(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質層を有するレンズ表面に、酸化チタンおよびこの酸化チタンの有する光触媒作用に対する光触媒抑制成分を含有する無機親水性硬質層を形成した後、該無機親水性硬質層が形成されたレンズ表面をソフト研磨して、該レンズの表面を均質化することを特徴とするレンズの製造方法。
【請求項２】
前記無機親水性硬質層が形成されたレンズ表面のソフト研磨を界面活性剤の存在下に行うことを特徴とする請求項第１項記載のレンズの製造方法。
【請求項３】
前記無機親水性硬質層が、ケイ素、ジルコニウムおよびチタンの単純酸化物あるいは複合酸化物を含有することを特徴とする請求項第１項記載のレンズの製造方法。
【請求項４】
前記無機親水性硬質層におけるチタン原子に対するジルコニウム原子の原子比が９９．９：０．１〜７０：３０の範囲内にあり、ケイ素原子に対するチタン原子およびジルコニウム原子の原子比が９９．９：０．１〜４０：６０の範囲内にあることを特徴とする請求項第３項記載のレンズの製造方法。
【請求項５】
前記無機親水性硬質層が、ヘキサフルオロ金属酸塩中のフッ素原子の少なくとも一部を捕捉することによって形成されることを特徴とする請求項第１項乃至第４項のいずれかに記載のレンズの製造方法。
【請求項６】
前記ヘキサフルオロ金属酸塩が、対応する金属酸化物をフッ化水素酸に溶解した後、中和することにより調製されたものであることを特徴とする請求項第５項記載のレンズの製造方法。
【請求項７】
前記ヘキサフルオロ金属酸塩が、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、ヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウム、ヘキサフルオロチタン酸アンモニウムを含有することを特徴する請求項第５項記載のレンズの製造方法。
【請求項８】
前記ヘキサフルオロ金属酸塩のフッ素原子を捕捉する成分がホウ素化合物であることを特徴とする請求項第４項記載のレンズの製造方法。
【請求項９】
前記レンズ表面のソフト研磨を、布、紙、不織布、その他の有機素材および皮革よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の研磨材とし、親水性研磨媒体の存在下に該研磨材を用いてレンズ表面を研削することを特徴とする請求項第１項または第２項記載のレンズの製造方法。
【請求項１０】
前記界面活性剤が、アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、脂肪酸メチルグルカミド、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルアミンオキシドおよび直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の界面活性剤を含有することを特徴とする請求項第２項記載のレンズの製造方法。
【請求項１１】
前記界面活性剤を、前記無機親水性硬質層中に５０重量％以下の量で含まれるように使用することを特徴とする請求項第２項記載のレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズの製造方法に関する。さらに詳しくは本発明は、レンズ表面のコート素材本来の親水性に加えて、その表面を平滑化することによって、防曇効果の発現を高め、基材の凹凸表面の吸着水による水の乱反射あるいは散乱を防止し、レンズを通して像を明瞭化することができるレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から、メガネレンズの曇りを防止するようなレンズ表面コート処理に対する需要は高いが、こうした曇り止めを目的としたレンズ表面コート処理は実用的なレベルには達していなかった。これはメガネの仕様条件が非常に厳しいため、有効な防曇効果を長期間にわたって付与できるようなレンズの曇り防止効果が得られにくいことによる。
【０００３】
メガネレンズに対する応用の例として、例えばＷＯ９６／２９３７５号公報にいわゆるアナターゼ型酸化チタンの光触媒効果に基づく超親水性によって、防曇効果を発現させようとする方法が記載されている。
しかしながら、この方法では、光触媒活性を有する酸化チタンに非常にエネルギー量の大きい紫外線を照射することが必要であり、また酸化チタンの硬度は、モース硬度で約５であるため柔らかく、拭き取り操作によって容易に表面に傷がついてしまうこと、さらにまた屈折率が２．５と高いため、表面が鏡のような状態となるためメガネレンズへの応用については問題がある。
【０００４】
さらに、この公報には、アナターゼ型酸化チタンとシリカとを融合させ、親水性を保持し、なおかつ表面の反射率を下げる方法が記載されている。
しかしながら、この発明は、メガネレンズへ応用するには、その仕様条件が厳しく、また硬度（機械的強度）あるいは反射率において問題があり、メガネレンズへの応用は、現在のところ著しく困難である。すなわち、光触媒機能を発現させるためには複合膜の組成の制限が存在するため、硬度の向上が望めず、結果として反射率が若干高くなり、メガネレンズの仕様条件との整合性が取り難くなるという問題がある。このような処理がなされたレンズは、硬度（機械的強度）あるいは反射率において問題があるため、実用化は未だ困難な状態にある。
【０００５】
ところで、防曇効果を期待した処理として、上記のようにレンズ表面に親水性層を形成する方法のほかに、界面活性剤のような両親媒性物質をスプレーに充填して、この界面活性剤を溶剤と共にレンズ表面に噴霧して、一時的にこのレンズ表面に親水性を付与して防曇効果を得る方法もあるが、こうしてレンズ表面に一時的に形成された防曇膜は、この膜の下地（レンズ表面）が疎水性あるいは撥水性であるために水に濡れると効果が短時間で消失してしまうという問題がある。また、常にスプレーを所持、携帯しなければならないといった煩雑さもある。
【０００６】
上記のようにレンズ表面に親水性を付与して防曇作用を付与するために種々の方法が提案されているが、このような従来から行われているレンズの防曇に関する技術は、レンズの表面に水分が付着した場合に、レンズ表面に微細な凹凸があると、この凹凸に起因して光の散乱あるいは乱反射が生じ、透過光量はそれほど変化しないものの、界面活性剤などによる効果を低減してしまうため、こうしたレンズを通して見た像が不明瞭になってしまうことがあるという問題がある。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、優れた防曇作用があると共に、表面に水が付着してもレンズを通して見たときの像が不明瞭にならないようなレンズの製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【発明の概要】
本発明のレンズの製造方法は、硬質層を有するレンズ表面に、酸化チタンおよびこの酸化チタンの有する光触媒作用に対する光触媒抑制成分を含有する無機親水性硬質層を形成した後、該無機親水性硬質層が形成されたレンズ表面をソフト研磨して、該レンズの表面を均質化することを特徴としている。
【０００９】
本発明のレンズの製造方法において、前記無機親水性硬質層が形成されたレンズ表面のソフト研磨を界面活性剤の存在下に行うことが好ましい。
なお、本発明において、「無機親水性硬質層」とは、本発明のレンズの製造方法において、レンズ表面に形成される親水性部および親媒性部を有する層をいい、「硬質層」とは、レンズ表面にシリカや有機材料などの複合材料プラスチックをコーティングしたレンズ表面の耐傷性の高い層をいう。
【００１０】
本発明において、無機親水性硬質層は、ケイ素、ジルコニウムおよびチタンの単純酸化物あるいは複合酸化物を含有することが好ましい。
さらにこのような無機親水性硬質層において、チタン原子に対するジルコニウム原子の原子比は９９．９：０．１〜７０：３０の範囲内にあり、ケイ素原子に対するチタン原子およびジルコニウム原子の原子比は９９．９：０．１〜４０：６０の範囲内にあることが好ましい。
【００１１】
本発明においては、このような無機親水性硬質層を、ヘキサフルオロ金属酸塩中のフッ素原子の少なくとも一部を捕捉することによって形成することが好ましい。
このようなヘキサフルオロ金属酸塩は、対応する金属酸化物をフッ化水素酸に溶解した後、中和することにより調製されたものであることが好ましい。
【００１２】
さらにこのようなヘキサフルオロ金属酸塩は、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、ヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウム、ヘキサフルオロチタン酸アンモニウムを含有することが好ましい。
また、ヘキサフルオロ金属酸塩のフッ素原子を捕捉する成分は、ホウ素化合物であることが好ましい。
【００１３】
このようにして、本発明の方法により、レンズの表面に形成された無機親水性硬質層は、必ずしも均質な表面形状を有しているとは限らず、化合物の析出状態によってある程度の凹凸が形成されている。このようなレンズの表面に形成された凹凸を有する無機親水性硬質層に水の膜が形成されると、水滴が形成されることにより光の散乱が起こり、このレンズを通して見たときの像が不鮮明になることがある。すなわち、像に紗がかかったようになることがある。このような現象は、レンズ表面に無機親水性硬質層を形成する化合物がレンズ表面に析出する際に均一には析出せずに無機親水性硬質層に微細な凹凸が形成されることに起因すると考えられる。従って、表面を研磨してこの凹凸を均一化すれば上記のような水膜が形成されたときの像の不鮮明感は低減される。しかしながら、この無機親水性硬質層は非常に薄いことおよびこの無機親水性硬質層がレンズ表面に析出により形成されていることから、一般的なレンズ研磨と同様の研磨方法では、この無機親水性硬質層全体が損傷を受けることがあるなど、通常のレンズ研磨方法で表面研磨して均質化することは非常に困難である。
【００１４】
そこで、本発明では、通常のレンズ研磨とは異なり、その表面を「ソフト研磨」することにより、この凹凸を均一化する。
ここで、「ソフト研磨」とは、通常レンズなどの研磨に使用されている研磨材のような硬度の高い研磨材を使用することなく、布、紙、不織布および皮革などの軟質の研磨材を用いて、通常は、親水性研磨媒体のような液体の存在下に、このレンズ表面を研磨する工程である。
【００１５】
このようにソフト研磨することによりレンズ表面に形成された無機親水性硬質層が均質化され、このレンズ表面に水膜が形成されても、無機親水性硬質層と水膜とが均質になり、このレンズを通して見たときに像が不明瞭になりにくい。
このような親水性研磨媒体としては、水を使用することが好ましく、さらにこの水に少量の界面活性剤が溶解された水性媒体を使用することが特に好ましい。界面活性剤は、レンズをソフト研磨する際に親水性研磨媒体として用いるか、あるいはソフト研磨後に、レンズ表面に直接、界面活性剤を塗付することにより、レンズ表面に形成された無機親水性硬質層に界面活性剤を含浸させることができ、レンズにより高い親水性を付与することができる。
【００１６】
本発明に用いられる界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、脂肪酸メチルグルカミド、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルアミンオキシドおよび直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩よりなる群から選ばれる少なくとも一種類の界面活性剤を含有するものであることが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明において、このような界面活性剤は、径８０ｍｍのレンズに対して１０−２〜２００ｍｇ、好ましくは１０−１〜５０ｍｇの量で塗布することにより、前記無機親水性硬質層に含浸される量であることが好ましく、レンズ製造直後は、通常は無機親水性硬質層中に５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、特に好ましくは２０重量％以下の量で含浸されている。
【００１８】
【発明の具体的説明】
次に本発明のレンズの製造方法について具体的に説明する。
本発明のレンズの製造方法では、まず硬質層を有するレンズの表面に酸化チタンを含有する無機親水性硬質層を形成する。この無機親水性硬質層は、例えばヘキサフルオロ金属酸塩あるいはこれらの混合物を用いて形成することができる。ここで使用されるヘキサフルオロ金属酸塩は、水性媒体に可溶であると共に、この水に溶解した状態のヘキサフルオロ金属酸塩を形成するフッ素原子の少なくとも一部を捕捉することにより金属を含有する化合物が析出するという特性を有している。
【００１９】
このようなヘキサフルオロ金属酸塩の例としては、
ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６：６フッ化ケイ素酸アンモニウム）、
ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＴｉＦ６：６フッ化チタンアンモニウム）および
ヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＺｒＦ６：６フッ化ジルコニウムアンモニウム）を挙げることができる。
【００２０】
本発明では、このようなヘキサフルオロ金属酸塩として、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６：６フッ化ケイ素酸アンモニウム）とヘキサフルオロチタン酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＴｉＦ６：６フッ化チタンアンモニウム）とを使用する。さらに本発明では析出する酸化チタンの有する光触媒活性を抑制するために、酸化ジルコニウムを析出させる。すなわち、本発明では無機親水性硬質層を形成する成分である酸化チタンの有する光触媒作用を抑制することが必要であり、このような光触媒剤抑制剤を形成させるための成分としてヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＺｒＦ６：６フッ化ジルコニウムアンモニウム）を使用する。
【００２１】
この場合（ＮＨ４）２ＳｉＦ６と（ＮＨ４）２ＺｒＦ６と（ＮＨ４）２ＴｉＦ６との配合比率は、レンズ表面に形成される無機親水性硬質層について、蛍光Ｘ線分析により求めた無機親水性硬質層に含有されるＳｉ：Ｚｒ：Ｔｉが、原子％で、通常は２０：１：１０〜２０００：１０：１、好ましくは２００：１：１０〜２００：１０：１の範囲内の量比になるような量で用いられることが望ましい。さらに、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウムと、ヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウムと、ヘキサフルオロチタン酸アンモニウムとを、ヘキサフルオロ金属塩中に含有される金属原子比で表わすと、ケイ素とチタンとを、通常は９９．９：０．１〜６０：４０、好ましくは９９：１〜８０：２０、チタンとジルコニウムとを、通常は９９．９：０．１〜９０：１０、好ましくは９９：１〜９５：５、特に好ましくは９９．９：０．１〜８５：１５、ケイ素とジルコニウムとを、通常は９９．９：０．１〜９０：１０、好ましくは９９：１〜９５：５の範囲内になるような量で使用することが望ましい。上記ヘキサフルオロ金属酸アンモニウムを使用した場合における好適なヘキサフルオロ金属酸アンモニウムの使用量の範囲を図１に示す。また、このケイ素、チタンおよびジルコニウムの好適な比率を図２に示す。図１および図２において斜線を附した部分が好適な範囲である。
【００２２】
特に本発明では、少量のＴｉ、Ｚｒを含有することにより、Ｓｉを含有する無機親水性硬質層とレンズ、特にレンズ表面に形成された硬質層に対する接合強度が高くなる。しかも、上記のように少量のＴｉ、Ｚｒを含有していても、これらの量が少ないので、この無機親水性硬質層の屈折率が他の部分と著しく相違することがないので、レンズ表面の反射率の上昇を引き起こさず、またレンズの透明性にもほとんど影響を及ぼすことがない。
【００２３】
特に形成される無機親水性硬質層におけるＴｉとＺｒとの原子比（Ｔｉ／Ｚｒ）が、通常は９９．９：０．１〜７０／３０、好ましくは９９．９：０．１〜８５／１５の範囲内の量比になるように使用することにより、より強度の高い無機親水性硬質層を形成することができると共に、酸化チタンがアナターゼ型の結晶構造を採りにくくなり、酸化チタンの有する光触媒作用を抑制して、この無機親水性硬質層が、良好な親水性と親媒性とを有するようになる。さらに、上記のような範囲内の量でジルコニウムの酸化物を析出させることにより、酸化チタンの光触媒活性が発現しない。また、この無機親水性硬質層におけるＳｉと（Ｔｉ＋Ｚｒ）との原子比（Ｓｉ／（Ｔｉ＋Ｚｒ））は、通常は９９．９：０．１〜４０／６０、好ましくは９９．９：０．１〜５０／５０、特に好ましくは９５／５〜４５／３５の範囲内になるようにヘキサフルオロ金属酸塩の利用量を決定することにより、強度が著しく高く、親水性に著しく優れた無機親水性硬質層を形成することができる。このように少量のＴｉおよびＺｒは、この無機親水性硬質層の下部にある硬質層中の酸素原子と何らかの形態の強固な結合（例えば、化学的結合、物理化学的結合、物理的結合など）を形成しているものと推定される。このＴｉおよびＺｒと酸素原子との結合力は、Ｓｉと酸素原子との結合力よりも著しく高いので、微量のＴｉおよびＺｒが無機親水性硬質層中に存在することにより、この無機親水性硬質層の下層に対する接合強度が著しく向上すると共に、このＴｉおよびＺｒを含有する無機親水性硬質層は、Ｓｉのみを含有する無機親水性硬質層より高い親水性を有する。すなわち、酸化チタンはその結晶構造によって光触媒作用を有するが、この酸化チタンの有する光触媒作用はジルコニウムなどのような金属の酸化物からなる光触媒抑制成分が存在することによって抑制される。こうして光触媒作用が抑制されることによって、酸化チタンは非常に高い親水性および親媒性を示し、この層が親媒性を有することによって、界面活性剤が安定にレンズ表面に存在することができる。そして、酸化チタンを含有し、この酸化チタンの有する光触媒作用が抑制された無機親水性硬質層の有する親水性と、酸化チタンの光触媒作用が抑制されることにより表面に安定に存在可能になった界面活性剤が共同して、本発明の製造方法で得られたレンズは、水分が表面に水滴状で存在できない程高い親水性を示すようになる。このような酸化チタンの有する光触媒作用は、上記のようにジルコニウムの酸化物を含有させることで抑制されるが、このジルコニウムのほかに、リチウム、カリウム、ナトリウムなどのアルカリ金属を含有させることによっても抑制することができる。このようなアルカリ金属を用いて酸化チタンの光触媒活性を抑制する場合、このアルカリ金属は通常は塩化リチウム、塩化カリウム、塩化ナトリウムなどのアルカリ金属塩として使用することができ、この場合におけるアルカリ金属塩は、無機親水性硬質層を形成する成分全量中に、通常は１０−３〜１０−４重量％の範囲内に設定される。
【００２４】
またチタンを含有する酸化物は、光触媒活性が上述のように抑制された酸化チタンを含有する層は優れた親媒性をも有しており、こうした優れた親媒性を有する層には容易に界面活性剤を含浸させることができる。
本発明のレンズの製造方法では、金属としてケイ素化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物を含有する化合物を組み合わせたものであることが好ましいが、この他にこのようなヘキサフルオロ金属のアンモニウム塩中に、ヘキサフルオロスズ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｎＦ６）、ヘキサフルオロ鉄酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＦｅＦ６）、ヘキサフルオロ亜鉛酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＺｎＦ６）、ヘキサフルオロストロンチウム酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｒＦ６）、ヘキサフルオロタングステン酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＷＦ６）、および、ヘキサフルオロビスマス酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＢｉＦ６）などの他のヘキサフルオロ金属塩が含有されていてもよい。これらのヘキサフルオロ金属酸塩は単独であるいは組み合わせて使用することができる。ただし、これらの他のヘキサフルオロ金属酸塩の中には、ガラスレンズあるいはプラスチックレンズと著しく屈折率が異なったり、析出する化合物が着色しているものもあることから、このような影響が発現しないように、ケイ酸原子１００原子％に対して通常は１０−３〜６０原子％、好ましくは１０−２〜３０原子％となるような量で使用することが望ましい。
【００２５】
また、上記のヘキサフルオロ金属酸塩の例は、ヘキサフルオロ金属酸のアンモニウム塩を例にして説明したが、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などであってもよい。
本発明で使用することができるヘキサフルオロ金属酸塩は、上記のようにヘキサフルオロ金属酸塩として供給されているものを使用することもできるし、対応する金属酸化物をフッ化水素酸の水溶液に溶解した後、所定のアルカリで中和して用いることもできる。
【００２６】
このようなヘキサフルオロ金属酸塩は水性媒体に溶解して使用する。この際におけるヘキサフルオロ金属酸塩の濃度は、その塩の溶解度の範囲内で適宜設定することができるが、好ましくは１０−３〜１０２ｇ／１００ｍｌ、特に好ましくは１０−２〜３０ｇ／１００ｍｌの範囲内にあることが望ましい。
上記のようなヘキサフルオロ金属酸塩を水性媒体に溶解させ、この溶液において、ヘキサフルオロ金属酸塩中のフッ素原子を捕捉することにより、これらの化合物の水性媒体に対する溶解度が低下して化合物が析出する。
【００２７】
本発明ではフッ素原子を捕捉するのに、ホウ素化合物を使用するのが好ましい。ここで使用するホウ素化合物としては、酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸塩などを挙げることができる。
このようなホウ素化合物は、使用するヘキサフルオロ金属酸塩を形成するフッ素原子の少なくとも一部を捕捉する量であればよく、ヘキサフルオロ金属酸塩１モルに対して、通常は１０−２〜１０５モル、好ましくは１０−１〜１０３モル、特に好ましくは１〜１０２モルの範囲内の量で使用することが望ましい。
【００２８】
上記のような量のホウ素化合物をヘキサフルオロ金属酸塩が溶解されている水性媒体中に投入するが、その際には溶液の温度が１０〜５０℃程度になるようにして実施する。次いで、ホウ素化合物の添加と共に強撹拌すると、これらが溶解して透明な水溶液が得られる。
こうしてこれらを溶解させた後、静置すると水溶液全体が白濁し始めるので、処理対象のレンズをこの水溶液中に浸漬する。このときの溶液の温度は、通常は１０〜６０℃、好ましくは２５〜５０℃程度に設定するのがよい。このような条件で通常は１〜１００時間、好ましくは５〜７２時間、特に好ましくは１０〜６０時間程度放置することにより、レンズ表面に上記Ｓｉを含有する化合物と、Ｔｉを含有する化合物、Ｚｉを含有する化合物、さらにその他の金属を含有する複合物を析出させることができる。このような方法をＬＤＰ法（水溶液析出物法）という。
【００２９】
こうして表面に複合物が析出されたレンズを、水溶液から取り出し、通常は水洗した後、乾燥させる。
このようにしてレンズ表面に上記の複合物を析出させると、レンズ表面は微視的にはラフな状態になっている。そして、水分がレンズ表面に水滴として付着しないような非常に高い親水性を付与するためには、この析出した複合物の表面が平滑であり、かつその厚さが薄い方がよい。
【００３０】
すなわち、このような処理により、硬質層を有するレンズの表面には、該硬質層におそらくは酸素などを介して金属が化学的に結合して無機親水性硬質層が形成されていると考えられる。この無機親水性硬質層は、全体が均質に形成されていることが好ましいが、上述のように、この無機親水性硬質層は、溶液からの複合物の析出という工程で形成されることから均質性がそれほど高くはなく、微視的に見ればその表面のラフネスは厚さに比較して相当高いといえる。
【００３１】
本発明では、次に、上記のようにしてレンズの硬質層表面に析出した複合物からなる無機親水性硬質層に界面活性剤を含浸させるとともに、この無機親水性硬質層が形成されたレンズ表面をソフト研磨する。
ここでソフト研磨とは、従来の研磨操作のように硬質の砥粒などを使用することなく、親水性研磨媒体の存在下に、研磨材として、布、紙、不織布および皮革のような軟質の研磨材を使用し、通常は、親水性研磨媒体のような液体の存在下に、このレンズ表面を研削する工程である。従って、イオンなどの荷電粒子を表面照射するような物理研磨でもよい。
【００３２】
ここで使用される親水性研磨媒体としては、水との親和性および界面活性剤などとの親和性である親媒性が非常に良好であり、かつ水の表面張力を低下させることができる液体状の化合物あるいは組成物を使用することができる。さらに、このような親水性研磨媒体には、界面活性剤を配合することが好ましい。このような界面活性剤は、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、および非イオン性界面活性剤のいずれでもよく、具体的には、アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、脂肪酸メチルグルカミド、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルアミンオキシド、直鎖アルキルベンゼンの少なくとも一種類を含有することが好ましい。さらに、その他の水性媒体、例えば水、水−アルコールなども用いることができる。このような界面活性剤は、ソフト研磨を行った後、最終的に無機親水性硬質層中に５０重量％以下の量で、好ましくは３０重量％以下の量で、特に好ましくは２０重量％以下の量で残存するようにソフト研磨の際に使用することが望ましい。
【００３３】
このような紙、織布、不織布、皮革などで、親水性研磨媒体を用いてレンズ表面を研磨することにより、表面に析出形成された無機親水性硬質層の凸部を穏和な条件で研磨できる。この研磨により、無機親水性硬質層全体の均質化が図れると共に、このようなソフト研磨された部分には、親水性研磨媒体として使用した界面活性剤の一部が残留しやすい。これは無機親水性硬質層が親水性だけでなく親媒性も有するからである。
【００３４】
このように無機親水性硬質層に残留した界面活性剤は、このレンズの表面に水分が付着したときに水滴の表面張力を低下させて、このレンズ表面に形成される水膜をレンズ全体に広げた状態に拡散させることができる。また、極微量の界面活性剤が存在するとことにより、レンズ表面に付着する油分などが界面活性剤により水に可溶になりやすく、レンズを水に接触させるだけで相当の汚れ、特に油汚れが洗浄除去されるので、メガネ表面の油汚れを布などで強く擦って落とす必要がなくなり、レンズに対する傷などの発生要因も少なくなる。
【００３５】
なお、上記のようにしてソフト研磨した後のレンズは、必要により洗浄され、乾燥される。
このようにして形成された無機親水性硬質層は、レンズの表面に形成されているシリカ層あるいは硬質の酸化ケイ素を主成分とする層中のケイ素原子あるいはこの層に含まれる他の原子と酸素原子を介して化学的に結合しており、通常の水洗によっては剥離されにくく、通常の場合この無機親水性硬質層は少なくとも２年間程度は安定した状態でレンズ表面に付着している。
【００３６】
そして、このレンズ表面を親水性研磨媒体を用いてポリッシャーで研磨する際の条件は、レンズ表面に形成された無機親水性硬質層が除去されず、また、無機親水性硬質層の厚さを著しく変動させることなく、突出した析出物（複合物）を除去して全体を平坦化するものであり、その研磨条件は、ソフト研磨するレンズの材質、無機親水性硬質層の厚さ、ソフト研磨する際の研磨材の種類、親水性研磨媒体の量および種類、ソフト研磨する際の圧力、時間などを考慮してその研磨条件を適宜設定することができる。例えば皮革製のポリッシュを使用して、親水性研磨媒体として界面活性剤を使用した場合における研磨時間は、通常は０．５〜５時間、好ましくは１〜３時間であり、このポリッシュとレンズとの間にかける圧力は、通常は１００〜６００ｇ／ｃｍ３、好ましくは３００〜５００ｇ／ｃｍ３であり、研磨スピードは、通常は１０〜１００ｒｐｍ、好ましくは４０〜７０ｒｐｍ程度に設定されることが望ましい。
【００３７】
上記のようにして複合物が析出したレンズ表面を、皮革などの比較的柔らかな素材で研磨して平滑化する、いわゆる「ソフト研磨」により、レンズ表面に親水性と高精度の平滑性を与えることができ、そこに界面活性剤が介在すると、付着した水膜が一様に広がり、レンズ自体に曇りが生じにくくなる。
このようにしてソフト研磨されたレンズには、上述のように、その表面に無機親水性硬質層が形成されており、析出した化合物とこの化合物の析出面積から算定した無機親水性硬質層の平均厚さは、通常は１０Å〜０．５μｍ、好ましくは５００Å〜０．３μｍの範囲内にあることが望ましい。このような厚さで無機親水性硬質層を形成することにより、レンズの透明性や反射率に悪影響を及ぼすことなく、良好な親水性を示す無機親水性硬質層を形成することができる。
【００３８】
本発明の方法にしたがってレンズ表面にソフト研磨された無機親水性硬質層を形成することにより、さらにこれに界面活性剤を介在させることによって、このレンズが極めて優れた防曇性を有するようになる。レンズの曇りは、レンズ表面に接触した水蒸気が温度変化によって、微小な滴状にレンズ表面に付着することにより発生する。本発明の方法で形成された無機親水性硬質層においては、水の接触角は非常に小さく、レンズ表面で水蒸気が凝集して形成された微細水滴は、無機親水性硬質層の作用により、隣接して形成される微細水滴と共同してレンズ表面に非常に薄い水膜を形成する。レンズの曇りは、レンズ表面に滴状の水が存在することにより生ずるのであり、こうした水が膜状になれば、水滴界面における光の散孔効果が低減されるのでレンズの曇りはほとんど発生しない。
【００３９】
この防曇の様子について走査型電子顕微鏡（Ｅ−ＳＥＭ）を用いて水蒸気圧下での無機親水性硬質層表面の観察結果を例にして説明する。
本発明のレンズ製造方法において、無機親水性硬質層が形成されたレンズ表面に、ある水蒸気圧がもたらされると親水性領域にも疎水性領域（無機親水性硬質層が形成されていない部分）にも一様に水分子が吸着する。特にこの水分子の吸着は、疎水性領域で大きく、疎水性領域では水との接触角が大きいため、付着水が盛り上がったようになり、いわゆる水滴が形成され始める。しかし、この水滴は表面張力によって表面の自由エネルギーが小さくなっているため、そうでない表面と比較して水分子が表面吸着しにくくなっている。その結果、水蒸気圧が増加していっても、水滴自体の大きさは変化せず、水滴の谷間にあたる親水性領域に優先的に水分子が吸着される。これら一連のＥ−ＳＥＭの観察結果から、あたかも谷間の川の水嵩が増えていくように、水分子が水滴の谷間を埋め、最終的には疎水性領域に形成された水滴を取り込んで一様な水膜を形成することがわかる。
【００４０】
従って、これら一連の水膜形成のプロセスから、防曇効果を発現させるためには、必ずしもレンズ表面全体が親水性である必要はなく、疎水性領域と親水性領域が共存している状態であれば、親水性領域が核となって、全体の水膜形成が達成される。このことはレンズ表面の大半が疎水性であっても、ある程度の密度で本発明の方法によって形成された無機親水性硬質層が存在していると、この無機親水性硬質層が水分子を吸着する核となって、レンズ全体に水膜が形成された状態をもたらすことができることを示している。このような現象は、本発明の方法によって形成われる無機親水性硬質層によって、レンズ表面に防曇効果が発現している状態を的確に説明している。この親水性領域が、本発明の方法によってレンズ表面に形成された無機親水性硬質層であり、水分子の接触角を低減する。さらにこの無機親水性硬質層に界面活性剤を含有する水性媒体を使用してソフト研磨した場合には、無機親水性硬質層は親媒性を有するため、界面活性剤を吸着し、この領域が核となって、水膜が形成される。
【００４１】
しかもその効果は、再度の水洗いによって消失することはなく、数回の水洗い毎に、界面活性剤で洗浄することによって、レンズ表面に界面活性剤を供給することができ、また直接、界面活性剤を薄く塗布してもよく、このようにすることにより、さらに長期間にわたって、優れた親水性を維持することができる。
こうして形成された無機親水性硬質層（プラスチック板上に形成）について、蛍光Ｘ線分析装置およびＸ線回折装置（ＸＲＤ：日本電子（株）、理学電子（株））を無機親水性硬質層について分析すると、この無機親水性硬質層からは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、および微量のＦが検出された。本発明の方法によって、レンズ表面に形成される無機親水性硬質層によって奏される親水効果は、光触媒作用をジルコニウムをジルコニウムなどによってある程度抑制された酸化チタンを含有する無機親水性硬質層によって奏されるものであり、このように酸化チタンの光触媒作用がある程度抑制することにより、この無機親水性硬質層が良好な親媒性をも有するようになり、光触媒作用が抑制された酸化チタンを含有するこの無機親水性硬質層が親水性部と親媒性部とを有するようになり、この表面に界面活性剤が安定に存在可能になる。そして、これらの共同して本発明の方法で製造したレンズに非常に高い親水性が発現するのである。
【００４２】
また、本発明のレンズ製造方法には、紫外線照射のような煩雑なプロセスは必要なく、表面を布や紙で拭き取っても、その特性が変化せず、表面を拭き取ると曇ってしまう光触媒効果に基づく酸化チタン膜の場合とは異なり、その点で優位性がある。
なお、上記説明は、レンズについて説明したが、このレンズには、メガネレンズ、光学用レンズ、各種撮影機用のレンズ、写真用レンズなど各種レンズが包含されることはもちろん、著しい光屈折を必要としない用途、例えば、防曇効果を有することが必要な透明プラスチック板などの表面処理方法として使用することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のレンズの製造方法では、レンズの硬質層の表面に形成された無機親水性硬質層をソフト研磨により、その表面を研磨（あるいは研削）することにより、このレンズが水と接触した場合に水が非常に薄い膜になってレンズ全体に一様に広がり、水滴が形成されにくくなり、従って、例えば水蒸気との接触によってレンズが曇るのを有効に防止することができる。また、接触した水が水滴状にならないので、水滴状の水が蒸発することによる水滴跡が汚れとして残ることもない。
【００４４】
さらに、ソフト研磨を行うことにより、無機親水性硬質層の均一性が高くなり、またこのソフト研磨の際に親水性研磨媒体として界面活性剤を使用することにより、研磨された無機親水性硬質層の水に対する親和性がさらに向上する。
同時に、このようにソフト研磨を行うことにより、無機親水性硬質層の均質化が図られるので、形成された無機親水性硬質層に均一な水膜が形成されるので、こうした水膜が形成された状態で、このレンズを通して見たときの像が水膜が形成される前と同等に鮮明で、いわゆる紗がかかったように像が不鮮明にはならない。
【００４５】
【実施例】
次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４６】
【実施例１】
ＳｉＯ２：１０ｇおよびＴｉＯ２：０．５ｇ、ＺｒＯ２：０．１ｇの混合物を、４６％ＨＦ水溶液２ｍｌを４００ｍｌの純水に溶解した水溶液に投入し、強く撹拌しながら約２５℃で２４時間反応させた。その後、この未反応粉末の残留する水溶液を静置して、その上澄液を分取した。
【００４７】
この上澄液に、ピペットによって、アンモニア水を滴下した。
このようにアンモニア水を少しずつ添加し、溶液全体がやや白濁し、その後、全体が透明になった状態で、添加を中止し、処理液とした。
この処理液４００ｍｌ（４０℃）に酸化ホウ素Ｂ２Ｏ３を１０ｇ添加し、静置し、そのまま約１２時間放置した。
【００４８】
１２時間経過後、液全体を強く撹拌し、沈殿物を完全に溶解させた。溶解後、しばらくすると、液全体が白濁し始めたので予め用意した硬質層を施したプラスチックレンズ基材をこの液の中に浸漬した。
処理液を４０℃に保持し、４８時間の硬質層を施したプラスチックレンズ基材を浸漬した。
【００４９】
４８時間経過後レンズを取り出して、その表面を観察したところ、その表面は水溶液析出物法特有の凹凸が形成されていた。ここに水滴がつくと高湿度条件下では、レンズを通して見た像が不鮮明になる。
上記のようにして製造したレンズを、ソフト研磨した。ソフト研磨は、研磨材として皮革製のポリッシャーを使い、親水性研磨媒体として中性洗剤（界面活性剤）を用いて、レンズ表面に０．５ｋｇ／ｃｍ２の圧力付与下で２時間かけて５０ｒｐｍの速度でレンズ表面を穏やかに研削した。
【００５０】
こうして得られた無機親水性硬質層における酸化チタンは光触媒活性が抑制されていた。
上記のようにしてソフト研磨したレンズを高湿度環境下に置いて、その曇り状態を観察したところ、通常の無コート（未処理）レンズが曇る条件においても、上記のようにして処理したレンズには曇り発生せず、代わりにレンズ表面に非常に薄い水膜が形成され、レンズの透明性が維持された。
【００５１】
また、このように水膜が形成されたレンズと、水膜が形成されていないレンズを用いて、像の鮮明さを調べたが、両者の間に実質的な相違はなかった。
【００５２】
【実施例２】
ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム（６フッ化ケイ素酸アンモニウム：（ＮＨ４）２ＳｉＦ６）を１０ｇおよびヘキサフルオロチタン酸アンモニウム（６フッ化チタンアンモニウム：（ＮＨ４）２ＴｉＦ６）を５ｇ、ヘキサフルオロジルコニウム酸アンモニウム（６フッ化ジルコニウムアンモニム：（ＮＨ４）２ＺｒＦ６）を０．５ｇ秤量し、これを４００ｍｌの純水に４０℃で混合溶解させ、処理液とした。
【００５３】
このようにして作成した処理液に、酸化ホウ素を１０ｇ添加し、撹拌せずに処理液容器（直径８０ｍｍ×深さ１５０ｍｍ）の底に沈殿させた。
放置後、処理液全体を強く撹拌して、沈殿物を完全に溶解させた。溶解後しばらくすると液全体が白濁し始めたので、予め用意した硬質層を施したプラスチックレンズを浸漬した。
【００５４】
処理液を４０℃に保った状態で２４時間継続した後に浸漬を終了した。そこで、プラスチックレンズを取り出し、洗浄し、乾燥させた。
以上と同じプロセスによって作成した既処理レンズを複数枚製造した。
こうして得られた無機親水性硬質層における酸化チタンは光触媒活性が抑制されていた。
【００５５】
これに対し、▲１▼バフがけ用ワックスタイプの研磨剤を用い、綿布を用いてポリッシュした場合、▲２▼ポリッシャーとしてリントフリーペーパー（旭化成（株）製）を用い、研磨媒体として中性洗剤（界面活性剤）を用いた場合、▲３▼皮革性のポリシャーを用い、研磨媒体として中性洗剤を用いた場合の３通りを実験し、これらを比較した。
【００５６】
▲１▼のバフがけ用ワックスを用いた場合には、全く親水性は表れなかった。これは、表面に形成した親水性層が剥離してしまい、下地の硬質層が表れたためと考えられる。これに対して、▲２▼のリントフリーペーパーを用いた場合には、親水性は表れるものの、レンズを通してみた像は必ずしも鮮明であるとはいえなかった。これに対して、▲３▼のポリッシャーとして皮革を用い、研磨媒体として中性洗剤を用いた場合には、親水性とともにレンズを通した像も鮮明で、メガネレンズとして使用するのに問題のないものであった。
【００５７】
従って、▲３▼の研磨状態が最も良好であるが、このサンプルに対しては中性洗剤を洗浄により除去し、乾燥させた後においても、防曇性が維持され、数回の水洗いの後も同性質を維持できた。
このレンズを水洗いせずに表面を柔らかな布でふき取っても、防曇性が維持されることが確認された。
【００５８】
以上の水洗いを継続実施し、２年間程度使用しても防曇性が維持され、使用上の問題は生じなかった。
さらに、このレンズでは、表面に形成した無機親水性硬質層が、比較的耐久性に富んでおり、メガネレンズとしての仕様を満足するものであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のレンズの製造方法で使用されるヘキサフルオロ金属酸塩の好適な使用量の例を示す組成図である。
【図２】図２は、本発明のレンズに形成される無機親水性硬質層における金属の組成の例を示す組成図である。
【図１】
0003597152.tif 000002
【図２】
0003597152.tif 000003