作製の１ヶ月後、この試験を行った。変形の値が高いほど、加えられた機械的変形に対する耐性が良好である。

一般的には、本発明に係る干渉コーティングは、０．７〜１．２ｍｍ、好ましくは０．８〜１．２ｍｍ、より好ましくは０．９〜１．２ｍｍの範囲内の限界変形値を有する。

４０℃、相対湿度８０％、大気圧に調整された「環境」チャンバー内の熱帯条件下で、設定期間（ｔ０＋１週間又はｔ０＋１ヶ月間、参照期間ｔ０は物品の作製の１日後に対応する）にわたり物品を貯蔵した後、光学物品（本発明に係る物品又は比較の物品）の化粧欠陥の存在可能性をアークランプ（高強度ランプ）下で目視評価した。「大気圧」という表現は、１．０１３２５ｂａｒの圧力を意味するものと理解される。これらの貯蔵条件により、光学物品の早期老化及び化粧欠陥の出現可能性の加速が可能であった。アークランプ下で目に見える欠陥は、スポット又は小さいフィラメントの形態をとった。これらは、局所的な光学欠陥であった。最も顕著なものはグレージング角の反射により肉眼で目視可能であったが、その観測は、アークランプの使用により容易になった。

接着試験により、コーティングの接着性を評価することが可能であった。それは、物品を温水に浸漬してからその表面に機械的応力を加えることに依拠するものであった。得られた結果が高いほど、接着性が良好である。

インク試験により、防汚コーティングの性能を評価することが可能であった。この試験は、寺西化学工業株式会社製のＮｏ．５００「マジックインク」フェルトチップで線を引いてから、眼鏡レンズ上に残存する痕跡を評価することに依拠するものであった。インクが迅速に小ドロップレットに収縮した場合（＜３秒）、結果は、「合格」であると考えられた。痕跡が連続するか又は連続区間を含む場合、結果は、「不合格」であると考えられた。

４．結果
以下の表は、実施例及び比較例のそれぞれについて、作製された物品の試験結果を示している。

本発明に係る物品は、比較例１と対比して、より良好な限界温度を有し、且つ亀裂出現前の曲げ可能性の有意な改良を呈する。これらの改良は、反射防止スタック中の層Ａの存在に直接帰属可能である。熱機械的応力に関する製品の挙動で改良を得るために、反射防止コーティングのすべての層を層Ａのように有機性の層にする必要がないことは、注目に値しよう。

本発明に係る物品は、良好な機械的性質を維持しつつ、インク試験により明らかにされたように、比較例２よりも高い性能を有する防汚コーティングを有し、且つシリカ層上に堆積された防汚コーティング（比較例１）に等しい性能を有する。ＯＭＣＴＳのようにＳｉ−加水分解性基結合を有していないヘキサメチルジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンなどの他の前駆体を使用すると、本発明に係る層Ａを用いて得られたものよりも劣った防汚コーティング性能を生じることは、注目に値しよう。さらに、本発明に係る物品は、制限された経時的化粧欠陥発生傾向を有するが、比較例２の物品は、その作製後、比較的短い期間でそのような欠陥を呈する。

Claims (16)

1. 疎水性外側コーティングＢに直接接触する層Ａで被覆された少なくとも１つの主表面を有する基材を含む物品であって、前記層Ａが、構造中に、
   ・ 少なくとも１個の炭素原子と、
   ・ 少なくとも１個の水素原子と、
   ・ 少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、−ＮＲ¹Ｒ²（ここで、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉ（ここで、Ｒ³は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）と、
   ・ 任意選択で、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子と、
   を含有するガス状の少なくとも１種の化合物Ｃに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られ、
   前記化合物Ｃが、テトラメチルジシロキサンでもテトラエトキシシランでもビニルメチルジエトキシシランでもヘキサメチルシクロトリシラザンでもなく、且つ前記層Ａが、無機前駆体化合物から形成されないことを特徴とする物品。
2. 前記イオンビームがイオン銃により放出されることを特徴とする、請求項１に記載の物品。
3. 前記化合物Ｃが少なくとも１個のＳｉ−Ｃ結合を含有することを特徴とする、請求項１〜２のいずれか一項に記載の物品。
4. 前記基Ｓｉ−Ｘのケイ素原子が少なくとも１個の炭素原子、好ましくは少なくとも１個のアルキル基に直接結合されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
5. 前記化合物Ｃが、式：
   

   

   （式中、Ｒ’¹〜Ｒ’⁴は、独立して、アルキル基、ビニル基、若しくはアリール基、又は基Ｘを表し、少なくともＲ’¹〜Ｒ’⁴の１つは、基Ｘを表し、Ｘは、請求項１で定義されたとおりである）
   で示される少なくとも１個の基を含有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
6. 前記化合物Ｃが、式：
   

   

   （式中、Ｘは、請求項１で定義されたとおりであり、ｎは、２〜２０の範囲内の整数を表し、且つＲ^1a及びＲ^2aは、独立して、アルキル基、ビニル基、若しくはアリール基、又は加水分解性基を表す）
   で示される化合物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
7. 前記層Ａが２０〜１５０ｎｍの範囲内の厚さを有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の物品。
8. 前記基Ｓｉ−ＸがＳｉ−Ｈ基であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の物品。
9. 前記層Ａが１．５５以下の屈折率を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の物品。
10. 前記層Ａが多層干渉コーティングの外層であることを特徴とする、請求項９に記載の物品。
11. 前記干渉コーティングが反射防止コーティングであることを特徴とする、請求項１０に記載の物品。
12. 前記干渉コーティングが、１．５５以下の屈折率を有する低屈折率層を含有し、且つ前記層Ａ以外のすべてのこれらの低屈折率層が、無機性であることを特徴とする、請求項１０〜１１のいずれか一項に記載の物品。
13. 前記層Ａ以外の前記干渉コーティングのすべて層が無機性であることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の物品。
14. 前記基Ｓｉ−Ｘのケイ素原子が２個超の非加水分解性基に結合されないことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の物品。
15. 光学レンズ、好ましくは眼用レンズであることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の物品。
16. 少なくとも以下の工程、すなわち、
    ・ 少なくとも１つの主表面を有する基材を含む物品を提供する工程と、
    ・ 前記基材の前記主表面に層Ａを堆積する工程と、
    ・ 疎水性外側コーティングＢを前記層Ａ上に直接堆積する工程と、
    ・ 前記疎水性外側コーティングＢに直接接触する前記層Ａで被覆された主表面を有する基材を含む物品を取得する工程と、
    を含み、前記層Ａが、構造中に、
    ・ 少なくとも１個の炭素原子と、
    ・ 少なくとも１個の水素原子と、
    ・ 少なくとも１個のＳｉ−Ｘ基（式中、Ｘは、ヒドロキシ基であるか、又は次の基、すなわち、Ｈ、ハロゲン、アルコキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、−ＮＲ¹Ｒ²（ここで、Ｒ¹及びＲ²は、独立して、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表す）、及び−Ｎ（Ｒ³）−Ｓｉ（ここで、Ｒ³は、アルキル基又はアリール基を表す）から選択される加水分解性基である）と、
    ・ 任意選択で、少なくとも１個の窒素原子及び／又は少なくとも１個の酸素原子と、
    を含有するガス状の少なくとも１種の化合物Ｃに由来する活性化種をイオンビーム下で堆積することにより得られたものであり、
    前記化合物Ｃが、テトラメチルジシロキサンでもテトラエトキシシランでもビニルメチルジエトキシシランでもヘキサメチルシクロトリシラザンでもなく、且つ前記層Ａが、無機前駆体化合物から形成されないことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の物品の製造プロセス。

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