KR20230163411A - 안경용 플라스틱 렌즈 - Google Patents
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Abstract
[과제] 외관 이상의 발생이 억제된, 항균성을 가지는 안경용 플라스틱 렌즈를 제공한다.
[해결 수단] 안경용 플라스틱 렌즈(1)는, 플라스틱제의 기재(2)와, 기재(2)의 성막면(M)에 대하여 형성된 유전체 다층막(4)을 구비하고 있다. 유전체 다층막(4)은, 1 이상의 저굴절률 유전체층(6)과, 1 이상의 고굴절률 유전체층(8)과, 항균층(10)을 포함하고 있다. 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 유전체층이며, 모든 저굴절률 유전체층(6) 및 모든 고굴절률 유전체층(8)보다 대기측에 배치되어 있다. 항균층(10)의 물리 막두께는, 50㎚ 미만이다.
[해결 수단] 안경용 플라스틱 렌즈(1)는, 플라스틱제의 기재(2)와, 기재(2)의 성막면(M)에 대하여 형성된 유전체 다층막(4)을 구비하고 있다. 유전체 다층막(4)은, 1 이상의 저굴절률 유전체층(6)과, 1 이상의 고굴절률 유전체층(8)과, 항균층(10)을 포함하고 있다. 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 유전체층이며, 모든 저굴절률 유전체층(6) 및 모든 고굴절률 유전체층(8)보다 대기측에 배치되어 있다. 항균층(10)의 물리 막두께는, 50㎚ 미만이다.
Description
본 발명은, 항균성을 가지는 안경용 플라스틱 렌즈에 관한 것이다.
항균성을 가지는 광학 제품으로서, 일본공개특허 특개2018-159860호 공보(특허문헌 1)에 기재된 것이 알려져 있다.
이 광학 제품에서는, 기재(基材) 표면의 유전체 다층막의 최외층으로서, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 유전체층이 배치되어 있다.
상기 광학 제품에서는, 항균성이 부여된다. 그러나, 상기 광학 제품이 안경용 플라스틱 렌즈에 그대로 이용된 경우, 경우에 따라, 외관 이상이 발생할 가능성이 있다.
그래서, 본 개시의 주된 목적은, 외관 이상의 발생이 억제된, 항균성을 가지는 안경용 플라스틱 렌즈를 제공하는 것이다.
본 명세서는, 안경용 플라스틱 렌즈를 개시한다. 이 안경용 플라스틱 렌즈는, 플라스틱제의 기재와, 상기 기재의 성막면에 대하여, 직접 또는 간접적으로 형성된 유전체 다층막을 구비한다. 상기 유전체 다층막은, 1 이상의 저굴절률 유전체층과, 1 이상의 고굴절률 유전체층과, 항균층을 포함한다. 상기 항균층은, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 유전체층이다. 상기 항균층은, 모든 상기 저굴절률 유전체층 및 모든 상기 고굴절률 유전체층보다 대기측에 배치되어 있다. 상기 항균층의 물리 막두께는, 50㎚ 미만이다.
본 개시의 주된 효과는, 외관 이상의 발생이 억제된, 항균성을 가지는 안경용 플라스틱 렌즈가 제공되는 것이다.
도 1은, 본 개시에 관련된 안경용 플라스틱 렌즈의 모식적인 단면도이다.
도 2는, 본 개시에 관련된 다른 안경용 플라스틱 렌즈의 모식적인 단면도이다.
도 3은, 항균층 및 방오층의 모식적인 단면도이다.
도 4는, 실시예 1∼3에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 비교예 1∼3에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 실시예 4∼6에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 비교예 4∼6에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 실시예 7∼9에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 비교예 7∼9에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 실시예 10∼12에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 실시예 13∼15에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 2는, 본 개시에 관련된 다른 안경용 플라스틱 렌즈의 모식적인 단면도이다.
도 3은, 항균층 및 방오층의 모식적인 단면도이다.
도 4는, 실시예 1∼3에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 비교예 1∼3에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 실시예 4∼6에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 비교예 4∼6에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 실시예 7∼9에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 비교예 7∼9에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 실시예 10∼12에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 실시예 13∼15에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 개시에 관련된 실시형태의 예가, 적절히 도면에 기초하여 설명된다. 또한, 당해 형태는, 하기의 예에 한정되지 않는다.
도 1은, 본 개시에 관련된 안경용 플라스틱 렌즈의 모식적인 단면도이다. 도 1은, 본 개시에 관련된 다른 안경용 플라스틱 렌즈의 모식적인 단면도이다.
본 개시에 관련된 안경용 플라스틱 렌즈(1)(도 1)는, 기재(2)와, 복수(2개)의 중간막(3)과, 복수(2개)의 유전체 다층막(4)을 가진다. 본 개시에 관련된 안경용 플라스틱 렌즈(1a)(도 2)는, 기재(2)와, 복수(2개)의 중간막(3)과, 복수(2개)의 유전체 다층막(4a)을 가진다.
안경용 플라스틱 렌즈(1a)는, 유전체 다층막(4a)의 구성을 제외하고, 안경용 플라스틱 렌즈(1)와 마찬가지로 이루어진다. 안경용 플라스틱 렌즈(1)와 마찬가지로 이루어지는 안경용 플라스틱 렌즈(1a)의 부분에 관하여, 적절히 동일한 부호가 붙여지고, 설명이 생략된다.
기재(2)는, 투광성을 가진다. 기재(2)는, 안경용 플라스틱 렌즈 기재이다.
기재(2)의 재료로서, 바람직하게는 열경화성 수지가 이용되고, 예를 들면 폴리우레탄 수지, 티오우레탄 수지, 우레탄-우레아 수지, 에피술파이드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리4-메틸펜텐-1 수지, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 수지, 또는 이들의 조합이 이용된다.
유전체 다층막(4)은, 기재(2)의 양면에 마련된다. 즉, 유전체 다층막(4)은, 안경용 플라스틱 렌즈 기재인 기재(2)의 표면(대물측) 및 이면(인체측)에 마련된다. 환언하면, 유전체 다층막(4)은, 기재(2)에 있어서의 2개의 성막면(M)에 대하여, 각각 마련된다. 기재(2)의 각 면에 있어서의 유전체 다층막(4)의 구성은, 서로 동일하다. 이하, 특별히 언급하지 않는 한, 한쪽의 유전체 다층막(4)이 설명된다. 또한, 각 유전체 다층막(4)은, 서로 상이한 구조로 되어 있어도 된다. 또한, 유전체 다층막(4)은, 편면에만 마련되어도 된다.
각 유전체 다층막(4)은, 중간막(3)을 개재하여 마련된다. 각 중간막(3)은, 하드 코트막이다. 또한, 유전체 다층막(4)의 적어도 일방은, 성막면(M)에 직접 형성되어도 되고, 하드 코트막 대신에, 또는 하드 코트막과 함께, 다른 종류의 중간막(3)을 개재하여 형성되어도 된다. 기재(2)의 각 면에 있어서, 부가하는 중간막(3)의 종류가 서로 바뀌거나, 중간막(3)의 유무가 서로 바뀌어도 된다.
유전체 다층막(4a)은, 기재(2)(중간막(3))에 대하여, 유전체 다층막(4)과 마찬가지로 마련된다.
하드 코트막은, 적합하게는, 기재(2)의 표면에 하드 코트액을 균일하게 실시함으로써 형성된다.
또한, 하드 코트막의 재료로서, 바람직하게는 무기 산화물 미립자를 포함하는 오르가노실록산계 수지를 이용할 수 있다. 이 경우의 하드 코트액은, 바람직하게는, 물 또는 알코올계의 용매에, 오르가노실록산계 수지 및 무기 산화물 미립자졸을 주성분으로 한 용질을 분산(혼합)하여 조제된다. 오르가노실록산계 수지는, 알콕시실란을 가수분해하여 축합시킴으로써 얻어지는 것이 바람직하다. 또한, 오르가노실록산계 수지의 구체예로서, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸실리케이트, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 이들 알콕시실란의 가수분해 축합물은, 당해 알콕시실란 화합물 또는 그들의 조합을, 염산 등의 산성 수용액으로 가수분해하는 것에 의해 제조된다.
한편, 무기 산화물 미립자의 재질의 구체예로서, 산화아연, 이산화규소(실리카 미립자), 산화알루미늄, 산화티탄(티타니아 미립자), 산화지르코늄(지르코니아 미립자), 산화주석, 산화베릴륨, 산화안티몬, 산화텅스텐, 산화세륨의 각 졸을 단독으로 또는 어느 2종 이상을 혼정화(混晶化)한 것을 들 수 있다. 무기 산화물 미립자의 직경은, 하드 코트막의 투명성 확보의 관점에서, 1㎚(나노미터) 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하고, 1㎚ 이상 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 무기 산화물 미립자의 배합량(농도)은, 하드 코트막에 있어서의 경도 및 강인성의 적어도 일방의 적절한 정도에 있어서의 확보라는 관점에서, 하드 코트막의 전성분 중의 40wt%(중량퍼센트) 이상 60wt% 이하를 차지하는 것이 바람직하다. 게다가, 하드 코트액에는, 경화 촉매로서, 아세틸아세톤 금속염, 및 에틸렌디아민사아세트산 금속염의 적어도 일방 등이 부가되어도 된다. 또한, 하드 코트액에는, 기재(2)에 대한 밀착성 확보 및 형성의 용이화의 적어도 어느 것 등의 필요에 따라, 계면 활성제, 착색제, 용매 등이 첨가되어도 된다.
하드 코트막의 물리 막두께는, 0.5㎛(마이크로미터) 이상 4.0㎛ 이하로 하면 바람직하고, 1.0㎛ 이상 3.0㎛ 이하로 하면 보다 바람직하다. 이 막두께 범위의 하한은, 이보다 얇으면 충분한 경도를 얻기 어려운 점으로부터 정해진다. 한편, 상한은, 이보다 두껍게 하면 크랙 또는 무름의 발생 등, 물성에 관한 문제가 발생할 가능성이 비약적으로 높아지는 점으로부터 정해진다.
또한, 중간막(3)으로서, 하드 코트막의 밀착성을 향상하는 관점에서, 하드 코트막과 기재(2) 표면의 사이에 프라이머막이 부가되어도 된다. 프라이머막의 재질로서, 예를 들면 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 유기 규소계 수지, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. 프라이머막은, 적합하게는 기재(2)의 표면에 프라이머액을 균일하게 실시함으로써 형성된다. 프라이머액은, 바람직하게는, 물 또는 알코올계의 용매에 상기의 수지 재료와 무기 산화물 미립자를 혼합시킨 액이다.
유전체 다층막(4, 4a)은, 각각, 1 이상의 저굴절률 유전체층(6) 및 1 이상의 고굴절률 유전체층(8)과, 항균층(10)과, 방오층(12)을 포함하고 있다. 또한, 방오층(12)은, 생략되어도 된다.
저굴절률 유전체층(6) 및 고굴절률 유전체층(8)은, 바람직하게는 모두 복수 배치되고, 또한 서로 번갈아 배치된다.
보다 상세하게는, 유전체 다층막(4)은, 3개의 저굴절률 유전체층(6) 및 2개의 고굴절률 유전체층(8)을 포함하고 있다.
또한, 유전체 다층막(4a)은, 3개의 저굴절률 유전체층(6) 및 3개의 고굴절률 유전체층(8)을 포함하고 있다.
또한, 유전체 다층막의 구성은, 유전체 다층막(4, 4a)에 한정되지 않는다.
저굴절률 유전체층(6)은, 바람직하게는 저굴절률 재료의 증착에 의해 형성된다. 저굴절률 재료로서는, 산화규소(특히 SiO2) 및 불화마그네슘(특히 MgF2)의 적어도 일방이 예시된다.
고굴절률 유전체층(8)은, 바람직하게는 고굴절률 재료의 증착에 의해 형성된다. 고굴절률 재료로서는, 산화지르코늄(특히 ZrO2), 산화티탄(특히 TiO2), 산화탄탈(특히 Ta2O5), 산화니오브(특히 Nb2O5) 중 적어도 어느 것이 예시된다.
증착은, 바람직하게는 진공 증착에 의해 행해진다. 또한, 산소 이온 및 아르곤 이온의 적어도 일방 등의 이온으로 어시스트하면서, 또는 플라즈마 처리를 하면서 증착이 이루어져도 된다. 또한, 저굴절률 유전체층(6) 및 고굴절률 유전체층(8)의 적어도 어느 것은, 스퍼터링 등, 증착 이외에 의해 형성되어도 된다.
유전체 다층막(4)(도 1)에 있어서의 가장 기재(2)에 가까운 층, 즉 기재(2)측으로부터 카운트하여(이하 동일) 1층째는, 저굴절률 유전체층(6)이다. 그리고, 유전체 다층막(4)의 짝수층째는, 각각 고굴절률 유전체층(8)이고, 홀수층째는, 각각 저굴절률 유전체층(6)이다.
또한, 유전체 다층막(4a)(도 2)의 홀수층째는, 각각 고굴절률 유전체층(8)이고, 짝수층째는, 각각 저굴절률 유전체층(6)이다.
도 3은, 항균층(10) 및 방오층(12)의 모식적인 단면도이다.
항균층(10)은, 금속 입자(14)를 포함하는 유전체층이다. 금속 입자(14)는, 금속 이온 담지 제올라이트에 담지된 금속 이온에 유래한다. 금속 입자(14)는, 금속 이온에 유래하는 점에서, 금속 이온이다. 단, 금속 입자(14)가, 항균층(10)에 있어서, 모두 금속 이온으로서 존재하고 있는지의 여부를 확인하는 것은, 엄밀하게는 다수의 샘플을 전자 현미경 등으로 관찰하는 것을 요하여, 다대한 비용을 요하게 되어, 현실적이지 않다. 그리고, 일부의 금속 입자(14)는, 이온이 아닐 가능성이 있다. 따라서, 금속 입자(14)는, 여기서는 금속 이온이라고 기재하지 않고, 금속 입자(14)라고 기재한다.
항균층(10)은, 유전체 다층막(4, 4a)에 있어서의, 방오층(12)을 제외하고 가장 기재(2)로부터 먼 층, 즉 최외층이다. 환언하면, 항균층(10)은, 유전체 다층막(4, 4a)에 있어서의, 방오층(12)을 제외하고 가장 대기측의 층이다. 방오층(12)이 마련되지 않을 경우, 항균층(10)은, 유전체 다층막(4, 4a)에 있어서의, 가장 기재(2)로부터 먼 층이고, 가장 대기측의 층이다.
유전체 다층막(4)에서는, 항균층(10)은, 6층째가 된다. 유전체 다층막(4a)에서는, 항균층(10)은, 7층째가 된다.
항균층(10)에 있어서의 금속 입자(14)는, 항균성을 가진다. 금속 이온 담지 제올라이트는, 항균층(10)에 금속 입자(14)를 가져오는 것이다. 금속 이온 담지 제올라이트는, 항균성을 부여하는 재료, 즉 항균재로 되어 있다.
금속 이온 담지 제올라이트는, 금속 입자(14)가 제올라이트(결정성 알루미노규산염)에 이온 교환 반응 등에 의해 담지된 것이다.
제올라이트의 일반적인 조성식은, 예를 들면. Mn+를 n가의 양이온으로 하여, Mn+ 1/n(AlO2)-(SiO2)x·yH2O이다.
제올라이트에 있어서, 금속 이온은, Al에 의해 생긴 공공(空孔) 구조에 담지된다.
제올라이트로서는, 천연 제올라이트(비석) 및 인공 제올라이트의 적어도 일방이 이용되어도 되고, A형, Y형, P형 등의 각종 형태의 제올라이트가 이용되어도 된다.
제올라이트에 담지되는 금속 입자(14)는, 예를 들면 은 이온, 구리 이온, 아연 이온 중 적어도 1개이다.
금속 이온 담지 제올라이트는, 이들 금속 입자(14)로부터 선택되는 1종류의 금속 입자(14)를 담지시킨 것이어도 되고, 2종 이상의 금속 입자(14)를 함께 담지시킨 것이어도 된다. 또한, 금속 이온 담지 제올라이트로서, 금속 이온 담지 제올라이트가 1종 단독으로 사용되어도 되고, 2종 이상의 금속 이온 담지 제올라이트가 조합되어도 된다.
금속 입자(14)는, 단위 질량당의 항균 성능 및 물에 대한 내구 성능이 우수한 점에서, 바람직하게는, 은 입자(은 이온)이다. 따라서, 금속 이온 담지 제올라이트는, 바람직하게는, 은 이온 담지 제올라이트이다.
무기계 항균재인 금속 이온 담지 제올라이트 단체(單體)가 층으로 된 경우, 저굴절률 유전체층(6)에 비해, 굴절률이 상승한다. 금속 이온 담지 제올라이트가 저굴절률 유전체에 관련된 증착 재료에 첨가되는 경우, 형성되는 층의 굴절률이 상승하지만, 금속 이온 담지 제올라이트 단체층에 비해, 굴절률의 상승이 완화된다. 따라서, 바람직하게는, 항균층(10)은, 저굴절률 유전체를 포함하고 있다. 저굴절률 유전체는, 보다 용이한 취급성을 얻는 관점에서, 바람직하게는 SiO2이다.
이 경우, 항균층(10)에서는, 저굴절률 유전체(SiO2)에 대하여, 굴절률 상승 요인인 금속 이온 담지 제올라이트에 유래하는 구조가 더해진다. 항균층(10)의 굴절률은, 금속 이온 담지 제올라이트가 포함되는 만큼, 저굴절률 유전체층(6)에 비해 상승하지만, 그 상승률은 근소하다. 따라서, 항균층(10)은, 광학적으로는 저굴절률 유전체층(6)과 마찬가지로 취급할 수 있다. 따라서, 유전체 다층막(4)에 있어서, 원하는 광학 특성이, 보다 용이하게 확보된다.
항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트와 저굴절률 유전체를 함께 소결한 소결체로 형성된다. 항균층(10)은, 바람직하게는, 당해 소결체를 증착하여 형성된다.
바람직하게는, 항균층(10)은, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체로부터 증착된다.
항균층(10)의 분자 구조는, SiO2와 Al2O3를 함께 증착한 경우의 분자 구조를 닮는다. 왜냐하면, 알루미노규산염인 제올라이트의 적어도 일부가, 증착 시, SiO2 및 Al2O3처럼 행동하기 때문이다. 항균층(10)의 분자 구조의 특정은, 증착마다 상이할 수 있어, 많은 샘플을 전자 현미경 등으로 다 관찰하지 않으면 안되어, 당업자에게 있어서도 곤란하고, 또한 비용면에서도 실제적이지 않다. 그래서, 예를 들면, 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 재료로 형성된 층이라고 표현될 수 있다. 또는, 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 층이라고 표현될 수 있다. 또는, 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트와, SiO2와, Al2O3를 포함하는 층이라고 표현될 수 있다.
항균층(10)의 물리 막두께는, 외관 이상의 발생을 억제하는 관점에서, 바람직하게는, 50㎚ 미만이다.
상술과 같이, 항균층(10)의 특성은, SiO2와 Al2O3를 동시에 증착하여 형성되는 SiO2+Al2O3 혼합층의 특성을 닮는다.
SiO2+Al2O3 혼합층은, 수증기 배리어성을 가진다. SiO2+Al2O3 혼합층의 수증기 투과율은, SiO2제의 층인 SiO2층의 수증기 투과율보다 낮다. SiO2+Al2O3 혼합층에 있어서의 수증기 배리어성은, Al2O3가 SiO2끼리를 가교하는 것에 유래한다. SiO2+Al2O3 혼합층에 있어서, SiO2에 대하여 Al2O3가 예를 들면 2중량% 정도 이상 존재하면, 수증기 투과율이 SiO2층보다 충분히 낮아진다.
한편, 안경용 플라스틱 렌즈(1)의 기재(2)는, 플라스틱제이기 때문에, 수분을 함유한다. 또한, 기재(2)는, 플라스틱제이기 때문에, 흡습에 의해 팽윤한다.
그리고, 소정 정도 이상의 수증기 배리어성을 가지는 층이, 기재(2)에 대하여 존재하면, 기재(2)의 수분이 외부에 방출되지 않게 된다. 그러면, 시간의 경과에 의해, 국소적으로 수분이 축적되는 개소가, 소정 정도 이상의 수증기 배리어성을 가지는 층과 기재(2)의 사이에 발생한다. 그 개소는, 선 형상 또는 점 형상의 변형이 되고, 외관 이상이 된다. 이러한 선 형상 또는 점 형상의 변형은, 부종, 또는 주름이라고 불린다.
그래서, 항균층(10)의 물리 막두께는, 수증기 배리어성을 억제하여 외관 이상의 발생을 억제하는 관점에서, 예를 들면 50㎚ 미만이 된다.
여기서, SiO2막과 Al2O3막에 관련된 이온 어시스트의 유무와 증착막의 밀도(이것과 밀접하게 관련된 수증기 투과성)에 관한 시험의 결과가, 다음의 표 1에 나타내어진다. 또한, 표 1의 「No.」열은, 수증기 투과성이 큰 것부터의 순위가 기재되어 있다.
이 시험은, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 기재로 하여, 기재만인 경우와, 기재에 SiO2막, Al2O3막, 또는 SiO2+Al2O3 혼합막이 이온 어시스트의 유무를 변화시켜 증착된 각 경우에 있어서의, 수증기 투과성(1일당의 입방미터당 그램, g/㎡·day)을 조사한 것이다.
기재만인 경우, 수증기 투과성은, 7.29이다.
이에 비하여, SiO2막, Al2O3막, SiO2+Al2O3 혼합막(표 1의 「재료」열에 증착 재료를 기재하고 있음)이 이온 어시스트 없이 막두께 90.3, 94.8, 74.4㎚로 증착된 경우, 수증기 투과성이 6.75, 6.28, 6.12로, 기재만인 경우보다 약간 내려간다. 이것은, SiO2막, Al2O3막, SiO2+Al2O3 혼합막이 수증기의 투과를 방해하기 때문이다.
또한, SiO2막이 이온 어시스트 있고(이온 총에 있어서의 가속 전압 900볼트(V), 가속 전류 900밀리암페어(mA), 바이어스 전류 600mA, 도입 산소(O2) 가스 50sccm) 막두께 69.1㎚로 증착된 경우, 수증기 투과성이 3.77로 더 크게 내려간다. 이것은, 이온 어시스트가 있는 증착에 의해 형성된 SiO2막의 밀도가 이온 어시스트 없는 경우의 밀도보다 크고, 이와 같이 밀도가 큰 SiO2막이 수증기의 투과를 더 방해하기 때문이다.
마찬가지로, Al2O3막이 이온 어시스트 있고(가속 전압 1000V, 가속 전류 1000mA, 바이어스 전류 600mA, 도입 산소 가스 50sccm) 막두께 79.0㎚로 증착된 경우, 수증기 투과성이 0.89로 크게 내려간다. 이것은, 이온 어시스트가 있는 증착에 의해 형성된 Al2O3막의 밀도가 이온 어시스트 없는 경우의 밀도보다 크고, 이와 같이 밀도가 큰 Al2O3막이 수증기의 투과를 더 방해하기 때문이다.
또한 마찬가지로, SiO2+Al2O3 혼합막이 SiO2막과 마찬가지의 이온 어시스트가 있는 상태에서 막두께 75.0㎚로 증착된 경우, 수증기 투과성이 1.61로 작아진다. 이것은, 이온 어시스트가 있는 증착에 의해 형성된 SiO2+Al2O3 혼합막의 밀도가 이온 어시스트 없는 경우의 밀도보다 크고, 이와 같이 밀도가 큰 SiO2+Al2O3 혼합막이 수증기의 투과를 더 방해하기 때문이다.
이상의 시험의 결과로부터, SiO2+Al2O3 혼합층의 수증기 배리어성이 높음을 살필 수 있다.
[표 1]
또한, 항균층(10)의 물리 막두께가, 예를 들면 50㎚ 미만이 되어도, 항균층(10)에 있어서의 항균 기능은, 충분히 발휘된다.
즉, 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 항균층(10)에 있어서의 항균 기능은, 금속 입자(14) 중, 세균 등에 접촉할 수 있는, 항균층(10)의 표층부에 배치된 표층 금속 입자(14a)에 의해, 주로 발휘된다.
한편, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체에 의해 기판의 편면에 증착된, 물리 막두께가 100㎚인 항균막에 있어서, 은 원자가, 항균막의 깊이 방향에서 소정의 원자 농도 범위를 유지하여 균일하게 존재하고 있는 것이 알려져 있다. 즉, 2020년 11월 10일에 온라인에서 개최된 제36회 광학 박막 연구회의 프로그램 2.3 「항균 증착 재료로 제작한 박막의 각종 물성과 항균력의 평가」에 있어서 나타내어진, 이온 에칭을 이용한 X선 광전자 분광법(XPS)에 의한 에칭 깊이(가로축)와 원자 농도(세로축)의 관계를 나타내는 그래프에는, 은 원자 농도가, 에칭 깊이 0㎚(표면)부터 100㎚(기판과의 계면)에 걸쳐, 10-2.1∼10-1.5[%]의 범위 내에서 존재하고 있는 것이 기재되어 있다. 따라서, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체에 의한 항균막에 있어서, 은 원자는, 깊이 방향에서 균일하게 존재한다.
따라서, 항균층(10)의 물리 막두께를 50㎚보다 얇게 해도, 항균층(10)에 있어서의 표층 금속 입자(14a)의 배치 상황은, 항균층(10)의 물리 막두께가 50㎚ 이상인 경우와 그다지 변하지 않는 것으로 생각할 수 있다. 따라서, 항균층(10)에 있어서의 항균 기능은, 항균층(10)의 물리 막두께가 50㎚ 이상인 경우와 마찬가지로 발휘된다.
방오층(12)은, 항균층(10)의 위(대기측)에 배치된다. 방오층(12)에 의해, 안경용 플라스틱 렌즈(1, 1a)에 있어서, 방오 기능이 부여된다. 방오 기능에는, 발수 기능 및 발유 기능의 적어도 어느 것이 포함된다.
유전체 다층막(4)에서는, 방오층(12)은, 7층째가 된다. 유전체 다층막(4a)에서는, 방오층(12)은, 8층째가 된다.
방오층(12)은, 공지의 증착법 또는 이온 스퍼터링법 등에 의해 형성된다.
방오층(12)은, 예를 들면 유기 규소 화합물을 중축합시킨 것이다. 중축합에 의해, 피막의 후막화 및 치밀화가 가능해져, 유전체 다층막(4, 4a)에 있어서의 인접층과의 밀착성 및 표면 경도가 높아진다. 따라서, 방오층(12)은, 발수성에 더하여 발유성도 나타낸다. 또한, 방오층(12)에 있어서, 오염의 닦임성이 우수한 피막이 얻어지기 쉬워진다.
중축합 전의 유기 규소 화합물은, 바람직하게는, -SiRyX3-y(R은 1가의 유기기, X는 가수분해 가능한 기, y는 0부터 2까지의 정수)로 나타내어지는 함규소 관능기를 가지는 화합물이다. 여기서, X로서는, 예를 들면 -OCH3, -OCH2CH3 등의 알콕시기, -OCOCH3 등의 아실옥시기, -ON=CRaRb 등의 케토옥심기(Ra, Rb는 각각 1가의 유기기를 나타냄), -Cl, -Br 등의 할로겐기, -NRcRd 등의 아미노기(Rc, Rd는 각각 1가의 유기기를 나타냄) 등의 기를 들 수 있다.
이와 같은 유기 규소 화합물로서는, 함불소 유기 규소 화합물이 적합하다. 함불소 유기 규소 화합물은, 발수 발유성, 전기 절연성, 이형성, 내용제성, 윤활성, 내열성, 소포성이 종합적으로 우수하다. 특히, 분자 내에 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로폴리에테르기를 가지는 분자량 1000∼50000 정도의 비교적 큰 유기 규소 화합물은, 방오성이 우수하다.
방오층(12)은, 방오 기능을 가지는 점에서, 다른 층에 비해 간극이 큰 분자 구조로 되어 있다.
따라서, 바로 아래의 항균층(10)에 의한 항균 작용은, 방오층(12)에 의해 차단되지 않는다.
그리고, 유전체 다층막(4, 4a)에 의해, 안경용 플라스틱 렌즈(1, 1a)에는, 광학 기능(광학 특성)이 부여될 수 있다. 예를 들면, 광학 기능은, 반사 방지 기능(반사 방지 특성), 및 블루라이트 커트 기능(블루라이트 커트 특성)의 적어도 일방이다.
또한, 유전체 다층막(4, 4a)의 각 방오층(12)에 의해, 안경용 플라스틱 렌즈(1, 1a)에는, 방오 기능(방오 특성)이 부여된다.
실시예
본 발명에 속하는 실시예, 및 본 발명에 속하지 않는 비교예가 이하에 나타내어진다.
이하의 실시예는, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 파악 방법에 따라서는, 하기의 실시예의 일부가 실질적으로는 비교예가 될 수 있고, 또는 하기의 비교예의 일부가 실질적으로는 실시예가 될 수 있다.
[실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 제작 등]
안경용 플라스틱 렌즈(1)(도 1)에 속하는 실시예 1∼3, 및 비교예 2∼3이 제작되었다. 또한, 항균층(10)이 존재하지 않는 것을 제외하고 안경용 플라스틱 렌즈(1)(도 1)에 속하는 비교예 1이 제작되었다. 이들에 있어서의 각 층의 물리 막두께 등이, 다음의 표 2에 나타내어진다.
[표 2]
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 각 기재(2)는, 서로 동일하다. 당해 기재(2)의 굴절률은, 1.60이다. 당해 기재(2)의 재질은, 티오우레탄 수지이다. 당해 기재(2)는, 도수 S-2.00의 구면 렌즈이다.
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 각 중간막(3)은, 서로 동일하다. 당해 중간막(3)은, 하드 코트막이다. 당해 중간막(3)의 굴절률은, 1.60이다. 당해 기재(2)의 재질은, 열경화성 실리콘 수지이다. 당해 기재(2)의 물리 막두께는, 2.0㎛이다. 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에서는, 각각, 기재(2)의 표리에서 동일 구성의 중간막(3)이 부여된다.
당해 중간막(3)은, 보다 상세하게는, 다음과 같이 형성된다. 즉, 반응 용기 중에 메탄올 206g, 메탄올 분산 티타니아계졸 300g(닛키촉매화성주식회사제, 고형분 30%), γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 60g, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 30g, 테트라에톡시실란 60g을 적하하고, 그 혼합액 중에 0.01N의 염산 수용액을 적하, 교반하여 가수분해를 행한다. 다음에, 플로우 조정제 0.5g 및 촉매 1.0g을 첨가하고, 실온에서 3시간 교반하여 하드 코트액을 형성한다. 이 하드 코트액을 기재(2)의 양면에 도포하고, 120℃에서 1.5시간 가열 경화시켜, 막두께 2.0㎛의 하드 코트막을 형성한다.
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 각 유전체 다층막(4)은, 반사 방지막이다. 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에서는, 각각, 기재(2)의 표리에서 동일 구성의 유전체 다층막(4)이 부여된다.
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 각 저굴절률 유전체층(6)은, SiO2층이다. 각 당해 SiO2층의 굴절률은, 1.470이다. 각 당해 SiO2층은, 증착된다.
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 각 고굴절률 유전체층(8)은, ZrO2제의 층인 ZrO2층이다. 당해 ZrO2층의 굴절률은, 2.106이다. 각 당해 ZrO2층은, 증착된다.
실시예 1∼3 및 비교예 2∼3의 각 항균층(10)은, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체를 증착 재료로 하여, 증착에 의해 형성된다. 소결체에 있어서의 각 성분의 중량비는, 은 이온 담지 제올라이트:SiO2=3:7이다. 즉, 소결체에 있어서의 은 이온 담지 제올라이트의 첨가율은, 30중량%이다. 이러한 소결체는, 이하 소결체 A가 된다. 소결체 A로 형성된 각 항균층(10)의 굴절률은, 1.476이다.
실시예 1의 항균층(10)의 물리 막두께는, 15.00㎚이다. 실시예 2의 항균층(10)의 물리 막두께는, 30.00㎚이다. 실시예 3의 항균층(10)의 물리 막두께는, 49.90㎚이다. 비교예 1의 항균층(10)의 물리 막두께는, 0㎚이다. 비교예 2의 항균층(10)의 물리 막두께는, 60.00㎚이다. 비교예 3의 항균층(10)의 물리 막두께는, 70.00㎚이다.
각 항균층(10)은, 굴절률의 근사성의 관점에서, 인접하는 5층째의 저굴절률 유전체층(6)과, 광학적인 동일성을 갖는다. 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3에서는, 반사 방지 특성의 동일성을 보지(保持)하는 관점에서, 각 항균층(10)의 물리 막두께와 그 항균층(10)에 인접하는 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께의 합이, 94.00㎚로 서로 일치하고 있다.
실시예 1에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 79.00㎚이다. 실시예 2에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 64.00㎚이다. 실시예 3에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 44.10㎚이다. 비교예 1에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 94.00㎚이다. 비교예 2에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 34.00㎚이다. 비교예 3에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 24.00㎚이다.
실시예 1∼3 및 비교예 1∼3의 각 방오층(12)은, 캐논옵트론주식회사제 OF-SR을 증착하여 형성된다. 각 방오층(12)의 물리 막두께는, 5㎚이다.
[실시예 4∼6 및 비교예 4∼6의 제작 등]
또한, 안경용 플라스틱 렌즈(1a)(도 2)에 속하는 실시예 4∼6, 및 비교예 5∼6이 제작되었다. 또한, 항균층(10)이 존재하지 않는 것을 제외하고 안경용 플라스틱 렌즈(1a)(도 2)에 속하는 비교예 4가 제작되었다. 이들에 있어서의 각 층의 물리 막두께 등이, 다음의 표 3에 나타내어진다.
[표 3]
실시예 4∼6 및 비교예 4∼6에 있어서의 각 기재(2), 및 각 중간막(3)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 4∼6 및 비교예 4∼6의 각 유전체 다층막(4a)은, 반사 방지막이다. 실시예 4∼6 및 비교예 4∼6에서는, 각각, 기재(2)의 표리에서 동일 구성의 유전체 다층막(4a)이 부여된다.
실시예 4∼6 및 비교예 4∼6에 있어서의 각 저굴절률 유전체층(6), 및 각 고굴절률 유전체층(8)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 4∼6 및 비교예 4∼6에 있어서의 각 방오층(12)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 4∼6 및 비교예 5∼6의 각 항균층(10)은, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 상기 소결체 A를 증착 재료로 하여, 증착에 의해 형성된다.
실시예 4의 항균층(10)의 물리 막두께는, 15.00㎚이다. 실시예 5의 항균층(10)의 물리 막두께는, 30.00㎚이다. 실시예 6의 항균층(10)의 물리 막두께는, 49.90㎚이다. 비교예 4의 항균층(10)의 물리 막두께는, 0㎚이다. 비교예 5의 항균층(10)의 물리 막두께는, 60.00㎚이다. 비교예 6의 항균층(10)의 물리 막두께는, 70.00㎚이다.
각 항균층(10)은, 굴절률의 근사성의 관점에서, 인접하는 6층째의 저굴절률 유전체층(6)과, 광학적인 동일성을 갖는다. 실시예 4∼6 및 비교예 4∼6에서는, 반사 방지 특성의 동일성을 보지하는 관점에서, 각 항균층(10)의 물리 막두께와 그 항균층(10)에 인접하는 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께의 합이, 84.00㎚로 서로 일치하고 있다.
실시예 4에 있어서의 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 69.00㎚이다. 실시예 5에 있어서의 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 54.00㎚이다. 실시예 6에 있어서의 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 34.10㎚이다. 비교예 4에 있어서의 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 84.00㎚이다. 비교예 5에 있어서의 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 24.00㎚이다. 비교예 6에 있어서의 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 14.00㎚이다.
[실시예 1∼6 및 비교예 1∼6의 특성 등]
실시예 1∼6 및 비교예 1∼6에 관하여, 각각 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포가 조사되었다. 가시 영역은, 여기서는 파장 400㎚ 이상 780㎚ 이하로 한다.
도 4는, 실시예 1∼3에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다. 도 5는, 비교예 1∼3에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다. 도 6은, 실시예 4∼6에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다. 도 7은, 비교예 4∼6에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
이들 도에 의하면, 실시예 1∼6 및 비교예 1∼6은, 모두, 가시 영역에 있어서, 반사 방지 특성을 가진다.
또한, 실시예 1∼6 및 비교예 1∼6에 관련된 내구성을 조사하기 위해, 이들의 항온 항습 시험이 행해졌다.
항온 항습 시험은, 다음과 같이 행해진다. 즉, 시료(실시예 1∼6 및 비교예 1∼6)가, 각각, 온도 60℃이고 상대 습도 95%로 보지된 항온 항습조에, 3종의 소정 시간 넣어진 후에 취출되어, 시료의 모습이 관찰된다. 소정 시간은, 1일간, 3일간, 및 5일간이다.
상기 표 2, 표 3의 하부에 있어서, 항온 항습 시험의 결과가 나타내어진다.
1일간의 항온 항습 시험에서는, 모든 시료에 있어서 외관 이상 등의 문제는 보이지 않는다. 3일간 및 5일간의 각 항온 항습 시험에서는, 비교예 2, 3, 5, 6에 있어서, 안경용 플라스틱 렌즈(1)의 중앙부에 부종의 발생이 관찰된다(판정 「×」).
비교예 2, 3, 5, 6에 있어서의 각 항균층(10)의 물리 막두께는, 60㎚ 이상이고, 각 항균층(10)의 수증기 배리어성이 소정 정도 이상이 되어, 기재(2)로부터의 수분이 잘 빠지지 않고, 부종이라는 외관 이상으로 이어진 것이라고 생각할 수 있다.
비교예 1, 4에서는, 3일간 및 5일간의 각 항온 항습 시험에 있어서도, 외관 이상이 보이지 않는다(판정 「◎」). 그러나, 비교예 1, 4에서는, 항균층(10)이 존재하지 않기 때문에, 항균 효과는 발휘되지 않는다.
실시예 1∼6에서는, 1일간, 3일간 및 5일간의 각 항온 항습 시험에 있어서, 외관 이상이 보이지지 않는다(판정 「◎」). 게다가, 실시예 1∼6에서는, 항균층(10)의 구비에 의해, 항균 효과가 발휘된다.
또한, 실시예 2 및 비교예 1에 관하여, ISO22196에 준거한 항균 시험이 행해졌다.
즉, 황색포도구균에 관련된 시험균액이, 비교예 1과 실시예 2에 대하여 각각 접종되었다(항균 시험 1). 이 시험균액의 생균수는, 4.9×105개/ml(밀리리터)이다. 그리고, 접종 직후의 생균수의 대수(log)와, 각각의 접종으로부터 24시간 후의 생균수의 대수(log)가 조사되었다. 비교예 1은, 통상 코팅을 한 안경용 플라스틱 렌즈이며, 항균 시험에 있어서의 레퍼런스가 된다. 또한, 실시예 2의 항균 활성값(R)이 산출되었다. 항균 활성값(R)은, 다음의 식(1)에 의해 산출된다. 여기서, B는, 레퍼런스의 24시간 후의 생균수의 평균값(개)이다. 또한, C는, 항균 제품의 24시간 후의 생균수의 평균값(개)이다.
R=log(B/C) …(1)
또한, 대장균에 관련된 시험균액이, 비교예 1과 실시예 2에 대하여 각각 접종되었다(항균 시험 2). 이 시험균액의 생균수는, 6.6×105개/ml이다. 그리고, 접종 직후의 생균수의 대수와, 각각의 접종으로부터 24시간 후의 생균수의 대수가 조사되었다. 또한, 실시예 2의 항균 활성값(R)이 산출되었다.
또한, 비교예 1 및 실시예 2에 대하여, 내광 처리를 실시한 다음에, 황색포도구균에 관련된 시험균액이, 항균 시험 1과 마찬가지로 각각 접종되었다(항균 시험 3). 이 시험균액의 생균수는, 4.9×105개/ml이다. 시험편의 내광 처리는, 항균 제품 기술 협의회의 지속성 기준에 있어서의 구분 2에 속한다. 그리고, 접종 직후의 생균수의 대수와, 각각의 접종으로부터 24시간 후의 생균수의 대수가 조사되었다. 또한, 실시예 2의 항균 활성값(R)이 산출되었다.
게다가, 대장균에 관련된 시험균액이, 항균 시험 3과 마찬가지로, 내광 처리된 비교예 1과 실시예 2에 대하여 각각 접종되었다(항균 시험 4). 이 시험균액의 생균수는, 6.6×105개/ml이다. 그리고, 접종 직후의 생균수의 대수와, 각각의 접종으로부터 24시간 후의 생균수의 대수가 조사되었다. 또한, 실시예 2의 항균 활성값(R)이 산출되었다.
이러한 항균 시험의 결과가, 다음의 표 4에 나타내어진다.
[표 4]
ISO22196에 준거한 항균 시험에서는, 항균 활성값(R)이 2.0 이상(R≥2.0)이면, 항균성 있음으로 판정된다.
실시예 2의 항균 활성값(R)은, 항균 시험 1(표 4의 좌측 위)에서 4.3, 항균 시험 2(표 4의 우측 위)에서 5.6, 항균 시험 3(표 4의 좌측 아래)에서 4.3, 항균 시험 4(표 4의 우측 아래)에서 6.2이다.
따라서, 실시예 2의 항균성이 인정되었다.
[실시예 7∼9 및 비교예 7의 제작 등]
안경용 플라스틱 렌즈(1)(도 1)에 속하는 실시예 7∼9, 및 비교예 7이 제작되었다. 이들에 있어서의 각 층의 물리 막두께 등이, 다음의 표 5에 나타내어진다.
[표 5]
실시예 7∼9 및 비교예 7에 있어서의 각 기재(2), 및 각 중간막(3)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 7∼9 및 비교예 7의 각 유전체 다층막(4)은, 반사 방지막이다. 실시예 7∼9 및 비교예 7에서는, 각각, 기재(2)의 표리에서 동일 구성의 유전체 다층막(4)이 부여된다.
실시예 7∼9 및 비교예 7에 있어서의 각 저굴절률 유전체층(6), 및 각 고굴절률 유전체층(8)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 7∼9 및 비교예 7에 있어서의 각 방오층(12)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 7∼9 및 비교예 7의 각 항균층(10)은, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체를 증착 재료로 하여, 증착에 의해 형성된다. 소결체에 있어서의 각 성분의 중량비는, 은 이온 담지 제올라이트:SiO2=2:8이다. 즉, 소결체에 있어서의 은 이온 담지 제올라이트의 첨가율은, 20중량%이다. 이러한 소결체는, 이하 소결체 B가 된다. 소결체 B로 형성된 각 항균층(10)의 굴절률은, 1.472이다.
실시예 7의 항균층(10)의 물리 막두께는, 15.00㎚이다. 실시예 8의 항균층(10)의 물리 막두께는, 30.00㎚이다. 실시예 9의 항균층(10)의 물리 막두께는, 49.90㎚이다. 비교예 7의 항균층(10)의 물리 막두께는, 60.00㎚이다.
각 항균층(10)은, 굴절률의 근사성의 관점에서, 인접하는 5층째의 저굴절률 유전체층(6)과, 광학적인 동일성을 갖는다. 실시예 7∼9 및 비교예 7에서는, 반사 방지 특성의 동일성을 보지하는 관점에서, 각 항균층(10)의 물리 막두께와 그 항균층(10)에 인접하는 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께의 합이, 94.00㎚로 서로 일치하고 있다.
실시예 7에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 79.00㎚이다. 실시예 8에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 64.00㎚이다. 실시예 9에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 44.10㎚이다. 비교예 7에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 34.00㎚이다.
[실시예 10∼12 및 비교예 8의 제작 등]
안경용 플라스틱 렌즈(1)(도 1)에 속하는 실시예 10∼12, 및 비교예 8이 제작되었다. 이들에 있어서의 각 층의 물리 막두께 등이, 다음의 표 6에 나타내어진다.
[표 6]
실시예 10∼12 및 비교예 8에 있어서의 각 기재(2), 및 각 중간막(3)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 10∼12 및 비교예 8의 각 유전체 다층막(4)은, 반사 방지막이다.
실시예 10∼12 및 비교예 8에서는, 각각, 기재(2)의 표리에서 동일 구성의 유전체 다층막(4)이 부여된다.
실시예 10∼12 및 비교예 8에 있어서의 각 저굴절률 유전체층(6), 및 각 고굴절률 유전체층(8)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 10∼12 및 비교예 8에 있어서의 각 방오층(12)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 10∼12 및 비교예 8의 각 항균층(10)은, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체를 증착 재료로 하여, 증착에 의해 형성된다. 소결체에 있어서의 각 성분의 중량비는, 은 이온 담지 제올라이트:SiO2=4:6이다. 즉, 소결체에 있어서의 은 이온 담지 제올라이트의 첨가율은, 40중량%이다. 이러한 소결체는, 이하 소결체 C가 된다. 소결체 C로 형성된 각 항균층(10)의 굴절률은, 1.483이다.
실시예 10의 항균층(10)의 물리 막두께는, 15.00㎚이다. 실시예 11의 항균층(10)의 물리 막두께는, 30.00㎚이다. 실시예 12의 항균층(10)의 물리 막두께는, 49.90㎚이다. 비교예 8의 항균층(10)의 물리 막두께는, 60.00㎚이다.
각 항균층(10)은, 굴절률의 근사성의 관점에서, 인접하는 5층째의 저굴절률 유전체층(6)과, 광학적인 동일성을 갖는다. 실시예 10∼12 및 비교예 8에서는, 반사 방지 특성의 동일성을 보지하는 관점에서, 각 항균층(10)의 물리 막두께와 그 항균층(10)에 인접하는 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께의 합이, 94.00㎚로 서로 일치하고 있다.
실시예 10에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 79.00㎚이다. 실시예 11에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 64.00㎚이다. 실시예 12에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 44.10㎚이다. 비교예 9에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 34.00㎚이다.
[실시예 13∼15 및 비교예 9의 제작 등]
안경용 플라스틱 렌즈(1)(도 1)에 속하는 실시예 13∼15, 및 비교예 9가 제작되었다. 이들에 있어서의 각 층의 물리 막두께 등이, 다음의 표 7에 나타내어진다.
[표 7]
실시예 13∼15 및 비교예 9에 있어서의 각 기재(2), 및 각 중간막(3)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 13∼15 및 비교예 9의 각 유전체 다층막(4)은, 반사 방지막이다. 실시예 13∼15 및 비교예 9에서는, 각각, 기재(2)의 표리에서 동일 구성의 유전체 다층막(4)이 부여된다.
실시예 13∼15 및 비교예 9에 있어서의 각 저굴절률 유전체층(6), 및 각 고굴절률 유전체층(8)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 13∼15 및 비교예 9에 있어서의 각 방오층(12)은, 실시예 1∼3 및 비교예 1∼3과 마찬가지로 이루어진다.
실시예 13∼15 및 비교예 9의 각 항균층(10)은, 은 이온 담지 제올라이트와 SiO2를 함께 소결한 소결체를 증착 재료로 하여, 증착에 의해 형성된다. 소결체에 있어서의 각 성분의 중량비는, 은 이온 담지 제올라이트:SiO2=5:5이다. 즉, 소결체에 있어서의 은 이온 담지 제올라이트의 첨가율은, 50중량%이다. 이러한 소결체는, 이하 소결체 D가 된다. 소결체 D로 형성된 각 항균층(10)의 굴절률은, 1.510이다.
실시예 13의 항균층(10)의 물리 막두께는, 15.00㎚이다. 실시예 14의 항균층(10)의 물리 막두께는, 30.00㎚이다. 실시예 15의 항균층(10)의 물리 막두께는, 49.90㎚이다. 비교예 9의 항균층(10)의 물리 막두께는, 60.00㎚이다.
각 항균층(10)은, 굴절률의 근사성의 관점에서, 인접하는 5층째의 저굴절률 유전체층(6)과, 광학적인 동일성을 갖는다. 실시예 13∼15 및 비교예 9에서는, 반사 방지 특성의 동일성을 보지하는 관점에서, 각 항균층(10)의 물리 막두께와 그 항균층(10)에 인접하는 6층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께의 합이, 94.00㎚로 서로 일치하고 있다.
실시예 13에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 79.00㎚이다. 실시예 14에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 64.00㎚이다. 실시예 15에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 44.10㎚이다. 비교예 9에 있어서의 5층째의 저굴절률 유전체층(6)의 물리 막두께는, 34.00㎚이다.
[실시예 7∼13 및 비교예 7∼9의 특성 등]
실시예 7∼13 및 비교예 7∼9에 관하여, 각각 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포가 조사되었다. 가시 영역은, 여기서는 파장 400㎚ 이상 780㎚ 이하로 한다.
도 8은, 실시예 7∼9에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다. 도 9는, 비교예 7∼9에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다. 도 10은, 실시예 10∼12에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다. 도 11은, 실시예 13∼15에 관련된, 가시 영역 및 그 인접 영역에 있어서의 분광 반사율 분포를 나타내는 그래프이다.
이들 도에 의하면, 실시예 7∼13 및 비교예 7∼9는, 모두, 가시 영역에 있어서, 반사 방지 특성을 가진다.
또한, 실시예 7∼13 및 비교예 7∼9에 관련된 내구성을 조사하기 위해, 이들에 관해서도 상술의 항온 항습 시험이 행해졌다.
상기 표 5∼표 7의 하부에 있어서, 항온 항습 시험의 결과가 나타내어진다.
1일간의 항온 항습 시험에서는, 모든 시료에 있어서 외관 이상 등의 문제는 보이지 않는다. 3일간의 각 항온 항습 시험에서는, 비교예 7∼9에 있어서, 안경용 플라스틱 렌즈(1)의 중앙부에 부종의 발생이 관찰된다(판정 「×」). 5일간의 각 항온 항습 시험에서는, 비교예 7에 있어서, 안경용 플라스틱 렌즈(1)의 중앙부에 부종의 발생이 관찰됨과 함께, 비교예 8, 9에 있어서, 안경용 플라스틱 렌즈(1)의 전체에 부종의 발생이 관찰된다. 또한, 5일간의 각 항온 항습 시험에서는, 실시예 12, 15에 있어서, 안경용 플라스틱 렌즈(1)의 중앙부에 부종의 발생이 관찰된다. 이와 같이 3일간의 항온 항습 시험까지에서 문제는 보이지 않고, 5일간의 항온 항습 시험에 있어서 처음으로 중앙부에 부종이 보인 경우, 판정이 「○」가 된다.
비교예 7∼9에 있어서의 각 항균층(10)의 물리 막두께는, 60㎚이고, 각 항균층(10)의 수증기 배리어성이 소정 정도 이상이 되어, 기재(2)로부터의 수분이 잘 빠지지 않고, 부종이라는 외관 이상으로 이어진 것이라고 생각할 수 있다.
실시예 7∼11, 13, 14에서는, 1일간, 3일간 및 5일간의 각 항온 항습 시험에 있어서, 외관 이상이 보이지 않는다(판정 「◎」).
또한, 실시예 7∼15에 관하여, ISO22196에 준거한 항균 시험이 행해졌다. 비교적 다수의 시료의 결과를 보다 신속하게 얻기 위해, 여기서는, 상술의 항균 시험 1(황색포도구균) 및 항균 시험 2(대장균)가, 접종으로부터 24시간 후의 생균수의 자리수를 얻는 형태로 행해졌다(간이 항균 시험 1, 2). 또한, 간이 항균 시험 1, 2는, 비교예 1 및 실시예 1∼3에 관해서도, 아울러 행해졌다. 비교예 1의 간이 항균 시험 1, 2에서는, 초기 균수의 자리수가 함께 측정되었다.
이러한 항균 시험의 결과가, 다음의 표 8에 나타내어진다.
[표 8]
비교예 1(항균층(10) 없음)에 대한 초기 균수는, 간이 항균 시험 1, 2에 있어서, 5자리(1×104 정도, 10E4)이다. 또한, 비교예 1에 관련된 24시간 후의 균수는, 간이 항균 시험 1에서 5자리(10E4)이고, 간이 항균 시험 2에서 7자리(10E6)이다(모두 항균성 「×」).
이에 비하여, 실시예 1∼3, 7∼15에서는, 모두, 간이 항균 시험 1, 2에 있어서의 24시간 후의 균수가 검출 한계 이하(ND)로 되어 있다(항균성 「○」). 검출 한계는, 2자리의 균수(10E1)이다. 이러한 결과와, 상술의 비교예 1의 결과를 대조하면, 실시예 1∼3, 7∼15의 항균 활성값(R)은, 2.0을 충분히 상회하고 있는 것으로 예상된다. 또한, 실시예 1∼3, 7∼15의 간이 항균 시험 1, 2에서는, 초기 균수가 측정되어 있지 않지만, 비교예 1과 동일한 시험균액이 이용되고 있기 때문에, 초기 균수는 비교예 1의 경우와 마찬가지이다.
따라서, 실시예 1∼3, 7∼15의 항균성이 인정되었다.
[정리 등]
실시예 1∼15는, 플라스틱제의 기재(2)와, 기재(2)의 성막면(M)에 대하여, 간접적으로 형성된 유전체 다층막(4)을 구비하고 있으며, 유전체 다층막(4)은, 1 이상의 저굴절률 유전체층(6)과, 1 이상의 고굴절률 유전체층(8)과, 항균층(10)을 포함하고, 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 유전체층이며, 모든 저굴절률 유전체층(6) 및 모든 고굴절률 유전체층(8)보다 대기측에 배치되어 있고, 항균층(10)의 물리 막두께는, 50㎚ 미만이다. 따라서, 외관 이상의 발생이 억제된, 항균성을 가지는 안경용 플라스틱 렌즈(1)가 제공된다.
또한, 실시예 1∼15에 있어서, 금속 이온 담지 제올라이트는, 은 이온 담지 제올라이트이다. 따라서, 항균력 및 내구성이 보다 높은 안경용 플라스틱 렌즈(1)가 제공된다.
또한, 실시예 1∼15에 있어서, 항균층(10)은, SiO2를 포함하고 있다. 따라서, 항균층(10)에 있어서, 금속 입자(14)가 보다 안정된다. 또한, 항균층(10)을, 광학적으로, SiO2층과 마찬가지의 층으로 취급할 수 있어, 유전체 다층막(4)에 있어서, 보다 높은 설계 용이성이 얻어진다.
또한, 실시예 1∼15에 있어서, 항균층(10)은, 금속 이온 담지 제올라이트 및 SiO2를 함께 소결한 소결체로 형성되어 있다. 따라서, 금속 입자(14)를 함유하는 항균층(10)이, 보다 형성되기 쉽다.
또한, 실시예 1∼15에 있어서, 유전체 다층막(4)은, 기재(2)의 양면에 형성되어 있다. 따라서, 보다 항균성이 우수한 안경용 플라스틱 렌즈(1)가 제공된다.
또한, 실시예 1∼15에 있어서, 유전체 다층막(4)은, 하드 코트막(중간막(3))을 개재하여 형성되어 있다. 따라서, 보다 강도가 우수한 안경용 플라스틱 렌즈(1)가 제공된다.
게다가, 실시예 1∼15에 있어서, 유전체 다층막(4)은, 발수성 및 발유성을 나타내는 방오층(12)을 구비하고 있다. 방오층(12)은, 항균층(10)보다 대기측에 배치되어 있다. 따라서, 안경용 플라스틱 렌즈(1)에 있어서, 항균층(10)에 있어서의 항균성을 차단하지 않고, 방오 성능이 구비된다.
또한, 실시예 1∼15에 있어서, 방오층(12)은, 함불소 유기 규소 화합물이다. 따라서, 방오층(12)이, 보다 형성되기 쉽다.
1, 1a : 안경용 플라스틱 렌즈
2 : 기재
3 : 중간막
4, 4a : 유전체 다층막
6 : 저굴절률 유전체층
8 : 광굴절율 유전체층
10 : 항균층
12 : 방오층
14 : 금속 입자
M : 성막면
2 : 기재
3 : 중간막
4, 4a : 유전체 다층막
6 : 저굴절률 유전체층
8 : 광굴절율 유전체층
10 : 항균층
12 : 방오층
14 : 금속 입자
M : 성막면
Claims (8)
- 플라스틱제의 기재와,
상기 기재의 성막면에 대하여, 직접 또는 간접적으로 형성된 유전체 다층막
을 구비하고 있으며,
상기 유전체 다층막은, 1 이상의 저굴절률 유전체층과, 1 이상의 고굴절률 유전체층과, 항균층을 포함하고,
상기 항균층은,
금속 이온 담지 제올라이트를 포함하는 유전체층이며,
모든 상기 저굴절률 유전체층 및 모든 상기 고굴절률 유전체층보다 대기측에 배치되어 있고,
상기 항균층의 물리 막두께는, 50㎚ 미만인 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 1 항에 있어서,
상기 금속 이온 담지 제올라이트는, 은 이온 담지 제올라이트인 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 항균층은, SiO2를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 3 항에 있어서,
상기 항균층은, 금속 이온 담지 제올라이트 및 SiO2를 함께 소결한 소결체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 다층막은, 상기 기재의 양면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 다층막은, 하드 코트막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 다층막은, 발수성 및 발유성의 적어도 일방을 나타내는 방오층을 구비하고 있고,
상기 방오층은, 상기 항균층보다 대기측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈. - 제 7 항에 있어서,
상기 방오층은, 함불소 유기 규소 화합물인 것을 특징으로 하는 안경용 플라스틱 렌즈.
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2023
- 2023-09-26 US US18/474,380 patent/US20240019608A1/en active Pending
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2018159860A (ja) | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 東海光学株式会社 | 光学製品 |
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