JP4593949B2 - Manufacturing method of optical member - Google Patents
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Description
本発明は、反射防止膜を有する光学部材の製造方法に関し、特に、反射率が小さく、透過率が高いという優れた反射防止膜を有するだけでなく、プラスチック基材上における、耐熱性、及び耐摩耗性に優れ、生産性も良好な反射防止膜を有する光学部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical member having an antireflection film, and in particular, it has not only an excellent antireflection film having low reflectance and high transmittance, but also heat resistance and resistance on a plastic substrate. The present invention relates to a method for manufacturing an optical member having an antireflection film that is excellent in wear and productivity.
従来から、プラスチック基材に、無機物質を蒸着してなる反射防止膜を設けた光学部材が知られている。また、耐衝撃性、耐熱性、及び耐摩耗性が良好な反射防止膜を有する光学部材として、特許文献1には、プラスチック基材と、真空蒸着で形成された反射防止膜を有する光学部材において、反射防止膜中の少なくとも1層が無機物質及び有機物質よりなるハイブリッド層を用いた技術が開示されている。特許文献1に開示される技術は、ハイブリッド膜の膜厚、特に、有機化合物の量を精密に制御することが望ましいが、さらに簡便に製造する方法が求められていた。また、さらなる耐摩耗性を向上させた光学部材の提案が望まれていた。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an optical member in which an antireflection film formed by depositing an inorganic substance on a plastic substrate is provided. In addition, as an optical member having an antireflection film having good impact resistance, heat resistance, and wear resistance, Patent Document 1 discloses a plastic substrate and an optical member having an antireflection film formed by vacuum deposition. A technique using a hybrid layer in which at least one layer in an antireflection film is made of an inorganic substance and an organic substance is disclosed. In the technique disclosed in Patent Document 1, it is desirable to precisely control the film thickness of the hybrid film, in particular, the amount of the organic compound, but there has been a demand for a method for more easily manufacturing. In addition, there has been a demand for a proposal of an optical member with further improved wear resistance.
本発明は上述の状況下、耐摩耗性の優れた反射防止膜を有する光学部材を生産性良く製造する光学部材の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an optical member manufacturing method for manufacturing an optical member having an antireflection film excellent in wear resistance with high productivity under the above-described circumstances.
本発明者らは、前記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成による光学部材の製造方法が前述した課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明の製造方法は、プラスチック基材に、多層反射防止膜を真空蒸着で形成し、該反射防止膜上に撥水膜を施す光学部材の製造方法であって、該反射防止膜は、基材側から外気側に向って順に、以下に記す7層構成であり、
第1層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.005λ〜1.25λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
第2層:酸化タンタルが第2層を基準にして、少なくとも50重量%含有している膜厚が0.005λ〜0.10λであり、屈折率が2.00〜2.35である層
第3層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.005λ〜1.25λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
第4層:酸化タンタルが第4層を基準にして、少なくとも50重量%含有している膜厚が0.05λ〜0.45λであり、屈折率が2.00〜2.35である層
第5層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.005λ〜0.15λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
第6層:酸化タンタルが第6層を基準にして、少なくとも50重量%含有している膜厚が0.05λ〜0.45λであり、屈折率が2.00〜2.35である層
第7層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.2λ〜0.29λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
[前記有機ケイ素化合物が、以下の一般式(a)〜(d)で表されるいずれかの構造を有している。
一般式(a):シランまたはシロキサン化合物
また、前記ケイ素非含有有機化合物が、以下の一般式(e)〜(g)で表されるいずれかの構造を有している。
一般式(e):片末端にエポキシ基を有する炭素及び水素を必須成分とするケイ素非含有有機化合物
CX9X10=CX11X12 ・・・(g)
(一般式(e)、(f)において、R9は水素、または酸素を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、R10 は、酸素を含んでいてもよい炭素数1〜7の二価の炭化水素基を表す。一般式(g)において、X9〜X12、はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜10の炭化水素基、または炭素数1〜10の炭素、水素を必須成分とし、さらに酸素及び窒素の少なくとも一方を必須成分とする有機基を表す。)]
[前記反射防止膜の第1層〜第7層の膜厚におけるλは光の波長を示す。]
撥水膜は、前記反射防止膜の第7層上にフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を原料として形成される光学部材の製造方法である。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a method for producing an optical member having the following configuration solves the problems described above, and has completed the present invention.
That is, the manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of an optical member in which a multilayer antireflection film is formed on a plastic substrate by vacuum deposition, and a water repellent film is formed on the antireflection film, the antireflection film comprising: In order from the base material side to the outside air side, it is a 7-layer configuration described below,
First layer: a film thickness formed by depositing an organosilicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or a silicon-free organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure, and an inorganic substance containing silicon dioxide. Is a hybrid layer having a refractive index of 1.41 to 1.50 . Second layer: Tantalum oxide contains at least 50% by weight based on the second layer. The film thickness is 0.005λ to 0.10λ. Layer having a refractive index of 2.00 to 2.35 Third layer: containing an organosilicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or a silicon-free organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure, and silicon dioxide Hybrid layer having an inorganic material as a deposition material and a film thickness of 0.005λ to 1.25λ and a refractive index of 1.41 to 1.50 Fourth layer: Tantalum oxide is at least 50% by weight based on the fourth layer The contained film thickness is 0.05λ ~ 0.45λ A layer having a refractive index of 2.00 to 2.35 Fifth layer: an organic silicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or an inorganic compound containing silicon dioxide and a silicon-free organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure Is a hybrid layer having a film thickness of 0.005λ to 0.15λ and a refractive index of 1.41 to 1.50 . Sixth layer: tantalum oxide contains at least 50% by weight based on the sixth layer. Layer having a thickness of 0.05λ to 0.45λ and a refractive index of 2.00 to 2.35 Seventh layer: Organic silicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or silicon non-liquid that is liquid at normal temperature and normal pressure A hybrid layer having a film thickness of 0.2λ to 0.29λ and a refractive index of 1.41 to 1.50, formed using an organic compound containing and an inorganic substance containing silicon dioxide as an evaporation source
[The organosilicon compound has any structure represented by the following general formulas (a) to (d).
Formula (a): Silane or siloxane compound
The silicon-free organic compound has any structure represented by the following general formulas (e) to (g).
General formula (e): Silicon-free organic compound containing carbon and hydrogen having an epoxy group at one end as essential components
CX 9 X 10 = CX 11 X 12 (g)
(In the general formulas (e) and (f), R 9 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain oxygen, and R 10 is a carbon number 1 to 1 which may contain oxygen. 7 represents a divalent hydrocarbon group of 7. In the general formula (g), X 9 to X 12 are each independently hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a carbon or hydrogen having 1 to 10 carbon atoms. Is an essential component, and further represents an organic group having at least one of oxygen and nitrogen as an essential component.)]
[Λ in the film thicknesses of the first to seventh layers of the antireflection film represents the wavelength of light. ]
The water repellent film is a method for producing an optical member, which is formed using a fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound as a raw material on the seventh layer of the antireflection film.
本発明の製造方法によれば、反射率が小さく、透過率が高いという優れた反射防止膜を有するだけでなく、プラスチック基材上における、耐熱性、及び耐摩耗性に優れる光学部材が、生産性良く製造することができる。 According to the production method of the present invention, not only has an excellent antireflection film with low reflectance and high transmittance, but also an optical member excellent in heat resistance and abrasion resistance on a plastic substrate is produced. It can be manufactured with good performance.
本発明の反射防止膜の製法は、真空蒸着法で形成される。また、良好な膜強度及び密着性を得るためイオンアシスト法で形成されることが好ましい。該反射防止膜のハイブリッド層以外の膜構成層は、良好な反射防止効果、耐擦傷性等の物性を得るため、高屈折率層として酸化タンタル(Ta2O5)層とする。該酸化タンタル層は各層中にそれぞれ酸化タンタルを少なくとも50重量%含有し、さらに、80重量%以上含有することが好ましい。
本発明における、ハイブリッド層に使用される無機物質としては、二酸化ケイ素を含有することが必要であり、その他、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム及び酸化ニオブから選ばれる少なくとも1種を含んでいてもよい。複数の無機物質を用いる場合は、それらを物理的に混合してもよいし、また複合酸化物であってもよく、具体的にはSiO2−Al2O3等がある。これらのうち二酸化ケイ素(SiO2)単独、二酸化ケイ素(SiO2)及び酸化アルミニウム(Al2O3)から選ばれる少なくとも1種類の無機酸化物が好ましい。
The manufacturing method of the antireflection film of the present invention is formed by vacuum deposition. Moreover, in order to obtain favorable film | membrane intensity | strength and adhesiveness, it is preferable to form by the ion assist method. The film constituent layers other than the hybrid layer of the antireflection film are tantalum oxide (Ta 2 O 5 ) layers as a high refractive index layer in order to obtain good antireflection effects and physical properties such as scratch resistance. The tantalum oxide layer contains at least 50% by weight of tantalum oxide in each layer, and more preferably 80% by weight or more.
In the present invention, the inorganic substance used in the hybrid layer needs to contain silicon dioxide, and at least one selected from aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, yttrium oxide, and niobium oxide. It may contain seeds. When a plurality of inorganic substances are used, they may be physically mixed or may be a composite oxide, specifically, SiO 2 —Al 2 O 3 or the like. Of these, at least one inorganic oxide selected from silicon dioxide (SiO 2 ) alone, silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is preferable.
本発明における、ハイブリッド層に使用される有機物質としては、膜厚の制御、蒸着速度の制御の観点から、常温、常圧下で、液体状態にある有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物が用いられる。
前記有機ケイ素化合物としては、例えば、以下の一般式(a)〜(d)で表されるいずれかの構造を有することが好ましい。
In the present invention, the organic substance used in the hybrid layer is an organic silicon compound in a liquid state at room temperature and normal pressure and / or liquid at room temperature and normal pressure from the viewpoint of film thickness control and deposition rate control. A silicon-free organic compound is used.
The organosilicon compound preferably has any structure represented by the following general formulas (a) to (d), for example.
一般式(a):シラン・シロキサン化合物
一般式(b):シラザン化合物
一般式(c):シクロシロキサン化合物
一般式(d):シクロシラザン化合物
一般式(a)〜(d)において、式中のm、nは、それぞれ独立に0以上の整数を表す。また、X1〜X8はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜6の炭化水素基(飽和・不飽和双方を含む)、−OR1基、−CH2OR2基、−COOR3基、−OCOR4基、−SR5基、−CH2SR6基、−NR7 2基、または、−CH2NR8 2基(R1〜R8は水素または炭素数1〜6の炭化水素基(飽和・不飽和双方を含む))を表し、X1〜X8は上記の任意の官能基であればよく、すべて同じ官能基でも良いし、すべて異なるものでも良く限定されない。
前記R1〜R8で示される炭素数1〜6の炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ビニル基、アリル基、エチニル基、フェニル基、シクロヘキシル基、プロピニル基、イソプロペニル基等が挙げられる。
In the general formulas (a) to (d), m and n in the formula each independently represent an integer of 0 or more. X 1 to X 8 are each independently hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms (including both saturated and unsaturated), —OR 1 group, —CH 2 OR 2 group, —COOR 3 group, — OCOR 4 group, -SR 5 group, -CH 2 SR 6 group, -NR 7 2 group, or, -CH 2 NR 8 2 group (R 1 to R 8 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms ( X 1 to X 8 may be any functional group as described above, and all may be the same functional group or may be different from each other.
Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1 to R 8 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Group, vinyl group, allyl group, ethynyl group, phenyl group, cyclohexyl group, propynyl group, isopropenyl group and the like.
一般式(a)で表せる具体的な化合物としては、トリメチルシラノール、テトラメチルシラン、ジエチルシラン、ジメチルエトキシシラン、ヒドロキシメチルトリメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、メルカプトメチルトリメチルシラン、アミノメチルトリメチルシラン、ジメチルジメチルアミノシラン、エチニルトリメチルシラン、ジアセトキシメチルシラン、アリルジメチルシラン、トリメチルビニルシラン、メトキシジメチルビニルシラン、アセトキシトリメチルシラン、トリメトキシビニルシラン、ジエチルメチルシラン、エチルトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルアミノトリメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルシラン、フェニルシラン、ジメチルジビニルシラン、2-プロピニロキシトリメチルシラン、ジメチルエトキシエチニルシラン、ジアセトキシジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、アリロキシトリメチルシラン、エトキシジメチルビニルシラン、イソプロペノキシトリメチルシラン、アリルアミノトリメチルシラン、トリメチルプロピルシラン、トリメチルイソプロピルシラン、トリエチルシラン、ジエチルジメチルシラン、ブチルジメチルシラン、トリメチルプロポキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、トリエチルシラノール、ジエトキシジメチルシラン、プロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミノジメチルシラン、ビス(エチルアミノ)ジメチルシラン、ビス(ジメチルアミノ)ジメチルシラン、トリ(ジメチルアミノ)シラン、メチルフェニルシラン、メチルトリビニルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、メチルトリアセトキシシラン、アリロキシジメチルビニルシラン、ジエチルメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ブチルジメチルヒドロキシメチルシラン、1-メチルプロポキシトリメチルシラン、イソブトキシトリメチルシラン、ブトキシトリメチルシラン、ブチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソプロピルアミノメチルトリメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラン、メチルトリ(ジメチルアミノ)シラン、ジメチルフェニルシラン、テトラビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、テトラアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、1,1-ジメチルプロピニロキシトリメチルシラン、ジエトキシジビニルシラン、ブチルジメチルビニルシラン、ジメチルイソブトキシビニルシラン、アセトキシトリエチルシラン、トリエトキシビニルシラン、テトラエチルシラン、ジメチルジプロピルシラン、ジエトキシジエチルシラン、ジメチルジプロポキシシラン、エチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルフェニルビニルシラン、フェニルトリメチルシラン、ジメチルヒドロキシメチルフェニルシラン、フェノキシトリメチルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、フェニルトリメトキシシラン、アニリノトリメチルシラン、1-シクロヘキセニロキシトリメチルシラン、シクロヘキシロキシトリメチルシラン、ジメチルイソペンチロキシビニルシラン、アリルトリエトキシシラン、トリプロピルシラン、ブチルジメチル-3-ヒドロキシプロピルシラン、ヘキシロキシトリメチルシラン、プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ジメチルフェニルビニルシラン、トリメチルシリルベンゾネート、ジメチルエトキシフェニルシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、メトキシトリプロピルシラン、ジブトキシジメチルシラン、メチルトリプロポキシシラン、ビス(ブチルアミノ)ジメチルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジアセトキシメチルフェニルシラン、ジエチルメチルフェニルシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、トリイソプロポキシビニルシラン、2-エチルヘキシロキシトリメチルシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ジフェニルシラン、ジフェニルシランジオールフェニルトリビニルシラン、トリエチルフェニルシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラアリロキシシラン、フェニルトリ(ジメチルアミノ)シラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、ジフェニルメチルシラン、ジアリルメチルフェニルシラン、ジメチルジフェニルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジアニリノジメチルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、トリペンチロキシシラン、ジフェニルジビニルシラン、ジアセトキシジフェニルシラン、ジエチルジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ビス(ジメチルアミノ)ジフェニルシラン、テトラブチルシラン、テトラブトキシシラン、トリフェニルシラン、ジアリルジフェニルシラン、トリヘキシルシラン、トリフェノキシビニルシラン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3-ジメトキシテトラメチルジシロキサン、1,3-ジエチニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3-ジエトキシテトラメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、1,3-ジブチル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンなどの化合物が挙げられる。
一般式(b)で表される具体的な化合物としては、1,1,3,3-テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザンなどの化合物が挙げられる。
一般式(c)で表される具体的な化合物としては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、ヘキサエチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどの化合物が挙げられる。
一般式(d)で表される具体的な化合物としては、1,1,3,3,5,5-ヘキサメチルシクロトリシラザン、1,1,3,3,5,5,7,7-オクタメチルシクロテトラシラザンなどの化合物が挙げられる。
これらの有機ケイ素化合物の数平均分子量は、ハイブリッド膜中の有機成分の制御、膜自体の強度の点から、好ましくは、48〜600、特に好ましくは、140〜500である。
Specific compounds represented by the general formula (a) include trimethylsilanol, tetramethylsilane, diethylsilane, dimethylethoxysilane, hydroxymethyltrimethylsilane, methoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, methyltrimethoxysilane, mercaptomethyltrimethoxy. Silane, tetramethoxysilane, mercaptomethyltrimethylsilane, aminomethyltrimethylsilane, dimethyldimethylaminosilane, ethynyltrimethylsilane, diacetoxymethylsilane, allyldimethylsilane, trimethylvinylsilane, methoxydimethylvinylsilane, acetoxytrimethylsilane, trimethoxyvinylsilane, diethylmethyl Silane, ethyltrimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, diethoxymethylsilane Ethyltrimethoxysilane, dimethylaminotrimethylsilane, bis (dimethylamino) methylsilane, phenylsilane, dimethyldivinylsilane, 2-propynyloxytrimethylsilane, dimethylethoxyethynylsilane, diacetoxydimethylsilane, allyltrimethylsilane, allyloxytrimethylsilane , Ethoxydimethylvinylsilane, isopropenoxytrimethylsilane, allylaminotrimethylsilane, trimethylpropylsilane, trimethylisopropylsilane, triethylsilane, diethyldimethylsilane, butyldimethylsilane, trimethylpropoxysilane, trimethylisopropoxysilane, triethylsilanol, diethoxydimethyl Silane, propyltrimethoxysilane, diethylaminodimethylsilane, bis ( Ethylamino) dimethylsilane, bis (dimethylamino) dimethylsilane, tri (dimethylamino) silane, methylphenylsilane, methyltrivinylsilane, diacetoxymethylvinylsilane, methyltriacetoxysilane, allyloxydimethylvinylsilane, diethylmethylvinylsilane, diethoxy Methylvinylsilane, bis (dimethylamino) methylvinylsilane, butyldimethylhydroxymethylsilane, 1-methylpropoxytrimethylsilane, isobutoxytrimethylsilane, butoxytrimethylsilane, butyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isopropylaminomethyltrimethylsilane, diethylamino Trimethylsilane, methyltri (dimethylamino) silane, dimethylphenylsilane, tetravinylsilane , Triacetoxyvinylsilane, tetraacetoxysilane, ethyltriacetoxysilane, diallyldimethylsilane, 1,1-dimethylpropynyloxytrimethylsilane, diethoxydivinylsilane, butyldimethylvinylsilane, dimethylisobutoxyvinylsilane, acetoxytriethylsilane, triethoxy Vinylsilane, tetraethylsilane, dimethyldipropylsilane, diethoxydiethylsilane, dimethyldipropoxysilane, ethyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, methylphenylvinylsilane, phenyltrimethylsilane, dimethylhydroxymethylphenylsilane, phenoxytrimethylsilane, dimethoxymethylphenyl Silane, phenyltrimethoxysilane, anilinotrimethylsilane, 1-cyclohexenilo Xytrimethylsilane, cyclohexyloxytrimethylsilane, dimethylisopentyloxyvinylsilane, allyltriethoxysilane, tripropylsilane, butyldimethyl-3-hydroxypropylsilane, hexyloxytrimethylsilane, propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, dimethylphenyl Vinylsilane, trimethylsilylbenzoate, dimethylethoxyphenylsilane, methyltriisopropenoxysilane, methoxytripropylsilane, dibutoxydimethylsilane, methyltripropoxysilane, bis (butylamino) dimethylsilane, divinylmethylphenylsilane, diacetoxymethylphenyl Silane, diethylmethylphenylsilane, diethoxymethylphenylsilane, triisopropoxyvinylsilane , 2-ethylhexyloxytrimethylsilane, pentyltriethoxysilane, diphenylsilane, diphenylsilanediol phenyltrivinylsilane, triethylphenylsilane, phenyltriethoxysilane, tetraallyloxysilane, phenyltri (dimethylamino) silane, tetrapropoxysilane , Tetraisopropoxysilane, diphenylmethylsilane, diallylmethylphenylsilane, dimethyldiphenylsilane, dimethoxydiphenylsilane, dianilinodimethylsilane, diphenylethoxymethylsilane, tripentyloxysilane, diphenyldivinylsilane, diacetoxydiphenylsilane, diethyldiphenylsilane , Diethoxydiphenylsilane, bis (dimethylamino) diphenylsilane, tetrabutylsilane, Tetrabutoxysilane, triphenylsilane, diallyldiphenylsilane, trihexylsilane, triphenoxyvinylsilane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, pentamethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, 1,3-dimethoxytetramethyl Disiloxane, 1,3-diethynyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diethoxytetramethyldi Examples include siloxane, hexaethyldisiloxane, 1,3-dibutyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, and the like.
Specific compounds represented by the general formula (b) include 1,1,3,3-tetramethyldisilazane, hexamethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyl. And compounds such as disilazane.
Specific compounds represented by the general formula (c) include compounds such as hexamethylcyclotrisiloxane, hexaethylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, and octamethylcyclotetrasiloxane. Is mentioned.
Specific compounds represented by the general formula (d) include 1,1,3,3,5,5-hexamethylcyclotrisilazane, 1,1,3,3,5,5,7,7- Examples thereof include compounds such as octamethylcyclotetrasilazane.
The number average molecular weight of these organosilicon compounds is preferably 48 to 600, particularly preferably 140 to 500, from the viewpoint of controlling the organic components in the hybrid film and the strength of the film itself.
さらに、前記ハイブリッド層を構成するケイ素非含有有機化合物は、その側鎖または末端に反応性基を含有する炭素及び水素を必須成分とするものが好ましく、より具体的には一般式(e)〜(g)で表される化合物が好ましく用いられる。
一般式(e):片末端にエポキシ基を有する炭素及び水素を必須成分とするケイ素非含有有機化合物
General formula (e): Silicon-free organic compound containing carbon and hydrogen having an epoxy group at one end as essential components
一般式(f):両末端にエポキシ基を有する炭素及び水素を必須成分とするケイ素非含有有機化合物
CX9X10=CX11X12 ・・・(g)
一般式(e)、(f)において、R9は水素、または酸素を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、R10は、酸素を含んでいてもよい炭素数1〜7の二価の炭化水素基を表す。一般式(g)において、X9〜X12はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜10の炭化水素基、または炭素数1〜10の炭素、水素を必須成分とし、さらに酸素及び窒素の少なくとも一方を必須成分とする有機基を表す。
Formula (f): Silicon-free organic compound containing carbon and hydrogen having epoxy groups at both ends as essential components
CX 9 X 10 = CX 11 X 12 (g)
In the general formulas (e) and (f), R 9 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain oxygen, and R 10 has 1 to 7 carbon atoms which may contain oxygen. Represents a divalent hydrocarbon group. In the general formula (g), X 9 to X 12 are each independently hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or carbon having 1 to 10 carbon atoms and hydrogen as essential components, and at least one of oxygen and nitrogen Represents an organic group having as an essential component.
一般式(e)の化合物の具体例としては、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、デジルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p-sec-ブチルフェニルグリシジルエーテル、p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、2-メチルオクチルグリシジルエーテル、グリシドール、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
一般式(f)の化合物の具体例としては、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
Specific examples of the compound of the general formula (e) include methyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, decyl glycidyl ether, stearyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, p-sec-butylphenyl glycidyl. Examples include ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, 2-methyloctyl glycidyl ether, glycidol, and trimethylolpropane polyglycidyl ether.
Specific examples of the compound of the general formula (f) include neopentyl glycol diglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, 1 , 6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, and the like.
一般式(g)の具体例としてはエチレン、プロピレン、塩化ビニル、フッ化ビニル、アクリルアミド、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、メタクリル酸、グリシジルメタクリレート、酢酸ビニル、スチレンなどがあげられる。
また、前記一般式(e)〜(g)で表される化合物の数平均分子量は、ハイブリッド膜中の有機成分の制御及びハイブリッドの膜強度を考慮して、好ましくは、28〜400、特に好ましくは、140〜360である。
Specific examples of the general formula (g) include ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl fluoride, acrylamide, vinyl pyrrolidone, vinyl carbazole, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, benzyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate. Methacrylic acid, glycidyl methacrylate, vinyl acetate, styrene and the like.
In addition, the number average molecular weight of the compounds represented by the general formulas (e) to (g) is preferably 28 to 400, particularly preferably, considering the control of organic components in the hybrid film and the film strength of the hybrid. Is 140-360.
本発明における常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物(以下「有機物質」ということがある)の成膜方法としては、図1に示すように、ハイブリッド層を形成する際には、無機物質、有機物質それぞれを別の蒸着源にて同時に蒸着して成膜するのが好ましい。具体的には、無機物質を電子銃等を用いて加熱することにより気化させ、有機物質を外部タンクに貯蔵し、該タンク内で該有機物質を気化させ、無機物質と有機物質を同時に蒸着させる方法が好ましい。
なお、蒸着速度の制御の観点から、有機物質を貯蔵する外部タンクを加熱・減圧して該有機物質をチャンバー内に供給し、酸素ガス及び/またはアルゴンガスを用いイオンアシスト成膜するのが好ましい。さらに、本発明では有機物質が常温・常圧で液体であり、溶媒を使用する必要がなく、直接加熱して蒸着することができる。また、有機物質の導入口は、図1に示すよう無機物質蒸発源真上に設けるのが対衝撃性、対摩耗性向上に効果的であり、有機ケイ素化合物を下部より、その側鎖または末端に反応性基を含有する炭素及び水素を必須成分とするケイ素非含有有機化合物を上部より供給するのが好ましい。
外部タンクの加熱温度は、その有機物質の蒸発温度により異なるが、30〜200℃、好ましくは50〜150℃とすることが適当な蒸着速度を得るという点から好ましい。
本発明におけるハイブリッド層の有機物質の好ましい膜内含有率は、特に良好な物性改質効果が得られる点を考慮して、0.02〜25重量%である。
As a method for forming a film of an organosilicon compound that is liquid at room temperature and pressure and / or a silicon-free organic compound that is liquid at room temperature and pressure (hereinafter sometimes referred to as “organic substance”) in the present invention, FIG. As shown in FIG. 5, when forming the hybrid layer, it is preferable to form a film by simultaneously depositing an inorganic substance and an organic substance in separate vapor deposition sources. Specifically, the inorganic substance is vaporized by heating using an electron gun or the like, the organic substance is stored in an external tank, the organic substance is vaporized in the tank, and the inorganic substance and the organic substance are vapor-deposited simultaneously. The method is preferred.
From the viewpoint of controlling the deposition rate, it is preferable to heat / depressurize the external tank for storing the organic material, supply the organic material into the chamber, and perform ion-assisted film formation using oxygen gas and / or argon gas. . Further, in the present invention, the organic substance is a liquid at normal temperature and normal pressure, and it is not necessary to use a solvent, and it can be directly heated and deposited. In addition, as shown in FIG. 1, it is effective to improve the impact resistance and wear resistance of the organic substance inlet, as shown in FIG. It is preferable to supply a silicon-free organic compound containing carbon and hydrogen containing reactive groups as essential components.
The heating temperature of the external tank varies depending on the evaporation temperature of the organic substance, but is preferably 30 to 200 ° C., preferably 50 to 150 ° C. from the viewpoint of obtaining an appropriate deposition rate.
A preferable in-film content of the organic material of the hybrid layer in the present invention is 0.02 to 25% by weight in consideration of a particularly good physical property modification effect.
本発明における好ましい膜厚及び屈折率の範囲は以下の通りである。なお、ここでλは光の波長を示す。
第1層 0.005λ〜1.25λ 1.41〜1.50
第2層 0.005λ〜0.10λ 2.00〜2.35
第3層 0.005λ〜1.25λ 1.41〜1.50
第4層 0.05λ〜0.45λ 2.00〜2.35
第5層 0.005λ〜0.15λ 1.41〜1.50
第6層 0.05λ〜0.45λ 2.00〜2.35
第7層 0.2λ〜0.29λ 1.41〜1.50
かかる膜構成にすることにより、目的とする物性が容易に得られる。
The preferred film thickness and refractive index ranges in the present invention are as follows. Here, λ represents the wavelength of light.
1st layer 0.005λ ~ 1.25λ 1.41 ~ 1.50
Second layer 0.005λ to 0.10λ 2.00 to 2.35
3rd layer 0.005λ ~ 1.25λ 1.41 ~ 1.50
4th layer 0.05λ to 0.45λ 2.00 to 2.35
5th layer 0.005λ to 0.15λ 1.41 to 1.50
6th layer 0.05λ to 0.45λ 2.00 to 2.35
7th layer 0.2λ ~ 0.29λ 1.41 ~ 1.50
By adopting such a film configuration, desired physical properties can be easily obtained.
イオンアシスト法において、出力に関し好ましい範囲は、特に、良好な反応を得る観点から、加速電圧50-700V 加速電流30-250mAである。前記イオンアシスト法を実施する際に使用されるイオン化ガスは、成膜中の反応性、酸化防止の点からアルゴン(Ar)、又はアルゴンと酸素の混合ガスを用いるのが好ましい。 In the ion assist method, a preferable range for the output is an acceleration voltage of 50 to 700 V and an acceleration current of 30 to 250 mA, particularly from the viewpoint of obtaining a good reaction. It is preferable to use argon (Ar) or a mixed gas of argon and oxygen as the ionization gas used when performing the ion assist method from the viewpoint of reactivity during film formation and oxidation prevention.
撥水膜は、前記反射防止膜の第7層上にフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を原料として形成される。その原料及び形成方法は、欧州公開公報1351071号公報に記載されている方法が好ましい。その方法としては、溶媒で希釈したフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を減圧下、該有機ケイ素化合物の蒸着開始温度以上から該有機ケイ素化合物の分解温度を超えない範囲で、加熱開始から蒸着を90秒以内、好ましくは10秒以内に完結させることが好ましい。かかる蒸着時間を達成する方法としては、前記有機ケイ素化合物に電子ビームを照射する方法が好ましく用いられる。 The water repellent film is formed on the seventh layer of the antireflection film using a fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound as a raw material. The raw material and the forming method are preferably those described in European Patent Publication No. 1351071. As the method, the fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound diluted with a solvent is subjected to the deposition from the start of heating within a range of not less than the deposition start temperature of the organosilicon compound and not exceeding the decomposition temperature of the organosilicon compound under reduced pressure. It is preferable to complete within 2 seconds, preferably within 10 seconds. As a method for achieving such a deposition time, a method of irradiating the organosilicon compound with an electron beam is preferably used.
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、下記一般式(h)で表されるもの、又は下記単位式(i)で表されるものが好ましい。
CqF2q+1CH2CH2Si(NH2)3 ・・・(i)
(ただし、qは1以上の整数である)
ここで、上記R11で示される加水分解可能な基としてはアミノ基、アルコキシ基、特にアルキル部が炭素数1〜2であるアルコキシ基、塩素原子等が挙げられる。
また、上記式(i)で表される化合物の具体例としては、n−CF3CH2CH2Si(NH2)3;n−トリフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)プロピルシラザン、n−C3F7CH2CH2Si(NH2)3;n−ヘプタフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)ペンチルシラザン、n−C4F9CH2CH2Si(NH2)3;n−ノナフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)ヘキシルシラザン、n−C6F13CH2CH2Si(NH2)3;n−トリデオフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)オクチルシラザン、n−C8F17CH2CH2Si(NH2)3;n−ヘプタデカフロロ(1,1,2,2−テトラヒドロ)デシルシラザン等を例示することができる
As the fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound, those represented by the following general formula (h) or those represented by the following unit formula (i) are preferable.
C q F 2q + 1 CH 2 CH 2 Si (NH 2 ) 3 (i)
(However, q is an integer of 1 or more)
Here, examples of the hydrolyzable group represented by R 11 include an amino group, an alkoxy group, particularly an alkoxy group having an alkyl portion of 1 to 2 carbon atoms, a chlorine atom, and the like.
Specific examples of the compound represented by the formula (i) include n-CF 3 CH 2 CH 2 Si (NH 2 ) 3 ; n-trifluoro (1,1,2,2-tetrahydro) propylsilazane, n-C 3 F 7 CH 2
また、撥水層の原料として、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物と、ケイ素非含有のパ−フルオロポリエ−テルとの2成分を主成分とする原料を用いることもでき、さらにはこれらの原料からなる第1層を形成し、該第1層上に接して、ケイ素非含有のパ−フルオロポリエ−テルを主成分とする原料を用いて第2層を形成することにより、撥水層を形成することも好適である。 In addition, as a raw material for the water-repellent layer, a raw material mainly composed of two components of a fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound and a silicon-free perfluoropolyether can be used. A water repellent layer is formed by forming a second layer using a raw material mainly composed of silicon-free perfluoropolyether in contact with the first layer. It is also suitable to form.
ケイ素非含有のパ−フルオロポリエ−テルは、ケイ素を含有しない以下の構造式(j)
−(R12O)− ・・・(j)
(式中、R12は炭素数1〜3のパーフルオロアルキレン基である)
で表される単位からなるものが好ましく用いられ、平均分子量が1000〜10000、特に2000〜10000のものが好ましい。Rは炭素数1〜3のパーフルオロアルキレン基であり、具体的にはCF2,CF2−CF2,CF2CF2CF2,CF(CF3)CF2等の基が挙げられる。これらのパ−フルオロポリエ−テルは常温で液状であり、いわゆるフッ素オイルと称されるものである。
The silicon-free perfluoropolyether has the following structural formula (j) which does not contain silicon:
- (R 12 O) - ··· (j)
(In the formula, R 12 is a C 1-3 perfluoroalkylene group)
Are preferably used, and those having an average molecular weight of 1000 to 10000, particularly 2000 to 10000 are preferred. R is a perfluoroalkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and specific examples thereof include CF 2 , CF 2 -CF 2 , CF 2 CF 2 CF 2 , and CF (CF 3 ) CF 2 . These perfluoropolyethers are liquid at room temperature and are called so-called fluorine oils.
また、本発明の光学部材は、反射防止膜の下に、密着性を向上させるために、下地層として、後述するハイブリッド層形成の際に触媒作用のある金属、例えば、ニッケル(Ni)、銀(Ag)、白金(Pt)、ニオブ(Nb)及びチタニウム(Ti)から選ばれる少なくとも1種類からなる層を施すことができる。特に好ましい下地層は、より良好な耐衝撃性を付与させるために、ニオブからなる金属層である。金属層を下地層として用いた場合、下地層の上に設けられるハイブリッド層の反応が進みやすくなり、分子内編み目構造を有する物質が得られ、耐衝撃性が向上する。 In addition, the optical member of the present invention has a catalytic action when forming a hybrid layer, which will be described later, such as nickel (Ni), silver, etc. A layer made of at least one selected from (Ag), platinum (Pt), niobium (Nb), and titanium (Ti) can be applied. A particularly preferable undercoat layer is a metal layer made of niobium in order to give better impact resistance. When a metal layer is used as the underlayer, the reaction of the hybrid layer provided on the underlayer is facilitated, a substance having an intramolecular stitch structure is obtained, and impact resistance is improved.
本発明で使用するプラスチック基材の材質は、特に限定されず、例えば、メチルメタクリレ−ト単独重合体、メチルメタクリレ−トと1種以上の他のモノマ−との共重合体、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト単独重合体、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トと1種以上の他のモノマ−との共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン共重合体、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エピチオ基を有する化合物を原料とする重合体などが挙げられる。 The material of the plastic substrate used in the present invention is not particularly limited. For example, methyl methacrylate homopolymer, copolymer of methyl methacrylate and one or more other monomers, diethylene glycol Rubisallyl carbonate homopolymer, copolymer of diethylene glycol bisallyl carbonate and one or more other monomers, sulfur-containing copolymer, halogen copolymer, polycarbonate, polystyrene, Examples include polyvinyl chloride, unsaturated polyester, polyethylene terephthalate, polyurethane, polythiourethane, and polymers made from compounds having an epithio group.
エピチオ基を有する化合物の例としては、ビス(β−エピチオプロピルチオ)メタン、1,2−ビス(β−エピチオプロピルチオ)エタン、1,3−ビス(β−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,2−ビス(β−エピチオプロピルチオ)プロパン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−2−(β−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,3−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ブタン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−3−(β−エピチオプロピルチオメチル)ブタン、1,5−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ペンタン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−4−(β−エピチオプロピルチオメチル)ペンタン、1,6−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ヘキサン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−5−(β−エピチオプロピルチオメチル)ヘキサン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−2−〔(2−β−エピチオプロピルチオエチル)チオ〕エタン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−2−[〔2−(2−β−エピチオプロピルチオエチル)チオエチル〕チオ]エタン等の鎖状有機化合物等が挙げられる。また、テトラキス(β−エピチオプロピルチオメチル)メタン、1,1,1−トリス(β−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、1,5−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−2−(β−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−2,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1−(β−エピチオプロピルチオ)−2,2−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(β−エピチオプロピルチオ)−4−(β−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−4−(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−4,5ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−4,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−2,4,5−トリス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,9−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−5−(β−エピチオプロピルチオメチル)−5−〔(2−β−エピチオプロピルチオエチル)チオメチル〕−3,7−ジチアノナン、1,10−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−5,6−ビス〔(2−β−エピチオプロピルチオエチル)チオ〕−3,6,9−トリチアデカン、1,11−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−4,8−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−5,7−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−5,7−〔(2−β−エピチオプロピルチオエチル)チオメチル〕−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−4,7−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン等の分岐状有機化合物およびこれらの化合物のエピスルフィド基の水素の少なくとも1個がメチル基で置換された化合物等が挙げられる。さらには1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕メタン、2,2−ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕プロパン、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕スルフィド、2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオエチルチオメチル)−1,4−ジチアン等の環状脂肪族有機化合物およびこれらの化合物のエピスルフィド基の水素の少なくとも1個がメチル基で置換された化合物、および1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕プロパン、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕スルフォン、4,4’−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ビフェニル等の芳香族有機化合物およびこれらの化合物のエピスルフィド基の水素の少なくとも1個がメチル基で置換された化合物等が挙げられる。 Examples of compounds having an epithio group include bis (β-epithiopropylthio) methane, 1,2-bis (β-epithiopropylthio) ethane, and 1,3-bis (β-epithiopropylthio) propane. 1,2-bis (β-epithiopropylthio) propane, 1- (β-epithiopropylthio) -2- (β-epithiopropylthiomethyl) propane, 1,4-bis (β-epithio) Propylthio) butane, 1,3-bis (β-epithiopropylthio) butane, 1- (β-epithiopropylthio) -3- (β-epithiopropylthiomethyl) butane, 1,5-bis ( β-epithiopropylthio) pentane, 1- (β-epithiopropylthio) -4- (β-epithiopropylthiomethyl) pentane, 1,6-bis (β-epithiopropylthio) hexane, 1- (Β- (Pithiopropylthio) -5- (β-epithiopropylthiomethyl) hexane, 1- (β-epithiopropylthio) -2-[(2-β-epithiopropylthioethyl) thio] ethane, 1- Examples thereof include chain organic compounds such as (β-epithiopropylthio) -2-[[2- (2-β-epithiopropylthioethyl) thioethyl] thio] ethane. Tetrakis (β-epithiopropylthiomethyl) methane, 1,1,1-tris (β-epithiopropylthiomethyl) propane, 1,5-bis (β-epithiopropylthio) -2- (β -Epithiopropylthiomethyl) -3-thiapentane, 1,5-bis (β-epithiopropylthio) -2,4-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -3-thiapentane, 1- (β- Epithiopropylthio) -2,2-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -4-thiahexane, 1,5,6-tris (β-epithiopropylthio) -4- (β-epithiopropylthio) Methyl) -3-thiahexane, 1,8-bis (β-epithiopropylthio) -4- (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (β-epithiopropyl) E) -4,5-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (β-epithiopropylthio) -4,4-bis (β-epithiopropylthiomethyl) ) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (β-epithiopropylthio) -2,4,5-tris (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,8-bis (Β-epithiopropylthio) -2,5-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6-dithiaoctane, 1,9-bis (β-epithiopropylthio) -5- (β-epi Thiopropylthiomethyl) -5-[(2-β-epithiopropylthioethyl) thiomethyl] -3,7-dithianonane, 1,10-bis (β-epithiopropylthio) -5,6-bis [( 2-β-epithiopropylthio Ethyl) thio] -3,6,9-trithiadecane, 1,11-bis (β-epithiopropylthio) -4,8-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithia Undecane, 1,11-bis (β-epithiopropylthio) -5,7-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis (β-epi Thiopropylthio) -5,7-[(2-β-epithiopropylthioethyl) thiomethyl] -3,6,9-trithiaundecane, 1,11-bis (β-epithiopropylthio) -4, Branched organic compounds such as 7-bis (β-epithiopropylthiomethyl) -3,6,9-trithiaundecane, compounds in which at least one hydrogen of the episulfide group of these compounds is substituted with a methyl group, etc. Is mentioned The Furthermore, 1,3 and 1,4-bis (β-epithiopropylthio) cyclohexane, 1,3 and 1,4-bis (β-epithiopropylthiomethyl) cyclohexane, bis [4- (β-epithio Propylthio) cyclohexyl] methane, 2,2-bis [4- (β-epithiopropylthio) cyclohexyl] propane, bis [4- (β-epithiopropylthio) cyclohexyl] sulfide, 2,5-bis (β -Cycloaliphatic organic compounds such as epithiopropylthiomethyl) -1,4-dithiane and 2,5-bis (β-epithiopropylthioethylthiomethyl) -1,4-dithiane and episulfide groups of these compounds A compound in which at least one of hydrogens in the above is substituted with a methyl group, and 1,3 and 1,4-bis (β-epithiopropylthio) benzene, 1,3 and 1,4-bis (β-epithiopropylthiomethyl) benzene, bis [4- (β-epithiopropylthio) phenyl] methane, 2,2-bis [4- (β-epithiopropyl) Thio) phenyl] propane, bis [4- (β-epithiopropylthio) phenyl] sulfide, bis [4- (β-epithiopropylthio) phenyl] sulfone, 4,4′-bis (β-epithiopropyl) Aromatic organic compounds such as thio) biphenyl and compounds in which at least one hydrogen of the episulfide group of these compounds is substituted with a methyl group.
本発明の光学部材は、前記プラスチック基材と前記下地層との間に、硬化層を有しても良い。
硬化層の形成には、通常、金属酸化物コロイド粒子と下記一般式(k)
(R13)a (R14)bSi(OR15)4-(a+b) ・・・(k)
(式中、R13及びR14は、それぞれ独立に、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数6〜8のアリール基、炭素数1〜8のアシル基、ハロゲン基、グリシドキシ基、エポキシ基、アミノ基、フェニル基、メルカプト基、メタクリロキシ基及びシアノ基の中から選ばれる有機基を示し、R13は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアシル基及び炭素数6〜8のフェニル基の中から選ばれる有機基を示し、a及びbは、それぞれ独立に0又は1の整数である)で表される有機ケイ素化合物とからなる組成物が使用される。
The optical member of the present invention may have a cured layer between the plastic substrate and the base layer.
For the formation of the hardened layer, the metal oxide colloidal particles and the following general formula (k)
(R 13 ) a (R 14 ) b Si (OR 15 ) 4- (a + b) (k)
Wherein R 13 and R 14 are each independently an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, or an acyl group having 1 to 8 carbon atoms. , A halogen group, a glycidoxy group, an epoxy group, an amino group, a phenyl group, a mercapto group, a methacryloxy group, and a cyano group, R 13 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and 1 to 1 carbon atoms. An organic group selected from an acyl group having 8 and a phenyl group having 6 to 8 carbon atoms, wherein a and b are each independently an integer of 0 or 1) Things are used.
前記金属酸化物コロイド粒子としては、例えば、酸化タングステン(WO3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタニウム(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化スズ(SnO2)、酸化ベリリウム(BeO)又は酸化アンチモン(Sb2O5)等が挙げられ、単独又は2種以上を併用することができる。 Examples of the metal oxide colloidal particles include tungsten oxide (WO 3 ), zinc oxide (ZnO), silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide ( ZrO 2 ), tin oxide (SnO 2 ), beryllium oxide (BeO), or antimony oxide (Sb 2 O 5 ), and the like can be used alone or in combination of two or more.
前記硬化層を作るコ−ティング液には、従来知られている方法で、液の調製を行うことができる。所望により、硬化触媒、塗布時における濡れ性を向上させ、硬化層の平滑性を向上させる目的で各種の有機溶剤や界面活性剤を含有させることもできる。さらに、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤老化防止剤等もコーティング組成物及び硬化被膜の物性に影響を与えない限り添加することができる。 The coating liquid for forming the cured layer can be prepared by a conventionally known method. If desired, various organic solvents and surfactants can be contained for the purpose of improving the curing catalyst, wettability during coating, and improving the smoothness of the cured layer. Furthermore, ultraviolet absorbers, antioxidants, light stabilizers and anti-aging agents can be added as long as they do not affect the physical properties of the coating composition and the cured film.
コ−ティング組成物の硬化は、熱風乾燥または活性エネルギー線照射によって行い、硬化条件としては、70〜200℃の熱風中にて行うのが良く、特に好ましくは90〜150℃である。なお活性エネルギー線としては遠赤外線等があり、熱による損傷を低く抑えることができる。
また、コ−ティング組成物よりなる硬化層を基材上に形成する方法としては、上述したコ−ティング組成物を基材に塗布する方法が挙げられる。塗布手段としてはディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法が適用できるが、面精度の面からディッピング法、スピンコーティング法が特に好ましい。
Curing of the coating composition is performed by hot air drying or active energy ray irradiation, and the curing conditions are preferably 70-200 ° C. in hot air, particularly preferably 90-150 ° C. Active energy rays include far infrared rays and the like, and damage due to heat can be kept low.
Moreover, the method of apply | coating the coating composition mentioned above to a base material as a method of forming the hardened layer which consists of a coating composition on a base material is mentioned. As a coating means, a commonly performed method such as a dipping method, a spin coating method, or a spray method can be applied, but a dipping method or a spin coating method is particularly preferable in terms of surface accuracy.
また、プラスチック基材と下地層との密着性確保または蒸着物質の初期膜形成状態の均一化を図るために、硬化層表面にイオン化ガス処理しても良い。イオン銃前処理におけるイオン化ガスは、酸素、アルゴン(Ar)などを用いることができ、出力で好ましい範囲は、特に良好な密着性、耐摩耗性を得る観点から加速電圧50-700V 加速電流50-250mAである。 Further, in order to ensure adhesion between the plastic substrate and the base layer or to make the initial film formation state of the vapor deposition substance uniform, an ionized gas treatment may be performed on the surface of the cured layer. As the ionization gas in the ion gun pretreatment, oxygen, argon (Ar), or the like can be used, and a preferable range of output is an acceleration voltage of 50 to 700 V and an acceleration current of 50 to 700 from the viewpoint of obtaining particularly good adhesion and wear resistance. 250mA.
なお、本発明においては、特開昭63-141001号公報などに記載されている、プラスチック基材と反射防止膜との間に有機化合物よりなるプライマ−層を施すことを否定するものでなく、更なる耐衝撃性向上のため、プラスチック基材と反射防止膜との間、又はプラスチック基材と硬化層との間に、有機化合物を原料とするプライマ−層を施してもよい。
このプライマ−層の例としては、ポリイソシアネートとポリオールを原料として、ウレタン系の膜を形成するものが挙げられる。ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4'-シクロヘキシルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートのそれぞれ数分子を種々の方法で結合させた付加物、イソシアヌレート、アロファネート、ビュウレット、カルボジイミドをアセト酢酸、マロン酸、メチルエチルケトオキシムなどでブロックしたものなどが挙げられ、一方、ポリオールとしては、水酸基を1分子内に複数個有するポリエステル、ポリエーテル、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、ポリアクリレートなどが挙げられる。また、プライマー膜の屈折率向上のため、酸化チタン微粒子などの酸化金属微粒子をプライマ−層に含有することができる。
特に、屈折率が1.68〜1.76程度のエピチオ基を有する化合物を原料とするプラスチック基材にプライマ−層を施し、さらに本発明の反射防止膜を施すことにより、基材の中心厚を小さくしても耐衝撃性、密着性、耐擦傷性に優れた光学部材を得ることができる。
In the present invention, it is not denied that a primer layer made of an organic compound is applied between the plastic substrate and the antireflection film, as described in JP-A-63-141001, etc. In order to further improve impact resistance, a primer layer made of an organic compound as a raw material may be provided between the plastic substrate and the antireflection film or between the plastic substrate and the cured layer.
Examples of the primer layer include those that form a urethane film using polyisocyanate and polyol as raw materials. Examples of polyisocyanates include hexamethylene diisocyanate, 4,4'-cyclohexylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, an adduct obtained by bonding various molecules, isocyanurate, allophanate, burette, carbodiimide with acetoacetic acid, Examples of the polyol include those blocked with malonic acid, methyl ethyl ketoxime, and the like. On the other hand, examples of the polyol include polyester, polyether, polycaprolactone, polycarbonate, and polyacrylate having a plurality of hydroxyl groups in one molecule. Further, in order to improve the refractive index of the primer film, metal oxide fine particles such as titanium oxide fine particles can be contained in the primer layer.
In particular, by applying a primer layer to a plastic substrate made of a compound having an epithio group having a refractive index of about 1.68 to 1.76 as a raw material, and further applying the antireflection film of the present invention, the center thickness of the substrate is reduced. In addition, an optical member excellent in impact resistance, adhesion, and scratch resistance can be obtained.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において得られた光学部材の物性評価は以下のようにして行った。
(1)視感透過率
プラスチックレンズの視感透過率Y1は、両面に反射防止膜を有するプラスチックレンズをサンプルとして、日立分光光度計U−3410を用い測定した。
(2)視感反射率
プラスチックレンズの視感反射率Y2は、両面に反射防止膜を有するプラスチックレンズをサンプルとして、日立分光光度計U−3410を用い測定した。
(3)耐衝撃性
レンズ中心部厚さ(以下「CT」と記載する)1.0mmまたは2.0mmで、レンズ度数パワ− 0.00D(ディオプタ−)のレンズを作製してFDA(Food and Drug Administration)で定められているドロップボールテストを行い、合格を○、不合格を×とした。なお、ここでのボ−ルの重さは14gであった。更にレンズが破損するまでドロップボールテストを継続し、最大荷重として強度確認を行った。
(4)密着性
プラスチックレンズの表面に剃刀にて1mm×1mmの升目を100個作成し、升目上にセロハンテープ(ニチバン社製造販売)を貼り、一気にテープをはがし、残った升目の数で評価した。表中、残った升目の数/100で記載した。
(5)耐摩耗性
プラスチックレンズの表面にスチールウール(規格#0000,日本スチ−ルウ−ル社製)にて98kPa(1kgf/cm2)の荷重をかけ、10ストローク擦り、表面状態により以下の基準で評価した。
UA:殆ど傷なし
A:細い傷数本あり
B:細い傷多数、太い傷数本あり
C:細い傷多数、太い傷多数あり
D:殆ど膜はげ状態
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
In addition, the physical property evaluation of the optical member obtained in the Example and the comparative example was performed as follows.
(1) Luminous transmittance luminous transmittance Y 1 of the plastic lens, a plastic lens having an antireflection film on both surfaces as a sample was measured using a Hitachi spectrophotometer U-3410.
The luminous reflectance Y 2 (2) luminous reflectance plastic lens, a plastic lens having an antireflection film on both surfaces as a sample was measured using a Hitachi spectrophotometer U-3410.
(3) Impact resistance A lens with a lens center thickness (hereinafter referred to as “CT”) of 1.0 mm or 2.0 mm and a lens power of 0.00D (diopter) is manufactured to produce FDA (Food and A drop ball test defined in Drug Administration) was performed, and a pass was evaluated as “good” and a failure as “poor”. Here, the weight of the ball was 14 g. Further, the drop ball test was continued until the lens was damaged, and the strength was confirmed as the maximum load.
(4) Adhesiveness Create 100 squares of 1 mm x 1 mm with a razor on the surface of a plastic lens, apply cellophane tape (manufactured and sold by Nichiban Co., Ltd.) on the squares, peel off the tape at once, and evaluate by the number of squares remaining did. In the table, it is indicated by the number of remaining squares / 100.
(5) Abrasion resistance The surface of the plastic lens was subjected to a 98 kPa (1 kgf / cm 2 ) load with steel wool (standard # 0000, manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.), rubbed for 10 strokes, and depending on the surface condition, Evaluated by criteria.
UA: almost no scratches A: several thin wounds B: many thin wounds, several thick wounds C: many thin wounds, many thick wounds D: almost film baldness
(6)耐熱性
プラスチックレンズをドライオーブンで60℃から、5℃ずつ上昇させて1時間加熱し、クラックの発生温度を測定した。
(7)耐アルカリ性
プラスチックレンズをNaOH10%水溶液に20℃、1時間浸漬し、表面状態により以下の基準で評価した。
UA:殆ど変化なし
A:点状の膜はげ数個あり
B:点状の膜はげが全面にあり
C:点状のはげが全面、面状のはげ数個あり
D:殆ど全面膜はげ
(8)Bayer値測定
摩耗試験機 BTETM Abrasion Tester(米COLTS社製)及び、ヘイズ値測定装置(村上色彩技術研究所)を使用し、基準レンズとのヘイズ値変化の差によりBayer値を測定した。
(サンプル数、測定方法)
(a)基準レンズ(CR39基材)3枚、サンプルレンズ3枚を用意した。
(b)摩耗テスト前のヘイズ(haze)値の測定を行った。
(c)BTETM Abrasion Testerにて、摩耗性テストを行った。
(砂による表面摩耗600往復)
(d)摩耗テスト後ヘイズ値を測定した。
(e)Bayer値を算出した(3枚分の平均値とする)。ここでBayer値とは、基準レンズの透過率変化/サンプルレンズの透過率変化で表されるものである。
(9)機械的強度試験(JIS静圧試験)
JIS T 7331:2000に準拠して試験を行った。
(6) Heat resistance The plastic lens was heated from 60 ° C. to 5 ° C. in a dry oven and heated for 1 hour, and the crack generation temperature was measured.
(7) Alkali resistance The plastic lens was immersed in a 10% NaOH aqueous solution at 20 ° C. for 1 hour and evaluated according to the following criteria according to the surface condition.
UA: Almost no change A: There are several point-shaped film baldness B: There are dot-shaped film baldness on the entire surface C: There are dot-shaped baldness on the entire surface, several sheet-shaped baldness D: Almost entire film baldness (8 ) Bayer Value Measurement Using a wear tester BTE ™ Abrasion Tester (manufactured by COLTS, USA) and a haze value measuring device (Murakami Color Research Laboratory), the Bayer value was measured by the difference in haze value change from the reference lens.
(Number of samples, measuring method)
(A) Three reference lenses (CR39 base material) and three sample lenses were prepared.
(B) The haze value before the wear test was measured.
(C) Abrasion test was performed with BTE ™ Abrasion Tester.
(Surface wear due to sand 600 round trips)
(D) The haze value was measured after the wear test.
(E) The Bayer value was calculated (the average value for three sheets). Here, the Bayer value is expressed by the change in transmittance of the reference lens / change in transmittance of the sample lens.
(9) Mechanical strength test (JIS static pressure test)
The test was conducted in accordance with JIS T 7331: 2000.
使用するプラスチックレンズ基材
(a)基材A:ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト、屈折率1.50、中心厚2.0mm、レンズ度数0.00
(b)基材B:EYRY基材(商品名、HOYA(株)製造)屈折率1.70、中心圧1.0mm、レンズ度数0.00
Plastic lens substrate to be used (a) Substrate A: Diethylene glycol bisallyl carbonate, refractive index 1.50, center thickness 2.0 mm, lens power 0.00
(B) Base material B: EYRY base material (trade name, manufactured by HOYA Co., Ltd.) Refractive index 1.70, central pressure 1.0 mm, lens power 0.00
コ−ティング組成物Aの作成
ガラス製容器に、コロイダルシリカ(スノ−テックス−40、日産化学)90重量部、有機ケイ素化合物のメチルトリメトキシシラン81.6重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン176重量部、0.5N塩酸2.0重量部、酢酸20重量部、水90重量を加えた液を、室温にて8時間攪拌後、室温にて16時間放置して加水分解溶液を得た。この溶液に、イソプロピルアルコ−ル120重量部、n−ブチルアルコ−ル120重量部、アルミニウムアセチルアセトン16重量部、シリコ−ン系界面活性剤0.2重量部、紫外線吸収剤0.1重量部を加え、室温にて8時間攪拌後、室温にて24時間熟成させコ−ティング液を得た。このコ−ティング組成物で得られた硬化層を以下、「ハ−ドコ−ト層A」と言う場合がある。
Preparation of Coating Composition A In a glass container, 90 parts by weight of colloidal silica (Snotex-40, Nissan Chemical), 81.6 parts by weight of an organosilicon compound, methyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltri A solution obtained by adding 176 parts by weight of methoxysilane, 2.0 parts by weight of 0.5N hydrochloric acid, 20 parts by weight of acetic acid and 90 parts by weight of water was stirred for 8 hours at room temperature, and then allowed to stand for 16 hours at room temperature. Obtained. To this solution, 120 parts by weight of isopropyl alcohol, 120 parts by weight of n-butyl alcohol, 16 parts by weight of aluminum acetylacetone, 0.2 part by weight of a silicone-based surfactant and 0.1 part by weight of an ultraviolet absorber are added. The mixture was stirred at room temperature for 8 hours and then aged at room temperature for 24 hours to obtain a coating solution. Hereinafter, the cured layer obtained with this coating composition may be referred to as “hard coat layer A”.
コ−ティング組成物Bの作成
ガラス製容器にγ-グリシドキシプロピル(トリメトキシ)シラン1045重量部と、γ-グリシドキシプロピルメチル(ジエトキシ)シラン200重量部とを入れ攪拌しながら0.01モル/リットル塩酸299重量部を添加し、10℃のクリーンルーム内で一昼夜攪拌を続け、シラン加水分解物を得た。
別の容器内で酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(メタノール分散、全固形分30重量%、平均粒子径5〜8ミリミクロン)3998重量部にメチルセロソルブ4018重量部とイソプロパノール830重量部とを加え攪拌混合し、さらに、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー株式会社製「L−7001」)4重量部とアルミニウムアセチルアセトネート100重量部とを加え、上記と同様に10℃のクリーンルーム内で一昼夜攪拌を続けた後、上記加水分解物とを合わせ、さらに一昼夜攪拌した。その後3μmのフィルターでろ過を行いハードコート液Bを得た。このコ−ティング組成物で得られた硬化層を以下、「ハ−ドコ−ト層B」と言う場合がある。
Preparation of Coating Composition B In a glass container, 1045 parts by weight of γ-glycidoxypropyl (trimethoxy) silane and 200 parts by weight of γ-glycidoxypropylmethyl (diethoxy) silane were added while stirring. 299 parts by weight of mol / liter hydrochloric acid was added, and stirring was continued all day and night in a clean room at 10 ° C. to obtain a silane hydrolyzate.
In another container, composite fine particle sol mainly composed of titanium oxide, zirconium oxide and silicon oxide (methanol dispersion, total solid content 30 wt%,
硬化層の形成
アルカリ水溶液で前処理したプラスチックレンズ基板A又はBを、前記コーティング液の中に浸漬させ、浸漬終了後、引き上げ速度20cm/分で引き上げたプラスチックレンズを120℃で2時間加熱して硬化層(ハードコートA層、ハ−ドコ−トB層)を形成した。
イオン銃処理
硬化層上に、表に記載したイオン加速電圧、照射時間、ガス雰囲気下の条件で、イオン銃にてイオン照射を行った。
Formation of cured layer A plastic lens substrate A or B pretreated with an alkaline aqueous solution is immersed in the coating solution. After the immersion, the plastic lens pulled up at a lifting speed of 20 cm / min is heated at 120 ° C. for 2 hours. A cured layer (hard coat A layer, hard coat B layer) was formed.
On the ion gun-treated cured layer, ion irradiation was performed with an ion gun under the conditions of ion acceleration voltage, irradiation time, and gas atmosphere described in the table.
ハイブリッド膜を有する反射防止膜の形成
前記イオン照射したハードコートA層またはB層の上に、第1表に示した条件で第1〜7層からなる反射防止膜を形成して、プラスチックレンズを得た。
なお、ハイブリッド層は、図1に示す装置を用いて、無機物質の蒸着と有機物質の蒸着との、二元蒸着として、ほぼ同時に蒸着するように条件を設定した。有機物質の蒸着の際は、外部加熱タンクにて気化し、気化した有機物を、ガスバルブ、マスフローコントローラを使用して、蒸着装置内に導入した。ハイブリッド層を形成する際には、アルゴンガス、酸素ガスとの混合ガスの雰囲気下にてイオンアシスト法を用いた。また、表中「−」と記載されているのは、イオンアシスト法を用いず、通常の真空蒸着法にて層を形成した。なお、表中、M1は無機物質、CM1は有機ケイ素化合物、CM2はケイ素非含有有機化合物を表す。
Formation of an antireflection film having a hybrid film An antireflection film comprising the first to seventh layers is formed on the hard coat A layer or B layer irradiated with ions under the conditions shown in Table 1, and a plastic lens is formed. Obtained.
Note that conditions were set so that the hybrid layer was deposited almost simultaneously as binary deposition of inorganic material and organic material using the apparatus shown in FIG. During the vapor deposition of the organic substance, the vaporized organic substance was introduced into the vapor deposition apparatus using a gas valve and a mass flow controller. When forming the hybrid layer, an ion assist method was used in an atmosphere of a mixed gas of argon gas and oxygen gas. Moreover, what is described as "-" in a table | surface formed the layer by the normal vacuum evaporation method, without using the ion assist method. In the table, M1 represents an inorganic substance, CM1 represents an organosilicon compound, and CM2 represents a silicon-free organic compound.
表中に記載されている有機化合物の詳細は次の通りである。
(a) エポライト 70P (プロピレングリコ−ルジグリシジルエ−テル、平均分子量約188、共栄社化学(株)製造)
(b) LS:1371(ジエトキシジメチルシラン 分子量148.3 信越化学工業(株)製造)
(c) エピオールP200(ポリプロピレングリコールグリシジルエーテル、平均分子量約304、日本油脂(株)製造)
(d) デナコールEX920(ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、平均分子量354、長瀬ケムテックス(株)製造)
また、KY-130は防汚膜形成用の「フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物」(信越化学工業(株)製造)、KP-801は同じく防汚膜形成用の「フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物」(信越化学工業(株)製造)である。
Details of the organic compounds described in the table are as follows.
(a) Epolite 70P (Propylene glycol diglycidyl ether, average molecular weight of about 188, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
(b) LS: 1371 (diethoxydimethylsilane, molecular weight 148.3, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(c) Epiol P200 (polypropylene glycol glycidyl ether, average molecular weight of about 304, manufactured by NOF Corporation)
(d) Denacol EX920 (polypropylene glycol diglycidyl ether, average molecular weight 354, manufactured by Nagase Chemtex Co., Ltd.)
KY-130 is a "fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) for antifouling film formation. Silicon compound "(manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
撥水膜の形成
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を含有したKY-130(信越化学工業(株)製造)を0.3mlしみ込ませたステンレス製焼結フィルター(メッシュ80〜100ミクロンm、18φ×3mm)を真空蒸着装置内にセットし、以下の条件で電子銃を用いて該焼結フィルター全体を加熱して、撥水膜を形成した。
(a)真空度:2.3×10-6 〜6.0×10-6 Torr
(b)電子銃の条件
加速電圧:6KV、印加電流:40mA、照射面積:3.5×3.5cm平方、蒸着時間:5秒
なお、実施例5以降においては、基材と硬化層との間にプライマ−層を施した。そのプライマ−層の形成方法は次の通りである。
Formation of water-repellent film Sintered stainless steel filter (mesh 80-100 microns, 18φ × 3mm) impregnated with 0.3 ml of KY-130 ( manufactured by Shin - Etsu Chemical Co., Ltd.) containing a fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound ) Was set in a vacuum deposition apparatus, and the entire sintered filter was heated using an electron gun under the following conditions to form a water repellent film.
(A) Degree of vacuum: 2.3 × 10 −6 to 6.0 × 10 −6 Torr
(B) Electron gun conditions Acceleration voltage: 6 KV, applied current: 40 mA, irradiation area: 3.5 × 3.5 cm square, vapor deposition time: 5 seconds In Example 5 and later, a primer is provided between the substrate and the cured layer. -Layered. The method for forming the primer layer is as follows.
プライマ−層の形成
ポリエステルタイプのポリオール(住友バイエルウレタン(株)社の商品名、デスモフェンA−670使用)6.65重量部、ブロック型ポリイソシアネート(住友バイエルウレタン(株)社の商品名、BL−3175使用)6.08重量部、硬化触媒としてジブチル錫ジラウレート0.17重量部、レベリング剤としてフッ素系レベリング剤(住友スリーエム(株)社の商品名、フロラードFC−430使用)0.17重量部、および溶媒としてジアセトンアルコール95.71重量部からなる混合物を均一な状態になるまで充分攪拌して得られた。かくして得られた液状のプライマーは、前処理としてのアルカリ処理された基体レンズ上に浸漬法(引き上げ速度:24cm/分)にて塗布され、100℃で40分加熱して硬化され、厚さ2〜3μmのプライマー層を形成した。
Formation of primer layer Polyester type polyol (trade name of Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., using Desmophen A-670) 6.65 parts by weight, block type polyisocyanate (trade name of Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., BL -3175 use) 6.08 parts by weight, 0.17 parts by weight of dibutyltin dilaurate as a curing catalyst, 0.17 parts by weight of a fluorine-based leveling agent (trade name of Sumitomo 3M Co., Ltd., Fluorard FC-430) as a leveling agent And a mixture of 95.71 parts by weight of diacetone alcohol as a solvent was sufficiently stirred until uniform. The liquid primer thus obtained was applied on an alkali-treated base lens as a pretreatment by a dipping method (pickup speed: 24 cm / min), cured by heating at 100 ° C. for 40 minutes, and a thickness of 2 A primer layer of ˜3 μm was formed.
実施例1〜16及び比較例1〜4
第1表に示すような構成で、基材上に反射防止膜を設け、物性評価を行った。その結果を第2表に示す。なお、λは光の波長を示す。
Examples 1-16 and Comparative Examples 1-4
With the configuration as shown in Table 1, an antireflection film was provided on the substrate, and physical properties were evaluated. The results are shown in Table 2. Note that λ indicates the wavelength of light.
本発明の製造方法によれば、反射率が小さく、透過率が高いという優れた性能を有し、かつ耐熱性、及び耐摩耗性に優れた反射防止膜を有する光学部材を生産性良く製造することができ、本方法により製造された光学部材は特に眼鏡用レンズとして特に優れている。 According to the production method of the present invention, an optical member having an excellent performance of low reflectance and high transmittance and having an antireflection film excellent in heat resistance and wear resistance is produced with high productivity. The optical member manufactured by this method is particularly excellent as a spectacle lens.
1:光学式膜厚モニター
2:基板
3:基板保持用ドーム
4:有機物質導入口A
5:有機物質導入口B
6:蒸発源
7:RF型イオン銃
8:イオン化ガス導入口
9:排気系への接続部
10:外部モノマー加熱(気化)装置への接続部
1: Optical film thickness monitor 2: Substrate 3: Dome for holding substrate 4: Organic substance introduction port A
5: Organic substance introduction port B
6: Evaporation source 7: RF ion gun 8: Ionized gas inlet 9: Connection to exhaust system 10: Connection to external monomer heating (vaporization) device
Claims (11)
第1層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.005λ〜1.25λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
第2層:酸化タンタルが第2層を基準にして、少なくとも50重量%含有している膜厚が0.005λ〜0.10λであり、屈折率が2.00〜2.35である層
第3層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.005λ〜1.25λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
第4層:酸化タンタルが第4層を基準にして、少なくとも50重量%含有している膜厚が0.05λ〜0.45λであり、屈折率が2.00〜2.35である層
第5層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.005λ〜0.15λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
第6層:酸化タンタルが第6層を基準にして、少なくとも50重量%含有している膜厚が0.05λ〜0.45λであり、屈折率が2.00〜2.35である層
第7層:常温、常圧下で液体である有機ケイ素化合物及び/又は常温、常圧下で液体であるケイ素非含有有機化合物と、二酸化ケイ素を含有する無機物質とを蒸着原料として形成される膜厚が0.2λ〜0.29λであり、屈折率が1.41〜1.50であるハイブリッド層
[前記有機ケイ素化合物が、以下の一般式(a)〜(d)で表されるいずれかの構造を有している。
一般式(a):シランまたはシロキサン化合物
また、前記ケイ素非含有有機化合物が、以下の一般式(e)〜(g)で表されるいずれかの構造を有している。
一般式(e):片末端にエポキシ基を有する炭素及び水素を必須成分とするケイ素非含有有機化合物
CX9X10=CX11X12 ・・・(g)
(一般式(e)、(f)において、R9は水素、または酸素を含んでいてもよい炭素数1〜10の炭化水素基、R10 は、酸素を含んでいてもよい炭素数1〜7の二価の炭化水素基を表す。一般式(g)において、X9〜X12、はそれぞれ独立に水素、炭素数1〜10の炭化水素基、または炭素数1〜10の炭素、水素を必須成分とし、さらに酸素及び窒素の少なくとも一方を必須成分とする有機基を表す。)]
[前記反射防止膜の第1層〜第7層の膜厚におけるλは光の波長を示す。]
撥水膜は、前記反射防止膜の第7層上にフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を原料として形成される光学部材の製造方法。 A method of manufacturing an optical member in which a multilayer antireflection film is formed on a plastic substrate by vacuum deposition, and a water-repellent film is formed on the antireflection film, wherein the antireflection film is directed from the substrate side to the outside air side. In order, the seven-layer configuration described below,
First layer: a film thickness formed by depositing an organosilicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or a silicon-free organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure, and an inorganic substance containing silicon dioxide. Is a hybrid layer having a refractive index of 1.41 to 1.50 . Second layer: Tantalum oxide contains at least 50% by weight based on the second layer. The film thickness is 0.005λ to 0.10λ. Layer having a refractive index of 2.00 to 2.35 Third layer: containing an organosilicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or a silicon-free organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure, and silicon dioxide Hybrid layer having an inorganic material as a deposition material and a film thickness of 0.005λ to 1.25λ and a refractive index of 1.41 to 1.50 Fourth layer: Tantalum oxide is at least 50% by weight based on the fourth layer The contained film thickness is 0.05λ ~ 0.45λ A layer having a refractive index of 2.00 to 2.35 Fifth layer: an organic silicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or an inorganic compound containing silicon dioxide and a silicon-free organic compound that is liquid at normal temperature and normal pressure Is a hybrid layer having a film thickness of 0.005λ to 0.15λ and a refractive index of 1.41 to 1.50 . Sixth layer: tantalum oxide contains at least 50% by weight based on the sixth layer. Layer having a thickness of 0.05λ to 0.45λ and a refractive index of 2.00 to 2.35 Seventh layer: Organic silicon compound that is liquid at normal temperature and normal pressure and / or silicon non-liquid that is liquid at normal temperature and normal pressure A hybrid layer having a film thickness of 0.2λ to 0.29λ and a refractive index of 1.41 to 1.50, formed using an organic compound containing and an inorganic substance containing silicon dioxide as an evaporation source
[The organosilicon compound has any structure represented by the following general formulas (a) to (d).
Formula (a): Silane or siloxane compound
The silicon-free organic compound has any structure represented by the following general formulas (e) to (g).
General formula (e): Silicon-free organic compound containing carbon and hydrogen having an epoxy group at one end as essential components
CX 9 X 10 = CX 11 X 12 (g)
(In the general formulas (e) and (f), R 9 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may contain oxygen, and R 10 is a carbon number 1 to 1 which may contain oxygen. 7 represents a divalent hydrocarbon group of 7. In the general formula (g), X 9 to X 12 are each independently hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a carbon or hydrogen having 1 to 10 carbon atoms. Is an essential component, and further represents an organic group having at least one of oxygen and nitrogen as an essential component.)]
[Λ in the film thicknesses of the first to seventh layers of the antireflection film represents the wavelength of light. ]
The method for producing an optical member, wherein the water repellent film is formed using a fluorine-substituted alkyl group-containing organosilicon compound as a raw material on the seventh layer of the antireflection film.
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