JP2017111413A - Optical element - Google Patents

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小田 博文
Hirobumi Oda
博文 小田
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Itoh Optical Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element including a water-repellent antifouling film capable of improving further repellency, an antifouling property, and excoriation resistance without damaging processability for setting in a frame.SOLUTION: An optical element whose base-material surface to be treated is a silica-base surface includes a water-repellent antifouling film that is formed by a fluorine-containing organic group introduction silane having a fluorine-modified organic group and a reactive silyl group and indicates a characteristic of a contact angle (for a pure water surface) of 100° or more. Friction properties of the water-repellent antifouling film satisfy μ≥0.100 (to a SUS sphere) and μ<0.095 (to a SUS sphere).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、フッ素変性有機基と反応性のシリル基を有するフッ素有機基導入シランで形成された撥水防汚膜を備えた光学要素に関する。本発明を適用可能な光学要素としては、眼鏡や写真用レンズ、フィルター、ディスプレイ用カバー、各種フィルムなどを挙げることができる。
本願明細書・特許請求の範囲において、「摩擦係数」の各数値は、特に断らない限り、摩擦摩耗解析装置(協学株式会社、TSf−300)により後述の条件のもとに測定したものとする。
また、各略語は、下記のものを意味する。
「対SUS球μ」・・・接触子SUS球で測定した場合の動摩擦係数、
「対SUS球μ」・・・同静摩擦係数、
「対アルミナ球μ」・・・接触子アルミナ球で測定した場合の動摩擦係数、
「対アルミナ球μ」・・・同静摩擦係数。
The present invention relates to an optical element provided with a water-repellent antifouling film formed of a fluorine organic group-introduced silane having a silyl group reactive with a fluorine-modified organic group. Examples of optical elements to which the present invention can be applied include glasses, photographic lenses, filters, display covers, and various films.
In the specification and claims of the present application, unless otherwise specified, each numerical value of “friction coefficient” is measured with a friction wear analyzer (Kyogaku Co., Ltd., TSf-300) under the conditions described below. To do.
Moreover, each abbreviation means the following.
“Vs. SUS ball μ k ”: Dynamic friction coefficient when measured with a contact SUS sphere,
“Vs. SUS sphere μ s ” ... static friction coefficient,
“Aluminum sphere μ k ” ・ ・ ・ Dynamic friction coefficient when measured with a contact alumina sphere,
“Alumina sphere μ s ”: Static friction coefficient.

眼鏡や写真用レンズ等の場合、水滴或いは汚れ・キズ等が付くと、結像がゆがめられるため見え難くなるため、水滴が付着し難い、汚れがつきにくい或いは拭き取りやすい、キズが付き難いこと、汚れを拭き取り易くするため表面摩擦係数が低いことが望ましい。
水滴付着の原因は、親水性の無機ガラス基材や、有機ガラス基材の表面に、反射率低減または増大のための親水性の金属酸化物・ハロゲン化物層(以下「金属酸化物層」)に、手あか・塵埃等の汚れが付着したり、また、微細な傷が生じたりして、不均一な親水性面となることによる。
In the case of glasses, photographic lenses, etc., if water drops or dirt / scratches are attached, the image will be distorted, making it difficult to see, making it difficult for water drops to adhere, dirt or easy to wipe off, scratches, It is desirable that the coefficient of surface friction is low in order to facilitate wiping off dirt.
The cause of water droplet adhesion is the hydrophilic metal oxide / halide layer (hereinafter referred to as “metal oxide layer”) for reducing or increasing the reflectance on the surface of a hydrophilic inorganic glass substrate or organic glass substrate. In addition, dirt such as bruises and dust adheres, and fine scratches occur, resulting in a non-uniform hydrophilic surface.

前記金属酸化物層は、通常、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等で代表されるPVD(Physical Vapor Deposition)法で形成されている。そして、金属酸化物層の表面は微細凹凸が存在する。このため、より汚れ等が付着し易く、付着後も除去しがたいとともに、微細な傷も発生し易く、また、水滴付着の傾向が増大するという問題点がある。
このような問題点を解決するために、前記金属酸化物層の最表面に撥水防汚膜を形成することが考えられ、該撥水防汚膜により撥水性とともに滑り性が増し、拭き傷等も付きにくくなる。
The metal oxide layer is usually formed by a PVD (Physical Vapor Deposition) method typified by vacuum deposition, sputtering, ion plating and the like. The surface of the metal oxide layer has fine irregularities. For this reason, there are problems that dirt or the like is more likely to adhere, it is difficult to remove after the attachment, fine scratches are easily generated, and the tendency of water droplets to adhere increases.
In order to solve such problems, it may be considered to form a water-repellent antifouling film on the outermost surface of the metal oxide layer. It becomes difficult to stick.

そして、本発明と同様に、フッ素系シラン化合物(シリコーン)で撥水防汚膜にかかる先行技術文献としては、特許文献1〜5などを挙げることができる。  As in the present invention, Patent Documents 1 to 5 and the like can be cited as prior art documents relating to a water-repellent antifouling film with a fluorine-based silane compound (silicone).

特許文献1・2では、「フルオロアルキルシラザン等のシラザン化合物を多孔質材料(焼結フィルター・スチールウール等)に含浸させて、無機コート膜に真空下・加熱蒸着させて撥水防汚膜を形成する」ことが記載されている。  In Patent Documents 1 and 2, “a silazane compound such as fluoroalkylsilazane is impregnated into a porous material (sintered filter, steel wool, etc.), and a water-repellent antifouling film is formed on the inorganic coating film by vacuum and heating evaporation. It is described.

特許文献3では「有機ポリシロキサン系重合物またはパーフルオロアルキル基含有化合物を重合してなる重合物からなる有機物含有硬化物質層を、浸漬後・硬化(反応)させて無機コート膜上に撥水防汚膜を形成する」ことが記載されている。  Patent Document 3 states that “an organic substance-containing cured substance layer made of an organic polysiloxane polymer or a polymer obtained by polymerizing a perfluoroalkyl group-containing compound is immersed and cured (reacted) to form a water repellent-proof layer on the inorganic coating film. “It forms a fouling film”.

上記特許文献1〜3に記載の如く基材表面に撥水防汚膜を形成した場合、撥水防汚膜が存在しない場合に比して防汚性、撥水性及び滑り性は確かに向上するものの、実用面(耐擦傷性等)においては未だ不十分であった。そこで、含フッ素シラン化合物(パーフルオロポリエーテルポリシロキサン共重合体)で撥水防汚膜を形成した眼鏡レンズが上市されている。しかし、それらの眼鏡レンズは、小売り店でフレーム形状に合わせてレンズをカット(玉摺り)する際、滑り性が良いため、レンズ保持が困難となり、型通りの枠入れ加工ができず、枠入れ加工性が良好でなかった(特許文献4、段落0008・0009参照)。  When the water-repellent antifouling film is formed on the substrate surface as described in Patent Documents 1 to 3, the antifouling property, water repellency and slipperiness are certainly improved as compared with the case where no water-repellent antifouling film is present. In terms of practical use (scratch resistance, etc.), it was still insufficient. Therefore, eyeglass lenses in which a water-repellent antifouling film is formed with a fluorine-containing silane compound (perfluoropolyether polysiloxane copolymer) are on the market. However, these eyeglass lenses are slippery when they are cut to match the shape of the frame at a retail store, making it difficult to hold the lens and making it impossible to frame the frame as usual. The workability was not good (see Patent Document 4, paragraphs 0008 and 0009).

そこで、本願出願人にかかる特許文献4において、撥水防汚膜(表面保護膜)を「フッ素変性有機機と反応性のシリル基導入シラン化合物で形成した」構成の光学要素が提案されている(請求項1等)。
この撥水防汚膜を備えた眼鏡レンズ(光学要素)の場合、枠入れ加工性を維持したまま、撥水性・防汚性および耐擦傷性をある程度確保できた。
しかし、撥水防汚膜にさらなる撥水性・防汚性および耐擦傷性が要求されるようになってきている。
Therefore, in Patent Document 4 relating to the applicant of the present application, an optical element having a configuration in which a water-repellent antifouling film (surface protective film) is “formed with a fluorine-modified organic machine and a reactive silyl group-introduced silane compound” is proposed ( Claim 1 etc.).
In the case of a spectacle lens (optical element) provided with this water-repellent antifouling film, water repellency, antifouling properties and scratch resistance could be secured to some extent while maintaining frameability.
However, further water repellency / antifouling properties and scratch resistance have been required for water-repellent antifouling membranes.

なお、特許文献5では、含フッ素化合物(パーフルオロポリエーテルポリシロキサン共重合体変性シラン)に、各種特定シラン化合物(アミノ変性ポリシロキサンおよびエポキシ基含有シラン等)を添加して耐久性を向上させた撥水・防汚膜を備えた眼鏡レンズが提案されている。
この撥水防汚膜を備えた眼鏡レンズ(光学要素)は、動摩擦係数が0.040〜0.045で、本願発明におけるそれより小さいと推定され、十分な撥水性・防汚性および耐擦傷性が得られると推定される。しかし、枠入れ加工性については、滑りすぎて枠入れ加工性が良好でないと考えられる。このことは、特許文献4における、同様な含フッ素化合物(パーフルオロポリエーテルポリシロキサン共重合体変性シラン)で撥水防汚膜(段落0105の「表面保護膜4」)が形成された比較例2・4・6・8がいずれも枠入れ加工性において「×」であることからも支持される(段落0138の表2)。
In Patent Document 5, various specific silane compounds (such as amino-modified polysiloxane and epoxy group-containing silane) are added to a fluorine-containing compound (perfluoropolyetherpolysiloxane copolymer-modified silane) to improve durability. A spectacle lens with a water repellent / antifouling film has been proposed.
The spectacle lens (optical element) provided with this water-repellent antifouling film has a dynamic friction coefficient of 0.040 to 0.045, which is estimated to be smaller than that in the present invention, and has sufficient water repellency / antifouling properties and scratch resistance. Is estimated to be obtained. However, the frame workability is considered to be too slippery and the frame workability is not good. This is because in Comparative Example 2 in which a water-repellent antifouling film (“surface protective film 4” in paragraph 0105) was formed with the same fluorine-containing compound (perfluoropolyetherpolysiloxane copolymer-modified silane) in Patent Document 4.・ 4, 6 and 8 are all supported by “×” in the frame workability (Table 2 in paragraph 0138).

特開平5−215905号公報  JP-A-5-215905 特開平6−340966号公報  JP-A-6-340966 特公平6−5324号公報  Japanese Patent Publication No. 6-5324 特開2004−61879号公報  JP 2004-61879 A 特開2009−173787号公報  JP 2009-173787 A

本発明は、上記にかんがみて、枠入れ加工性を損なわずに、さらなる撥水性・防汚性を及び耐擦傷性を向上させることができる撥水防汚膜を備えた光学要素を提供することを目的とする。  In view of the above, the present invention provides an optical element provided with a water-repellent antifouling film capable of improving further water repellency and antifouling properties and scratch resistance without impairing frame workability. Objective.

本発明者らは,上記課題を解決するために,鋭意開発に努力をした結果、下記構成の光学要素に想到した。  As a result of diligent development efforts to solve the above problems, the present inventors have come up with an optical element having the following configuration.

基材被処理面がシリカ系表面であるとともに、フッ素変性有機基と反応性のシリル基を有するフッ素有機基導入シランで形成され接触角(対純水)100°以上の特性を示す撥水防汚膜を備えた光学要素において、
前記撥水防汚膜の摩擦特性が、対SUS球μ<対SUS球μであるとともに、対SUS球μ≧0.10かつ対SUS球μ<0.095を満たすことを特徴とする。
The surface to be treated is a silica-based surface and is formed of a fluorine organic group-introduced silane having a fluorine-modified organic group and a reactive silyl group, and has a contact angle (vs pure water) of 100 ° or more. In an optical element with a film,
The friction property of the water-repellent antifouling film satisfies SUS sphere μ k <vs SUS sphere μ s , and satisfies SUS sphere μ s ≧ 0.10 and SUS sphere μ k <0.095. To do.

すなわち、撥水防汚膜が、基材被処理面がシリカ系表面であるとともに、フッ素変性有機基と反応性のシリル基を有するフッ素有機基導入シランで形成されていることにより、特許文献4に記載の発明と同様、基材被処理面に対して化学結合がなされるとともにフッ素原子が表面側に多数存在することにより撥水性・防汚性および対擦傷性を確保できる。そして、該撥水防汚膜の摩擦特性が、対SUS球μを所定値(0.095、望ましくは0.100以上とするとともに対SUS球μを所定値(0.100望ましくは0.095未満となる要件を満たせば、枠入れ加工性を損なわずに、撥水性・防汚性および対擦傷性を向上させることができることを知見した。That is, since the water-repellent antifouling film is formed of a fluorinated organic group-introduced silane having a silyl group reactive with a fluorine-modified organic group, the surface to be treated of the substrate is a silica-based surface. Similar to the described invention, chemical bonding is made to the surface to be treated of the substrate, and a large number of fluorine atoms are present on the surface side, so that water repellency / antifouling properties and scratch resistance can be ensured. The friction property of the water-repellent antifouling film is such that the SUS ball μ s is a predetermined value (0.095, preferably 0.100 or more and the SUS sphere μ k is a predetermined value (0.100, preferably 0.00). It has been found that if the requirement of less than 095 is satisfied, the water repellency / antifouling property and scratch resistance can be improved without impairing the frame forming workability.

この場合において、撥水防汚膜の摩擦特性が、さらに、対SUS球μ/対SUS球μが所定値(0.95、望ましくは0.90)以下を満たすことが望ましい。枠入れ加工性を損なわずに、撥水性・防汚性および対擦傷性を向上させることがより容易となる。In this case, it is desirable that the friction characteristic of the water-repellent antifouling film further satisfies the predetermined value (0.95, desirably 0.90) or less for the SUS sphere μ k / the SUS sphere μ s . It becomes easier to improve the water repellency / antifouling property and scratch resistance without deteriorating the frame workability.

撥水防汚膜の摩擦特性が、さらに、対アルミナ球μが所定値(0.08望ましくは0.06)未満であるとともに、対アルミナ球μ/対アルミナ球μが所定値(0.80、望ましくは0.70)以下を満たすことが望ましい。SUSに対して約3倍硬度が高いアルミナ接触子における対アルミナ球μおよび対アルミナ球μ/対アルミナ球μが小さいことにより、枠入れ加工性が損なわれ難く、かつ、高硬度擦傷材に対する格段に滑りがよくなり対擦傷性の向上が期待できる。
なお、上記のような摩擦特性を有する撥水防汚膜を形成可能な撥水剤としては、信越化学工業(株)製のフッ素有機基導入シラン化合物「X−71−195」等を挙げることができるが、これに限られるものではない。
The friction characteristics of the water-repellent antifouling film are such that the alumina sphere μ k is less than a predetermined value (0.08, desirably 0.06), and the alumina sphere μ k / the alumina sphere μ s is a predetermined value (0 .80, preferably 0.70) or less. Since the alumina contact μ k and the alumina contact μ k / the alumina contact μ k / the alumina contact μ s in the alumina contactor which is about three times as hard as SUS are small, the frame workability is hardly impaired and the high hardness scratch The sliding with respect to the material is remarkably improved and the scratch resistance can be improved.
In addition, examples of the water repellent capable of forming a water-repellent antifouling film having friction characteristics as described above include a fluorine organic group-introduced silane compound “X-71-195” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Yes, but not limited to this.

上記撥水防汚膜は、基材被処理面が、最表層SiO層である光学無機薄膜で形成されている場合において、撥水防汚剤剤を繊維状の導電性物質の塊に付着させ、それを1〜0.0001Paの真空下で加熱する、いわゆる乾式処理法(乾式コーティング法)により形成することが望ましい。The water-repellent antifouling film, when the substrate treated surface is formed of an optical inorganic thin film which is the outermost layer SiO 2 layer, attaches the water-repellent antifouling agent to the fibrous conductive material mass, It is desirable to form it by a so-called dry processing method (dry coating method) in which it is heated under a vacuum of 1 to 0.0001 Pa.

この乾式処理法は、密着性の良好なかつレベリング性(均一性)に優れた撥水防汚膜を得易いとともに、同一真空槽を使用して連続的に撥水防汚膜を形成でき、生産性・効率において後述の湿式処理法に比して優れている。  This dry treatment method makes it easy to obtain a water-repellent antifouling film with good adhesion and excellent leveling (uniformity), and can form a water-repellent antifouling film continuously using the same vacuum chamber. The efficiency is superior to the wet processing method described later.

なお、撥水防汚膜は、光学要素の基材被処理面上に塗布後、湿度(RH)10〜90%、温度10〜60℃の雰囲気下に所定時間放置することにより撥水防汚膜を形成するいわゆる湿式処理法(湿式コーティング法)であってもよい。  The water-repellent antifouling film is applied to the substrate-treated surface of the optical element, and then left for a predetermined time in an atmosphere of humidity (RH) 10 to 90% and temperature 10 to 60 ° C. It may be a so-called wet processing method (wet coating method) to be formed.

この湿式処理法は、大気中で、大型(大面積)の基板や複雑な形状のものに撥水防汚膜を形成する場合に適している。  This wet processing method is suitable for forming a water-repellent antifouling film on a large (large area) substrate or a complicated shape in the atmosphere.

本発明を適用可能な光学要素の一例を示すモデル断面図である。  It is a model sectional view showing an example of an optical element to which the present invention is applicable.

以下、本発明の実施の形態について、図1に示すような眼鏡用レンズを例に採り説明する。  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described taking a spectacle lens as shown in FIG. 1 as an example.

ここで,光学基材(レンズ本体)10としては、無機ガラス基材,有機ガラス基材を問わない。そして、光学要素としては、眼鏡レンズ、カメラ用レンズなどの光学用レンズ、さらには、各種ディスプレイの前面ガラスないし前面フィルター、さらには、光学プリズム等も含まれるものである。  Here, the optical substrate (lens body) 10 may be an inorganic glass substrate or an organic glass substrate. The optical element includes an optical lens such as a spectacle lens and a camera lens, a front glass or a front filter of various displays, and an optical prism.

上記無機ガラスとしては、屈折率(n)として、1.55以上のものが得易い、バリウムクラウンガラス(BaK)1.54〜1.60、重クラウンガラス(SK)>1.54、特重クラウンガラス(SSK)>1.60、軽バリウムフリント(BaLF)>1.55、バリウムフリント(BaF)>1.56、重バリウムフリント(BaSF)>1.585等が好適である。なお、各無機ガラス略号の後の数字は、各ガラスの屈折率(n)を示す。As the inorganic glass, those having a refractive index (n D ) of 1.55 or more are easily obtained, barium crown glass (BaK) 1.54 to 1.60, heavy crown glass (SK)> 1.54, special Heavy crown glass (SSK)> 1.60, light barium flint (BaLF)> 1.55, barium flint (BaF)> 1.56, heavy barium flint (BaSF)> 1.585 and the like are suitable. The numbers after each inorganic glass abbreviation indicates the refractive index of the glass (n D).

上記有機ガラス基材としては、ポリメチルメタクリレート(PMMA)ポリカーボネート(PC)、脂肪族アリルカーボネート、芳香族アリルカーボネート、ポリチオウレタン等からなるものを挙げることができる。  Examples of the organic glass substrate include those made of polymethyl methacrylate (PMMA) polycarbonate (PC), aliphatic allyl carbonate, aromatic allyl carbonate, polythiourethane and the like.

そして、耐擦傷性(特に、有機ガラス基材の場合)、通常、ハードコート膜12を形成し、さらに、該ハードコート膜を形成する場合には、耐衝撃性を高めるため、プライマー膜14をレンズ本体10との間に介在させる。  The scratch resistance (particularly in the case of an organic glass substrate) is usually formed with a hard coat film 12, and when the hard coat film is further formed, the primer film 14 is formed in order to increase the impact resistance. It is interposed between the lens body 10.

上記ハードコート膜としては、慣用のシリコーン系やアクリル系のものが、ハードコート膜としては、ウレタン系(TPU)やエステル系(TPEE)の熱可塑性エラストマー(TPE)をベースとするプライマーを好適に使用できる(特許文献4、段落0028〜0056等参照)  As the hard coat film, a conventional silicone type or acrylic type is preferable, and as the hard coat film, a primer based on a urethane type (TPU) or ester type (TPEE) thermoplastic elastomer (TPE) is preferably used. Can be used (see Patent Document 4, paragraphs 0028-0056, etc.)

そして、ハードコート膜14上には、通常、後述の実施例・比較例の如く、最表層SiO層である光学無機薄膜(反射防止膜又はミラーコート)16を形成する。Then, on the hard coat film 14, an optical inorganic thin film (antireflection film or mirror coat) 16 which is the outermost layer SiO 2 layer is usually formed as in Examples and Comparative Examples described later.

すなわち、金属酸化物・金属ハロゲン化物などのセラミックス及び金属膜からなる単層又は2種類以上の物質からなる多層の薄膜を形成して、光学的に反射率を低減させたり、増大させたりして形成する。
なお、レンス本体が無機ガラスの場合、光学無機薄膜(反射防止膜又はミラーコート)は、無機ガラスに直接形成する。
That is, by forming a single layer made of ceramics and metal films such as metal oxides and metal halides or a multilayer thin film made of two or more substances, optically reducing or increasing the reflectance Form.
When the lens body is inorganic glass, the optical inorganic thin film (antireflection film or mirror coat) is directly formed on the inorganic glass.

ここで、無機薄膜材料としては慣用のものを使用できる慣用の方法で形成する(特許文献4、段落0059〜0060)。  Here, the inorganic thin film material is formed by a conventional method in which a conventional material can be used (Patent Document 4, paragraphs 0059 to 0060).

そして、本発明では、上記無機ガラス基材上又は光学無機薄膜上、すなわち、基材被処理面に、下記構成の撥水防汚膜を形成することを特徴的構成とする。  In the present invention, a water-repellent antifouling film having the following constitution is formed on the inorganic glass substrate or the optical inorganic thin film, that is, on the surface to be treated of the substrate.

具体的には、本発明の撥水防汚膜18は、フッ素変性有機基と反応性のシリル基を有するフッ素有機基導入シラン化合物を膜成分(主剤)とし、接触角(対純水)100°以上の特性を示すものであることを前提とする。  Specifically, the water-repellent antifouling film 18 of the present invention uses a fluorine organic group-introduced silane compound having a silyl group reactive with a fluorine-modified organic group as a film component (main agent), and a contact angle (vs pure water) of 100 °. It is assumed that the above characteristics are exhibited.

撥水防汚膜(撥水撥油膜)の膜厚は、撥水防汚剤の種類や成膜方法によって若干変動するが、通常0.003〜0.03μm、好ましくは0.005〜0.025μm、さらに好ましくは0.005〜0.02μmとする。撥水防汚膜の膜厚が所定値未満では、撥水撥油性能が期待できず、耐擦傷性や耐薬品性能に問題を生じやすくなる。また、所定値を超えると撥水防汚膜の表面光散乱による透過率の低下が生じ易くなる。  The film thickness of the water-repellent antifouling film (water / oil repellent film) varies slightly depending on the type of water-repellent antifouling agent and the film forming method, but is usually 0.003 to 0.03 μm, preferably 0.005 to 0.025 μm. More preferably, it is 0.005 to 0.02 μm. If the film thickness of the water-repellent antifouling film is less than a predetermined value, water / oil repellency cannot be expected, and problems with the scratch resistance and chemical resistance tend to occur. On the other hand, when the value exceeds the predetermined value, the transmittance tends to decrease due to surface light scattering of the water-repellent antifouling film.

フッ素有機基導入シラン化合物を膜成分とする表面保護剤(コーティング剤)としては、具体的には、信越化学工業(株)製のフッ素有機基導入シラン化合物「X−71−195」をフッ素系溶剤(例えば、3M(株)製Novec7200等)で適当な濃度に希釈したものを使用できる。特許文献4で使用した「X−71−130」(本願:段落表面較例保護膜2)と同系であるが、分子量が若干高いものと考えられる。  Specifically, as a surface protective agent (coating agent) containing a fluorinated organic group-introduced silane compound as a film component, a fluorinated organic group-introduced silane compound “X-71-195” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. is fluorinated. A solution diluted to an appropriate concentration with a solvent (for example, Novec7200 manufactured by 3M Co., Ltd.) can be used. Although it is the same system as "X-71-130" (this application: Paragraph surface comparative protective film 2) used by patent document 4, it is thought that a molecular weight is a little high.

そして、撥水防汚膜の形成方法は、下記乾式処理法(a)でも湿式処理法(b)でもよい。  The method for forming the water-repellent antifouling film may be the following dry processing method (a) or wet processing method (b).

(a)乾式処理法(乾式コーティング法)フッ素有機基導入シラン化合物をフッ素系溶剤に適宜濃度に希釈したコーティング剤(表面保護剤)を繊維状の導電性物質の塊に付着させ、真空下で加熱することにより光学要素上に付着させて撥水防汚膜を形成する(例えば、特許文献2、請求項1等参照)。  (A) Dry treatment method (dry coating method) A coating agent (surface protective agent) in which a fluorine organic group-introduced silane compound is diluted to an appropriate concentration in a fluorine-based solvent is attached to a lump of fibrous conductive material, and under vacuum A water-repellent antifouling film is formed on the optical element by heating (see, for example, Patent Document 2 and Claim 1).

ここで、成膜時の真空圧は、1〜0.0001Pa、好ましくは0.5〜0.005Pa更に好ましくは0.1〜0.001Paとすることが望ましい。真空圧が1Paより高いと、蒸発分子の平均自由行程が短く適当な成膜速度が得られず、また0.0001Paより低いと成膜速度は得られるがその真空状態とするのに時間を要する。  Here, the vacuum pressure during film formation is 1 to 0.0001 Pa, preferably 0.5 to 0.005 Pa, more preferably 0.1 to 0.001 Pa. When the vacuum pressure is higher than 1 Pa, the average free path of the evaporated molecules is short and an appropriate film forming speed cannot be obtained. When the vacuum pressure is lower than 0.0001 Pa, the film forming speed can be obtained, but it takes time to make the vacuum state. .

また、成膜速度は、0.05〜5.0Å/s、好ましくは0.1〜2.0Å/sとする。0.05Å/s以下では生産性が劣り成膜コスト高となり、5.0Å/s以上では適当な膜厚分布を得ることが難しくなる。成膜速度は、真空圧/加熱温度の操作により調整が可能である。  The film forming rate is 0.05 to 5.0 Å / s, preferably 0.1 to 2.0 Å / s. If it is 0.05 kg / s or less, the productivity is inferior and the film forming cost is high, and if it is 5.0 kg / s or more, it is difficult to obtain an appropriate film thickness distribution. The film formation rate can be adjusted by operating the vacuum pressure / heating temperature.

(b)湿式処理法(湿式コーティング法)同表面保護剤を、光学要素上に塗布後、湿度(RH)10〜90%(望ましくは20〜80%)、温度10〜60℃(20〜50℃)の雰囲気下に所定時間放置することにより撥水防汚膜を形成する。上記所定時間は、表面保護剤の反応速度、雰囲気条件により異なるが、通常、0.5〜24h(望ましくは1〜10h)とする。  (B) Wet treatment method (wet coating method) After applying the surface protective agent on the optical element, the humidity (RH) is 10 to 90% (desirably 20 to 80%), and the temperature is 10 to 60 ° C. (20 to 50). The water-repellent antifouling film is formed by being left for a predetermined time in an atmosphere of (° C.). The predetermined time is usually 0.5 to 24 h (desirably 1 to 10 h) although it varies depending on the reaction rate of the surface protective agent and the atmospheric conditions.

塗布方法は、ディッピング法・スピンコーティング法・刷毛塗り法・スプレー法など任意である。  The coating method is arbitrary, such as a dipping method, a spin coating method, a brush coating method, or a spray method.

上記において雰囲気湿度が低すぎると反応基が十分な(加水分解による)反応性を得難く、逆に高過ぎると外観不良をきたし易い。  In the above, if the atmospheric humidity is too low, it is difficult to obtain sufficient reactivity of the reactive group (by hydrolysis), and conversely if it is too high, poor appearance tends to occur.

また、雰囲気温度が低すぎるとシラン化合物の反応が遅く、逆に高過ぎると光学無機薄膜にクラックや光学要素基材の変形等の外観不良が発生し易い。  On the other hand, if the ambient temperature is too low, the reaction of the silane compound is slow, whereas if it is too high, appearance defects such as cracks and deformation of the optical element substrate tend to occur in the optical inorganic thin film.

例えば、「フッ素系防汚コーティング剤KY−130(3)」(信越化学工業社)の製品カタログに記載されている下記方法がある。実施例で使用するものの説明書はないのですか。  For example, there is the following method described in the product catalog of “Fluorine antifouling coating agent KY-130 (3)” (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Is there a description of what is used in the examples?

”フッ素系溶剤(Novec7200(旧名称:HPE−7200)[3M社製]など)で適当な濃度に希釈し、ディッピング、刷毛塗りなどにより基材表面に塗工する。下記条件で放置して硬化させた後、表面を乾いた布などでき取る。  "Dilute to an appropriate concentration with a fluorine-based solvent (Novec 7200 (former name: HPE-7200) [manufactured by 3M Co., Ltd.], etc.) and apply to the surface of the substrate by dipping, brushing, etc. Remove the surface with a dry cloth.

・室温、湿度40%・・・24時間以上・60℃、湿度80%・・・2時間以上(推奨条件)”  ・ Room temperature, humidity 40% ... 24 hours or more ・ 60 ℃, humidity 80% ... 2 hours or more (recommended conditions)

以下、本発明の効果を確認をするために行った実施例及び比較例について詳細に説明をする。  Hereinafter, Examples and Comparative Examples performed for confirming the effects of the present invention will be described in detail.

(1)薬剤及び光学基材は、下記のものである。  (1) The drug and optical substrate are as follows.

<薬剤>
・TPEE「ペスレジンA−160P」(高松油脂株式会社製、ポリエステル・ポリエーテル型水分散エマルジョン(水性)、固形分濃度27%)
・チタニア系酸化金属微粒子A「オプトレイク1130F−2(A−8)」(触媒化成工業株式会社製、固形分濃度30%、分散溶媒メチルアルコール)
・チタニア系酸化金属微粒子B「オプトレイク1120Z(S−7,G)」(触媒化成工業株式会社製、固形分濃度20%、分散溶媒メチルアルコール)
・コロイダルシリカ「メタノールシリカゾル」(日産化学株式会社製、固形分濃度30%、分散溶媒メチルアルコール)
<光学基材(レンズ本体)>
・屈折率1.50:「CR−39」(PPG Co製)
・屈折率1.60:「MR−95」(三井化学株式会社製)
・屈折率1.67:「MR−10」(三井化学株式会社製)
・屈折率1.74:「MR−174」(三井化学株式会社製)
各基材は、前処理として40℃の10%水酸化ナトリウム水溶液に3分浸漬させ、次いで水洗、乾燥させたものを使用した。
<Drug>
TPEE "Pesresin A-160P" (manufactured by Takamatsu Yushi Co., Ltd., polyester-polyether type water-dispersed emulsion (aqueous), solid content concentration 27%)
-Titania-based metal oxide fine particles A "Optlake 1130F-2 (A-8)" (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., solid content concentration 30%, dispersion solvent methyl alcohol)
-Titania-based metal oxide fine particle B "Optlake 1120Z (S-7, G)" (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., solid content concentration 20%, dispersion solvent methyl alcohol)
Colloidal silica “Methanol silica sol” (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., solid content concentration 30%, dispersion solvent methyl alcohol)
<Optical substrate (lens body)>
Refractive index 1.50: “CR-39” (manufactured by PPG Co)
Refractive index 1.60: “MR-95” (Mitsui Chemicals, Inc.)
Refractive index 1.67: “MR-10” (Mitsui Chemicals, Inc.)
Refractive index 1.74: “MR-174” (Mitsui Chemicals, Inc.)
Each substrate was pre-treated by being immersed in a 10% aqueous sodium hydroxide solution at 40 ° C. for 3 minutes, then washed with water and dried.

(2)各プライマー組成物は下記の如く調製したものである。  (2) Each primer composition was prepared as follows.

<プライマー組成物1>
市販のTPEE「ペスレジンA−160P」100部に、チタニア系酸化金属微粒子「オプトレイク1120Z(S−7.G)」57部、希釈剤としてメチルアルコール350部、及びシリコーン系界面活性剤「L−7001」1部を混合し、均一な状態になるまで撹拌して、プライマー組成物を調製した。
<Primer composition 1>
To 100 parts of commercially available TPEE “Pesresin A-160P”, 57 parts of titania-based metal oxide fine particles “Optlake 1120Z (S-7.G)”, 350 parts of methyl alcohol as a diluent, and silicone-based surfactant “L- A primer composition was prepared by mixing 1 part of 7001 "and stirring until uniform.

<プライマー組成物2>
チタニア系酸化金属微粒子「オプトレイク1120Z(S−7,G)」を210部に変更する以外はプライマーコート1と同様にして調製した。
<Primer composition 2>
It was prepared in the same manner as Primer Coat 1 except that the titania-based metal oxide fine particles “Optlake 1120Z (S-7, G)” were changed to 210 parts.

なお、上記プライマー組成物及びハードコート組成物の塗布は、ディッピング法(引き上げ速度:105mm/min)で行った。  The primer composition and the hard coat composition were applied by a dipping method (pickup speed: 105 mm / min).

(3)各ハードコート組成物は下記の如く調製したものである。  (3) Each hard coat composition is prepared as follows.

<ハードコート組成物1>
ーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン109部、テトラエトキシシラン40部、ーグリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン27部に、メチルアルコール160部を加え、撹拌しながら0.01Nの塩酸38部を滴下して一昼夜加水分解を行って加水分解物を調製した。
<Hard coat composition 1>
To 109 parts of Y -glycidoxypropyltrimethoxysilane, 40 parts of tetraethoxysilane, and 27 parts of Y -glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 160 parts of methyl alcohol are added, and 38 parts of 0.01N hydrochloric acid are added dropwise with stirring. Then, hydrolysis was performed all day and night to prepare a hydrolyzate.

該加水分解物に、コロイダルシリカ390部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー製「SILWET L−7001」)1部と、触媒としてアセチルアセトン鉄1.5部を混合し、一昼夜撹拌して、ハードコート組成物を調製した。  The hydrolyzate is mixed with 390 parts of colloidal silica, 1 part of a silicone surfactant (“SILWET L-7001” manufactured by Nihon Unicar) and 1.5 parts of acetylacetone iron as a catalyst, and stirred for a whole day and hard coat. A composition was prepared.

<ハードコート組成物2>
ーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン150部、テトラエトキシシラン25部に、メチルアルコール150部を加え、撹拌しながら0.01Nの塩酸40部を滴下して一昼夜加水分解を行って加水分解物を調製した。
<Hard coat composition 2>
To 150 parts of Y -glycidoxypropyltrimethoxysilane and 25 parts of tetraethoxysilane, 150 parts of methyl alcohol is added, and 40 parts of 0.01N hydrochloric acid are added dropwise with stirring to perform hydrolysis all day and night. Prepared.

該加水分解物に、チタニア系酸化金属微粒子「オプトレイク1130F−2(A−8)」170部、シリコーン系界面活性剤(L−7001)1部と、触媒としてアセチルアセトンアルミニウム1.0部を混合し、一昼夜撹拌し、ハードコート組成物を調製した。  The hydrolyzate was mixed with 170 parts of titania-based metal oxide fine particles “Optlake 1130F-2 (A-8)”, 1 part of a silicone surfactant (L-7001) and 1.0 part of acetylacetone aluminum as a catalyst. The mixture was stirred for a whole day and night to prepare a hard coat composition.

<ハードコート組成物3>
チタニア系酸化金属微粒子「オプトレイク1130F−2(A−8)」を 350部に変更する以外はハードコート膜2と同様にして調製した。
<Hard coat composition 3>
It was prepared in the same manner as the hard coat film 2 except that the titania-based metal oxide fine particles “Optlake 1130F-2 (A-8)” was changed to 350 parts.

(4)各光学無機薄膜(反射防止膜又はミラーコート)は下記の如く形成したものである。  (4) Each optical inorganic thin film (antireflection film or mirror coat) is formed as follows.

<光学無機薄膜1>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10−3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 26nm
第2層 ZrO 屈折率 2.05 光学膜厚 81nm
第3層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 22nm
第4層 ZrO 屈折率 2.05 光学膜厚 132nm
第5層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 131nm
の順に真空蒸着を行い、反射防止膜を形成する。
<Optical inorganic thin film 1>
While the vacuum chamber was heated to 60 ° C., the pressure was evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa and oxygen ion cleaning was performed, and then the first layer SiO 2 refractive index 1.46 optical film thickness 26 nm from the substrate side.
Second layer ZrO 2 Refractive index 2.05 Optical film thickness 81 nm
Third layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 22 nm
Fourth layer ZrO 2 refractive index 2.05 Optical film thickness 132 nm
5th layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 131 nm
Vacuum deposition is performed in this order to form an antireflection film.

<光学無機薄膜2>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10−3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 26nm
第2層 ZrO 屈折率 2.05 光学膜厚 93nm
第3層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 18nm
第4層 ZrO 屈折率 2.05 光学膜厚 135nm
第5層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 131nm
の順に真空蒸着を行い、反射防止膜を形成する。
<Optical inorganic thin film 2>
While the vacuum chamber was heated to 60 ° C., the pressure was evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa and oxygen ion cleaning was performed, and then the first layer SiO 2 refractive index 1.46 optical film thickness 26 nm from the substrate side.
Second layer ZrO 2 Refractive index 2.05 Optical film thickness 93 nm
Third layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 18 nm
Fourth layer ZrO 2 refractive index 2.05 optical film thickness 135 nm
5th layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 131 nm
Vacuum deposition is performed in this order to form an antireflection film.

<光学無機薄膜3>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10−3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 26nm
第2層 TiO 屈折率 2.36 光学膜厚 34nm
第3層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 45nm
第4層 TiO 屈折率 2.36 光学膜厚 120nm
第5層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 18nm
第6層 TiO 屈折率 2.36 光学膜厚 94nm
第7層 SiO 屈折率 1.46 光学膜厚 129nm
の順に真空蒸着を行い、反射防止膜を形成する。なお、第2,4,6層のTiOは、酸素イオンアシスト蒸着で行った。
<Optical inorganic thin film 3>
While the vacuum chamber was heated to 60 ° C., the pressure was evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa and oxygen ion cleaning was performed, and then the first layer SiO 2 refractive index 1.46 optical film thickness 26 nm from the substrate side.
Second layer TiO 2 Refractive index 2.36 Optical film thickness 34 nm
Third layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 45 nm
Fourth layer TiO 2 refractive index 2.36 Optical film thickness 120 nm
Fifth layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 18 nm
Sixth layer TiO 2 Refractive index 2.36 Optical film thickness 94 nm
Seventh layer SiO 2 refractive index 1.46 Optical film thickness 129 nm
Vacuum deposition is performed in this order to form an antireflection film. The second , fourth and sixth layers of TiO 2 were performed by oxygen ion assisted deposition.

<光学無機薄膜4>
真空室を60℃に加熱しながら、圧力1.33×10−3Paまで排気し、酸素イオンクリーニングを行った後、基板側から
第1層 ZrC 屈折率n 2.05 光学膜厚 130nm
第2層 SiC 屈折率n 1.46 光学膜厚 130nm
第3層 ZrC 屈折率n 2.05 光学膜厚 130nm
第4層 SiC 屈折率n 1.46 光学膜厚 130nm
第5層 ZrC 屈折率n 2.05 光学膜厚 130nm
第6層 SiO 屈折率n 1.46 光学膜厚 130nm
の順に真空蒸着を行い、ミラーコートを形成した。
<Optical inorganic thin film 4>
While the vacuum chamber was heated to 60 ° C., the pressure was evacuated to 1.33 × 10 −3 Pa and oxygen ion cleaning was performed, and then the first layer ZrC 2 refractive index n 2.05 optical film thickness 130 nm from the substrate side.
Second layer SiC 2 Refractive index n 1.46 Optical film thickness 130 nm
Third layer ZrC 2 Refractive index n 2.05 Optical film thickness 130 nm
Fourth layer SiC 2 Refractive index n 1.46 Optical film thickness 130 nm
5th layer ZrC 2 Refractive index n 2.05 Optical film thickness 130 nm
Sixth layer SiO 2 refractive index n 1.46 Optical film thickness 130 nm
Vacuum deposition was performed in this order to form a mirror coat.

なお、上記において、「イオンクリーニング」及び「イオンアシスト法」とは、それぞれ下記方法を意味する。  In the above, “ion cleaning” and “ion assist method” mean the following methods, respectively.

<1>イオンクリーニング
光学無機薄膜を成膜する際は、光学無機薄膜の付着力を高めるため、前処理として、ハードコート膜の表面処理を行うことが望ましい。具体的な例として、高周波による酸素またはアルゴンによるプラズマ処理、酸、アルカリによる薬品処理、イオン銃による酸素イオンまたはアルゴンイオン照射処理等が挙げられる。
<1> Ion cleaning When forming an optical inorganic thin film, it is desirable to perform a surface treatment of the hard coat film as a pretreatment in order to increase the adhesion of the optical inorganic thin film. Specific examples include plasma treatment with high-frequency oxygen or argon, chemical treatment with acid or alkali, oxygen ion or argon ion irradiation treatment with an ion gun, and the like.

上記のうち、イオン銃による酸素イオンまたはアルゴンイオン照射処理により良好な表面を得ることが望ましい。(特開平10−123301号公報等参照)
<2>イオンアシスト法:
少なくとも高屈折率層の成膜は、イオンビームアシスト法を使用して蒸着を行い、その他の膜についても、イオンビームアシスト法を使用してもよいし、その他の物理的蒸着法を使用してもよい。(特開平11−174205号公報等参照)
(5)各撥水防汚膜は、下記の如く形成したものである。
Of the above, it is desirable to obtain a good surface by irradiating oxygen ions or argon ions with an ion gun. (See JP 10-123301 A, etc.)
<2> Ion assist method:
The deposition of at least the high refractive index layer is performed using the ion beam assist method, and the ion beam assist method may be used for other films, or other physical deposition methods may be used. Also good. (See JP-A-11-174205 etc.)
(5) Each water-repellent antifouling film is formed as follows.

<撥水防汚膜1>
<1>薬品調製
フッ素系コーティング剤(信越化学工業(株)製「X−71−195」(固形分20%品))をフッ素系溶剤(信越化学工業(株)製FRシンナー)で希釈して固形分3%となるように調製したものを、スチールウール(日本スチールウール(株)製、♯0、線径0.025mm)0.5gを上方が解放の円筒形の銅(容量:内径16mm×内高さ6mm)に詰めた容器に充填(薬品充填量2.0g)した後、120℃で1時間乾燥させた。
<Water-repellent antifouling film 1>
<1> Chemical preparation Dilute fluorine coating agent ("X-71-195" (20% solid content) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) with fluorine-based solvent (FR thinner manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) The product was prepared so as to have a solid content of 3%, and steel copper (manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd., # 0, wire diameter 0.025 mm) with 0.5 g of opened copper (capacity: inner diameter) After filling a container packed in 16 mm × inner height 6 mm) (chemical filling amount 2.0 g), it was dried at 120 ° C. for 1 hour.

<2>成膜
薬品を充填した上記容器を真空蒸発装置内にセットし、0.01Paの真空とした後、加熱源としてモリブデン製抵抗加熱ボートで0.6Å/sの成膜速度で蒸発させ0.015μmの撥水防汚膜を各被処理要素表面に形成した。
<2> Film formation The above-mentioned container filled with chemicals is set in a vacuum evaporator, and after making a vacuum of 0.01 Pa, it is evaporated at a film formation rate of 0.6 kg / s with a molybdenum resistance heating boat as a heating source. A 0.015 μm water-repellent antifouling film was formed on the surface of each element to be treated.

<撥水防汚膜2(特許文献4、段落0099記載の表面保護膜1に対応)>
<1>薬品調製
フッ素系コーティング剤(信越化学工業(株)製「KY−130」(固形分3%品))を、スチールウール(日本スチールウール(株)製、#0、線径0.025mm)0.5gを上方が解放の円筒形の銅(容量:内径16mm×内高さ6mm)に詰めた容器に充填(薬品充填量1.0g)した後、120℃で1時間乾燥させた。
<Water-repellent antifouling film 2 (corresponding to surface protective film 1 described in Patent Document 4, paragraph 00099)>
<1> Preparation of chemicals Fluorine-based coating agent (“KY-130” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (solid content 3% product)) and steel wool (manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd., # 0, wire diameter 0. (025 mm) 0.5 g was filled in a container filled with cylindrical copper (capacity: inner diameter 16 mm × inner height 6 mm) open to the top (chemical filling amount 1.0 g), and then dried at 120 ° C. for 1 hour. .

<2>成膜
薬品を充填した上記容器を真空蒸発装置内にセットし、0.01Paの真空とした後、加熱源としてモリブデン製抵抗加熱ボートで0.6Å/sの成膜速度で蒸発させ0.005μmの撥水防汚膜を各被処理要素表面に形成した。
<2> Film formation The above-mentioned container filled with chemicals is set in a vacuum evaporator, and after making a vacuum of 0.01 Pa, it is evaporated at a film formation rate of 0.6 kg / s with a molybdenum resistance heating boat as a heating source. A 0.005 μm water-repellent antifouling film was formed on the surface of each element to be treated.

<撥水防汚膜3(特許文献4、段落0103記載の表面保護膜3に対応)>
<1>薬品調製
両末端にシラノール基を有するジメチルシロキサン(数平均分子量:26000)10部、炭化水素溶媒(Exxon Mobil社製「アイパーE」)10部を添加・混合し、さらにエチルトリアセトキシシラン1部、ジブチル錫アセテート0.05部を添加・混合し、24時間放置した。その後、メチルイソブチルケトン540部と、シクロヘキサノン540部を添加・混合した。
<Water-repellent antifouling film 3 (corresponding to surface protective film 3 described in Patent Document 4, paragraph 0103)>
<1> Preparation of chemicals 10 parts of dimethylsiloxane having a silanol group at both ends (number average molecular weight: 26000) and 10 parts of a hydrocarbon solvent (“Iper E” manufactured by Exxon Mobil) are added and mixed, and further ethyltriacetoxysilane 1 part and 0.05 part of dibutyltin acetate were added and mixed, and allowed to stand for 24 hours. Thereafter, 540 parts of methyl isobutyl ketone and 540 parts of cyclohexanone were added and mixed.

<2>成膜
上記組成物に被処理光学要素を浸漬、引き上げスピード100mm/minで引き上げ後、24時間室温で乾燥、硬化させた。
<2> Film Formation The optical element to be treated was immersed in the composition, pulled up at a pulling speed of 100 mm / min, and then dried and cured at room temperature for 24 hours.

(6)各実施例/比較例は、下記の如く行った。  (6) Each Example / Comparative Example was performed as follows.

<実施例−1>
CR−39レンズ(nD=1.50)にハードコート膜1を塗布し、110℃×2時間の条件で硬化させ、ハードコート膜を形成した。
<Example-1>
A hard coat film 1 was applied to a CR-39 lens (n D = 1.50) and cured under conditions of 110 ° C. × 2 hours to form a hard coat film.

該ハードコート膜を施したレンズを回転するレンズドームにセットし、光学無機薄膜D(ミラーコート)を形成した後、最表面に表面保護層1を成膜した。  The lens provided with the hard coat film was set on a rotating lens dome to form an optical inorganic thin film D (mirror coat), and then the surface protective layer 1 was formed on the outermost surface.

<実施例−2>
MR−95レンズ(nD=1.60)にプライマーコート1を塗布し、100℃×20分の硬化後、ハードコート膜2を塗布し、110℃×2時間の条件で硬化させ、プライマー/ハードコート膜を形成した。
<Example-2>
Primer coat 1 is applied to an MR-95 lens (n D = 1.60), cured at 100 ° C. for 20 minutes, then hard coat film 2 is applied, and cured at 110 ° C. for 2 hours. A hard coat film was formed.

ハードコート膜を施したレンズを回転するレンズドームにセットし、光学無機薄膜A(反射防止膜)を形成した後、最表面に撥水防汚膜1を成膜した。  The lens provided with the hard coat film was set on a rotating lens dome to form an optical inorganic thin film A (antireflection film), and then a water repellent antifouling film 1 was formed on the outermost surface.

<実施例−3>
MR−10レンズにハードコート膜3を塗布し、110℃×2時間の条件で硬化させ、ハードコート膜を形成した。
<Example-3>
The hard coat film 3 was applied to the MR-10 lens and cured under the conditions of 110 ° C. × 2 hours to form a hard coat film.

該ハードコート膜を施したレンズを回転するレンズドームにセットし、光学無機薄膜B(反射防止膜)を形成した後、最表面に撥水防汚膜1を成膜した。  The lens provided with the hard coat film was set on a rotating lens dome to form an optical inorganic thin film B (antireflection film), and then a water repellent antifouling film 1 was formed on the outermost surface.

<実施例−4>
MR−174レンズ(nD=1.74)にプライマーコート2を塗布し、100℃×20分の硬化後、ハードコート膜3を塗布し、110℃×2時間の条件で硬化させ、プライマーハードコート膜層を形成した。
<Example-4>
Primer coat 2 is applied to an MR-174 lens (n D = 1.74), cured at 100 ° C. for 20 minutes, then hard coat film 3 is applied, and cured at 110 ° C. for 2 hours. A coating film layer was formed.

ハードコート膜を施したレンズを回転するレンズドームにセットし、光学無機薄膜C(反射防止膜)を形成した後、最表面に撥水防汚膜1を成膜した。  The lens provided with the hard coat film was set on a rotating lens dome to form an optical inorganic thin film C (antireflection film), and then a water repellent antifouling film 1 was formed on the outermost surface.

<比較例−1>
光学無機薄膜までは実施例1と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜3を成膜した。
<Comparative Example-1>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 1, and then the water-repellent antifouling film 3 was formed on the outermost surface.

<比較例−2>
光学無機薄膜までは実施例1と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜2を成膜した。
<Comparative Example-2>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 1, and then a water-repellent antifouling film 2 was formed on the outermost surface.

<比較例−3>
光学無機薄膜までは実施例2と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜3を成膜した。
<Comparative Example-3>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 2, and then a water-repellent antifouling film 3 was formed on the outermost surface.

<比較例−4>
光学無機薄膜までは実施例2と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜2を成膜した。
<Comparative Example-4>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 2, and then the water-repellent antifouling film 2 was formed on the outermost surface.

<比較例−5>
光学無機薄膜までは実施例3と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜3を成膜した。
<Comparative Example-5>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 3, and then the water-repellent antifouling film 3 was formed on the outermost surface.

<比較例−6>
光学無機薄膜までは実施例3と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜2を成膜した。
<Comparative Example-6>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 3, and then the water-repellent antifouling film 2 was formed on the outermost surface.

<比較例−7>
光学無機薄膜までは実施例4と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜3を成膜した。
<Comparative Example-7>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 4, and then the water-repellent antifouling film 3 was formed on the outermost surface.

<比較例−8>
光学無機薄膜までは実施例4と同様にして行った後、最表面に撥水防汚膜2を成膜した。
<Comparative Example-8>
The process up to the optical inorganic thin film was carried out in the same manner as in Example 4, and then the water-repellent antifouling film 2 was formed on the outermost surface.

(7)上記の如く製造した各実施例/比較例について、下記各項目の物性/評価試験を行った。  (7) About each Example / comparative example manufactured as mentioned above, the physical property / evaluation test of each following item was done.

<試験項目>
<1>耐擦傷性試験
スチールウール(#0000)に1000gの荷重を加え、各試験片の反射防止膜の表面を50回/50秒にて擦り、傷の入り具合を蛍光灯による反射光及び透過光による目視検査にて判定した。
<Test items>
<1> Scratch resistance test A load of 1000 g was applied to steel wool (# 0000), and the surface of the antireflection film of each test piece was rubbed at 50 times / 50 seconds to determine the degree of damage of the reflected light from the fluorescent lamp and Judgment was made by visual inspection using transmitted light.

○:傷の入った面積が10%以内
△:傷の入った面積が10%を越えて30%以内
×:傷の入った面積が30%を越える
<2>密着性試験
試験片に1cm匹方に1mm間隔で100個の升目を形成し、セロハン製粘着テープを強く押しつけた後、90°方向に急激に剥がし、剥離しない升目の数を数えた。
○: Scratched area is within 10% △: Scratched area is over 10% and within 30% ×: Scratched area is over 30% <2> Adhesion test 1 cm per test piece 100 squares were formed at intervals of 1 mm, and the cellophane adhesive tape was strongly pressed, and then peeled off rapidly in the 90 ° direction, and the number of squares not peeled was counted.

<3>耐温水性試験
80℃の湯中に試験片を10分間浸漬させ、密着性試験(前述)を行った。
<3> Warm water resistance test A test piece was immersed in 80 ° C. hot water for 10 minutes, and an adhesion test (described above) was performed.

<4>耐候性試験
促進耐候性試験:カーボンアーク型サンシャインスーパーロングライフウエザーメーター(スガ試験機社製)で100時間暴露して、耐擦傷性及び密着性(前述)を評価した。
<4> Weather resistance test Accelerated weather resistance test: A carbon arc type sunshine super long life weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) was used for 100 hours to evaluate the scratch resistance and adhesion (described above).

<5>撥水性試験
接触角計(協和界面科学株式会社製CA−D型)にて純水に対する接触角を測定した。
<5> Water repellency test The contact angle with respect to pure water was measured with a contact angle meter (CA-D type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

○:接触角100°以上
△:接触角 80°以上
×:接触角 80°未満
<6>耐薬品性
・耐酸:20℃の硝酸水溶液(PH1)に試験片を6時間浸漬させ、水洗した後、接触角(対純水)を測定(前述)した。
○: Contact angle of 100 ° or more Δ: Contact angle of 80 ° or more ×: Contact angle of less than 80 ° <6> Chemical resistance ・ Acid resistance: After immersing the test piece in a 20 ° C. nitric acid aqueous solution (PH1) for 6 hours and washing with water The contact angle (relative to pure water) was measured (described above).

・耐アルカリ:20℃の水酸化ナトリウム水溶液(PH11)に試験片を6時間浸漬させ、水洗した後、接触角を測定(前述)した。  Alkali resistance: The test piece was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide (PH11) at 20 ° C. for 6 hours, washed with water, and then contact angle was measured (described above).

<7>防汚性1(汚れ除去性)
市販の油性マジック(寺西化学工業(株)社製マジックインキNo.500)にて試験片表面に1cm長の線を引き、ハンカチにて5往復擦り、ふき取れるか否かで判定した。
<7> Antifouling property 1 (stain removal property)
A 1 cm long line was drawn on the surface of the test piece with a commercially available oil-based magic (Magic Ink No. 500 manufactured by Teranishi Chemical Industry Co., Ltd.), and rubbed 5 times with a handkerchief to determine whether or not it could be wiped off.

○:完全にふき取れる
△:若干残る
×:ふき取れずに広がる
○: Completely wiped off △: Slightly left ×: Spread without wiping off

<8>防汚性2(水滴落下性)
水平面より30°に傾斜させた試験片に、水道水をスポイトで一滴ずつレンズに垂らし水の流れ落ち方を目視評価行った。
○:水滴が素早く流れ落ちた
△:水滴がレンズ上に留まるが、少しずつ流れ落ちた
×:水滴がレンズ上に留まり流れ落ちない
<9>枠入れ加工性
枠入れ加工機((株)ニデック製「SE−9090」)にて、枠入れ加工を行い指定した型どおりに枠入れ加工ができるか否かで判定した。各基材20枚ずつ行い、良品率調査を行った。
<8> Antifouling property 2 (droplet dropping property)
Tap water was dropped on the lens drop by drop with a dropper on a test piece inclined at 30 ° from the horizontal plane, and the water flow-down was visually evaluated.
○: Water droplets flowed down quickly △: Water droplets stayed on the lens, but gradually dropped ×: Water droplets stayed on the lens and did not flow down <9> Frameworkability Frameworking machine ("SEDEC made by Nidec Co., Ltd.) −9090 ”), it was determined whether or not the frame could be processed according to the specified mold. 20 pieces of each base material was used, and a non-defective product rate survey was conducted.

○:良品率95%以上
×:良品率95%未満
○: Good product rate of 95% or more ×: Good product rate of less than 95%

<10>摩擦係数
協和界面科学(株)製自動摩擦摩耗解析装置TSf−300にて、荷重100g、移動速度10mm/s、移動距離30mmの条件で測定を行った。試験片と接する接触子はSUS球とアルミナ球にて行った。
<10> Coefficient of Friction Measurement was performed with an automatic friction and wear analyzer TSf-300 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. under the conditions of a load of 100 g, a moving speed of 10 mm / s, and a moving distance of 30 mm. The contacts in contact with the test pieces were SUS spheres and alumina spheres.

<11>防汚性3(拭き作業性)
眼鏡用クロス(東レ(株)トレシー)にて試験片を擦り、拭きやすさを評価した。
<11> Antifouling property 3 (wiping workability)
The test piece was rubbed with a cloth for glasses (Toray Co., Ltd. Toraysee), and the ease of wiping was evaluated.

×:表面抵抗があり、試験片を強く押さえていないと拭き取れない
△:やや表面抵抗があり、試験片を軽く押さえている必要がある
○:表面の抵抗感が無く、試験片を押さえていなくても拭き取ることができる
<効果の確認>
上記試験結果を表1・2に示す。
×: There is surface resistance, and it cannot be wiped unless the test piece is strongly pressed. △: There is a little surface resistance, and it is necessary to lightly press the test piece. ○: There is no surface resistance and the test piece is not pressed. <Effect confirmation>
The test results are shown in Tables 1 and 2.

本発明の各実施例は、各種実用特性(耐擦傷性・蜜着性、耐候性、撥水性、耐薬品性)を有、アルカリ性)に優れるとともに、枠入れ加工性を損ねずに、防汚性2・3(水落下性・拭き作業性)において、従来よりさらに優れていることがわかる。
これは、撥水防汚膜の摩擦特性において、対SUS球μが所定値以上であるとともに、対SUS球μが所定値未満であることに基づくと考えられる。
Each embodiment of the present invention has various practical properties (scratch resistance / sticking property, weather resistance, water repellency, chemical resistance), excellent alkalinity) and antifouling without impairing frame workability. It can be seen that the properties 2 and 3 (water dropability and wiping workability) are even better than before.
This is considered to be based on the friction characteristics of the water-repellent antifouling film being such that the SUS sphere μ s is not less than the predetermined value and the SUS sphere μ k is less than the predetermined value.

Figure 2017111413
Figure 2017111413

Figure 2017111413
Figure 2017111413

10 光学基材(レンズ本体)
12 プライマーコート
14 ハードコート膜
16 光学無機薄膜(反射防止膜またはミラーコート)
18 撥水防汚膜
10 Optical substrate (lens body)
12 Primer coat 14 Hard coat film 16 Optical inorganic thin film (antireflection film or mirror coat)
18 Water repellent antifouling film

Claims (7)

基材被処理面がシリカ系表面であるとともに、フッ素変性有機基と反応性のシリル基を有するフッ素有機基導入シランで形成され接触角(対純水)100°以上の特性を示す撥水防汚膜を備えた光学要素において、
前記撥水防汚膜の摩擦特性が、対SUS球μ>対SUS球μであって、対SUS球μ≧0.100かつ対SUS球μ<0.095を満たすことを特徴とする光学要素。
The surface to be treated is a silica-based surface and is formed of a fluorine organic group-introduced silane having a fluorine-modified organic group and a reactive silyl group, and has a contact angle (vs pure water) of 100 ° or more. In an optical element with a film,
Friction characteristics of the repellent flood fouling film, a pair SUS ball mu s> vs. SUS ball mu k, and satisfy the pair SUS ball mu s ≧ 0.100 and pair SUS ball mu k <0.095 Optical element to do.
前記摩擦特性が、さらに、対SUS球μ/対SUS球μ<0.95を満たすことを特徴とする請求項1記載の光学要素。2. The optical element according to claim 1, wherein the frictional characteristic further satisfies the ratio SUS sphere μ k / pair SUS sphere μ s <0.95. 前記摩擦特性が、さらに、対アルミナ球μ<0.08であるとともに、対アルミナ球μ/対アルミナ球μ<0.80を満たすことを特徴とする請求項2記載の光学要素。3. The optical element according to claim 2, wherein the friction characteristic further satisfies the relationship with respect to alumina sphere μ k <0.08 and satisfies the relationship with respect to alumina sphere μ k / with respect to alumina sphere μ s <0.80. 前記撥水防汚膜の膜厚が0.005〜0.03μmであることを特徴とする請求項1,2又は3記載の光学要素。  4. The optical element according to claim 1, wherein the water-repellent antifouling film has a thickness of 0.005 to 0.03 [mu] m. 基材被処理面が、最表層SiO層である光学無機薄膜で形成されていることを特徴とする請求項1、2または3記載の光学要素。4. The optical element according to claim 1, wherein the surface to be treated is formed of an optical inorganic thin film that is an outermost layer SiO 2 layer. 眼鏡レンズであることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の光学要素。  The optical element according to claim 1, wherein the optical element is a spectacle lens. 請求項5に記載の光学要素の製造方法であって、撥水防汚剤を繊維状の導電性物質の塊に付着させ、それを1〜0.0001Paの真空下で加熱することにより前記撥水防汚膜を形成することを特徴とする光学要素の製造方法。  6. The method for producing an optical element according to claim 5, wherein the water repellent antifouling agent is attached to a lump of fibrous conductive material and heated under a vacuum of 1 to 0.0001 Pa. A method for producing an optical element, comprising forming a fouling film.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112266571A (en) * 2020-10-26 2021-01-26 东莞市鑫聚光电科技股份有限公司 PDLC light modulation film

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