JPH11109105A - 防曇反射防止光学物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 防曇性と反射防止性の優れた光学物品を提供
する。 【解決手段】 光学物品の基材上に、吸水性高分子を有
する第１吸水性膜と、その外層に位置する金属アルコキ
シドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率薄膜と、
さらにその外層に位置する吸水性高分子を有する第２吸
水性膜を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、フィルタ
ー、ミラー等の光学物品に関し、特に防曇性および反射
防止性の優れた光学物品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レンズ、フィルター、ミラー等の
くもり防止といえば、表面に界面活性剤を塗布する方法
が一般的である。最近では、界面活性剤に代って、吸水
性の物質をレンズ、フィルター、ミラー等の基材に塗布
成膜することにより、くもり防止を行うことも知られて
いる。

【０００３】くもり防止に使われる吸水性の物質には天
然および合成高分子類がある。天然高分子類としては、
デンプン−アクリロニトリルグラフト重合体加水分解物
のようなデンプン系、セルロース−アクリロニトリルグ
ラフト重合体のようなセルロース系があり、合成高分子
類としてはポリビニルアルコール架橋重合体のようなポ
リビニルアルコール系、ポリアクリル酸ナトリウム架橋
体のようなアクリル系、ポリエチレングリコール・ジア
クリレート架橋重合体のようなポリエーテル系等が知ら
れている。

【０００４】しかしながら、前記従来技術に記載の防曇
性光学物品には、次のような課題がある。１．くもり防
止として界面活性剤を用いた場合、その効果の持続力は
極めて短く、数時間、もしくは数日で、再び界面活性剤
を塗布しなければ、その効果を持続することはできな
い。また水等で光学物品の表面の汚れを拭いた場合、界
面活性剤の膜が剥れ、その効果がなくなってしまう。
２．くもり防止として種々の吸水性物質を塗布成膜して
防曇膜とした場合、その効果の持続性は界面活性剤の場
合と比較して格段に向上する。しかしながら、前記吸水
性の物質を防曇膜として用い、反射防止効果を得るため
にその膜上に低屈折率物質層をコートした場合、そのも
のの防曇性は損なわれる傾向にある。３．前記吸水性層
を薄膜化し、その光学膜厚を反射防止対象波長の１／４
の奇数倍に調整し反射防止膜とした場合、吸水性膜の厚
みが薄すぎ、十分な防曇性を得られなくなる傾向にあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の課題を解決する
ために、発明者等は吸水性膜上に多孔質膜を形成し反射
防止膜を形成すると、上記構成により吸水性膜の防曇効
果を保ちながら、その外層に反射防止膜を形成すること
が可能となるが、多孔質膜の構成成分により防曇性に差
が生じたり、また多孔質膜中、および吸水性高分子と多
孔質膜の界面に、吸収された水分および水分中の物質が
残留する現象が発生したり、さらには吸水時吸水性膜が
膨張し、その膨張に追従できない多孔質膜に亀裂が生ず
る場合がある。

【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決し、防曇
効果と反射防止効果を兼ね備えた光学物品、および上記
光学物品を組み込んだ際結露等の発生のない光学機器を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による防曇反射防
止光学部品は光学物品の基材上に、吸水性高分子を有す
る第１吸水性膜と、その外層に位置する金属アルコキシ
ドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率薄膜と、さ
らにその外層に位置する吸水性高分子を有する第２吸水
性膜とを有することを特徴とするものである。

【０００８】本発明の防曇反射防止光学物品の防曇作用
は次のように説明される。大気中の水分はまず最外層で
ある第２の吸水性膜に吸収される。第２の吸水性膜に吸
収された大気中の水分は、金属アルコキシドの加水分解
物の重縮合体を主成分とする高屈折率薄膜を通過して、
第１の吸水性膜に吸収されていく。これとは逆に第１の
吸水性膜に吸収された水分が膜外部に放出される際に
は、高屈折率薄膜を通過して、一旦第２の吸水膜に吸収
された後、大気に放出される。このようなプロセスによ
り高屈折率薄膜内部、と第１、第２、の吸水性膜との界
面に、水分および水分中の物質が残留するような現象は
発生しなくなる。そのことにより水分の残留に起因する
光学物品の汚れ等の不良はなくなる。

【０００９】高屈折率薄膜は、第１の吸水性膜と、第２
の吸水性膜を接着する役割も同時に果たすことができ
る。また、一般の無機薄膜に比べ柔軟性があるため、吸
水性膜の水分吸収による膨張に追従することが可能で、
吸水性膜の膨張により高屈折率薄膜に亀裂が生ずるよう
なことはない。

【００１０】吸水性膜を構成する吸水性高分子として
は、天然高分子類としてはデンプン−アクリロニトリル
グラフト重合体加水分解物のようなデンプン系、セルロ
ース−アクリロニトリルグラフト重合体のようなセルロ
ース系、また合成高分子類としてはポリビニルアルコー
ル架橋体のようなアクリル系、ポリエチレングリコー
ル、ジアクリレート架橋重合体のようなポリエーテル系
が挙げられる。中でもポリアクリル酸類やポリビニルア
ルコール等の高吸水性物質が好適に用いられる。

【００１１】ポリアクリル酸類としては、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、これらの
塩類（ポリアクリル酸カリウム、ポリポリアクリル酸ナ
トリウムなど）などが挙げられ、好ましくは、ポリアク
リル酸、およびポリメタクリル酸が用いられる。

【００１２】ポリアクリル酸類の平均分子量は数平均分
子量３，０００〜１，５００，０００、特には５０，０
００〜７５０，０００が好ましい。

【００１３】また、吸水性高分子を有する第１吸水性膜
および第２吸水性膜の両方またはいずれか一方は、吸水
性高分子の存在下で金属アルコキシドの加水分解物の重
縮合反応を生じさせて形成されたものとすることを特徴
とすることにより、吸水性能を一層高めることができ
る。このような金属アルコキシドの好適な化合物として
は、次式（Ｉ）および（ＩＩ）で示される化合物が挙げ
られる。 Ｍ（ＯＲ）_a …（Ｉ）およびＭ（ＯＲ）_n （Ｘ）_a-n …（ＩＩ）

【００１４】ここでＭは、Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃ
ａ，Ｆｅ，Ｖ，Ｓｎ，Ｌｉ，Ｂｅ，ＢおよびＰからなる
群から選択される原子であり、Ｒは、アルキル基であ
り、Ｘは、アルキル基、官能基を有するアルキル基、ま
たはハロゲンであり、ａは、Ｍの原子価であり、そして
ｎは、１からａまでの整数である。

【００１５】上記Ｘとしては、カルボニル基、カルボキ
シル基、アミノ基、ビニル基、またはエポキシ基を有す
るアルキル基が好適である。

【００１６】特に好適な金属アルコキシドとしては、Ｓ
ｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₄ 、Ａｌ（Ｏ−ｉｓｏ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）
₃ 、Ｔｉ（Ｏ−ｉｓｏ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）₄ 、Ｚｒ（Ｏ−ｔ−
Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ 、Ｚｒ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ 、Ｃａ（Ｏ
Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂ 、Ｆｅ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ 、Ｖ（Ｏ−ｉｓｏ
−Ｃ₃ Ｈ₇ ）₄ 、Ｓｎ（Ｏ−ｔ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ 、Ｌｉ
（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）、Ｂｅ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ 、Ｂ（ＯＣ₂ Ｈ
₅ ）₃ 、Ｐ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ およびＰ（ＯＣＨ₃ ）₃ な
どが挙げられる。

【００１７】吸水性高分子の存在下で金属アルコキシド
の加水分解物の重縮合反応を生じさせて形成される吸水
性膜は、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分
解物および該加水分解物の低分子量重縮合物から選ばれ
る少なくとも１つ、吸水性高分子、該加水分解物の重縮
合反応を促進させる触媒を含む反応溶液を基材表面に塗
布する工程および塗布膜を熱処理する工程により製造で
きる。金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解
物および該加水分解物の低分子量重縮合物から選ばれる
少なくとも一つを含むとは、次の４つの場合を含む。

【００１８】（１）反応溶液を調合するに用いるのが、
金属アルコキシドで、その加水分解反応は反応溶液の調
合後に生じさせる。

【００１９】（２）反応溶液を調合するに用いるのが、
既に加水分解反応処理が行われた金属アルコキシドの加
水分解物であるもの。

【００２０】（３）反応溶液を調合するに用いるのが、
金属アルコキシドの加水分解物が既に一部重縮合した低
分子量重縮合物であるもの。

【００２１】（４）反応溶液を調合するに用いるのが、
金属アルコキシド、その加水分解物およびその加水分解
物の低分子量重縮合物の２種以上であるもの。

【００２２】反応溶液の調合に用いるものに金属アルキ
シドが含まれる場合には、金属アルコキシドの加水分解
反応およびその加水分解反応物の重縮合反応は、吸水性
高分子の存在下で生ずることになる。反応溶液中での重
縮合反応が進行するに従って溶液粘度が上昇するので、
反応溶液の基材への塗布は、粘度が高くなり過ぎないう
ちに行う。

【００２３】吸水性高分子を含む溶液を塗布し吸水性膜
を形成する場合の塗布方法としては、ディップコート
法、スプレーコート法、スピンコート法等の塗装法を用
いることができる。

【００２４】また、塗布後、加熱または紫外線照射によ
り吸水性高分子と重縮合物との架橋反応を促進させるこ
とも有効である。

【００２５】また第１の吸水性膜の膜厚は１〜２０μｍ
の範囲内にあることが望ましい。吸水性膜の厚みが１μ
ｍより厚いと十分な防曇効果が得られ、また２０μｍ以
下とすることで均一な吸水性膜を容易に得られる。

【００２６】第１吸水性膜の外層として形成される高屈
折率薄膜は、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合物
を有する。この金属アルコキシドの好適な化合物として
は、前述の式（Ｉ）および式（ＩＩ）に示される化合物
が用いられる。

【００２７】特に良好な金属アルコキシドとしては、Ａ
ｌ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ およびＡｌ（ＯＣＨ（ＣＨ₃ ）₂ ）
₃ などのアルミニウムアルコキシド類、Ｔｉ（ＯＣ₂ Ｈ
₅ ）₃ およびＴｉ（ＯＣＨ（ＣＨ₃ ）₂ ）₃ などのチタ
ンアルコキシド類、Ｚｒ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ およびＺｒ
（ＯＣＨ（ＣＨ₃ ）₂ ）₃ などのジルコニウムアルコキ
シド類、Ｃａ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ ，Ｆｅ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）
₃ ，Ｖ（（Ｏ−ｉｓｏ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）₄ ，Ｓｎ（Ｏ−ｔ−
Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ ，Ｌｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ），Ｂｅ（ＯＣ₂Ｈ
₅ ）₂ ，Ｂ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｐ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ ，Ｐ
（ＯＣＨ₃ ）₃ などが用いられる。

【００２８】高屈折率薄膜は、金属アルコキシド、金属
アルコキシドの加水分解物およびその加水分解物の低分
子量縮合物のいずれか１つまたは２つ以上を含有する溶
液を第１吸水膜上に塗布することによって形成できる。

【００２９】また、上記金属アルコキシドまたは金属ア
ルコキシドと無機物との複合体から高屈折率薄膜の屈折
率（ｎ₁ ）は、第１および第２吸水性膜の屈折率により
高いことが好ましく、特に１．７以上であることが望ま
しい。

【００３０】高屈折率薄膜の光学膜厚（ｎ₁ ｄ₁ ）は高
屈折率薄膜を通じて水分の吸水性膜への移動が容易に生
ずる点で３００ｎｍ以下が好適である。

【００３１】また、良好な反射防止作用を生じさせる点
から、高屈折率膜の光学膜厚ｎ₁ ｄ₁ は下記式（３）ま
たは式（４） ０．８×ｋλ₁ ／２≦ｎ₁ ｄ₁ ≦１．２×ｋλ₁ ／２ （３） ０．８×ｋλ₁ ／４≦ｎ₁ ｄ₁ ≦１．２×ｋλ₁ ／４ （４） （ｋは正の奇数、ｎ₁ は高屈折率層の屈折率、ｄ₁ は高
屈折率層の膜厚、λ₁ は４００〜９００ｎｍの範囲で選
ばれる設計波長）を満たすように設定するのが好適であ
る。

【００３２】また、第２吸水性膜の厚さ光学膜厚（ｎ₂
ｄ₂ ）は、良好な反射防止作用を生じさせる点から、下
記式 ０．８×ｋλ₂ ／４≦ｎ₂ ｄ₂ ≦１．２×ｋλ₂ ／４ （５） （ｋは正の奇数、ｎ₂ は第２の吸水性膜の屈折率、ｄ₂
は第２の吸水性膜の膜厚、λ₂ は４００〜９００ｎｍの
範囲で選ばれる設計波長）を満たすように設定するのが
好適である。

【００３３】また、第１および第２吸水性膜および高屈
折率薄膜には、各々、必要に応じて、屈折率（ｎ）の制
御のために、Ｔｉ，Ｃｅ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａおよ
びＳｉから選ばれる金属酸化物およびＭｇＦ₂ 等の金属
フッ化物の無機微粒子を添加してもよい。

【００３４】

【発明の実施の形態】

実施例１ Ａ液（数平均分子量３０万のポリアクリル酸の２５％水
溶液２重量部に、メタノール８０重量部を加えた液）９
８６．４ｇに、Ｂ液｛アルミニウムイソプロポキシド
０．５ｇ、３５％塩酸０．４ｇおよび水０．９ｇをエタ
ノール４ｇに溶かした液に、さらにテトラエトキシシラ
ン（商品名：エチルシリケート４０、コルコート社製）
３ｇ、シランカップリング剤（商品名：ＳＨ６０４０、
東レダウコーニングシリコーン社製）４．６ｇ、２規定
塩酸０．１ｇおよびＮ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン
０．１ｇを加えた液｝１３．６ｇを加え、常温で２分間
攪拌し調合した塗工液Ｃを作成した。

【００３５】この塗工液Ｃに、厚さ１．２ｍｍのガラス
（ＢＫ７）基板を浸漬し、毎分８０ｍｍの速度で引き上
げ、塗工した後、１５０℃で１０分間加熱乾燥し、第１
の吸水性膜を成膜した。得られた吸水性膜は透明で、膜
厚は約７μｍであった。また、上記吸水性膜の屈折率
は、１．４８であった。

【００３６】チタンテトライソプロポキシド２０ｇを、
酢酸イソブチル８０ｇに溶かし、高屈折率塗工液Ｄを作
成した。

【００３７】吸水性膜を成膜したガラス基板を、塗工液
Ｄに浸漬し、毎分８０ｍｍの速度で引き上げ、塗工した
後、１５０℃で１５分間加熱乾燥した。

【００３８】得られた高屈折率膜の光学膜厚は３０ｎｍ
であった。

【００３９】また、上記高屈折率膜の屈折率は、１．７
５であった。

【００４０】上記塗工液Ｃ２０ｇを、水−メタノール混
合液（混合比、水／メタノール＝１／１）８０ｇに溶か
し、塗工液Ｅを作成した。

【００４１】吸水性膜上に高屈折率膜を成膜した。

【００４２】ガラス基板を、塗工液Ｅに浸漬し、毎分８
０ｍｍの速度で塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾
燥し、第２の吸水性膜を成膜した。

【００４３】その際の吸水性膜の、光学膜厚（吸水性膜
の屈折率ｎと膜厚ｄとの積）は１３５ｎｍに調整した。
また上記、第２の吸水性膜の屈折率は、１．４８であっ
た。

【００４４】上記のように作成した膜に対し、以下の４
種の性能試験を行った。 １．反射防止性：５５０ｎｍの光の透過率測定（透過率
９６％以上で○、９６％未満で×） ２．防曇性：５℃環境下により３０℃、８０％環境に移
したときのくもり発生の有無（くもり発生なしで○、発
生ありで×） ３．膜汚れ：水中に１分間放置後の膜汚れ発生の有無
（膜汚れ発生なしで○、発生ありで×） ４．吸水時膜破壊：６０℃、９０％環境下に２００時間
放置後の膜破壊の有無（膜破壊なしで○、破壊ありで
×）

【００４５】試験結果を表１に示す。表１に示すよう
に、全ての試験において性能を満足する防曇反射防止物
品を得ることができた。

【００４６】

【表１】

【００４７】比較例１ 実施例１で用いた塗工液Ｃに、厚さ１．２、ｍｍのガラ
ス（商品名：Ｓ−ＬＡＬ１２：オハラ社製）を浸漬し、
毎分５ｍｍの速度で引き上げ塗工した後、１５０℃で１
０分間加熱乾燥、硬化させて、第１吸水性膜を形成し
た。

【００４８】その際の吸水性膜の、光学膜厚（吸水性膜
の屈折率ｎと膜厚ｄとの積）は１３５ｎｍに調整した。

【００４９】その際、基材（Ｓ−ＬＡＬ１２）の屈折率
は１．６８、上記吸水性膜の屈折率は、１．４８であっ
た。

【００５０】実施例１と対比すると、基材上には第２の
吸水性膜に相当するもののみが形成されているものであ
る。これについて実施例１と同様の試験を行った。

【００５１】表１に示すように反射防止性と膜汚れおよ
び吸水時の膜破壊については、所定の性能を満足した
が、防曇性試験の際にくもりが発生した。

【００５２】比較例２ 実施例１の塗工液Ｃに、厚さ１．２ｍｍのガラス（ＢＫ
７）基板を浸漬し、毎分８０ｍｍの速度で引き上げ、塗
工した後、１５０℃で１０分間加熱乾燥し、第１の吸水
性膜を成膜した。得られた吸水性膜は透明で、膜厚は約
７μｍであった。また、上記吸水性膜の屈折率は、１．
４８であった。

【００５３】上記、第１の吸水性膜上に、真空蒸着法に
より、ＺｒＯ₂ の膜を、光学膜厚３０ｎｍに成膜した。

【００５４】その際、真空蒸着はアルゴン雰囲気中で、
真空度４×１０^-4Ｔｏｒｒの条件下で行った。

【００５５】その際のＺｒＯ₂ 膜の屈折率は、１．７
４、膜質充填率７０％の多孔質膜であった。

【００５６】上記塗工液Ｃ２０ｇを、水−メタノール混
合液（混合比、水／メタノール＝１／１）８０ｇに溶か
し、塗工液Ｅを作成した。

【００５７】吸水性膜上に、ＺｒＯ₂ 膜を成膜した。

【００５８】ガラス基板を塗工液Ｅに浸漬し、毎分８０
ｍｍの速度で塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾燥
し、第２の吸水性膜を成膜した。

【００５９】その際の吸水性膜の光学膜厚（吸水性膜の
屈折率ｎと膜厚ｄとの積）は、１３５ｎｍに調整した。

【００６０】また、上記吸水性膜の屈折率は１．４８で
あった。

【００６１】上記のように作成した光学物品に、実施例
１と同様の試験を行った（表１）。その結果、反射防止
性、防曇性、膜汚れについて、所定の性能を満足した
が、吸水性膜の水分吸収時の膜膨張にＺｒＯ₂ からなる
多孔質高屈折率膜が追従できず、その結果ＺｒＯ₂ の膜
に亀裂が生じ、光学物品として不適となった。

【００６２】実施例２ 実施例１において、第１の吸水性膜の厚さを変えた実験
例を説明する。

【００６３】実施例１の塗工液Ｃに、厚さ１．２ｍｍの
ガラス（ＢＫ７）基板を浸漬し、第１の吸水性膜の膜厚
が、実験例２では０．５μｍ、実験例３では１μｍ、実
験例４では７μｍ、実験例５では２０μｍ、実験例６で
は２５μｍになるように引き上げ速度を調整し、引き上
げ塗工した後、１５０℃を１０分間加熱乾燥、硬化し、
第１の吸水性膜を成膜した。

【００６４】チタンテトライソプロポキシド２０ｇを、
酢酸イソブチル８０ｇに溶かし、高屈折率塗工液Ｄを作
成した。

【００６５】上記のように、吸水性膜を成膜したガラス
基板を、塗工液Ｄに浸漬し、毎分２００ｍｍの速度で引
き上げ、塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾燥し
た。

【００６６】得られた高屈折率膜の光学膜厚（高屈折率
膜の屈折率ｎと高屈折率膜の膜厚のｄの積）は１３５ｎ
ｍであった。

【００６７】また上記高屈折率膜の屈折率は１．７５で
あった。

【００６８】上記塗工液Ｃ２０ｇを、水−メタノール混
合液（混合比、水／メタノール＝１／１）８０ｇに溶か
し、塗工液Ｅを作成した。

【００６９】上記のように、吸水性膜上に高屈折率膜を
成膜した。

【００７０】ガラス基板を、塗工液Ｅに浸漬し、毎分８
０ｍｍの速度で塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾
燥し、第２の吸水性膜を成膜した。

【００７１】その際の吸水性膜の光学膜厚（吸水性膜の
屈折率ｎと膜厚ｄとの積）は、１３５ｎｍに調整した。

【００７２】また上記、第２の吸水性膜の屈折率は１．
４８であった。

【００７３】上記のように作成した。実験例２、実験例
３、実験例４、実験例５、実験例６のサンプルそれぞれ
に対し、 １．防曇性試験：５℃環境下より３０℃、８０％環境に
移したときのくもり発生の有無（くもり発生なしで○） △：移した直後くもり発生するが、２秒以内に消失。 ２．吸水時の膜変形：水分中に１分間放置後、膜変形の
有無（水分放置前後の透過率の変化が２％以下で○） △：透過率の変化が４％以下。 の２つの試験を行った。その結果は表２に示される。

【００７４】

【表２】

【００７５】実施例３ 実施例１において第２の吸水性膜の厚さを変えた実験例
を説明する。

【００７６】実施例１で用いた塗工液Ｃに、厚さ１．２
ｍｍのガラス（ＢＫ７）基板を浸漬し、毎分８０ｍｍの
速度で引き上げ、塗工した後、１５０℃で１０分間加熱
乾燥し、第１の吸水性膜を成膜した。得られた吸水性膜
は透明で、膜厚は約７μｍであった。また、上記吸水性
膜の屈折率は、１．４８であった。

【００７７】チタンテトライソプロポキシド２０ｇを、
酢酸イソブチル８０ｇに溶かし、高屈折率塗工液Ｄを作
成した。

【００７８】上記のように、吸水性膜を成膜したガラス
基板を、塗工液Ｄに浸漬し、毎分２００ｍｍの速度で引
き上げ、塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾燥し
た。

【００７９】得られた高屈折率膜の光学膜厚（高屈折率
膜の屈折率ｎと高屈折率膜の膜厚ｄの積）は１３５ｎｍ
であった。

【００８０】また上記高屈折率膜の屈折率は１．７５で
あった。

【００８１】上記塗工液Ｃ２０ｇを、水−メタノール混
合液（混合比、水／メタノール＝１／１）８０ｇに溶か
し、塗工液Ｅを作成した。

【００８２】上記のように、吸水性膜上に高屈折率膜を
成膜した。

【００８３】ガラス基板を、塗工液Ｅに浸漬し、それぞ
れの実験例において、第２の吸水性膜の光学膜厚（吸水
性膜の屈折率ｎと膜厚ｄとの積）が、１００ｎｍ（実験
例７）、１１０ｎｍ（実験例８）、１３５ｎｍ（実験例
９）、１６０ｎｍ（実験例１０）、１８０ｎｍ（実験例
１１）に調整し、引き上げ塗工した後、１５０℃で１５
分間、加熱乾燥、硬化を行い、第２の吸水性膜を成膜し
た。

【００８４】その際の第２の吸水性膜の屈折率は１．４
８であった。

【００８５】上記のように作成した、実験例６，７，
８，９，１０のサンプルについて透過率を測定し、その
最大値を示す波長を観察した。またその際の設計波長は
５５０ｎｍとした。

【００８６】その結果、透過率の最大値を示す波長は、
それぞれ４００ｎｍ（実験例７）、４４０ｍ（実験例
８）、５４０ｎｍ（実験例９）、６４０ｎｍ（実験例１
０）、７２０ｎｍ（実験例１１）となり、実験例７およ
び実験例１１において、設計波長とのずれが１００ｎｍ
を超えた（表３）。

【００８７】

【表３】 設計波長への適合性：透過率の最大値を示す波長が設計
波長から１００ｎｍの範囲内であること ○：性能上十分である △：使用レベルである ○△：
○と△の中間レベル

【００８８】実施例４ 実施例１において、高屈折率膜の光学膜厚を変えた実験
例を説明する。

【００８９】実施例１の塗工液Ｃに、厚さ１．２ｍｍの
ガラス（ＢＫ７）基板を浸漬し、毎分８０ｍｍの速度で
引き上げ、塗工した後、１５０℃で１０分間加熱乾燥
し、第１の吸水性膜を成膜した。得られた吸水性膜は透
明で、膜厚は約７μｍであった。また、上記吸水性膜の
屈折率は、１．４８であった。

【００９０】チタンテトライソプロポキシド２０ｇを、
酢酸イソブチル８０ｇに溶かし、高屈折率塗工液Ｄを作
成した。

【００９１】上記のように、吸水性膜を成膜したガラス
基板を、塗工液Ｄに浸漬し、乾燥後の高屈折率膜の光学
膜厚（高屈折率膜の屈折率ｎと膜厚ｄの積）がそれぞ
れ、２７０ｎｍ（実験例１２）、５４０ｎｍ（実験例１
３）になるように引き上げ速度を調整し、引き上げ塗工
した後、１５０℃で１０分間、加熱乾燥を行った。

【００９２】その際の高屈折率膜の屈折率は１．７５で
あった。

【００９３】上記塗工液Ｃ２０ｇを、水−メタノール混
合液（混合比、水／メタノール＝１／１）８０ｇに溶か
し、塗工液Ｅを作成した。

【００９４】上記のように、吸水性膜上に高屈折率膜を
成膜した。

【００９５】ガラス基材を、塗工液に浸漬し、毎分８０
ｍｍの速度で塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾燥
し、第２の吸水性膜を成膜した。

【００９６】上記のように作成した、実験例１２、１３
のサンプルの反射防止特性、および防曇性は表４に示さ
れる。

【００９７】

【表４】

【００９８】実施例５ 実施例１においてチタンテトライソプロポキシドのかわ
りに、ジルコニウムテトライソプロポキシド（実験例１
２）、アルミニウムイソプロポキシド（実験例１３）、
およびテトラターシャルブトキシスズ（実験例１４）を
用いサンプルを作成した。この際、実験例１２はジルコ
ニウムテトライソプロポキシド２０ｇを酢酸イソブチル
８０ｇに溶かした、高屈折率塗工液Ｆを用いた。その際
成膜後の高屈折率膜の光学膜厚は、約５０ｎｍで、屈折
率は１．９５であった。

【００９９】また、実験例１３はアルミニウムイソプロ
ポキシド２０ｇを酢酸イソブチル８０ｇに溶かした、高
屈折率塗工液Ｇを用いた。その際、成膜後の高屈折率膜
の膜厚は、約４０ｎｍで、屈折率は１．６５であった。

【０１００】また、実験例１４は、テトラターシャルブ
トキシスズ２０ｇを酢酸イソブチル８０ｇに溶かした、
高屈折率塗工液Ｈを用いた。その際、成膜後の高屈折率
膜の膜厚は、約３０ｎｍで、屈折率は１．６２であっ
た。

【０１０１】これらについて実施例１に記した全ての試
験を行い、同様な性能であることが確認された。

【０１０２】実施例６ 上記実施例１に示した防曇反射防止光学物品を、双眼鏡
の接眼レンズとして組み込み、−５℃から３０℃、８０
％の部屋に移動させ、その際の双眼鏡の性能をチェック
した。その結果、通常の双眼鏡で観察される、接眼レン
ズのくもりによる観察の際の不具合は発生しなかった。

【０１０３】実施例７ 数平均分子量３０万のポリアクリル酸の２５％水溶液２
重量部にメタノール８０重量部を加えた液９００ｇに、
鹸化度８２モル％のポリビニルアルコールの１０％水溶
液２重量部にメタノール８０重量部を加えた液７００ｇ
を加え、常温で３０分間撹拌調合した塗工液を作成し
た。

【０１０４】この塗工液Ｉに、厚さ１．２ｍｍのガラス
（ＢＫ７）基板を浸漬し、毎分８０ｍｍの速度で引き上
げ、塗工した後、１５０℃で３０分間加熱乾燥し、第１
の吸水性膜を成膜した。得られた吸水性膜は透明で、膜
厚は約５μｍであった。また、上記吸水性膜の屈折率
は、１．４７であった。

【０１０５】チタンテトライソプロポキシド２０ｇを、
酢酸イソブチル８０ｇに溶かし、高屈折率塗工液Ｄを作
成した。

【０１０６】上記のように、吸水性膜を成膜したガラス
基板を、塗工液Ｄに浸漬し、毎分８０ｍｍの速度で引き
上げ、塗工した後、１５０℃で１５分間加熱乾燥した。

【０１０７】得られた高屈折率膜の膜厚は３０ｎｍであ
った。

【０１０８】また、上記高屈折率膜の屈折率は１．７５
であった。

【０１０９】上記塗工液Ｉ２０ｇに、水−メタノール混
合液（混合比、水／メタノール＝１／１）８０ｇに溶か
し、塗工液Ｊを作成した。

【０１１０】上記のように吸水性膜上に高屈折率膜を成
膜した。

【０１１１】ガラス基板を、塗工液Ｊに浸漬し、毎分１
２０ｍｍの速度で塗工した後、１５０℃で、３０分加熱
乾燥し、第２の吸水性膜を成膜した。

【０１１２】第２の吸水性膜の光学膜厚は１３５ｎｍで
あり、屈折率は１．４７であった。

【０１１３】このようにして製造した防曇性反射防止膜
について、実施例１と同様の評価をした所、同様な結果
を得たが、機械的強度についてはやや劣っていた。

【０１１４】

【発明の効果】上記のように光学物品の基材上に、吸収
性高分子を有する第１の吸水性膜、その外層に位置する
金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を有する高屈
折率薄膜、さらにその外層に位置する吸水性高分子を有
する第２の吸水性膜の順に、膜を構成することにより、
防曇性と反射防止性を両立し、かつ吸水性膜の吸水時の
膨張による膜破壊のない、防曇反射防止光学物品を提供
することができる。

【０１１５】また、撮影レンズ、投影レンズ、電子写真
機器等の光学機器に、上記防曇反射防止光学物品を用い
ることにより、湿度、温度の変化に対して、くもり発生
による不具合がなく反射防止性の優れた光学機器を提供
することができる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学物品の基材上に、吸水性高分子を有
   する第１吸水性膜と、その外層に位置する金属アルコキ
   シドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率薄膜と、
   さらにその外層に位置する吸水性高分子を有する第２吸
   水性膜とを有することを特徴とする、防曇反射防止光学
   物品。
2. 【請求項２】 第１吸水性膜と第２吸水性膜の少なくと
   も一方は、吸水性高分子の存在下で金属アルコキシドの
   加水分解物の重縮合反応を生じさせて形成されたもので
   あることを特徴とする請求項１記載の防曇反射防止光学
   部品。
3. 【請求項３】 第１吸水性膜と第２吸水性膜の少なくと
   も一方の吸水性高分子がポリアクリル酸であることを特
   徴とする請求項１記載の防曇反射防止光学部品。
4. 【請求項４】 第１の吸水性膜の膜厚が１〜２０μｍの
   範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の防曇反
   射防止光学物品。
5. 【請求項５】 高屈折率薄膜の屈折率が第１吸水性膜お
   よび第２吸水性膜の屈折率よりも大きいことを特徴とす
   る、請求項１に記載の防曇反射防止光学物品。
6. 【請求項６】 金属アルコキシドが式（Ｉ）および（Ｉ
   Ｉ）で表わされる化合物であることを特徴とする請求項
   １記載の防曇反射防止光学部品。 Ｍ（ＯＲ）_a …（Ｉ）およびＭ（ＯＲ）_n （Ｘ）_a-n …（ＩＩ） ここでＭは、Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃａ，Ｆｅ，
   Ｖ，Ｓｎ，Ｌｉ，Ｂｅ，ＢおよびＰからなる群から選択
   される原子であり、Ｒは、アルキル基であり、Ｘは、ア
   ルキル基、官能基を有するアルキル基、またはハロゲン
   であり、ａは、Ｍの原子価であり、そしてｎは、Ｉから
   ａまでの整数である。
7. 【請求項７】 金属アルコキシドが、Ｓｉ（ＯＣ₂ Ｈ
   ₅ ）₄ 、Ａｌ（Ｏ−ｉｓｏ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）₃ 、Ｔｉ（Ｏ−
   ｉｓｏ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）₄ 、Ｚｒ（Ｏ−ｔ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ 、
   Ｚｒ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ 、Ｃａ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ 、
   Ｆｅ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ 、Ｖ（Ｏ−ｉｓｏ−Ｃ₃ Ｈ₇ ）
   ₄ 、Ｓｎ（Ｏ−ｔ−Ｃ₄ Ｈ₉ ）₄ 、Ｌｉ（ＯＣ₂ Ｈ
   ₅ ）、Ｂｅ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ 、Ｂ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₃ 、Ｐ
   （ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ およびＰ（ＯＣＨ₃ ）₃ からなる群か
   ら選ばれた化合物であることを特徴とする請求項１記載
   の防曇反射防止光学部品。
8. 【請求項８】 高屈折率膜の光学膜厚ｎ₁ ｄ₁ が３００
   ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の防
   曇反射防止光学物品。
9. 【請求項９】 第１吸水性膜、高屈折率薄膜および第２
   吸水性膜が、レンズ、フィルターおよびミラーからなる
   群から選ばれた基材上に形成されてなることを特徴とす
   る請求項１〜６記載の防曇反射防止光学部品。