JP5357880B2 - 防汚皮膜を具えたレンズの面を該レンズのエッジングのために準備する方法 - Google Patents
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Description
この種の表面皮膜が有効に機能した場合、パッドと凸面との界面における付着が損なわれる恐れが有り、そうなると特に、エッジングの際に他の材料と比較して格段に大きい応力が生じるポリカルボナート(PCと表記される、例えばビスフェノールAポリカルボナート)製のレンズに十分なエッジングを施せなくなる。
エッジング時、レンズのオフセットは2°を越えてはならず、好ましくはせいぜい1°までであるべきであり、従ってレンズ面へのパッドの付着は良好なエッジングの達成にとって重要である。エッジングが不良であると、レンズは全く修復不能に損傷され、使用不能となる。
本発明は、上述の問題を、用いられるレンズ基材の種類やレンズの形状寸法即ちパワーに関係なく包括的に解決するために成された。
エッジング後、仮層の除去により、疎水性および/または疎油性外側皮膜は始めに有したのと実質的に同じ特性、特に始めのものと実質的に同様の静的水接触角を有して回復されるべきである。
光学レンズを処理して、特にエッジング可能にする本発明の方法は、
その主要面の少なくとも一つを疎水性および/または疎油性外側皮膜で被覆された光学レンズを用意する工程と、
被覆された主要面の周縁領域の少なくとも一部分に、該周縁領域の少なくとも一部分において前記疎水性および/または疎油性皮膜が除去され、および/またはその疎水性が低下するように改質される処理を施す工程と、
疎水性および/または疎油性皮膜、および前の工程で処理された周縁領域を少なくとも部分的に覆うべく、レンズの前記主要面に高分子仮皮膜をデポジットする工程と、
その主要面の少なくとも一つに疎水性および/または疎油性外側皮膜を具え、被覆されたレンズの面に付着する高分子仮皮膜を前記疎水性および/または疎油性皮膜と直接接触した状態で有する光学レンズを回収する工程と
を含む。
「基材上」の皮膜、または「基材に」デポジットされた皮膜とは、(i)基材の上に配置されており、(ii)必ずしも基材と接触しておらず、即ち基材との間に一つ以上の中間皮膜が存在してもよく、かつ(iii)必ずしも基材全体を覆っていない皮膜のこととする。
本出願において、「ポリマー」にはホモポリマー、コポリマー、およびオリゴマーが包含される。
疎水性および/または疎油性皮膜は、脱イオン水との静的接触角が75°以上、好ましくは90°以上、より好ましくは100°以上の皮膜と定義される。静的接触角は、固体の非吸収性面上に直径2mm未満の液滴を慎重に付着させ、液面と固体表面との界面の角度を測定する液滴法で測定することができる。
このフルオロシランは一般式:
〔式中、RFは1価または2価のポリフルオロポリエーテル基であり、R1は、場合によっては1個以上のヘテロ原子または官能基を有し、かつ場合によってはハロゲン原子で置換された、好ましくは2〜16個の炭素原子を有する2価のアルキレン基もしくはアリーレン基またはこれらの基の組み合わせであり、R2は低級アルキル基(即ちC1〜C4アルキル基)であり、Yはハロゲン原子、低級アルコキシ基(即ちC1〜C4アルコキシ基、好ましくはメトキシまたはエトキシ基)、または低級アシルオキシ基(即ち−OC(O)R3で、R3はC1〜C4アルキル基)であり、xは0または1であり、yは1(RFが1価)または2(RFが2価)である〕を有する。好適化合物は典型的には、少なくとも1000の数平均分子量を有する。好ましくは、Yは低級アルコキシ基であり、RFはペルフルオロポリエーテル基である。
〔式中、nは5、7、9または11であり、Rはアルキル基、好ましくは−CH3、−C2H5および−C3H7などのC1〜C10アルキル基である〕;
CF3(CF2)5CH2CH2Si(OC2H5)3((トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロ)オクチル−トリエトキシシラン);
CF3CH2CH2SiCl3;
および
〔式中、nは7または9であり、Rは先に規定したとおりである〕を有する。
〔式中、RFはペルフルオロアルキル基であり、Zはフルオロメチルまたはトリフルオロメチル基であり、a、b、c、dおよびeは互いに独立に0または1以上の整数であり、ただしa+b+c+d+eの和は1以上であり、またa、b、c、dおよびeを添え字として付した括弧に入れて示した反復単位の順序は表記の順序に限定されず、YはHであるか、または炭素原子1〜4個のアルキル基であり、Xは水素、臭素またはヨウ素原子であり、R1はヒドロキシ基または加水分解基であり、R2は水素原子であるか、または1価の炭化水素基であり、lは0、1または2であり、mは1、2または3であり、n”は少なくとも1に等しく、好ましくは少なくとも2に等しい整数である。〕
〔式中、R’Fは2価の直鎖状ペルフルオロポリエーテル基であり、R’はC1〜C4アルキル基またはフェニル基であり、X’は加水分解基であり、a’は0から2までの整数であり、b’は1から5までの整数であり、m’およびn’は2または3に等しい整数である〕を有する。
この準備工程では、被覆された主要面の周縁領域の少なくとも一部分に、該周縁領域の少なくとも一部分において疎水性および/または疎油性皮膜が除去され、および/またはその疎水性が低下するように改質される処理を施す。
エネルギー種で処理する場合の保護方法として考えられるのは、マスクその他の適当な手段を処理するレンズの面上に配置するか、場合によってはエネルギー種源と処理する面との間に挿入することである。光学分野ではマスクの使用が通例であり、この技術は特に米国特許第5,792,537号に記載されている。
高分子保護膜である本発明の仮皮膜は好ましくは有機質である。この皮膜は単層または多層構造、特に二層構造を有し得る。本発明の仮皮膜を構成する材料は、疎水性および/または疎油性を有するレンズの表面エネルギーを高めることができ、後にエッジング工程が済んだら除去され得る高分子材料であり得る。
本発明による光学レンズ処理方法は、後続工程として、疎水性および/または疎油性皮膜と直接接触した仮皮膜を有するレンズをブロックする工程、即ち保持パッドを具備したエッジング装置に前記レンズを、保持パッドが仮皮膜に付着するように設置する工程、ブロックしたレンズをエッジングする工程、およびレンズをエッジング装置から取り外すことから成るブロック解除工程をさらに含んでもよい。これらの付加的な工程は通常行なわれており、当業者に公知であるので、ここには詳述しない。上記のような工程も含む場合、本発明の処理方法は光学レンズエッジング方法となる。
ただし、ブロッキングに好ましく用いられる保持パッドが両面とも粘着性のステッカー、例えば3Mの接着パッドであることは明記されるべきである。
Essilorから市販されているORMA(R)眼科用レンズ15個を下記のように処理した。
耐摩耗性皮膜をディップコーティングによりデポジットし、交互に位置するZrO2層およびSiO2層を主体とする多層反射防止膜を蒸着によりデポジットした後、Satis 1200 DL真空チャンバ内で疎水性および/または疎油性層を、やはり蒸着によってデポジットした。
プログラムされた厚み: 14nm
圧力: 1×10−3Pa(誘発圧力)
デポジション時間: 1〜2分
ジュール効果量: 13〜15%
プログラムされたデポジション速度: 0.4nm/s
温度: 40℃(制御せず)
デポジットされた層の実際の厚みは2nmから5nmまで変動。
しかし、本発明による表面処理を施した10個のレンズではその全面に膜が形成され、この膜は乾燥すると付着性を示し、オフセットを生じさせずにレンズをエッジングすることを可能にした。
エッジング後、膜を手作業で剥がした。
上記と同じデポジション条件下に、より厚いOptool DSX(R)層(プログラムされた厚み: 20nm)をデポジットすることによって上述の試験を繰り返した。実際に得られたOptool DSX(R)層の厚みは約5〜10nmであった。
製造したレンズは(疎水性および/または疎油性層の厚み以外)上記の例と同じであった。
このように、本発明は、疎水性および/または疎油性層の厚みが比較的大きくても有利な結果をもたらすことが確認される。
ポリカルボナート基材(エッジングが比較的困難)を用いた場合も同様の結果が得られた。
I.試験方法
エッジング試験はEssilor Kappa研削機において行なった。
レンズを所定のフレーム型板(下記参照)の形状に合わせてエッジングした。
試験の実施に必要であった機器類は次のとおりである。
Essilor CLE 60フロントフォコメーター(レンズへの印点および最終検査用)。
Essilor Kappaデジタル装置(トレーサー−ブロッカー−研削機)。
Charmant 8320番、モデル05、サイズ51タイプのフレーム型板。
検査用模擬フレーム。
3M社の接着ピースもしくは接着保持パッドLEAP II、直径24mm、GAM200。
接着ピースを受容するEssilorチャック。
いずれの場合も、取り付けディメンションは次のとおりであった。
高さ: ハーフハイトボクシング、即ち
PD(左右)=32mmおよび軸=90°
トリミングサイクルは材料に適合したものを用いた(低屈折率用のプラスチックサイクル、PC用のポリカルボナートサイクル、および中程度の屈折率を有する基材MHI用のサイクル)。締め付け圧はいずれの場合も、上記研削機において脆性レンズ加工時に採用される圧力とした。
エッジング後、エッジング作業が成功したかどうか判断するべく検査した。検査はフロントフォコメーターCLE 60を用いて、模擬フレームに嵌め込んだレンズに印点することにより行なった。この段階で軸の位置に印を付けた。
エッジングしたレンズを模擬フレームに嵌め込むことができない場合や、模擬フレームに嵌め込むことはできてもオフセットが2°を上回る場合は、そのレンズは不適合で、試験に不合格と判定した。オフセットが2°を下回るレンズは合格とした。
Claims (17)
- 光学レンズを処理する方法であって、
その主要面の少なくとも一つを疎水性および/または疎油性外側皮膜で被覆された光学レンズを用意する工程と、
疎水性および/または疎油性皮膜を少なくとも部分的に覆うべく、レンズの前記主要面に高分子仮皮膜をデポジットする工程と、
その主要面の少なくとも一つに疎水性および/または疎油性外側皮膜を具え、被覆されたレンズの面に付着する高分子仮皮膜を前記疎水性および/または疎油性皮膜と直接接触した状態で含む光学レンズを回収する工程とを含み、
レンズの主要面に仮皮膜をデポジットする工程の前に疎水性および/または疎油性外側皮膜で被覆された主要面の周縁領域の少なくとも一部分に、該周縁領域の少なくとも一部分において前記外側皮膜が除去され、および/またはその疎水性が低下するように改質される処理を施し、前記仮皮膜をレンズの前記主要面に、前の工程で処理された周縁領域が少なくとも部分的にさらに覆われるようにデポジットする方法。 - 前記処理が機械的処理である請求項1に記載の方法。
- 研磨処理が研磨布もしくは研磨シート乃至クロスまたは合成研磨剤パッドを用いて行なわれる請求項2に記載の方法。
- 前記処理が化学的または物理化学的処理である請求項1に記載の方法。
- 前記処理が、イオンビーム処理、電子ビーム処理、コロナ放電処理、イオン破砕処理、紫外線処理、プラズマ処理、レーザービーム処理、酸もしくは塩基表面処理、溶媒処理、またはこれらの処理の組み合わせの中から選択される請求項4に記載の方法。
- レンズの小口が疎水性および/または疎油性皮膜で少なくとも部分的に覆われ、レンズ小口の少なくとも一部分に、該小口の少なくとも一部分において前記疎水性および/または疎油性皮膜が除去され、および/またはその疎水性が低下するように改質される処理が施される請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 前記処理によって処理面の脱イオン水との静的接触角が85°未満に減少する請求項1から6のいずれかに記載の方法。
- 前記処理がレンズの縁からレンズ半径の2%未満の距離のところまでの領域の少なくとも一部分に施される請求項1から7のいずれかに記載の方法。
- レンズ面の、前記処理を施される面積の比率が5%未満である請求項1から8のいずれかに記載の方法。
- 疎水性および/または疎油性皮膜の厚みが10nm以下である請求項1から9のいずれかに記載の方法。
- 仮皮膜がビニルポリマー、ハロゲン化ポリマー、ポリウレタン、ポリウレタン−尿素、ポリエポキシド、ポリエピスルフィド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエステル−エーテル、ポリチオ(メタ)アクリラート、ポリ(メタ)アクリラート、アルキド樹脂、ポリアルキレンテレフタラート、およびセルロースポリマーの中から選択された少なくとも1種のポリマーを主体とする請求項1から10のいずれかに記載の方法。
- 仮皮膜が可剥性皮膜である請求項1から11のいずれかに記載の方法。
- 仮皮膜の厚みが1〜150μmである請求項1から12のいずれかに記載の方法。
- 仮皮膜が、レンズの前記主要面に液状の皮膜組成物をデポジットし、その後液状組成物を硬化させることにより形成される請求項1から13のいずれかに記載の方法。
- 仮皮膜がディップコーティングまたはスピンコーティングによってデポジットされる請求項1から14のいずれかに記載の方法。
- 保持パッドを含むエッジング装置に前記レンズを、保持パッドが仮皮膜に付着するように設置する工程、
前記レンズをエッジングする工程、
レンズをエッジング装置から取り外す工程、および
仮皮膜を除去してエッジング済みの最終的な光学レンズを回収する工程
をさらに含む請求項1から15のいずれかに記載の方法。 - 請求項1から15のいずれかに記載の方法によって得られる、エッジング加工を施すことのできる光学レンズ。
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