JP2000104046A - Method for imparting antifogging property to optical article and antifogging optical article obtained by same method - Google Patents
Method for imparting antifogging property to optical article and antifogging optical article obtained by same methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、防曇性能を有する
メガネ・カメラ等のレンズ、または窓ガラス、車のフロ
ントガラス、ヘルメットのシールド、水中メガネ等の光
学物品、または浴室内で使用する鏡等に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to lenses such as glasses and cameras having anti-fog performance, or optical articles such as window glasses, car windshields, helmet shields, underwater glasses, and mirrors used in bathrooms. And so on.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光学物品に防曇性能を付与する方法とし
て、従来から次に述べる様な種々の方法がとられてい
る。合成樹脂基材自体に界面活性剤を練り込んだり、親
水性の単量体を共重合して合成樹脂基材を形成して防曇
性能を付与する方法は、特開昭５１−１０７８４１，特
開昭５５−１０２６３２，特公昭５７−３１７３５，特
開昭５８−１６０３２５，特開昭６０−１４１７２７，
特開昭６１−１１４２０１，特開昭６１−１１４２０
２，特開昭６２−２２０２，特開昭６２−２２０３など
に開示されている。2. Description of the Related Art As a method for imparting anti-fogging performance to an optical article, various methods described below have conventionally been employed. A method of kneading a surfactant into the synthetic resin base material itself or copolymerizing a hydrophilic monomer to form a synthetic resin base material to impart anti-fog performance is disclosed in JP-A-55-106322, JP-B-57-31735, JP-A-58-160325, JP-A-60-141727,
JP-A-61-114201, JP-A-61-11420
2, JP-A-62-2202, JP-A-62-2203 and the like.
【０００３】光学物品に防曇性能を有するコーティング
を施す方法も良く知られ、特公昭４５−１８９７２，特
公昭５０−１７１０，特開昭５２−１４６７９１，特開
昭５３−３９３４７，特開昭５５−９９９３０，特開昭
５５−７５０，特開昭５５−１４８２８３，特開昭５７
−１１９９７３，特公昭５８−１６８８，特開昭５９−
１５４７３，特公昭６２−２８９８６，特開平１−２４
９８１８，特開平２−１８０４８，特開平２−１７３０
７８などに開示されている。以上に示した方法は、基材
自体、あるいは厚いコーティング層に、親水性と吸水性
を付与して防曇性能を達成しようとするものである。A method of applying a coating having anti-fog performance to an optical article is also well known, and Japanese Patent Publication Nos. 45-18972, 50-1710, 52-146791, 53-39347 and 55-55. -99930, JP-A-55-750, JP-A-55-148283, JP-A-57-148283
-1119973, JP-B-58-1688, JP-A-59-1988
15473, JP-B-62-28986, JP-A-1-24
9818, JP-A-2-18048, JP-A-2-1730
78. The method described above aims at imparting hydrophilicity and water absorption to the substrate itself or the thick coating layer to achieve anti-fog performance.
【０００４】吸水性の悪いガラスなどの無機質に、直接
防曇性能を付与する方法として、最表面を処理して親水
性または疎水性を持たせる方法や、無機質を多孔性にし
て吸水性を持たせる方法が知られ、特公昭５２−１１３
２１，特開昭５３−５６１７７，特開昭５４−１０５１
２０，特開昭６０−２１０６４１，特開昭６２−５７４
８４，特公平１−５８４８１，特開平２−２２３４１な
どに開示されている。[0004] As a method for directly imparting anti-fog performance to inorganic materials such as glass having poor water absorbency, a method of treating the outermost surface to have hydrophilicity or hydrophobicity or a method of imparting water absorbency by making the inorganic material porous. It is known how to make
21, JP-A-53-56177, JP-A-54-1051
20, JP-A-60-210641, JP-A-62-574
84, Japanese Patent Publication No. 1-58481, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 222341/1990.
【０００５】表面改質の方法としてのグラフト重合は、
特開平１−２３０６４４，特開平２−３８４３１，特開
平４−２２５３０１に開示されている。[0005] Graft polymerization as a method of surface modification includes:
It is disclosed in JP-A-1-230644, JP-A-2-38431, and JP-A-4-225301.
【０００６】さらに、無機物質の細孔・凹凸と親水性物
質を組み合わせた特許及び表面の凹凸を利用した特許と
して、特開昭６１−９１０４２，特公平１−５８４８
１，特開平３−１９４５０１が挙げられる。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-91042 and Japanese Patent Publication No. 1-5848 disclose a patent in which pores and unevenness of an inorganic substance are combined with a hydrophilic substance and a patent utilizing surface unevenness.
1, JP-A-3-194501.
【０００７】以上に示した方法も含め、光学物品に防曇
性能を付与するには、１）基材に吸水性を持たせる。
２）基材表面を親水性にする。３）基材表面を疎水性に
する。４）光学物品の表面温度を高くし、空気中の水分
が表面で凝結しない様にする。の４点の方法が過去から
提案され、色々な試みがなされている。[0007] In order to impart antifogging performance to optical articles, including the methods described above, 1) the base material is made to have water absorption.
2) Make the substrate surface hydrophilic. 3) Make the substrate surface hydrophobic. 4) Increase the surface temperature of the optical article so that moisture in the air does not condense on the surface. The above four methods have been proposed in the past, and various attempts have been made.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では次に述べる様な問題点を有していた。基材自体
やコーティング層に防曇性能を付与する方法は、防曇性
能としては十分な性能が得られるが、親水性・吸水性を
持つ樹脂は吸水すると柔らかくなり、非常に傷がつき易
いものとなっていた。これでは眼鏡レンズなど耐摩耗性
が要求される部分に使用した場合、傷によって光学特性
が劣化し、実用不可能である。さらに、空気中の汚れ、
例えばタバコの煙なども吸着し易く、光学物品が着色し
てしまうなどの欠点もあった。However, the conventional method has the following problems. The method of imparting anti-fog performance to the base material itself or the coating layer can provide sufficient anti-fog performance, but hydrophilic and water-absorbing resins become soft and tend to be easily damaged when absorbed. Had become. In this case, when used in a part requiring wear resistance such as a spectacle lens, the optical characteristics are deteriorated due to scratches, and it is not practical. In addition, dirt in the air,
For example, there is a drawback that smoke of cigarettes and the like are easily adsorbed, and the optical article is colored.
【０００９】さらに、これらの方法の最大の欠点は、反
射防止層などの光学的特性を向上する為の表面処理を施
すことができないことである。現在広く使用されいて、
性能の良い反射防止膜は、無機物からなる反射防止膜で
あり、酸化ケイ素などの無機物に防曇性能を持たせなけ
ればならない。Further, the biggest disadvantage of these methods is that they cannot be subjected to a surface treatment for improving optical properties such as an antireflection layer. Now widely used,
An antireflection film having good performance is an antireflection film made of an inorganic material, and an inorganic material such as silicon oxide must have antifogging performance.
【００１０】ガラス表面や無機物表面に防曇性能を付与
する方法としては、一般に用いられている界面活性剤を
表面に塗布する方法があるが、持続性に問題があり、水
によって界面活性剤が容易に脱落してしまう。As a method for imparting anti-fog performance to a glass surface or an inorganic material surface, there is a method of applying a generally used surfactant to the surface, but there is a problem in persistence, and the surfactant is not dissolved by water. It easily falls off.
【００１１】そのほかに、ガラス表面や無機物表面に親
水性、疎水性の物質を用いて薄膜を形成し、防曇性能を
達成する方法があるが、従来技術に従うとそれらの物質
と表面との結合が弱く、簡単にそれらの物質が脱落して
長期間防曇性能が維持できない。さらに、従来の様に水
酸基を露出させることによって親水性を付与した場合、
耐水ヤケ性との両立が難しい。In addition, there is a method of forming a thin film on a glass surface or an inorganic material surface by using a hydrophilic or hydrophobic substance to achieve anti-fog performance. However, these substances easily fall off and the antifogging performance cannot be maintained for a long time. Furthermore, when imparting hydrophilicity by exposing hydroxyl groups as in the past,
It is difficult to achieve compatibility with water burn resistance.
【００１２】逆に疎水性を付与する場合、従来示されて
いる技術では、表面の水に対する接触角が１６０゜前後
であるが、眼鏡が曇るときのような微小な水滴の場合、
自重での降下はおこらず、十分な防曇性能が得られてい
るとは言い難い。On the contrary, in the case of imparting hydrophobicity, the contact angle with water on the surface is around 160 ° in the conventional technique, but in the case of minute water droplets such as when spectacles are clouded,
It does not drop under its own weight, and it cannot be said that sufficient anti-fog performance has been obtained.
【００１３】以上に述べた課題を解決する為に、表面を
シランカップリング剤で処理した後、反応性界面活性剤
を反応させる方法も提案されているが、反応性界面活性
剤の構造によっては十分な防曇効果が得られなかった
り、水ヤケ防止との両立が難しかった。In order to solve the problems described above, a method has been proposed in which the surface is treated with a silane coupling agent and then a reactive surfactant is reacted, but depending on the structure of the reactive surfactant. Sufficient antifogging effect was not obtained, and it was difficult to achieve compatibility with water burn.
【００１４】そこで、本発明は以上の様な問題点を解決
し、光学物品の光学特性、耐摩耗性を低下させることな
く、持続性、防汚染性、耐水ヤケ性に優れた防曇性能を
有する光学物品を得ることを目的とする。Accordingly, the present invention solves the above problems and provides an anti-fogging property excellent in durability, stain resistance and water burn resistance without deteriorating the optical properties and abrasion resistance of the optical article. It is intended to obtain an optical article having the same.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の防曇性能を有す
る光学物品は、酸化物を主として表面に含む光学物品に
おいて、該光学物品の表面を、不飽和二重結合を有する
シランカップリング剤で処理した後、側鎖または疎水性
基中間部に親水性基を持つチオールを、エン・チオール
反応により表面に固定し、親水性を持たせたことを特徴
とする。According to the present invention, there is provided an optical article having an antifogging property, wherein the surface of the optical article mainly comprises an oxide, and the surface of the optical article is a silane coupling agent having an unsaturated double bond. After the treatment, a thiol having a hydrophilic group in a side chain or an intermediate portion of a hydrophobic group is fixed to the surface by an ene-thiol reaction to impart hydrophilicity.
【００１６】酸化ケイ素を主成分とするガラスの光学物
品の場合、耐摩耗性に大きな問題はないが、合成樹脂か
らなる光学物品は傷がつき易く、耐摩耗性を向上させな
ければならない。合成樹脂の耐摩耗性を向上させる為に
は、ハードコート処理がよく行われる。特に、コロイダ
ルシリカを含むハードコートが有効で広く用いられてい
る。眼鏡レンズなどの場合、その光学特性を向上させる
ために無機物質から構成される反射防止膜が表面に形成
される。反射防止膜の最上層には、低屈折率層が形成さ
れるが、耐久性、取扱い易さの点で二酸化ケイ素が広く
用いられている。この様に、耐摩耗性の向上や反射防止
膜には、酸化ケイ素が多く用いられており、無機ガラス
に限らず合成樹脂製の光学物品についても酸化ケイ素が
表面に存在している場合が多い。反射防止膜として有機
物からなる膜を利用する場合でも最上層にコロイダルシ
リカが含まれれば、表面に酸化ケイ素が存在することに
なる。In the case of an optical article made of glass containing silicon oxide as a main component, there is no major problem in abrasion resistance. However, an optical article made of a synthetic resin is easily damaged and the abrasion resistance must be improved. In order to improve the wear resistance of the synthetic resin, a hard coat treatment is often performed. In particular, a hard coat containing colloidal silica is effective and widely used. In the case of a spectacle lens or the like, an antireflection film made of an inorganic substance is formed on the surface to improve the optical characteristics. A low refractive index layer is formed as the uppermost layer of the antireflection film, but silicon dioxide is widely used in terms of durability and ease of handling. As described above, silicon oxide is often used for the improvement of abrasion resistance and the antireflection film, and silicon oxide is often present on the surface of not only inorganic glass but also optical articles made of synthetic resin. . Even when a film made of an organic material is used as the anti-reflection film, if colloidal silica is contained in the uppermost layer, silicon oxide is present on the surface.
【００１７】本発明は、酸化物を主成分とするガラスの
光学物品、コロイダルシリカを含むハードコートを表面
に塗布した合成樹脂製光学物品、最上層に酸化物を用い
た反射防止膜を有する光学物品、いずれの場合でも表面
に酸化物が存在する物品に対して適用できる。The present invention relates to an optical article made of glass containing an oxide as a main component, an optical article made of synthetic resin having a hard coat containing colloidal silica applied on the surface, and an optical article having an antireflection film using an oxide as an uppermost layer. The present invention can be applied to an article, and in any case, an article having an oxide on its surface.
【００１８】本発明では、不飽和二重結合を有するシラ
ンカップリング剤で酸化物を主として表面に含む光学物
品の表面を処理する。このような不飽和二重結合として
は、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、アリル基な
どを選択することができる。最表層に存在する酸化ケイ
素との反応は、クロルシランやアルコキシシラン、シラ
ザンの様なシラノールと反応する基を持つシランカップ
リング剤を用いることにより表面の酸化ケイ素の持つシ
ラノールとの反応が実現できる。これは一般的に用いら
れている方法である。In the present invention, the surface of an optical article mainly containing an oxide is treated with a silane coupling agent having an unsaturated double bond. As such an unsaturated double bond, a vinyl group, an acryl group, a methacryl group, an allyl group, or the like can be selected. The reaction with silicon oxide present in the outermost layer can be realized by using a silane coupling agent having a group that reacts with silanol, such as chlorosilane, alkoxysilane, or silazane, with silanol of silicon oxide on the surface. This is a commonly used method.
【００１９】不飽和二重結合を有するシランカップリン
グ剤として、ビニルトリクロロシラン、ジビニルジクロ
ロシラン、トリビニルクロロシラン、ビニルジメチルク
ロロシラン、ジビニルメチルクロロシラン、ビニルメチ
ルジクロロシラン、ビニルジエチルクロロシラン、ジビ
ニルエチルクロロシラン、ビニルエチルジクロロシラ
ン、ビニルジエチクロロルシラン、ジビニルエチルクロ
ロシラン、ビニルメチルジクロロシラン、３−メタクリ
ロシキプロピルジメチルクロロシラン、３−メタクリロ
シキプロピルメチルジクロロシラン、３−アクリロシキ
プロピルジメチルクロロシラン、３−アクリロシキプロ
ピルメチルジクロロシラン、アリルトリクロロシラン、
アリルメチルジクロロシラン、アリルジメチルクロロシ
ラン、ジアリルジクロロシラン、フェニルビニルジクロ
ロシラン、ジフェニルビニルクロロシラン、フェニルビ
ニルメチルクロロシラン、フェニルアリルジクロロシラ
ン、ジフェニルアリルクロロシラン、フェニルアリルメ
チルクロロシラン、３−アリルアミノプロピルトリエト
キシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジビニルジメ
トキシシラン、トリビニルメトキシシラン、ビニルジメ
チルメトキシシラン、ジビニルメチルメトキシシラン、
ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルジエチルメトキ
シシラン、ジビニルエチルメトキシシラン、ビニルエチ
ルジメトキシシラン、ビニルジエチメトキシルシラン、
ジビニルエチルメトキシシラン、ビニルメチルジメトキ
シシラン、３−メタクリロシキプロピルジメチルメトキ
シシラン、３−メタクリロシキプロピルメチルジメトキ
シシラン、３−アクリロシキプロピルジメチルメトキシ
シラン、３−アクリロシキプロピルメチルジメトキシシ
ラン、アリルトリメトキシシラン、アリルメチルジメト
キシシラン、アリルジメチルメトキシシラン、ジアリル
ジメトキシシラン、フェニルビニルジメトキシシラン、
ジフェニルビニルメトキシシラン、フェニルビニルメチ
ルメトキシシラン、フェニルアリルジメトキシシラン、
ジフェニルアリルメトキシシラン、フェニルアリルメチ
ルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニ
ルジエトキシシラン、トリビニルエトキシシラン、ビニ
ルジメチルエトキシシラン、ジビニルメチルエトキシシ
ラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルジエチル
エトキシシラン、ジビニルエチルエトキシシラン、ビニ
ルエチルジエトキシシラン、ビニルジエチエトキシルシ
ラン、ジビニルエチルエトキシシラン、ビニルメチルジ
エトキシシラン、３−メタクリロシキプロピルジメチル
エトキシシラン、３−メタクリロシキプロピルメチルジ
エトキシシラン、３−アクリロシキプロピルジメチルエ
トキシシラン、３−アクリロシキプロピルメチルジエト
キシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルメチル
ジエトキシシラン、アリルジメチルエトキシシラン、ジ
アリルジエトキシシラン、フェニルビニルジエトキシシ
ラン、ジフェニルビニルエトキシシラン、フェニルビニ
ルメチルエトキシシラン、フェニルアリルジエトキシシ
ラン、ジフェニルアリルエトキシシラン、フェニルアリ
ルメチルエトキシシランなどがあげられる。Examples of the silane coupling agent having an unsaturated double bond include vinyltrichlorosilane, divinyldichlorosilane, trivinylchlorosilane, vinyldimethylchlorosilane, divinylmethylchlorosilane, vinylmethyldichlorosilane, vinyldiethylchlorosilane, divinylethylchlorosilane, and vinyl. Ethyldichlorosilane, vinyldiethylchlorosilane, divinylethylchlorosilane, vinylmethyldichlorosilane, 3-methacryloxypropyldimethylchlorosilane, 3-methacryloxypropylmethyldichlorosilane, 3-acryloxypropyldimethylchlorosilane, 3-acryl Roshkipropylmethyldichlorosilane, allyltrichlorosilane,
Allylmethyldichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, diallyldichlorosilane, phenylvinyldichlorosilane, diphenylvinylchlorosilane, phenylvinylmethylchlorosilane, phenylallyldichlorosilane, diphenylallylchlorosilane, phenylallylmethylchlorosilane, 3-allylaminopropyltriethoxysilane, Vinyltrimethoxysilane, divinyldimethoxysilane, trivinylmethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, divinylmethylmethoxysilane,
Vinyl methyl dimethoxy silane, vinyl diethyl methoxy silane, divinyl ethyl methoxy silane, vinyl ethyl dimethoxy silane, vinyl diethyl methoxyl silane,
Divinylethylmethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethylmethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyldimethylmethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, Allyltrimethoxysilane, allylmethyldimethoxysilane, allyldimethylmethoxysilane, diallyldimethoxysilane, phenylvinyldimethoxysilane,
Diphenylvinylmethoxysilane, phenylvinylmethylmethoxysilane, phenylallyldimethoxysilane,
Diphenylallylmethoxysilane, phenylallylmethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, divinyldiethoxysilane, trivinylethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, divinylmethylethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinyldiethylethoxysilane, divinylethylethoxy Silane, vinylethyldiethoxysilane, vinyldiethethoxylsilane, divinylethylethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyldimethylethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-acryloyl Shikipropyldimethylethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldiethoxysilane, allyltriethoxysilane, allylmethyldiethoxysilane Allyl dimethyl silane, diallyl diethoxy silane, phenyl vinyl diethoxy silane, diphenyl vinyl silane, phenyl vinyl methyl silane, phenyl allyl diethoxy silane, diphenyl allyl silane, and phenyl allyl methyl silane and the like.
【００２０】この様にシランカップリング剤で酸化物を
含む表面を処理した場合、不飽和二重結合が表面に存在
することになる。シランカップリング剤と酸化物の反応
性を高める為に、プラズマ処理、アルカリ処理を予め表
面に存在する酸化ケイ素に施すと効果があり、防曇効果
も向上する。When the surface containing an oxide is treated with a silane coupling agent, unsaturated double bonds are present on the surface. In order to increase the reactivity between the silane coupling agent and the oxide, it is effective to apply a plasma treatment or an alkali treatment to silicon oxide existing on the surface in advance, and the anti-fogging effect is also improved.
【００２１】次に本発明では上記のように処理した表面
の不飽和二重結合に側鎖または疎水性基中間部に親水性
基を持つチオールを反応させる。親水性基としてはスル
ホン酸基、水酸基、アミン基、カルボオキシル基、硫酸
エステル、及びその塩、エーテル結合、酸アミド基、カ
ルボン酸エステル基、ハロゲン等が挙げられる。Next, in the present invention, a thiol having a hydrophilic group in a side chain or an intermediate portion of a hydrophobic group reacts with the unsaturated double bond on the surface treated as described above. Examples of the hydrophilic group include a sulfonic acid group, a hydroxyl group, an amine group, a carboxyl group, a sulfate, and a salt thereof, an ether bond, an acid amide group, a carboxylic acid ester group, and a halogen.
【００２２】側鎖または疎水性基中間部に親水性基を持
つチオールとして、メルカプトメタノール、２−メルカ
プトエタノール、３−メルカプト−１−プロパノール、
ジチオエリスリトール、（±）−ジチオスレイトール、
チオリンゴ酸、ジメルカプトこはく酸、チオサリチル
酸、４，６−ジヒドロキシ−２−メルカプトピリミジ
ン、Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン、ｐ−メルカプトフ
ェノール、２−メルカプト−４−メチル−５−チアゾー
ル酢酸、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール、カ
プトプリル、メルカプト酢酸、３−メルカプト−１，２
−プロパンジオール、２−メルカプトプロピオン酸、３
−メルカプトプロピオン酸、２−チオウラシル、ｏ−ブ
ロモチオフェノール、ｐ−ブロモチオフェノール、チオ
酢酸、チオ安息香酸などがあげられるが、この限りでは
ない。As thiols having a hydrophilic group in the side chain or in the middle of the hydrophobic group, mercaptomethanol, 2-mercaptoethanol, 3-mercapto-1-propanol,
Dithioerythritol, (±) -dithiothreitol,
Thiomalic acid, dimercaptosuccinic acid, thiosalicylic acid, 4,6-dihydroxy-2-mercaptopyrimidine, N-acetyl-L-cysteine, p-mercaptophenol, 2-mercapto-4-methyl-5-thiazoleacetic acid, 2,3 -Dimercapto-1-propanol, captopril, mercaptoacetic acid, 3-mercapto-1,2
-Propanediol, 2-mercaptopropionic acid, 3
-Mercaptopropionic acid, 2-thiouracil, o-bromothiophenol, p-bromothiophenol, thioacetic acid, thiobenzoic acid, and the like, but are not limited thereto.
【００２３】チオールをシランカップリング剤の不飽和
二重結合と反応させるには、光グラフト重合法、レドッ
クス重合法、熱重合法、放射線グラフト重合法などを用
いることができる。形成された処理層は、反射防止層の
反射率特性に悪影響を与えない程度の薄膜であることが
大切で、３００Å以下が望ましいが、薄膜の屈折率を考
慮して膜厚を決め、反射防止として薄膜を組み込むこと
も可能である。反応後、水洗、あるいは有機溶剤で洗浄
することにより、光学物品表面と結合していない余分な
物質を除去する。In order to react the thiol with the unsaturated double bond of the silane coupling agent, a photograft polymerization method, a redox polymerization method, a thermal polymerization method, a radiation graft polymerization method, or the like can be used. It is important that the formed processing layer is a thin film that does not adversely affect the reflectance characteristics of the antireflection layer, and the thickness is preferably 300 ° or less, but the film thickness is determined in consideration of the refractive index of the thin film. It is also possible to incorporate a thin film. After the reaction, excess substances not bonded to the surface of the optical article are removed by washing with water or washing with an organic solvent.
【００２４】以上の操作により酸化ケイ素が表面に存在
する光学物品の表面には、側鎖及び疎水性基中間部に親
水性基を持つチオールがシランカップリング剤を介して
表面と結合して存在する状態になる。防曇性能を得る為
には、水に対する静止接触角が１０゜以下であることが
望ましいが、十分な性能を得るためには５゜以下が必要
となる。これは表面の活性点を増やし、該チオールのグ
ラフト率を高めることで達成できる。By the above operation, on the surface of the optical article having silicon oxide on the surface, a thiol having a hydrophilic group in a side chain and an intermediate portion of a hydrophobic group is bonded to the surface via a silane coupling agent. You will be in a state to do. In order to obtain anti-fog performance, the static contact angle with water is desirably 10 ° or less, but in order to obtain sufficient performance, 5 ° or less is required. This can be achieved by increasing the number of active sites on the surface and increasing the graft ratio of the thiol.
【００２５】本発明によって得られる防曇性能を有する
光学物品は、耐摩耗性に優れ、反射防止などの光学特性
にも優れており、眼鏡レンズ、カメラレンズ、浴室内の
鏡、水中眼鏡、窓ガラス、電子レンジの窓、車の窓ガラ
ス、望遠鏡のレンズ、スキーのゴーグル、湿気の多い所
で使用する光学機器のレンズ、ミラーなどに適用するこ
とが可能である。The optical article having anti-fog performance obtained by the present invention is excellent in abrasion resistance and optical properties such as antireflection, and is used for spectacle lenses, camera lenses, bathroom mirrors, underwater glasses, windows. The present invention can be applied to glass, microwave oven windows, car window glasses, telescope lenses, ski goggles, lenses of optical devices used in humid places, mirrors, and the like.
【００２６】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】〔実施例１〕予め水酸化ナトリウ
ム溶液（０.１Ｎ） に浸漬し、よく水洗、乾燥したプラ
スチックレンズ(セイコーエプソン(株)製、セイコース
ーパーソブリン用レンズ生地、屈折率１．６７)に以下
に示すコーティング液をディッピング法で、膜厚が２.
５μｍ になる様塗布し、１３５℃で２．５時間加熱硬
化した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Example 1 A plastic lens (previously immersed in a sodium hydroxide solution (0.1N), washed well with water and dried, manufactured by Seiko Epson Corporation, lens fabric for Seiko Super Sovereign, refractive index 1.67) The coating liquid shown below was dipped by a dipping method to a thickness of 2.
It was applied to a thickness of 5 μm, and was heated and cured at 135 ° C. for 2.5 hours.
【００２８】（コーティング液の調整）撹拌装置を備え
た、反応容器中に、イソプロピルアルコール１１８．８
ｇ，蒸留水３００．０ｇ、γ−グリシドキシプロピルト
リエトキシシラン１３９．４ｇ、０．０５規定塩酸水溶
液３８．２ｇを投入し、６０分攪拌した。次に酸化チタ
ン・酸化ジルコニウム・酸化珪素の複合ゾル(触媒化成
工業(株)製“オプトレイク１１２０Ｚ（Ｕ２５Ａ
８）”)４０３．３ｇシリコーン系界面活性剤（日本ユ
ニカー（株）製“Ｌ−７６０４”）０．３ｇ 添加し、
十分攪拌した後コーティング液とした。(Preparation of Coating Solution) 118.8 of isopropyl alcohol was placed in a reaction vessel equipped with a stirring device.
g, 300.0 g of distilled water, 139.4 g of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 38.2 g of a 0.05 N hydrochloric acid aqueous solution, and stirred for 60 minutes. Next, a composite sol of titanium oxide / zirconium oxide / silicon oxide ("Optreak 1120Z (U25A
8) ") 403.3 g 0.3 g of a silicone-based surfactant (" L-7604 "manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) was added,
After sufficiently stirring, a coating liquid was obtained.
【００２９】以上のようにして得られたレンズの表面
に、プラズマ処理(アルゴンプラズマ４００W×６０秒)
を行った後、無機物質の酸化ケイ素、酸化ジルコニウム
からなる反射防止膜を真空蒸着法で多層被覆し、ハード
コート、反射防止付プラスチックレンズを得た。The surface of the lens obtained as described above is subjected to plasma treatment (argon plasma 400 W × 60 seconds).
After that, an antireflection film made of an inorganic substance, silicon oxide or zirconium oxide, was coated in multiple layers by a vacuum evaporation method to obtain a hard coat and a plastic lens with antireflection.
【００３０】次にこのレンズをメタノールで洗浄し、十
分乾燥させた後、ビニルトリクロロシラン液中に浸漬
し、相対湿度５０％、温度３０℃雰囲気中に取り出し、
５分間放置した。その後、アセトンにより洗浄した。洗
浄後のレンズの外観・反射防止の特性に大きな変化は見
られなかった。Next, the lens is washed with methanol, dried sufficiently, immersed in a vinyltrichlorosilane solution, and taken out in an atmosphere having a relative humidity of 50% and a temperature of 30 ° C.
Left for 5 minutes. Then, it was washed with acetone. No significant change was observed in the appearance and antireflection characteristics of the lens after cleaning.
【００３１】次に洗浄後のレンズに高圧水銀灯（３．２
ｋＷ）により、光源直下１５ｃｍで両面に２秒紫外線を
照射した後、以下に示す側鎖または疎水性基中間部に親
水性基を持つチオールに浸漬、引き上げ、塗布した。Next, a high-pressure mercury lamp (3.2
(kW), and both surfaces were irradiated with ultraviolet light for 2 seconds at 15 cm directly below the light source, then immersed in a thiol having a hydrophilic group in a side chain or a hydrophobic group intermediate portion shown below, pulled up, and applied.
【００３２】（チオールの調整）メタノール２５０ｇに
側鎖または疎水性基中間部に親水性基を持つチオールと
してチオリンゴ酸２５ｇを溶解し、光開始剤として、２
−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１
−オン（メルク社製“ダロキュアー１１７３”）を０.
８ｇ添加し、光を遮断した状態で、３０分間撹拌した。(Preparation of thiol) In 250 g of methanol, 25 g of thiomalic acid was dissolved as a thiol having a hydrophilic group in the side chain or in the middle of a hydrophobic group, and 2 g of a photoinitiator was dissolved.
-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1
-ON (Merck "Darocur 1173") at 0.
8 g was added, and the mixture was stirred for 30 minutes in a state where light was blocked.
【００３３】上記チオール溶液を塗布した後、メタノー
ルが蒸発するのを待って、高圧水銀灯（３．２ｋＷ）に
より、光源直下１５ｃｍでレンズの両面に１０秒紫外線
の照射を行い、高圧水銀灯装置より取り出し、純水によ
って洗浄を行った。洗浄後のレンズの外観、反射防止の
特性に大きな変化は見られなかった。After the thiol solution was applied, after waiting for the methanol to evaporate, both sides of the lens were irradiated with ultraviolet light for 15 seconds at 15 cm immediately below the light source using a high-pressure mercury lamp (3.2 kW), and then taken out of the high-pressure mercury lamp device The substrate was washed with pure water. No major change was observed in the appearance of the lens after cleaning and the antireflection characteristics.
【００３４】得られた光学物品の防曇性評価方法は“Ｊ
ＩＳ−Ｓ４０３０ 眼鏡用くもり止め剤試験方法”の低
温部くもり止め性に従って１〜４級で評価した。（１級
が一番防曇性能が良く、４級が一番悪い。）また、耐擦
傷性についてはボンスター＃００００スチールウール
（日本スチールウール（株）製）で１ｋｇ荷重、１０往
復表面を摩擦したときの傷の付き方のよって評価した。
（Ａ：１ｃｍ＊３ｃｍの範囲内に全く傷が付かない。
Ｂ：上記範囲内に１〜１０本傷が付く。Ｃ：上記範囲内
に１１〜１００本傷が付く。 Ｄ：上記範囲内に無数の
傷が付く。）評価結果は表１にまとめて示した。The method for evaluating the antifogging property of the obtained optical article is "J
In accordance with IS-S4030 "Test method for anti-fog agent for spectacles", the anti-fog properties were evaluated in accordance with the low-temperature part grades 1 to 4. (The first grade has the best anti-fog performance, and the fourth grade is the worst.) The properties were evaluated according to the method of scratching when rubbing the surface with a 1 kg load and 10 reciprocating surfaces with Bonstar # 0000 steel wool (manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.).
(A: There is no scratch within the range of 1 cm * 3 cm.
B: 1 to 10 scratches are made within the above range. C: 11 to 100 scratches are made in the above range. D: Countless scratches are formed within the above range. ) The evaluation results are summarized in Table 1.
【００３５】〔実施例２〕実施例−１で用意したシラン
カップリング剤処理をする前のハードコート、反射防止
付プラスチックレンズをメタノールで洗浄し、十分乾燥
させた後、３−メタクリロキシプロピルトリクロロシラ
ン液中に浸漬し、相対湿度５０％、温度３０℃雰囲気中
に取り出し、５分間放置した。その後、アセトンにより
洗浄した。処理後、コロナ放電を１０秒行い、表面を活
性化した。このレンズを以下に示すチオール処理液に浸
漬して、３０分間脱泡を行い、溶存酸素量を少なくし、
窒素パージを行って３５℃９０分間放置した。その後、
レンズを取り出して水洗を行い、乾燥させて処理レンズ
とした。水洗後のレンズの外観・反射防止の特性に大き
な変化は見られなかった。Example 2 The hard coat and antireflection plastic lens prepared in Example 1 before the treatment with the silane coupling agent were washed with methanol, dried sufficiently, and then treated with 3-methacryloxypropyltriethyl. It was immersed in a chlorosilane solution, taken out in an atmosphere of 50% relative humidity and a temperature of 30 ° C., and left for 5 minutes. Then, it was washed with acetone. After the treatment, corona discharge was performed for 10 seconds to activate the surface. This lens is immersed in a thiol treatment solution shown below and defoamed for 30 minutes to reduce the amount of dissolved oxygen.
The mixture was purged with nitrogen and left at 35 ° C. for 90 minutes. afterwards,
The lens was taken out, washed with water, and dried to obtain a treated lens. No significant change was observed in the appearance and antireflection characteristics of the lens after washing with water.
【００３６】（チオールの調整）メチルエトキシエタノ
ール１２５ｇに３−メルカプト−１，２−プロパンジオ
ールを１２．５ｇ溶解し処理液とした。(Preparation of thiol) 12.5 g of 3-mercapto-1,2-propanediol was dissolved in 125 g of methylethoxyethanol to prepare a treatment liquid.
【００３７】〔実施例３〕通常のソーダガラス板表面
を、出力４００ＷのＡｒプラズマで処理を行った後、以
下に示すシランカップリング剤溶液をスピンナーで（２
０００回転，５秒）塗布し、１５０℃１時間加熱乾燥し
た。これはガラス板表裏それぞれについて同様に処理を
行った。Example 3 After a normal soda glass plate surface was treated with an Ar plasma having an output of 400 W, the following silane coupling agent solution was applied to a spinner (2).
(5,000 rotations, 5 seconds), and dried by heating at 150 ° C. for 1 hour. This was similarly processed for each of the front and back of the glass plate.
【００３８】（シランカップリング剤処理液の調整）メ
チルセロソルブ２９４.７６ｇ に、３−メタクリロイル
オキシプロピルトリエトキシシラン４.１６ｇを加え、
０.０５ＮのＨＣｌを１.０９ｇ 加えたものをシランカ
ップリング剤処理液とした。(Preparation of silane coupling agent treatment liquid) To 294.76 g of methyl cellosolve, 4.16 g of 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane was added.
A solution obtained by adding 1.09 g of 0.05N HCl was used as a silane coupling agent treatment liquid.
【００３９】上記のようにして得られたソーダガラス板
に、以下に示すチオール処理液をスピンナー（２０００
回転、５秒）で両面に塗布した後、両面それぞれに高圧
水銀灯（３．２ｋＷ）光源直下１５ｃｍで紫外線を１０
秒照射し、水洗後アセトンにより拭き、処理ガラスとし
た。アセトン拭き後のガラスの外観に大きな変化は見ら
れなかった。On the soda glass plate obtained as described above, the following thiol-treated solution was applied with a spinner (2000).
(Rotation, 5 seconds) and apply UV light to each side on both sides for 15 cm under a high-pressure mercury lamp (3.2 kW) light source at 15 cm.
Irradiated for 2 seconds, washed with water and wiped with acetone to obtain a treated glass. No significant change was observed in the appearance of the glass after wiping acetone.
【００４０】（チオール処理液の調整）チオリンゴ酸２
０ｇをメタノール２００ｇに溶解し、光開始剤として２
−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１
−オン（メルク社製 ダロキュアー１１７３）を０.８ｇ
添加し、光を遮断した状態で３０分撹拌した。(Preparation of Thiol Treatment Solution) Thiomalic acid 2
0 g was dissolved in 200 g of methanol, and 2 g
-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1
0.8 g of -ON (Darocur 1173 manufactured by Merck)
The mixture was added and stirred for 30 minutes with the light blocked.
【００４１】〔比較例１〕実施例１で用意したシランカ
ップリング剤で処理をする前の反射防止膜付レンズに、
実施例−３で調整したチオリンゴ酸の処理液を塗布し、
両面それぞれに高圧水銀灯（３．２ｋＷ）光源直下１５
ｃｍで紫外線を１０秒照射し、アセトン拭きしたものを
比較例１とした。アセトン拭き後、レンズの表面に拭き
傷が多くみられた。Comparative Example 1 A lens with an antireflection film before treatment with the silane coupling agent prepared in Example 1
Applying the treatment solution of thiomalic acid prepared in Example-3,
15 under the high pressure mercury lamp (3.2 kW) light source on each side
Comparative Example 1 was irradiated with ultraviolet rays at 10 cm for 10 seconds and wiped with acetone. After wiping with acetone, many wiping scratches were observed on the lens surface.
【００４２】〔比較例２〕実施例１で使用したチオリン
ゴ酸のかわりにラウリルメルカプタンを用いた以外は、
実施例−１と同様にプラスチックレンズ(セイコーエプ
ソン(株)製、セイコースーパーソブリン用レンズ生地、
屈折率１．６７)を処理した。Comparative Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that lauryl mercaptan was used instead of thiomalic acid.
A plastic lens (manufactured by Seiko Epson Corporation, lens fabric for Seiko Super Sovereign,
(Refractive index 1.67).
【００４３】[0043]
【表１】 [Table 1]
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明によれば、酸化物が存在する硬度
の十分ある表面に界面活性剤を反応・固定させることが
可能となり、かつ防曇処理層が薄い為、表面硬度、防曇
の持続性にも優れ、表面の反射防止膜に光学的影響を与
えない防曇性能を有する光学物品が製造可能となった。According to the present invention, it is possible to react and fix a surfactant on a surface having sufficient hardness on which an oxide is present, and since the antifogging treatment layer is thin, the surface hardness and the antifogging property are reduced. It has become possible to manufacture an optical article having excellent anti-fogging properties that has excellent durability and does not optically affect the antireflection film on the surface.
【００４５】 １1
Claims (4)
いて、該光学物品の表面を、不飽和二重結合を有するシ
ランカップリング剤で処理した後、側鎖または疎水性基
中間部に親水性基を持つチオールを、エン・チオール反
応により表面に固定したことを特徴とする光学物品に防
曇性能を付与する方法。In an optical article mainly containing an oxide on the surface, the surface of the optical article is treated with a silane coupling agent having an unsaturated double bond, and then hydrophilic is added to a side chain or an intermediate portion of a hydrophobic group. A method for imparting antifogging performance to an optical article, wherein a thiol having a group is fixed to a surface by an ene / thiol reaction.
が、反射防止無機コート膜を有する合成樹脂レンズ、ま
たはハードコート層及び反射防止無機コート膜を有する
合成樹脂レンズであることを特徴とする請求項１記載の
防曇性能を付与する方法。2. An optical article mainly containing an oxide on its surface is a synthetic resin lens having an anti-reflective inorganic coat film or a synthetic resin lens having a hard coat layer and an anti-reflective inorganic coat film. A method for providing antifogging performance according to claim 1.
がガラスであることを特徴とする特許請求項１記載の防
曇性能を付与する方法。3. The method according to claim 1, wherein the optical article mainly containing the oxide on the surface is glass.
光学物品に防曇性能を付与する方法によって得られる防
曇性光学物品。4. An antifogging optical article obtained by the method for imparting antifogging performance to an optical article according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27622998A JP2000104046A (en) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | Method for imparting antifogging property to optical article and antifogging optical article obtained by same method |
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1998
- 1998-09-29 JP JP27622998A patent/JP2000104046A/en not_active Withdrawn
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