KR100543222B1 - 광학부재 및 그의 제조방법 - Google Patents

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호야 가부시키가이샤
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Abstract

천 등으로 발수막 상의 오물을 제거할 때, 스무스하게 발수막 위를 닦을 수 있어, 렌즈에 상처가 생기기 어려운 광학부재를 제공한다. 광학기판과, 해당 광학기판 상에 형성된 다층 반사방지막과, 해당 다층 반사방지막의 최외층에 형성된 발수층을 갖는 광학부재에 있어서, 상기 다층 반사방지막의 최외층이 이산화규소를 주성분으로 하는 층이고, 상기 발수층은, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 원료로 구성되는 제 1 층과, 해당 제 1 층 상에 접하여 형성되고, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 제 2 층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
광학부재, 발수층, 반사방지막, 유기규소 화합물, 퍼플루오로폴리에테르

Description

광학부재 및 그의 제조방법{OPTICAL MEMBER AND PROCESS OF PRODUCING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따라 얻어진 플라스틱 렌즈의 내구성 특성을 측정하는데 사용될 수 있는 장치의 개략도이다.
본 발명은, 내구성이 우수한 발수성 박막을 갖는 광학부재 및 광학부재의 제조방법에 관한 것이다.
렌즈 등의 광학부재 상에 형성된 반사방지막은, 일반적으로 Zr02, Si02 등의 무기산화물에 의해 형성되어 있다. 그 때문에, 땀, 지문 등에 의한 오물이 부착되기 쉽고, 또한, 이들 오물을 제거하는 것이 곤란하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 반사방지막 상에 발수막을 형성하는 것은 잘 알려져 있다.
이러한 발수막에 있어서, 최근, 발수성이 시간과 함께, 가능한한 저하하지 않는 성능이 요청되고 있다. 그 성능을 얻는 방법으로서, JP-A-5-215905호 공보에 는, 진공하에서, 유기규소 화합물을 가열증착시켜 반사방지막 상에 발수막을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
그런데, 발수막을 반사방지막 상에 형성한 광학부재가 더러워진 경우, 천 등으로 발수막 상의 오물을 제거한다. 천 등으로 오물을 제거할 때, 발수막 상의 마찰계수의 관계로, 천이 걸리는 것과 같이 느껴지는 경우가 있었다. 그 때문에, 천으로 너무 강하게 닦아, 렌즈에 상처가 생길 가능성이 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 주어진 것으로, 그것의 목적은, 천 등으로 발수막 상의 오물을 제거할 때, 스무드하게 발수막을 닦을 수 있는 광학부재를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 소망하는 유리한 효과를 나타내는 광학부재의 제조방법을 제공함에 있다.
전술한 과제는, 첨부된 특허청구범위 제 1항에 따른 광학부재와 특허청구범위 제 9항에 따른 제조방법에 의해 해결되었다. 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예들은 종속항들에 기재되어 있다.
[발명의 실시의 형태]
본 발명의 구성상의 특징은, 특정 조성으로 이루어진 2층 구조의 발수막을 반사방지막의 최외층에 형성한 것에 있다. 제 1 층은, 반사방지막의 최외층 상에 형성되며, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 2성분을 주성분으로 하는 원료로 구성되는 층이다. 제 2 층은 제 1 층 상에 접하여 형성되는 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 원료로 구성되는 층이다. 용어 '주성분'이란, 각각의 층의 최소한 50중량%의 개별 화합물의 함량, 바람직하게는 최소한 70중량%의 함량을 의미한다.
종래, 일반적으로 반사방지막의 최외층은, 이산화규소로 이루어진 층이 사용된다. 이것에 반해, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물을 원료로 하는 층은, 반사방지막의 최외층으로 일반적으로 사용되는 이산화규소로 이루어진 층과 양호한 밀착성을 갖고, 양호한 발수성 및 내스크래치성을 갖는다. 또한, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 층은, 발수 효과 및 천으로 문질렀을 경우 에 있어서 미끄럼성은 매우 양호하다. 그러나, 이 층은 반사방지막의 최외층으로 일반적으로 사용되는 이산화규소층과의 밀착성이 불충분하여, 천으로 닦으면 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 층이 용이하게 박리될 가능성이 있다.
본 발명자들은, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 층의 이점인 표면의 마찰을 저감시키는 특성, 즉, 미끄럼성을 향상시키고, 발수성을 유지하면서, 반사방지막과의 밀착성 및 내스크래치성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 예의 검토를 행하였다.
그 결과, 발수막을 2층 구조로 하고, 반사방지막의 최외층에 접하는 제 1 층 을, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 2성분을 주성분으로 하는 원료로 구성되는 층으로 하여, 발수성 및 반사방지막과의 밀착성을 양호하게 하고, 상기 제 1 층에 함유되어 있는 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르와, 제 2 층으로 구성되는 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르에 의해 발수막의 제 1 층과 제 2 층의 밀착성을 양호하게 할 수 있다는 것을 발견하였다.
상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물로서는, 특별히 한정되지 않으며, 그것의 예로서 이하의 일반식 (I)으로 표시될 수 있는 화합물을 들 수 있다:
Figure 112003026801116-pat00001
이때, Rf는 탄소수 1∼16의 직쇄상의 퍼플루오로알킬기, X는 수소 또는 탄소수 1∼5의 저급 알킬기, R1은 가수분해가능한 작용기, m은 1∼50의 정수, n은 0∼2의 정수, p는 1∼10의 정수를 나타낸다.
상기 R1으로 표시되는 가수분해가능한 작용기로서는 아미노기, 바람직하게는 알킬 잔기에 탄소수 1∼2개를 함유하는 알콕시기, 염소 원자 등을 들 수 있다.
또한, 상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물의 예로서, 하기 단위식 (II)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.:
CqF2q+1CH2CH2Si(NH2)3 …(II)
이때, q는 1 이상의 정수이다.
구체적으로는, n-CF3CH2CH2Si(NH2)3; n-트리플루오로(1,1,2,2-테트라히드로)프로필실라잔, n-C3F7CH2CH2Si(NH2)3; n-헵타플루오로(1,1,2,2-테트라히드로)펜틸실라잔, n-C4F9CH2CH2Si(NH2)3; n-노나플루오로(1,1,2,2-테트라히드로)헥실실라잔, n-C6F13CH2CH2Si(NH2)3; n-트리데카플루오로(1,1,2,2-테트라히드로)옥틸실라잔, n-C8F17CH2CH2Si(NH2)3; n-헵타데카플루오로(1,1,2,2-테트라히드로)데실실라잔 등을 예시할 수 있다.
더구나, JP-A-58-167448호 공보, JP-A-60-221470호 공보, JP-A-61-10043호 공보에 개시되어 있는 불소 함유 유기규소는, 본원의 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물로 사용될 수 있다.
한편, 시판되고 있는 상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물로서는, KP-801(상품명, 신에츠화학공업(주)제), 오프툴 DSX(다이킨공업(주)제), 불소계 코팅제 X-71-130(상품명, 신에츠화학공업(주)제) 등을 들 수 있다.
규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르는, 규소를 함유하지 않는 이하의 구조식 (IlI)으로 표시되는 단위로 이루어진 것이 바람직하다:
-(RO)- …(IlI)
이때, R은 탄소수 1∼3의 퍼플루오로알킬렌기이다. 이와 같은 퍼플르우로폴리에테르는 평균분자량이 1000∼10000, 특히 2000∼10000의 것이 바람직하다. R은 탄소수 1∼3의 퍼플루오로알킬렌기로서, 구체적으로는 CF2, CF2CF2, CF2CF 2CF2, CF(CF3)CF2 등의 작용기를 들 수 있다. 이들 퍼플루오로폴리에테르(이하 "PFPE"로 부르는 경우가 있다)는 상온에서 액상이며, 소위 불소 오일로 불리는 것이다.
본 발명에 사용가능한 PFPE로서는, 예를 들면 다이킨공업(주)제의 상품명 뎀넘 시리즈, NOK 클루버사제의 상품명 배리어르타 시리즈, 아사히글래스(주)제의 상품명 폼부린 시리즈, 듀퐁사제의 상품명 KRYTOX 시리즈, 다우코닝사의 상품명 몰리코트 HF-30 오일 등을 들 수 있다.
본 발명에서는 상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 2성분을 혼합하고, 이것을 주성분으로 하는 원료를 사용하여 발수층의 제 1 층을 설치하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물에 대한 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 혼합 비율은, 중량 환산으로 하여, 0.01:1∼100:1의 범위 내인 것이 바람직하다.
이때, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 혼합물로서는, 전술한 다이킨공업(주)제의 상품명 오프툴 DSX가 시판되고 있다.
상기 불소를 함유한 발수층을 형성하는 박막의 막두께는, 기본적으로 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 양에 의존하여 변화한다. 따라서, 예를 들면, 해당 박막을 옹스트롬 오더로 제어할 때에는, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 용매로 희석한 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 용매로서는, m-크실 렌 헥사플루오라이드, 퍼플루오로헥산, 하이드로플루오로에테르 등의 불소계 용매를 들 수 있다.
또한, 용액 중의 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물의 농도는, 소망하는 목적을 달성한다면 특별히 제한은 없으며, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물의 종류 및 소망하는 박막의 막두께 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있다. 발수막의 제 1 층의 형성방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 증착가열, 침지도포법에 의해 발수층이 형성된다.
이하, 증착가열법으로 제 1 층을 형성하는 경우에 관해 설명한다.
상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르 용액은 그대로 용기에 넣어 가열하여도 된다. 그러나, 균일한 증착막을 많이 얻을 수 있다는 관점에서, 다공성 재료에 함침시키는 것이 더욱 바람직하다. 다공성 재료로서는, 구리나 스테인레스 등의 열전도성이 높은 금속분말을 소결한 소결필터를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 다공성 재료는, 적절한 증착속도를 얻는다는 관점에서 그것의 메쉬 크기를 40∼200미크론, 바람직하게는, 80∼120미크론으로 하는 것이 적당하다.
불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르는, 가열증착에 의해 기재 상에 증착되는 경우에는, 감압하에서, 가열하여 증착하는 것이 바람직하다. 그 경우의 진공증착장치 내의 진공도로서는 특별한 한정은 없다. 그러나, 균질의 발수막을 얻는다는 관점에서, 바람직하게는, 8.0×10-1 Pa ∼1.0×10-6 Pa, 특히 바람직하게는, 5.0×10-1 Pa∼6.0×10-4 Pa이다.
불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 가열할 때의 구체적 온도는, 유기규소 화합물의 종류, 증착하는 진공조건에 따라 다르다. 그러나, 가열 온도는 원하는 진공도에 있어서 해당 유기규소 화합물의 증착 개시온도로부터 해당 유기규소 화합물의 분해온도를 넘지 않는 범위인 것이 바람직하다.
증착속도는, 상기 온도범위로 유지한다는 것을 조건으로, 상기 유기규소 화합물의 증착 개시로부터 가열을 완결시킬 때까지의 시간을 90초 이내로 하는 것이 바람직하다. 다시 50초 이내, 40초 이내, 30초 이내, 20초 이내, 10초 이내로 짧게 할수록 바람직하다. 특히, 가열 시간은 5초 이내로 하는 것이 바람직하다. 상기 가열온도 범위에서, 또한 단시간에 증착을 완결시키는 것, 즉, 상기 유기규소 화합물에 단시간에 고에너지를 제공하는 것에 의해, 내구성이 우수한 발수막을 갖는 광학부재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서의 발수막의 제 1 층과 같이, 증착 개시온도가 다소 다른 2성분의 발수제를 사용하더라도, 단시간에, 발수제의 분해온도를 넘지 않는 고에너지를 제공하여 증착시킴으로써, 거의 동시에 증착할 수 있어, 균일한 막을 얻을 수 있다.
상기 증착속도를 달성하는 방법으로서는, 상기 유기규소 화합물에 전자빔을 조사하는 방법을 바람직하게 들 수 있다. 전자빔을 발생하는 방법은, 종래, 증착장치에서 사용되고 있는 전자총을 사용할 수 있다. 전자총을 사용하면, 상기 유기규 소 화합물 전체에 균일한 에너지를 조사할 수 있어, 균일한 발수막을 형성하기 쉬워진다.
전자총의 파워에 관해서는, 사용물질, 증착장치, 진공도, 조사면적에 따라 다르다. 그러나, 바람직한 조건은, 가속전압이 6 kV 전후이고, 인가전류 5∼80 mA 정도이다.
이러한 방법으로 광학부재를 제조하면, 내구성이 우수한 발수층을 얻을 수 있다.
다음에, 발수막의 제 2 층과 관련하여 본 발명을 설명한다. 이 제 2 층은 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 한다. 이 층은 상기 제 1 층과 직접 접촉한다. 제 2층의 형성에 사용되는 PFPE로서는, 제 1 층에 사용되는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 제 1 층과 제 2 층에 사용되는 PFPE는 각각 동일하더라도 달라도 된다. 단, 제 1 층과 제 2 층의 접착성 및 제조의 간편함을 고려하면, 제 1 층에 사용하는 PFPE와 제 2 층에 사용하는 PFPE가 동일한 화합물인 것이 보다 바람직하다.
제 2 층의 형성방법은, 특별히 한정되지 않으며, 상기 제 1 층과 동일한 방법으로 행할 수 있다. 또한, PFPE를 실온에서 그대로 도포하는 것도 가능하다. 이와 같이, PFPE를 실온에서 그대로 도포하여 제 2 층을 형성하더라도, 제 1 층에 포함되어 있는 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르와의 밀착성이 양호하게 되어, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르로 이루어진 층의 특성인 미끄럼성이 좋아지기 때문에, 내구성이 있는 발수성능을 나타내는 광학부재를 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 광학기판으로서는, 메틸 메타크릴레이트 단독중합체, 메틸 메타크릴레이트와 1종 이상의 다른 모노머를 모노머 성분으로 하는 공중합체, 디에틸렌 글리콜 비스알릴 카보네이트 단독중합체, 디에틸렌 글리콜 비스 알릴카보네이트와 1종 이상의 다른 모노머를 모노머 성분으로 하는 공중합체, 유황 함유 공중합체, 할로겐 함유 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 불포화 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄 등의 플라스틱제 광학기판, 또는 무기유리제 광학기판 등을 들 수 있다. 한편, 상기 기판은 기판 상에 하드코트층을 갖는 것이어도 된다. 하드코트층으로서는, 유기규소 화합물, 아크릴화합물 등을 포함한 경화막을 예시할 수 있다.
또한, 반사방지막(증착막)이란, 예를 들면 렌즈 등의 광학기판 표면의 반사를 감소시키기 위해 설치된 ZrO2, SiO2, TiO2, Ta2O5, Y2O3, MgF2, Al2O3 등으로 형성되는 단층 또는 다층막(단, 최외층에 SiO2막을 갖는다), 또한 CrO2 등의 착색막(단, 최외층에 Si02막을 갖는다)을 말한다. 본 발명에 있어서는, 반사방지막의 최외층에 이산화규소를 주성분으로 하는 층이 사용되는 것을 필수로 한다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1. 반사방지막 부착 플라스틱 렌즈의 제작:
광학기판으로서, 디에틸렌 글리콜 비스알릴 카보네이트 중합체계 렌즈(HOYA(주)제 HI-LUX(상품명), 굴절률 1.499, 도수 0.00)를 사용하고, 이러한 플라스틱 렌즈 기재 상에, JP-A-63-10640호 공보에 개시되어 있는 경화막을 형성하였다. 구체적으로는, SiO2 농도 40%의 콜로이덜 실리카(닛산화학(주)제 SNOWTEX-40, 수분산 실리카) 240중량부에, 0.5N 염산 2.0중량부, 초산 20중량부를 가한 용액을, 35℃에서 교반하면서, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란(3관능 유기규소 화합물) 95중량부를 적하하였다. 이 혼합물을 실온에서 8시간 교반하여, 실온에서 16시간 방치하였다. 이 가수분해용액에, 메틸셀로솔브 80중량부, 이소프로필 알코올 120중량부, 부틸 알코올 40중량부, 알루미늄 아세틸아세톤 16중량부, 실리콘계 계면활성제(니폰유니카사제 "NUC SILWET Y-7006") 0.2중량부, 자외선흡수제(시바가이기사제 "Tinuvin P") 0.1중량부를 가하였다. 혼합물을 8시간 교반후, 실온에서 24시간 숙성시켜 코팅조성물을 얻었다. 해당 조성물을, 인상속도 15 cm/min로 침지법에 의해 도포, 실온에서 15분 방치후, 120℃에서 2시간 가열경화함으로써 경화막을 형성하였다.
다음에, 상기 경화막 위에 진공증착법(진공도: 2.67×10-3Pa(2×10-5Torr))에 의해, 이산화규소로 이루어진 하지층[굴절률: 1.46, 광학 막두께: 0.5λ(λ에 관한 설계파장을 550nm로 하였다)]를 형성하였다. 해당 하지층 위에, 산소이온빔을 조사하는 이온빔어시스트법에 의해 이산화티타늄으로 이루어진 층을(광학 막두께: 0.06 λ), 이어서 진공증착법에 의해 이산화규소로 이루어진 층을(광학 막두께: 0.12λ), 다시 이온빔어시스트법에 의해 이산화티타늄으로 이루어진 층(광학 막두께: 0.06λ)을 형성하여, 3층 등가막인 제 1 층[굴절률: 1.70, 광학 막두께: 0.24λ]를 형성하였다. 이 제 1 층 위에, 이온빔어시스트법에 의해 이산화티타늄으로 이루어진 제 2 층(굴절률: 2.40, 광학 막두께: 0.5λ)을 형성하고, 해당 제 2 층 위에, 진공증착법(진공도: 2.67×10-3Pa(2×10-5 Torr))에 의해 이산화규소로 이루어진 제 3 층[굴절률: 1.46, 광학 막두께: 0.25λ]를 형성하였다. 이에 따라, 반사방지막 부착 플라스틱 렌즈를 얻었다. 이 렌즈의 시감반사율은 0.4%이었다.
2. 사용 발수제:
(1) 제 1 층으로 사용하는 발수처리제 1:
오프툴 DSX(제품명, 다이킨공업(주), 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과, 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 주성분으로 하는 혼합물)을 사용하였다.
(2) 제 2 층으로 사용하는 발수처리제 2:
뎀넘 시리즈 4종(S-20, S-65, S-100, S-200)(제품명, 다이킨공업(주), 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르)을 사용하였다.
3. 물성평가:
본 실시예에서 얻어진 플라스틱 렌즈는 이하에 나타내는 평가방법에 의해 제 물성을 평가하였다.
(1) 외관:
육안으로 간섭색의 색 얼룩짐 및 간섭색 변화가 있는지 아닌지를 조사하여, 안경렌즈로서 사용할 수 있는 외관인지 아닌지를 평가하였다.
(2) 내구성:
세무가죽을 25℃의 물에 5분간 침지하고, 그후 공기중으로 끄집어내었다. 공기중(25℃, 50∼60% 습도)에서 세무가죽을 1분간 유지한 후, 이 세무가죽으로 (25℃, 50∼60%의 습도의 공기중에서) 500g의 하중을 걸어 발수막을 갖는 플라스틱 렌즈 표면을 5000회 및 10000회 전후 이동으로 마찰하고, 그후 렌즈의 물에 대한 정지접촉각을 측정하였다. 5000회 마찰하는 동안 65분이 소요되었으며 10000회 마찰하는 동안 130분이 소요되었다. 이때, 세무가죽은, 미국연방규격(Federal Specifications and Standards) KK-C-300C의 등급 B를 사용하였으며, Kubota-Shikawaga사의 세무가죽을 사용하였다. 도 1은 내구성 시험에서 사용된 장치를 나타낸 것이다.
접촉각계(협화계면과학(주)제, CA-D 형)를 사용하여, 25℃에서 직경 2mm의 물방울을 바늘끝에 만들고, 이것을 렌즈의 볼록면의 최상부에 접촉시켜, 액체방울을 만들었다. 이때에 생기는 액체방울과 면과의 각도를 측정하여, 액체방울의 기저부의 반경 r(즉, 액체방울과 접촉하고 있는 렌즈 표면의 반경)과 액체방울의 높이 h를 결정하고, 다음 식에 따라 접촉각 θ를 계산함으로써, 정지접촉각으로 하였다:
θ = 2xtan-1(h/r)
이때, 물의 증발에 의한 오차를 최소화하기 위해 렌즈에 액체방울을 올려놓은 후 10초 이내에 측정을 행하였다.
(3) 시감반사율(한 면):
히타치제작소제 U-3410형 자기분광고도형을 사용하여, 발수막 형성 전후의 시감반사율을 측정하였다.
(4) 미끄럼성:
신동과학(주)제의 연속가중식 표면성측정기 TYPE:22H를 사용하여 개시전 및 종료후에 있어서의 마찰계수, 마찰력(gf)을 측정하였다. 측정은, 상기 (2)에 기재된 내구성 테스트를 행하기 전, 내구성 테스트를 5000회 행한 후, 내구성 테스트를 10000회 행한 후에 각각 측정하였다.
실시예 1:
발수처리제 1(OPTOOL DSX: 상품명(다이킨공업(주)제))을 0.15 ml 스며들게 한 스테인레스제 소결필터(메쉬 크기: 80∼100미크론, 직경 18mm, 두께 3mm)를 진공증착장치 내에 세트하고, 이하의 조건에서 전자총을 사용하여 해당 소결필터 전체를 가열하여, 상기 렌즈 프레임 형상으로 절삭된 반사방지막 부착 플라스틱 렌즈에 발수막의 제 1 층을 형성하였다.
① 진공도: 3.1×10-4Pa∼8×10-4Pa(2.3×10-6∼6.0×10-6 Torr)
② 전자총의 조건:
가속전압: 6 kV, 인가전류: 40 mA, 조사면적: 3.5×3.5 cm2, 증착시간: 10초
이때, 증착시간은, 가열 개시시간으로부터 증착 완료시간을 의미한다.
그후, 종이에 적량 스며들게 한 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르로서 「뎀넘 S-20」(다이킨공업(주)제)을, 상기 발수막의 제 1 층 위에 도포하였다. 평가결과를 표 1에 나타낸다. 미끄럼성 및 내구성이 양호하고, 더구나 발수성도 양호하였다.
실시예 2∼4:
실시예 1에서 사용한 발수제 대신에 표 1에 나타낸 발수제를 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 발수막을 형성하였다. 평가결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 1과 마찬가지로, 발수성, 미끄럼성 및 내구성이 양호하였다.
참고예:
발수막의 제 2 층을 형성하지 않은 것 이외는, 전부 실시예 1과 동일하게 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 1∼4에 비해, 미끄럼성이 뒤떨어졌다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 참고예
발수처리제 제 1층 A A A A A
제 2층 a b c d -
외관 양호 양호 양호 양호 양호
내구성 0회 114 113 112 113 113
5000회 108 107.5 109 108 107.5
10000회 106 105 106 106 105
시감반사율 발수막 형성전 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
발수막 형성후 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
미끄럼성 (마찰계수) 0회 개시시 0.1501 0.1573 0.1566 0.1506 0.1901
완료시 0.1600 0.1599 0.1629 0.1540 0.2701
5000회 개시시 0.1699 0.1659 0.1627 0.1535 0.1901
완료시 0.1703 0.1673 0.1659 0.1543 0.2800
10000회 개시시 0.1727 0.1735 0.1655 0.1659 0.1901
완료시 0.1731 0.1746 0.1688 0.1690 0.2901
미끄럼성 (마찰력) 0회 개시시 11.78 12.35 12.29 11.82 14.92
완료시 12.56 12.55 12.79 12.09 21.20
5000회 개시시 13.34 13.02 12.77 12.05 14.92
완료시 13.37 13.13 13.02 12.11 21.98
10000회 개시시 13.56 13.62 12.99 13.02 14.92
완료시 13.59 13.71 13.25 13.27 22.77
주) A; 오프툴 DSX(상품명(다이킨공업(주)제))
a; 뎀넘 S-20(다이킨공업(주)제)(평균분자량 2700)
b; 뎀넘 S-65(다이킨공업(주)제)(평균분자량 4500)
c; 뎀넘 S-100(다이킨공업(주)제)(평균분자량 5600)
d; 뎀넘 S-200(다이킨공업(주)제)(평균분자량 8400)
본 발명에 의해, 미끄럼성, 발수성이 양호하고, 천 등으로 발수막 상의 오물을 제거할 때, 스무드하게 발수막 위를 닦을 수 있는 광학부재를 얻을 수 있었다.

Claims (11)

  1. 광학기판과, 해당 광학기판 상에 형성된 다층 반사방지막과, 해당 다층 반사방지막의 최외층에 형성된 발수층을 갖는 광학부재에 있어서,
    상기 다층 반사방지막의 최외층은 최소한 50중량％ 함량의 이산화규소를 함유하는 층이고,
    상기 발수층은, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과, 최소한 50중량％ 함량의 규소 비함유 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 원료로 구성되는 제 1 층과, 상기 제 1 층 상에 접하여 형성되고 최소한 50중량％ 함량의 규소 비함유 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 제 2 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물이, 하기 일반식 (I)로 표시되는 것을 특징으로 하는 광학부재:
    Figure 112003026801116-pat00002
    이때, Rf는 탄소수 1∼16의 직쇄상의 퍼플루오로알킬기, X는 수소 또는 탄소수 1∼5의 저급 알킬기, R1은 가수분해가능한 작용기, m은 1∼50의 정수, n은 0∼2 의 정수, p는 1∼10의 정수를 나타낸다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물이 하기 단위식 (II)로 표시되는 것을 특징으로 하는 광학부재:
    CqF2q+1CH2CH2Si(NH2)3 …(II)
    이때, q는 1 이상의 정수이다.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르는, 하기 일반식 (IlI)으로 표시되는 단위로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학부재:
    -(RO)- …(IlI)
    이때, R은 탄소수 1∼3의 퍼플루오로알킬렌기이다.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르의 평균분자량이 1000∼10000인 것을 특징으로 하는 광학부재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 발수층을 구성하는 제 1 층에 사용되는 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르와, 제 2 층에 사용되는 퍼플루오로폴리에테르는 동일한 화합물인 것을 특징으로 하는 광학부재.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발수층을 구성하는 제 1 층은, 용매로 희석한 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 감압하에서 가열하고, 기재 상에 증착시켜 얻어진 층인 것을 특징으로 하는 광학부재.
  8. 제 7항에 있어서,
    기재 상의 증착은 이하의 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광학부재:
    조건 1: 상기 유기규소 화합물의 가열온도가, 해당 유기규소 화합물의 증착 개시온도로부터 해당 유기규소 화합물의 분해온도까지의 범위일 것.
    조건 2: 유기규소 화합물의 가열개시로부터 가열증발의 완결까지의 시간이 90초 이내일 것.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 광학부재를 제조하는 방법에 있어서,
    이산화규소를 주성분으로 하는 층인 광학기판 상에 형성된 다층 반사방지막의 최외층에, 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물과 최소한 50중량％ 함량의 규소 비함유 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 원료로부터 제 1 층을 형성하는 단계와, 그 후 최소한 50중량％ 함량의 규소 비함유 퍼플루오로폴리에테르를 함유하는 원료로부터 제 1 층의 표면 상에 제 2 층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    발수층을 구성하는 상기 제 1 층은, 용매로 희석한 불소 치환 알킬기 함유 유기규소 화합물 및 규소 비함유의 퍼플루오로폴리에테르를 감압하에서 가열하고, 기재 상에 증착시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    기재 상의 증착은 이하의 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광학부재의 제조방법:
    조건 1: 상기 유기규소 화합물의 가열온도가, 해당 유기규소 화합물의 증착 개시온도로부터 해당 유기규소 화합물의 분해온도까지의 범위일 것.
    조건 2: 유기규소 화합물의 가열개시로부터 가열증발의 완결까지의 시간이 90초 이내일 것.
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