JPH06175089A - プラスチックレンズの防汚性処理方法 - Google Patents

プラスチックレンズの防汚性処理方法

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JPH06175089A
JPH06175089A JP4326792A JP32679292A JPH06175089A JP H06175089 A JPH06175089 A JP H06175089A JP 4326792 A JP4326792 A JP 4326792A JP 32679292 A JP32679292 A JP 32679292A JP H06175089 A JPH06175089 A JP H06175089A
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JP
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film
water
films
polyfluoroalkylsilane
lenses
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JP4326792A
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Hiroto Seto
宏人 瀬戸
Yukio Hanai
行夫 花井
Hirohisa Kato
裕久 加藤
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Itoh Optical Industrial Co Ltd
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Itoh Optical Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フロンを使用しなくても、乾燥時間を短く、
且つ、均一な膜厚の防汚性処理膜を形成可能なプラスチ
ックレンズ防汚性処理方法を提供すること。 【構成】 蒸着膜を有するプラスチツクレンズに、ポリ
フルオロアルキルシラン硬化物の薄膜を前記蒸着膜上に
形成して防汚性を付与するための方法。 前記蒸着膜上に、ポリフルオロアルキルシラン加水分
解物を有機溶剤で希釈し、界面活性剤を添加した防汚性
処理液を使用してディツピングする塗布工程、 該塗布工程後、30秒〜5分×常温〜65℃の条件で
風乾する工程、 水中で浸漬洗浄する前洗浄工程、 水系洗浄剤、純水及び/又は超純水で順次洗浄する後
洗浄工程の各工程を経て汚性処理膜を形成することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基材表面に無機物から
成る蒸着膜が形成されたプラスチックレンズに防汚性
(狭義の防汚性の他に撥水・撥油性を含む。)を付与す
るための処理に関するもので、特に眼鏡用レンズに好適
な発明である。
【0002】以下の説明で、配合単位を示す「部」は、
特に断らない限り「重量部」を意味する。
【0003】
【従来の技術】プラスチックレンズの基材において、特
に透明な基材は太陽光、照明光などにより光の反射があ
り、このため光線透過率が低下する。この透過率の低下
のためレンズなどに光を通すと明るさが損なわれる。ま
た、反射光によりレンズ表面にゴーストと呼ばれる反射
像を生じ眼に不快感を与える。一方、プラスチック基材
の中で眼鏡用レンズは表面硬度に欠け傷が入りやすい。
これらの問題点を改善するために、レンズ表面に無機物
からなる蒸着膜(反射防止膜)等を形成する。
【0004】反射防止膜は静電気等によるほこり,塵な
どでの汚れ、または手垢、指紋、汗などが付着し、景色
が見にくく不快感を与える。そのため現在、一時的に汚
れが落ちやすいウエス、ペーパーまたは洗浄剤が市販さ
れている。また反射防止膜上に有機ケイ素化合物を含有
する物質を塗布することにより防汚性等を付与すること
が提案されている(特開昭61−130902・51−
1387・50−10440号公報等)。従来の処理方
法はディッピング方式が多く用いられ、乾燥条件として
室温で一昼夜の乾燥とか100℃前後で20分以上の乾
燥で実施され、長時間または高温度の乾燥が必要とされ
ている。
【0005】防汚性処理でディッピング後の乾燥におい
て50〜70℃以上の温度で長時間乾燥したり、70〜
100℃の高温度で乾燥をすると、蒸着膜表面にクラツ
ク等の外観不良が発生するという問題点がある。また長
時間の乾燥は生産性の見地から好ましくない。
【0006】また、処理方法としてのディッピング方式
は、レンズ表面に液ダレが生じ易く膜厚の不均一性など
の原因となるという問題点がある。しかも液ダレがレン
ズ表面を曇らすとその跡が浮き出てくるため外観上好ま
しくない。
【0007】また、ここで使用されるポリフルオロアル
キルシランは高価であるため、一度に多くの量を使用す
ることはコスト的見地から好ましくない。
【0008】そこで、本発明者らは上記問題点を解決す
るために、先に特願昭62−269048号(特開平1
−110588号公報)で、下記構成のプラスチックレ
ンズの防汚性処理方法を提案した。
【0009】「蒸着膜を有するプラスチックレンズに防
汚性を付与するための方法であつて、前記蒸着膜上に、
ポリフルオロアルキルシラン含有のコーテイング液にフ
レオン113(1,1,2−トリクロロ−1,2,2−
トリフルオロエタン)を添加混合したものの煮沸槽にて
ディッピング後、フレオン113の蒸気により処理し、
続いて温風乾燥して、さらには、必要により、水中に浸
漬して防汚性処理膜を形成することを特徴とする。」
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法の場
合、現在、地球の環境保全の見地から問題視され近い将
来、生産・使用禁止が予定されているクロロフルオロカ
ーボン(いわゆるフロン)を、防汚性処理液の添加剤、
防汚性処理膜形成後の洗浄工程に使用することが必然的
であり、代替え技術の出現が望まれている。
【0011】本発明は、上記にかんがみて、フロンを使
用しなくても、乾燥時間を短く、且つ、均一な膜厚の防
汚性処理膜を形成可能なプラスチックレンズ防汚性処理
方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために、鋭意、開発に努力をした結果、下記構
成のプラスチックレンズ防汚性処理方法に想到した。
【0013】蒸着膜を有するプラスチックレンズに、ポ
リフルオロアルキルシラン硬化物の薄膜を前記蒸着膜上
に形成して防汚性を付与するための方法であって、 前記蒸着膜上に、ポリフルオロアルキルシラン加水分
解物を有機溶剤で希釈し、界面活性剤を添加した防汚性
処理液を使用してディッピングする塗布工程、 該塗布工程後、常温〜65℃×30秒〜5分の条件で
風乾する工程、及び 水中で浸漬洗浄する前洗浄工程、 水系洗浄剤、純水及び/又は超純水で順次洗浄する後
洗浄工程の各工程を経て防汚性処理膜を形成することを
特徴とする。
【0014】
【手段の詳細な説明】
A.本発明は、蒸着膜を有するプラスチックレンズに、
ポリフルオロアルキルシラン硬化物の薄膜を前記蒸着膜
上に形成してプラスチックレンズに防汚性を付与するこ
とを前提とする。
【0015】ここで、プラスチックレンズの材料として
は、脂肪族アリルカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリカーボネート、芳香族アリルカーボネート、
ポリチオウレタン、等を挙げることができる蒸着膜は、
光線透過率を高めたり遮光のために施され、無機フッ化
物又は金属酸化物を、真空蒸着、スパッタリング、イオ
ンプレーティング、等の方法により単層又は複層に形成
する。
【0016】B.本発明の方法を、防汚性処理膜を形成
するに際して、下記各工程を経ることを特徴とする。
【0017】(1) 塗布工程:蒸着膜上に、ポリフルオロ
アルキルシラン加水分解物を有機溶剤で希釈し、界面活
性剤を添加した防汚性処理液を使用してディッピングす
る。溶剤系塗布液に液温5〜30℃で5〜60秒でディ
ッピングする。
【0018】ここで本発明において使用できるポリフル
オロアルキルシランの代表的なものを例示すると、 CF3 CH2 CH2 Si(OCH3)3 、CF3(CF2)3
2 CH2 Si (OCH3)3 、CF3(CF2)5 CH2 CH
2 Si(OCH3)3 、CF3(CF2)7 CH2 CH2 Si(O
CH3)3 、CF3 CH2 CH2 Si(OC25)3 、CF
3(CF2)3 CH2 CH2 Si(OC25)3 、CF3(CF
2)5 CH2 CH2 Si(OC25)3 、CF3(CF2)7
2 CH2 Si(OC25)3 、CF3 CH2 CH2 Si C
3 、CF3(CF2)3 CH2 CH2 Si Cl3 、CF3(C
2)5 CH2 CH2 Si Cl3 、CF3(CF2)7 CH2
2 Si Cl3 、CF3(CF2)5 CH2 CH2 SiCH3Cl
2 、CF3(CF2)7 CH2 CH2 SiCH3Cl2 、CF
3(CF2)5 CH2 CH2 SiCH3(OCH3)2、CF3(CF
2)7 CH2 CH2 SiCH3(OCH3)2、CF3(CF2)5
2 CH2 SiCH3(OC25)2、CF3(CF2)7 CH2
CH2 SiCH3(OC25)2、 などを列挙することができる。
【0019】ここで、ポリフルオロアルキルシラン加水
分解物は、低級アルコール類、ケトン類、エステル類等
の有機溶剤に、1〜10wt%の割合で混合して加水分解
して調製する。
【0020】ポリフルオロアルキルシランは高価で多量
に使用すことは経済的見地から好ましくない。このた
め、ポリフルオロアルキルシラン加水分解物溶液1部に
対し、2〜10部の上記有機溶剤で希釈する。
【0021】そして、希釈しただけの塗布液を蒸着膜表
面に塗布した場合、溶液がはじいてしまい、製膜性能が
十分でない。従って、ポリフルオロアルキルシラン溶液
100部に対して、界面活性剤を0.01〜5部を添加
する。ここで、界面活性剤としては、特に限定されない
が、ノニオン系のものが、反応性及び混和性の見地から
望ましい。
【0022】上記ノニオン系界面活性剤としては、 パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール、 パーフルオロアルキルアルコキシレート フッ素化アルキルエステル パーフルオロアルキルEO付加物 パーフルオロアルキル化合物 高級アルコール系 ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル系 ノニルフェノールエーテル 等を挙げることができる。
【0023】ディッピングの方法は、通常、常温(5〜
30℃)の防汚性処理液に、5〜10秒浸漬後、1〜1
0mm/秒の速度で引き上げることにより、均一な防汚性
処理膜を形成可能となる。この引き上げを、超音波をか
けながら行うことが、より均一な防汚性処理膜を形成可
能となり望ましい。
【0024】(2) 乾燥工程:次いで温風槽により、常温
〜65℃×30秒〜5分、望ましくは40〜60℃×1
〜4min の条件で風乾する。長時間乾燥したり65℃を
越える乾燥をすると蒸着膜表面にクラツクなどの外観不
良を来すおそれがあるので好ましくない。
【0025】(3) 洗浄工程: 前洗浄工程…上記塗布工程により防汚性処理膜を蒸着
膜上に固定化後、反射防止に水中へ2〜5分程度浸漬洗
浄する。この工程により、未重合のポリフルオロアルキ
ルシラン(余分な膜)のほとんどが除去され、ポリフル
オロアルキルシラン硬化物の均一な薄膜が反射防止膜表
面に形成され、耐擦傷性の向上にも寄与する。
【0026】後洗浄工程…続いて、水系洗剤を使用し
て洗浄(望ましくは超音波洗浄)後(当然、洗剤は水道
水で洗い落としておく。)、純水及び/又は超純水で洗
浄する。この工程により、まだ、わずかに残存している
余分な膜が略完全に除去され、より均一な10A以下の
超薄膜が形成される。この結果、膜厚の不均一性等に基
づく、干渉縞、反射色の発生を極力抑制できることとな
る。
【0027】上記水系洗剤としては、高級アルコール
系、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル
系、ノニルフェノールエーテル等のノニオン系界面活性
剤を好適に使用可能である。また、上記で使用する純水
は、60℃の液温で、比抵抗値1MΩ以上を示すものが
望ましい。純水又は超純水による洗浄後、水切りを行
い、清浄なドライエア(常温〜60℃)で乾燥させるこ
とが望ましい。
【0028】なお、100A以下の膜厚であれば干渉色
には影響がないことが特開昭61−130902号公報
などで紹介されている。
【0029】一般に蒸着膜の膜性能には経時変化があ
り、時間とともに耐熱性、耐水性が悪くなる傾向にあ
る。従つて、蒸着膜形成後、短時間の間に上記防汚性処
理を行なうことが好ましい。蒸着膜上にこの処理をした
ものに関しては表面が汚れにくく、また付着した汚れを
容易に取り除くことができ、撥水、撥油性にも優れてい
る。さらに表面の滑り性が良好なために傷が入りにくく
なるという長所を有する。しかも長時間の装用において
も防汚性、撥水、撥油性は劣化することなく持続性が認
められた。これらの点よりプラスチックレンズ、特に眼
鏡用レンズに利用される。
【0030】
【実施例】
A.本発明を次に上げる実施例により具体的に説明する
が本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0031】処理液の調製;下記構造式で示されるポリ
フルオロアルキルシラン CF3(CF2)7 CH2 CH2 Si(OCH3)3 5部をメタノール95部に溶解させ、三つ口フラスコへ
入れ撹拌をしながら70℃にて還流して加水分解を一昼
夜行う。そして加水分解後、メタノール400部とパー
フルオロアルキル化合物(ノニオン系界面活性剤)0.
5部を混合し、よく撹拌してポリフルオロアルキルシラ
ン1%溶液を得た。
【0032】[実施例1]基材は、CR39(ポリジエ
チレングリコールビスアリルカーボネイト)製70φの
平面レンズに、真空蒸着法によりレンズ表面側から無機
物質のSi02 λ/4、ZrO2 λ/8、Al23 λ/8、ZrO
2 λ/4、Si02 λ/4(λ=520nm)に設定し、反射防
止膜(蒸着膜)を形成させたものを使用した。該反射防
止膜は、グリーンの反射干渉色を呈した。
【0033】防汚性処理膜の形成は、上記処理液に20
秒基材を浸漬し、5mm/秒で超音波をかけながら引き上
げディッピングをし、その後60℃の雰囲気で1分風乾
する。
【0034】そして、当該レンズを水中で5分間浸漬洗
浄して前洗浄工程を行った。
【0035】次に、下記水系洗剤洗浄を使用して、液循
環式により超音波洗浄(液温:常温〜60℃×1分)を
行ない、続いて、市水・純水・超純水洗浄(それぞれ、
液温:40〜60℃×1分で超音波洗浄)を経て、最後
に、超純水(液温:40〜60℃)でディッピング(引
き上げ速度:2〜10mm/秒)を行ない、後洗浄工程を
終了し、60℃温風乾燥して仕上げた。なお、水系洗浄
剤は、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル
系のものを、純水は、電気伝導率:1μS/cm以下のも
のを、超純水は、18MΩ・cmのものをそれぞれ使用し
た。
【0036】[比較例1]実施例1と同様、CR39製
レンズに反射防止膜を形成させ上記処理液で防汚性処理
をした後、イソプロピルアルコール(IPA)により洗
浄し、さらに、純水・超純水洗浄後、60℃温風乾燥し
て仕上げた。
【0037】[実施例2]CR39製レンズに、有機ケ
イ素系のハードコーティング膜を形成後、実施例1と同
様にして、反射防止膜を形成後、防汚性処理を行った。
【0038】[比較例2]CR39製の70φ平面レン
ズに実施例1と同方法により反射防止膜を形成させ、防
汚性処理を行つていない無処理のもの。
【0039】[比較例3]実施例1と同様、CR39製
レンズに反射防止膜を形成させ上記処理液で防汚性処理
をした後、脱水処理を行い、フロン−113により洗浄
し、余分な膜を洗い落とし、防汚性処理膜を固定化し、
さらに、フロン−113の蒸気槽(47℃、1kg/cm2
で仕上げた。
【0040】[比較例4]実施例1において、前洗浄工
程(水中で5min 浸漬洗浄)をしなかった例である。
【0041】[実施例3]ポリカーボネート素材の平面
レンズに有機系ハードコーテイングを行い、そのハード
膜上に膜厚がレンズ表面側からSiO2 λ/4、ZrO2 λ/
4、SiO2 λ/4、ZrO2 λ/4、SiO2 λ/4、ZrO2 λ/
4、SiO2 λ/2(λ=520nm)から成る設計値になる
ように真空蒸着により蒸着膜を形成させたレンズを得
た。そして、実施例1と同様な防汚性処理を行つた。
【0042】B.試験項目及び試験評価 上記各実施例、比較例の各プラスチックレンズ表面の耐
擦傷性、耐汚染性、外観の評価試験を次に列挙する方法
で行なつた。そして、各試験結果示す表1から、本発明
の各実施例は、いずれの項目においても優れており、フ
ロンを使用した場合(比較例3)と、同等の特性を示し
た。これに対し、水系洗浄剤で洗浄する代わりにIPA
洗浄をした比較例1は、洗浄性に劣り、未処理品である
比較例2は、当然、防汚性がほとんどなく、前洗浄工程
を省略した比較例4は、耐擦傷性に劣ることが分かる。
【0043】耐擦傷性;スチール・ウール(0000) を
3cm角に切り、レンズ表面を一定の力によつて手でこす
り、傷の付き具合を確認する。そしてランクを次のよう
に定める。
【0044】A:若干の傷が発生(薄い傷)。
【0045】B:少し深い傷が発生。
【0046】C:多くの傷が発生。
【0047】耐汚染性;レンズを温水80℃に10分
間浸漬させ、アセトンでレンズ表面を拭き上げ、そして
レンズ表面に水滴を付着して60℃の温風で10分間乾
燥させ、水垢、水ヤケが拭き除けるか否かで評価する。
判定方法は次のとおりとする。
【0048】◎;乾いた綿布で軽く拭き除ける。
【0049】○;乾いた綿布で強く拭き除ける。
【0050】Χ;アセトンをつけた綿布で拭き、水垢、
水ヤケの後が白く周辺部が残る。
【0051】洗浄性(外観);蛍光灯の透過光で液ダ
レ、残存未重合部等の汚れの有無を確認する。判定方法
は次のとおりとする。
【0052】○:汚れが全くない。
【0053】△;汚れが少し残っている。
【0054】Χ;汚れがレンズ全面に残っている。
【0055】
【発明の効果】本発明のプラスチックレンズの防汚性処
理方法は、上記のような構成によりフロンを使用しなく
ても、乾燥時間を短く、且つ、均一な膜厚の防汚性処理
膜を形成可能となる。
【0056】即ち、フロンの代わりに、純水・超純水を
使用するため、作業環境が改善されることは勿論、大気
汚染等の環境問題発生のおそれもない。
【0057】また、フロンを希釈剤としていた処理液
で、防汚性処理された物品の水に対する接触角、滑り
性、耐候性、密着性、水焼け除去性、等の膜性能は、同
等レベル以上である。
【0058】さらに、処理後の洗浄で、有機溶剤を使用
せず、水系の中性洗剤や、水道水、純水等で洗浄でき、
一連の順序により自動化が可能となる。
【0059】
【表1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸着膜を有するプラスチックレンズに、
    ポリフルオロアルキルシラン硬化物の薄膜を前記蒸着膜
    上に形成して防汚性を付与するための方法であって、 前記蒸着膜上に、ポリフルオロアルキルシラン加水分
    解物を有機溶剤で希釈し、界面活性剤を添加した防汚性
    処理液を使用してディッピングする塗布工程、 該塗布工程後、30秒〜5分×常温〜65℃の条件で
    風乾する工程、及び 水中で浸漬洗浄する前洗浄工程、 水系洗浄剤、純水及び/又は超純水で順次洗浄する後
    洗浄工程の各工程を経て防汚性処理膜を形成することを
    特徴とするプラスチックレンズの防汚性処理方法。
JP4326792A 1992-12-07 1992-12-07 プラスチックレンズの防汚性処理方法 Withdrawn JPH06175089A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5853800A (en) * 1995-10-26 1998-12-29 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Material for and method of preparing water-repellent coatings on optical substrates
CN114632678A (zh) * 2022-03-28 2022-06-17 广西浦晶光学有限公司 一种pc眼镜片的加硬方法

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