JP2017532588A - 除去可能な保護フィルムを含む光学レンズ - Google Patents
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Abstract
Description
(i)レンズの表面を少なくとも部分的に覆う一時コーティングであって、摩擦及び/又は接触により機械的に劣化しうる最外層を含む一時コーティングと、
(ii)対向する第1の面と第2の面とを有し且つその第1の面を介して前記最外層に接着する除去可能なフィルムであって、
・ フィルムの第1の面が750nm未満の粗さRqを有し、且つ
・ フィルムの第1の面が38mJ/m2未満の表面エネルギーを有する、除去可能なフィルムと、
を含む光学レンズに関する。
1・ 材料及び方法
・ レンズ:L1
ハードコートと反射防止コーティングとを前記順序で基材上に被覆して有する有機レンズを作製した。本出願人名義の欧州特許第614957号明細書の実施例3に対応するポリシロキサン型の耐摩耗性コーティングを両面上に含むポリカーボネート眼用レンズである基材上に堆積を行った。処理レンズは丸形の直径65mmのレンズであった。
使用した真空処理機は、電子銃と、Mark2 Commonwealth型のイオン銃と、ジュール効果型の蒸発源と、を備えたBalzer製のBAK760機である。
次いで、一時コーティングを蒸発堆積させる。堆積材料は、Merck Corporationにより販売されている1〜2.5nmの粒子サイズを有する式MgF2の化合物である。電子銃を用いて蒸発を行う。プログラムされた堆積厚さは70nmであり、堆積速度は0.52nm/sに等しい。石英スケールにより堆積厚さの設定を行う。
ハードコートと反射防止コーティングとを前記順序で基材上に被覆して有する有機レンズを作製した。本出願人名義の欧州特許第614957号明細書の実施例3に対応するポリシロキサン型の耐摩耗性コーティングを両面上に含むCR39(登録商標)(ORMA)眼用レンズである基材上に堆積を行った。処理レンズは丸形の直径65mmのレンズであった。
使用した真空処理機は、電子銃と、Mark2 Commonwealth型のイオン銃と、ジュール効果型の蒸発源と、を備えたBalzer製のBAK760機である。処理されるレンズを収容することが意図された円形開口を備えたカルーセル上に凹面を蒸発源及びイオン銃に向けてレンズを配置する。二次真空に達するまで真空引きを行う。次いで、以下に詳述される条件で電子銃を用いて又はジュール効果により材料の逐次的蒸発を行う。
次いで、保護層を蒸発堆積させる。堆積材料は、Merck Corporationにより販売されている1〜2.5nmの粒子サイズを有する式MgF2の化合物である。電子銃を用いて蒸発を行う。プログラムされた堆積厚さは160nmであり、堆積速度は0.52nm/sに等しい。石英スケールにより堆積厚さの設定を行う。
接着試験
軽く圧力を加えてレンズの上にフィルムを手で配置した。レンズを反転させた場合、その状態を維持したフィルムは、良好な接着を有するとみなした。フィルムが落下した場合、不十分な接着を有するとみなした。
−:フィルムは自然に除去されるか、又はフィルムは保存終了時までレンズ上に接着しているかは疑問である。
+:フィルムはレンズ上に接着する。
++:フィルムはレンズ上に接着し、且つ強い接着が存在する。
軽く圧力を加えてレンズの上に除去可能な保護フィルムを手で配置した。熱帯条件下(40℃、湿度85%)で29日間後、すべてのレンズをエンベロープから取り出して、除去可能なフィルムを手で剥離除去した。Waldmannランプ下でレンズを検査する。反射により一時層の健全性を目視検査する。一時層が無傷である場合、その反射は紫青色であり、且つ表面全体に一様である。一時層が改変されている場合、その反射は均一ではなく、且つ緑色になる。
プロファイルメーターTencor P−16+を用いてフィルムの粗さRq(根平均二乗)を測定した。プロファイルメーターのダイヤモンドスタイラスの半径は5μmであり、スタイラスは常にサンプルに接触した状態であった。スタイラストラッキング力は5ミリグラムであり、スキャンは0.4mmの長さ全体にわたり20μm/sで行った。結果は5回の測定の平均である。
3つの液体:脱イオン水、エチレングリコール、及びジヨードメタンを用いてKruess製のDSA100 Digidropゴニオメーターにより接触角を測定した。次の参照文献:“Estimation of the surface force energy of polymers”,Owens D.K.,Wendt R.G.(1969)J.Appl.Polym.Sci.,13,1741−1474、“Dispersion−Polar Surface Tension Properties of Organic Solids”,Kaelble,D.H.(1970)J.Adhesion 2,66−81、“Einige Aspekte der Benetzungstheorie und ihre Anwendung auf die Untersuchung und Veraenderung der Oberflaecheneigenschaften von Polymeren”,Rabel,W.(1971)Farbe und Lack 77,10,997−1005に開示される二成分オーエンス・ウェント・ラベル・ケルブルモデルに従って表面エネルギーを計算する。
実施例1
以上に記載したように作製されたレンズL1上にMc Master Carr製のA86915K12フィルム(シリコーンフィルム)を堆積させる。フィルムは、0.5mmの厚さ、48.8nmの粗さ、及び15.4mJ/m2の表面エネルギーを有する。一時コーティング上への除去可能なフィルムの接着を試験する。フィルムはレンズ上に留まるので、接着は良好である。次いで、フィルムを手で剥離除去し、一時コーティングを検査する。一時コーティングの最外層はフィルムの剥離除去後に除去されないことが分かった。
以上に記載したように作製されたレンズL2上にRogers Corporation製のBISCO HT−6240フィルム(シリコーンフィルム)を堆積させる。フィルムは、0.5mmの厚さ、43.8nmの粗さ、及び20mJ/m2の表面エネルギーを有する。接着を試験する。フィルムはレンズ上に留まるので、接着は良好である。次いで、フィルムを手で剥離除去し、一時コーティングを検査する。一時コーティングの最外層はフィルムの剥離除去後に除去されないことが分かった。
激しい撹拌下でSylgard(商標)184(Dow Corning)ベースと硬化剤とを10:1の重量比でビーカー内で完全に混合した。混合後、脱気のために真空オーブン内に配置した。混合物を矩形ガラス成形型(150mm×100mm×1mm)内に注加し、そしてオーブン内に配置して65℃で4時間硬化させた。硬化時に気泡を生じた場合、真空を再度適用した。硬化後、フィルムを取り出してデイジー形状にダイカットした。
Avery Dennison製のFT9205(ポリビニルクロリドフィルム)を以上に記載したように作製されたレンズL1上に堆積させる。フィルムは、0.15mmの厚さ、129.8nmの粗さ、及び39.7mJ/m2の表面エネルギーを有する。接着を試験する。フィルムはレンズ上に留まるので、接着は良好である。次いで、フィルムを手で剥離除去し、一時コーティングを検査する。一時コーティングの最外層はフィルムの剥離除去後に除去されることが分かった。
Avery Dennison製のFT9205(ポリビニルクロリドフィルム)を以上に記載したように作製されたレンズL2上に堆積させる。フィルムは、0.15mmの厚さ、129.8nmの粗さ、及び39.7mJ/m2の表面エネルギーを有する。接着を試験する。フィルムはレンズ上に留まるので、接着は良好である。次いで、フィルムを手で剥離除去し、一時コーティングを検査する。一時コーティングの最外層はフィルムの剥離除去後に除去されることが分かった。
MSC製のMSC White84278670フィルム(シリコーンフィルム)を以上に記載したように作製されたレンズL2上に堆積させる。フィルムは、0.8mmの厚さ、797.3nmの粗さ、及び9.3mJ/m2の表面エネルギーを有する。接着を試験する。接着は弱く、フィルムはレンズから離層する傾向を有する。次いで、フィルムを手で剥離除去し、一時コーティングを検査する。一時コーティングの最外層はフィルムの剥離除去後に除去されないことが分かった。
MSC製のMSC Translucent31939168フィルム(シリコーンフィルム)を以上に記載したように作製された他のレンズL2上に堆積させる。フィルムは、0.8mmの厚さ、816.1nmの粗さ、及び9.3mJ/m2の表面エネルギーを有する。接着を試験する。接着は弱く、フィルムはレンズから離層する傾向を有する。次いで、フィルムを手で剥離除去し、一時コーティングを検査する。一時コーティングの最外層はフィルムの剥離除去後に除去されないことが分かった。
ポリエステルフィルム(Eastman製のFN005)を試験した。フィルムは平滑表面を有するが、PDMSフィルムよりも高いヤング率(170MPa)を有する。かかるフィルムは、手で強く圧縮した後、レンズ表面との密な接触を形成ことが可能である。しかしながら、より高いベース値を有するレンズでは、レンズの曲率に一致するようにフィルムを変形させることが困難になる。接着は弱く、フィルムはレンズから離層する傾向を有する。この結果は、好ましくはフィルムのヤング率を少なくとも170MPa未満にすべきことを示している。
Claims (16)
- (i)レンズの表面を少なくとも部分的に覆う一時コーティングであって、摩擦及び/又は接触により機械的に劣化しうる最外層を含む一時コーティングと、
(ii)対向する第1の面と第2の面とを有し且つその第1の面を介して前記最外層に接着する除去可能なフィルムであって、
・ 前記フィルムの第1の面が750nm未満の粗さRqを有し、且つ
・ 前記フィルムの第1の面が38mJ/m2未満の表面エネルギーを有する、除去可能なフィルムと、
を含む光学レンズ。 - 前記除去可能なフィルムが170MPa未満のヤング率を有する、請求項1に記載の光学レンズ。
- 前記除去可能なフィルムが、100MPa以下、好ましくは50Mpa以下、より好ましくは20MPa以下、より良好には10MPa以下、さらにより良好には5MPa以下のヤング率を有する、請求項1又は2に記載の光学レンズ。
- 前記フィルムの第1の面の表面エネルギーが35mJ/m2以下、好ましくは25mJ/m2以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記除去可能なフィルムが、ポリオレフィン、フッ素化ポリマー、シリコーン系ポリマー、好ましくはポリシロキサン単位−Si−O−Si−を含むシリコーン系ポリマーから選択されるポリマーで作製される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記除去可能なフィルムがポリジメチルシロキサン(PDMS)ポリマーを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記除去可能なフィルムの表面粗さRqが150nm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは60nm以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記フィルムの厚さが0.5ミクロン〜1mmの範囲内である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記一時コーティングの最外層が、金属フッ化物、金属酸化物、金属水酸化物、及びそれらの混合物から選択される少なくとも1種の材料で作製される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記金属フッ化物がMgF2、LaF3、AlF3、及びCeF3、好ましくはMgF2から選択され、前記金属酸化物がMgO、CaO、TiO2、Al2O3、ZrO2、及びPr2O3、好ましくはMgOから選択され、且つ前記金属水酸化物がMg(OH)2、Ca(OH)2、及びAl(OH)3、好ましくはMg(OH)2から選択される、請求項9に記載の光学レンズ。
- 前記一時コーティングが、金属フッ化物を含む層と、金属フッ化物の前記層の上に堆積された、金属酸化物、金属水酸化物、又はそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む層と、を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記一時コーティングが疎水性及び/又は疎油性コーティング上に形成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記疎水性及び/又は疎油性コーティングが14mJ/m2以下、好ましくは12mJ/m2以下の表面エネルギーを有する、請求項12に記載の光学レンズ。
- 前記疎水性及び/又は疎油性コーティングが、第1の表面エネルギーを有する第1の疎水性材料と第2表面エネルギーを有する第2の疎水性材料とを逐次的に適用することにより得られ、前記第2表面エネルギーが前記第1の表面エネルギーよりも高い、請求項12又は13に記載の光学レンズ。
- 前記除去可能なフィルムが、前記フィルムの全重量に基づいて20wt%未満、好ましくは10wt%未満の可塑剤を含有し、より好ましくは可塑剤フリーである、請求項1〜14のいずれか一項に記載の光学レンズ。
- 前記最外層の表面の少なくとも5%が前記除去可能なフィルムにより覆われる、請求項1〜15のいずれか一項に記載の光学レンズ。
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