(57)【要約】 【課題】  防汚層の撥水撥油性を向上させるとともに、汚れの拭取り性も向上させた光学物品およびその製造方法を提供すること。【解決手段】多孔質層１３は、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍの範囲とで表される微細な孔隙を有している。この孔隙は、水滴等の大きさと比較して、十分に微細な孔隙である。そして、このような微細な孔隙の開口部周辺かつその多孔質層１３の表面に、パーフルオロアルキル基を有するフッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とする表面エネルギーの低い表面層である防汚層１４を設けているので、水滴等が表面に付着しても微細な孔隙内部に浸入することがない。したがって、孔隙に存在する空気と多孔質層１３に設けられた表面エネルギーの低いパーフルオロアルキル基を含む防汚層１４によって、撥水撥油性が向上でき、汚れの拭取り性も向上できる。【選択図】図２
2006350208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック基板上に多孔質層を備えた光学物品であって、
前記多孔質層は、多孔質の酸化ケイ素を含み、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と、
１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍである表面粗さとを有し、
少なくとも前記多孔質層の孔隙の開口部周辺かつ前記多孔質層の表面に、パーフルオロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００であるフッ素含有有機ケイ素化合物を含む防汚層が設けられた
ことを特徴とする光学物品。
【請求項２】
請求項１に記載の光学物品において、
前記フッ素含有有機ケイ素化合物は、一般式（１）
【化１】
2006350208.tif 000012
（Ｒｆ１はパーフルオロアルキル基、Ｘ１は水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ１は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ２は水素または一価の炭化水素を表す。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順位は、一般式（１）において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。）
で表される
ことを特徴とする光学物品。
【請求項３】
請求項１に記載の光学物品において、
前記フッ素含有有機ケイ素化合物は、一般式（２）
【化２】
2006350208.tif 000013
（Ｒｆ２は、−（ＣｋＦ２ｋ）Ｏ−（ｋは１〜６の整数）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基を表す。Ｒ３は炭素原子数１〜８の一価の炭化水素基であり、Ｘ２は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは、２または３を表す。）
で表される
ことを特徴とする光学物品。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学物品において、
前記多孔質層が前記プラスチック基板上に設けられた複数の層からなる反射防止層の最上層である
ことを特徴とする光学物品。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光学物品は眼鏡レンズである
ことを特徴とする光学物品。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光学物品の製造方法であって、
前記多孔質層として、多孔質の酸化ケイ素を含み、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と、
１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍである表面粗さとを有する層を形成し、
少なくとも前記多孔質層の孔隙の開口部周辺かつ前記多孔質層の表面に、パーフルオロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００であるフッ素含有有機ケイ素化合物を含む防汚層を形成した
ことを特徴とする光学物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面層として防汚層を備えた光学物品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズ等の光学物品上には、その付加価値を高めるために種々の膜や層が形成される。例えば、表面での反射を低減するための反射防止層が形成され、さらにその表面には撥水撥油性を備えた表面層として防汚層が設けられる。この防汚層は、光学物品を使用する際に付着する手垢、汗または化粧品など汚れの付着を防ぎ、これらの汚れが付着したとしても、拭取りやすくするために設けられている。
防汚層の形成には、主にフッ素含有の有機化合物が用いられるが、さらに撥水撥油性を高めるために、表面にサブミクロン〜ミクロンオーダの凹凸を設け、その表面に防汚層を形成する構成および方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この構成および方法は、以下に説明する原理に基づいて撥水撥油性を高めている。
防汚性の指標である撥水撥油性は、純水の表面に対する接触角の大きさで評価することができ、接触角が大きいと撥水撥油性も高いと言える。
撥水撥油性を持つ多孔質層等の微細な凹凸を有する表面に対する見かけの接触角θ´は、凹凸がない場合の表面に対する接触角をθとし、多孔質層の表面孔隙率をεｓとすると、式（１）で表される。
【０００４】
【数１】
2006350208.tif 000003
ここで、表面孔隙率εｓは、多孔質層の孔隙の開口部面積と表面の全面積との比率を表す。式（１）で表面孔隙率εｓが大きくなると、見かけの接触角θ´が大きくなることがわかる。これは、孔隙に存在する空気による寄与があるためで、特許文献１においても、この効果を利用して見かけの接触角θ´を大きくしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１４１５６号公報（第４および第５頁、段落番号［００２２］および［００３１］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、サブミクロン〜ミクロンオーダの凹凸を有する表面に対する見かけの接触角θ´効果が記載され、具体的には１０μｍ程度の凹凸に関して言及されている。このような凹凸と特許文献１に記載されているフッ素含有の有機化合物の組み合わせでは、水等に対する見かけの接触角は大きくなるが、一旦付着した汚れの拭取り性に関しては十分な効果が得られていないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、防汚層の撥水撥油性を向上させるとともに、汚れの拭取り性も向上させた光学物品およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光学物品は、プラスチック基板上に多孔質層を備えた光学物品であって、前記多孔質層は、多孔質の酸化ケイ素を含み、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と、１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍである表面粗さとを有し、少なくとも前記多孔質層の孔隙の開口部周辺かつ前記多孔質層の表面に、パーフルオロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００であるフッ素含有有機ケイ素化合物を含む防汚層が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、多孔質の酸化ケイ素を主成分とする多孔質層は、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍの範囲とで表される微細な孔隙を有している。この孔隙は、水滴等の大きさと比較して、十分に微細な孔隙である。そして、このような微細な孔隙の開口部周辺かつその多孔質層の表面に、パーフルオロアルキル基を有する高分子量のフッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とする表面エネルギーの低い防汚層を設けている。つまり、防汚層に含まれるフッ素の量が多く、水滴等が表面に付着しても微細な孔隙内部に浸入することがない。したがって、孔隙に存在する空気と多孔質層に設けられた表面エネルギーの低いパーフルオロアルキル基を含む防汚層によって、撥水撥油性が向上するとともに、汚れの拭取り性も向上する。
【００１０】
なお、孔隙の開口部周辺とは、孔隙の表面に対する開口部の周辺のことであり、この開口部周辺と多孔質層の表面に防汚層が設けられていればよい。つまり、孔隙の内部表面全体に防汚層が設けられていてもよいが、少なくとも開口部周辺と多孔質層の表面に防汚層が設けられていることにより、孔隙への水等の浸入が防げる。
【００１１】
表面孔隙率に関しては、表面孔隙率が０．５未満であると、孔隙に存在する空気の効果が十分得られず、見かけの接触角があまり向上しない。一方、表面孔隙率が０．８を超えると、多孔質層自体の強度が低下する。
１０点平均粗さに関しては、１０点平均粗さが１０ｎｍ未満であると、孔隙の深さが浅くなり、水等が浸入してしまう。この状態では、孔隙に存在する空気の効果がなくなり、フッ素含有有機ケイ素化合物のもつ撥水撥油性程度しか発現しない。一方、１０点平均粗さが２００ｎｍを超えると、孔隙の開口部の大きさと比較して孔隙の深さが必要以上に深くなる。この場合、多孔質である多孔質層の強度がなくなり、汚れの拭取りの際に多孔質層自体が破壊されてしまう。
ここで、表面孔隙率はより好ましくは、０．６〜０．８であり、さらに好ましくは、０．６５〜０．７５である。
また、１０点平均粗さはより好ましくは、５０〜１５０ｎｍであり、さらに好ましくは、７０〜１３０ｎｍである。
【００１２】
フッ素含有有機ケイ素化合物の分子量に関しては、１０００未満であると、フッ素含有有機ケイ素化合物中のフッ素量が十分でなく、汚れの拭取り性の向上が難しい。一方、分子量が１００００を超えると、フッ素量は十分であるものの、多孔質層表面への処理が困難となる。例えば、真空蒸着等の乾式では、分子量が大きいゆえに蒸着源から多孔質層表面への飛翔距離が制限されるため、高真空化等の設備的負荷が増加する。ディッピング等の湿式では、立体障害のために多孔質層表面との反応が阻害され、所期の耐久性が得られない場合がある。
【００１３】
本発明では、前記フッ素含有有機ケイ素化合物は、一般式（１）
【００１４】
【化１】
2006350208.tif 000004
（Ｒｆ１はパーフルオロアルキル基、Ｘ１は水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ１は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ２水素または一価の炭化水素を表す。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順位は、一般式（１）において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。）で表される構成が好ましい。
この発明では、一般式（１）で表されるフッ素含有有機ケイ素化合物は、フッ素原子の含有率が高く、分子量数千でパーフルオロアルキル基の鎖長が長いために、臨界表面張力が低い。そのためこれを含む防汚層の表面は、より低エネルギーとなり防汚性が向上する。
【００１５】
本発明では、前記フッ素含有有機ケイ素化合物は、一般式（２）
【００１６】
【化２】
2006350208.tif 000005
（Ｒｆ２は、−（ＣｋＦ２ｋ）Ｏ−（ｋは１〜６の整数）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基を表す。Ｒ３は炭素原子数１〜８の一価の炭化水素基であり、Ｘ２は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは２または３を表す。）で表される構成が好ましい。
この発明では、一般式（２）で表されるフッ素含有有機ケイ素化合物は、フッ素原子の含有率が高く、分子量数千でパーフルオロアルキル基の鎖長が長いために、臨界表面張力が低い。そのためこれを含む防汚層の表面は、より低エネルギーとなり防汚性が向上する。
【００１７】
本発明では、前記多孔質層が前記プラスチック基板上に設けられた複数の層からなる反射防止層の最上層である構成が好ましい。
この発明では、反射防止層を形成している光学物品の防汚性が向上する。反射防止層が形成された光学物品は干渉色を有しているので、付着した汚れが目立ちやすく、防汚性が向上することによる効果が大きい。
【００１８】
本発明では、前記光学物品は、眼鏡レンズであるのが好ましい。
この発明では、前述の効果を達成できる眼鏡レンズを提供できる。眼鏡レンズでは、特に汚れが目立ちやすいので前述の効果がさらに大きくなる。
【００１９】
本発明の光学物品の製造方法は、前記多孔質層として、多孔質の酸化ケイ素を含み、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と、１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍである表面粗さとを有する層を形成し、少なくとも前記多孔質層の孔隙の開口部周辺かつ前記多孔質層の表面に、パーフルオロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００であるフッ素含有有機ケイ素化合物を含む防汚層を形成したことを特徴とする。
この発明によれば、前述の効果を達成できる光学物品の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、光学物品１のプラスチック基板１０への多孔質層等のコーティングおよび表面処理を行なう成膜装置１００の概略図が示されている。
図２には、光学物品１のプラスチック基板１０への処理工程が示されている。
【００２１】
図２の（Ｅ）には、本実施形態の光学物品１の概略断面図が示されている。この光学物品１は、例えば眼鏡レンズである。
プラスチック基板１０の両面には、耐擦傷性を高めるためのハードコート層１１が設けられている。さらに、ハードコート層１１上には、反射防止層１２が設けられている。ここで、反射防止層１２の最上層は、多孔質層１３となっており、その表面にはフッ素含有有機化合物を含む防汚層１４が設けられている。
【００２２】
以下に、成膜装置１００を図面に基づいて説明し、光学物品１のプラスチック基板１０への処理工程を説明する。
図１において、プラスチック基板１０は、支持装置２０に複数保持されている。プラスチック基板１０には、ハードコート層１１が設けられていてもよい。この支持装置２０が成膜装置１００の内部を工程ごとに移動して、プラスチック基板１０へのコーティングおよび表面処理が行なわれる。支持装置２０は、各プラスチック基板１０への処理が均一になるように、図示しない回転機構によって回転させられている。
【００２３】
成膜装置１００は、支持装置２０が内部を通過可能な三つのチャンバ３０，４０および５０を備えている。これらのチャンバは連結され、支持装置２０はプラスチック基板１０を保持した状態で通過可能となっている。また、各チャンバは、各チャンバ間の図示しないシャッタによって相互に密封できるようになっており、各チャンバの内圧は真空生成装置３１、４１および５１によりそれぞれ制御されている。
【００２４】
チャンバ３０は、エントランスまたはゲートチャンバであり、外部から支持装置２０を導入した後、一定時間、一定の圧力下にチャンバ３０の内部を加熱することにより、プラスチック基板１０および支持装置２０に吸着したガスの脱ガスが行なわれる。チャンバ３０の真空生成装置３１は、ロータリーポンプ３２、ルーツポンプ３３およびクライオポンプ３４を備えている。
【００２５】
チャンバ４０は、真空蒸着による薄膜の形成やプラズマ等による表面処理を行なうチャンバである。チャンバ４０の真空生成装置４１もチャンバ３０の真空生成装置３１と同様に、ロータリーポンプ４２、ルーツポンプ４３およびクライオポンプ４４を備えている。
【００２６】
チャンバ４０の内部には、屈折率の異なる蒸着物質を組み合わせて反射防止層１２を効率よく形成するために、蒸発源６１および蒸発源６２が設けられている。そして、これら二つの蒸発源６１，６２に配置された蒸着物質６３，６４を蒸発させる電子銃６５，６６および蒸着量を調整する開閉可能なシャッタ６７，６８が一対設けられている。
屈折率の異なる蒸着物質の例として、低屈折率物質として酸化ケイ素が、高屈折率物質としては、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウムが挙げられる。
【００２７】
また、チャンバ４０には、プラズマ処理を行なうために、高周波プラズマ発生装置７０が設置されている。高周波プラズマ発生装置７０は、チャンバ内に設置されたＲＦコイル７１と、チャンバ外でこれに接続されているマッチングボックス７２と高周波発信器７３とから構成されている。
【００２８】
さらに、チャンバ４０には、イオンアシスト蒸着および表面処理を行なうためのイオンガン８０が設置されている。イオンガン８０には、導入ガスをプラズマ化し、正イオンを発生するためのＲＦ電源８１と正イオンを加速するためのＤＣ電源８２が接続されている。
プラズマ処理およびイオン照射に使用されるガスである酸素７４とアルゴン７５は、マスフローコントローラ７８，８３で流量が制御されて導入される。同様に、エッチングによる表面処理を行なうための四フッ化炭素７６も、オートプレシャーコントローラ７７で所定の圧力になるように、マスフローコントローラ７８によって流量が制御されている。
【００２９】
チャンバ５０は、フッ素含有有機ケイ素化合物を蒸着することにより防汚層１４を形成するチャンバである。チャンバ内部には、フッ素含有有機ケイ素化合物が含浸された蒸発源９０と、加熱ヒータ（ハロゲンランプ）９１と、補正板９２とが設置されている。補正板９２は固定式であり、開度を調整する事により、支持装置２０の場所に対する蒸着量を調整できるようになっている。チャンバ５０は、ロータリーポンプ５２、ルーツポンプ５３およびターボ分子ポンプ５４を備えた真空生成装置５１により適当な圧力に保持されている。
【００３０】
以下、図２に基づいて本実施形態のプラスチック基板１０への処理工程を説明する。
工程（Ａ）は、プラスチック基板１０を用意する工程である。必要に応じてプラスチック基板１０は洗浄を行う。
【００３１】
工程（Ｂ）は、プラスチック基板１０にハードコート層１１を形成する工程である。ハードコート層１１は、無機微粒子を有するゾルゲルをプラスチック基板１０に塗布し、その後硬化する方法によって得られる。この方法によれば、無機微粒子をプラスチック基板１０の屈折率に合わせて選択することが可能で、プラスチック基板１０とハードコート層１１との界面の反射が抑えられる。ハードコート層１１は、必要に応じて、片面および両面に形成される。眼鏡レンズの場合は、両面に形成する。
【００３２】
工程（Ｃ）は、反射防止層１２を形成する工程である。図２では、反射防止層１２が両面に図示されているが、実際には、成膜装置１００を使用して、片面ごとに形成される。また、図では、反射防止層１２の厚みを厚く示しているが、反射防止層１２の表面付近の様子をわかりやすくするためであり、実際にはハードコート層１１より薄い。
プラスチック基板１０は、支持装置２０に保持された状態でチャンバ３０に導入され、脱ガスされる。次に支持装置２０は、チャンバ４０に導入され、ハードコート層１１の表面に反射防止層１２が成膜される。この過程では、高屈折率と低屈折率の複数の層が交互に積層され、反射防止層１２の最上層には、酸化ケイ素層である二酸化ケイ素層が形成される。
【００３３】
工程（Ｄ）は、二酸化ケイ素層をエッチングして多孔質層である多孔質層１３を形成する工程である。このエッチングは、引き続きチャンバ４０で行なう。
エッチングガスとして、四フッ化炭素７６を使用し、チャンバ４０内の圧力が４×１０−２Ｐａとなるようにチャンバ４０内に導入する。
圧力が安定後、高周波周波数１３．５６ＭＨｚ、出力６００Ｗでプラズマを発生させ、エッチングを行う。処理時間は、二酸化ケイ素層の成膜条件、つまり層質にもよるが、およそ０．５〜２ｍｉｎである。この処理によって二酸化ケイ素層に微細な孔隙が形成され、多孔質層１３が得られる。
上記エッチング条件で得られた多孔質層１３は、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍの範囲とで表される微細な孔隙を有している。
なお、使用するエッチングガスとしては、他にもＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ３、ＳＦ６、ＮＦ３、の単独、またはＨ２、Ｏ２との混合ガスが選択できる。
また、エッチング処理によって、反射防止層１２の最上層の屈折率が変化して反射率特性が変化する可能性があるが、これを予め計算に入れて、反射防止層１２の設計を行なう。
【００３４】
次に、多孔質層１３とフッ素含有有機ケイ素化合物との反応性を高めるため、多孔質層１３の表面にシラノール基を生成するためのプラズマ処理を行なう。
チャンバ４０に酸素７４またはアルゴン７５が導入され、オートプレシャーコントローラ７７とマスフローコントローラ７８によって、チャンバ４０内は一定圧力に制御される。高周波プラズマはおよそ１０−３から１０３Ｐａで発生可能であるが、１×１０−２Ｐａ〜１×１０−１Ｐａが好適である。高周波周波数は、１３．５６ＭＨｚとした。処理時間は、０．５〜３分間で、この処理で多孔質層１３表面にシラノール基が生成される。
【００３５】
その他、シラノール基を生成するための処理として、イオンガン８０を使用することもできる。
イオンガン８０には、酸素７４またはアルゴン７５がマスフローコントローラ８３で一定流量に制御されて導入される。導入されたガスは、イオンガン８０内部でプラズマ化される。プラズマは高周波プラズマであり、ＲＦ電源８１の周波数は通常１３．５６ＭＨｚである。生成した正イオンは、ＤＣ電源８２で電圧印加された加速電極によって引き出され、多孔質層１３の表面に照射される。
なお、プラスチック基板１０上で絶縁破壊が起き、異常放電が発生するのを防止するため、内蔵されたニュートライザーから電子を供給し中和している。処理時間は、０．５〜３分間で、この処理で、多孔質層１３表面にシラノール基が生成される。
【００３６】
工程（Ｅ）は、防汚層１４を形成する工程である。支持装置２０は、チャンバ５０に導かれる。ここで、蒸発源９０を加熱ヒータ９１で加熱することで、多孔質層１３の表面にフッ素含有有機ケイ素化合物による防汚層１４が蒸着により形成される。
防汚層１４が形成された後、チャンバ５０は徐々に大気圧に戻され、プラスチック基板１０が支持装置２０ごと取り出される。
フッ素含有有機ケイ素化合物としては、パーフロロアルキル基を有する分子量が１０００〜１００００のフッ素含有有機ケイ素化合物を使用する。特に一般式（１）
【００３７】
【化３】
2006350208.tif 000006
（Ｒｆ１はパーフルオロアルキル基、Ｘ１は水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ１は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ２水素または一価の炭化水素を表す。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順位は、一般式（１）において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。）で表される物質、および一般式（２）
【００３８】
【化４】
2006350208.tif 000007
（Ｒｆ２は、−（ＣｋＦ２ｋ）Ｏ−（ｋは１〜６の整数）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基を表す。Ｒ３は炭素原子数１〜８の一価の炭化水素基であり、Ｘ２は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは２または３を表す。）で表される物質が好ましい。
【００３９】
片面に防汚層１４まで形成されたプラスチック基板１０は、表裏反転して再度支持装置２０にセットされ、工程（Ｃ）〜工程（Ｄ）と同様な処理を行なう。これによって、プラスチック基板１０の両面に反射防止層１２から防汚層１４までが形成される。
【００４０】
防汚層１４まで形成されたプラスチック基板１０は、支持装置２０から取り外された後、図示しない恒温恒湿槽に投入され、適当な湿度と温度の雰囲気でアニールされる。または、室内に所定時間放置してエージングが行なわれる。その後、防汚層１４の厚みを調整する必要があれば、過剰分を溶剤で拭き取るなどの除去作業が行なわれる。
【００４１】
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）多孔質層である多孔質層１３は、１ｍｍ２当りの表面孔隙率が０．５〜０．８の孔隙と１ｍｍ２当りの１０点平均粗さが１０〜２００ｎｍの範囲とで表される微細な孔隙を有している。この孔隙は、水滴等の大きさと比較して、十分に微細な孔隙である。そして、このような微細な孔隙の開口部周辺かつその多孔質層１３の表面に、パーフルオロアルキル基を有する高分子量のフッ素含有有機ケイ素化合物を主成分とする表面エネルギーの低い防汚層１４を設けている。つまり、水滴等が表面に付着しても微細な孔隙内部に浸入することがない。したがって、孔隙に存在する空気と多孔質層１３に設けられた表面エネルギーの低いパーフルオロアルキル基を含む防汚層１４によって、撥水撥油性が向上でき、汚れの拭取り性も向上できる。
【００４２】
（２）フッ素含有有機ケイ素化合物の分子量が高分子量なので、防汚層１４に含まれるフッ素の量が多く、より撥水撥油性を向上でき、汚れの拭取り性も向上できる。
【００４３】
（３）一般式（１）で表されるフッ素含有有機ケイ素化合物は、フッ素原子の含有率が高く、分子量数千でパーフルオロアルキル基の鎖長が長いために、臨界表面張力が低い。そのためこれを含む防汚層１４の表面は、より低エネルギーとなり防汚性を向上できる。
【００４４】
（４）一般式（２）で表されるフッ素含有有機ケイ素化合物は、フッ素原子の含有率が高く、分子量数千でパーフルオロアルキル基の鎖長が長いために、臨界表面張力が低い。そのためこれを含む防汚層１４の表面は、より低エネルギーとなり防汚性を向上できる。
【００４５】
（５）反射防止層１２を形成している光学物品１の防汚性を向上できる。反射防止層１２が形成された光学物品１は干渉色を有しているので、付着した汚れが目立ちやすく、防汚性が向上することによる効果を大きくできる。
【００４６】
（６）耐擦傷性を付与するためにプラスチック基板１０上にハードコート層１１を形成し、その上に反射防止層１２を形成した光学物品１の防汚性を向上できる。
【００４７】
（７）前述の効果を有する光学物品１である眼鏡レンズが提供できる。眼鏡レンズでは、特に汚れが目立ちやすいので前述の効果をさらに大きくできる。
【００４８】
（８）前述の効果を達成できる光学物品１の製造方法を提供できる。
【００４９】
以下、実施例に基づき本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５０】
［実施例１］
プラスチック基板１０として、眼鏡用プラスチックレンズ（セイコーエプソン株式会社製：セイコースーパーソブリン）を用い、ハードコート層１１が両面に形成されたプラスチック基板１０を支持装置２０に複数配置し、チャンバ３０で脱ガスした後、チャンバ４０において、二酸化ケイ素と二酸化ジルコニウムの層を交互に蒸着し、これらの層からなる反射防止層１２を形成した。この反射防止層１２の最上層は、二酸化ケイ素層とした。
【００５１】
次に、引き続きチャンバ４０で二酸化ケイ素層のエッチングを以下の条件で行なった。
エッチングガスとして四フッ化炭素７６を使用し、チャンバ４０内の圧力が４×１０−２Ｐａとなるようにチャンバ内に導入した。圧力が安定後、高周波周波数１３．５６ＭＨｚ、出力６００Ｗでプラズマを発生させ、エッチングを行なった。エッチング処理時間は１分間とした。これによって、二酸化ケイ素層に微細な孔隙が形成され、多孔質層１３が得られた。
【００５２】
多孔質層１３の表面には、以下に示す方法でシラノール基を生成させた。
チャンバ４０内に酸素７４を導入し、圧力を４．０×１０−２Ｐａに制御しつつ、高周波プラズマ発生装置７０でプラズマを発生させた。プラズマ発生条件は、１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗで１分間処理を行なった。
【００５３】
その後、チャンバ５０に支持装置２０を移動し蒸着により防汚層１４を形成した。
蒸着物質として、ダイキン工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（オプツールＤＳＸ）を用いた。これは、下記の一般式（１）で表される組成物を含有しており、分子量はおよそ５０００である。
【００５４】
【化５】
2006350208.tif 000008
（Ｒｆ１はパーフルオロアルキル基、Ｘ１は水素、臭素、またはヨウ素、Ｙは水素または低級アルキル基、Ｚはフッ素またはトリフルオロメチル基、Ｒ１は水酸基または加水分解可能な基、Ｒ２は水素または一価の炭化水素を表す。また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０または１以上の整数で、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順位は、一般式（１）において限定されない。ｆは０、１または２を表す。ｇは１、２または３を表す。ｈは１以上の整数を表す。）
【００５５】
オプツールＤＳＸを、フッ素系溶剤（ダイキン工業株式会社製：デムナムソルベント）に希釈して固形分濃度３％を調整し、これを多孔質セラミックス製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥したものを蒸発源９０として使用した。
蒸着は、ハロゲンランプを加熱ヒータ９１として使用し、蒸発源９０のペレットを６３０℃に加熱することにより行なった。蒸着時間は、３分間であった。
【００５６】
防汚層１４を形成後、支持装置２０をチャンバ５０から取り出し、プラスチック基板１０を反転して支持装置２０にセットし直し、再び反射防止層１２の形成から上記と同様の処理を行なうことによって、プラスチック基板１０の両面に防汚層１４まで形成した。その後、プラスチック基板１０を取り出し、６０℃、８０％ＲＨに設定した恒温恒湿槽に投入して２時間保持し、オプツールＤＳＸの反応を進行させた。
【００５７】
［実施例２］
実施例２においては、実施例１と同様の手順で防汚層１４の形成を行なったが、エッチング処理時間を２分間とした。
【００５８】
［実施例３］
実施例３においては、実施例１と同様の手順で、反射防止層１２の形成、エッチングを行った。その後、チャンバ５０に支持装置２０を移動して防汚層１４を形成した。
蒸着物質として信越化学工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（製品名ＫＹ−１３０）を用いた。これは、下記の一般式（２）で表される組成物を含有しており、分子量はおよそ２０００〜３０００である。
【００５９】
【化６】
2006350208.tif 000009
（Ｒｆ２は、−（ＣｋＦ２ｋ）Ｏ−（ｋは１〜６の整数）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基を表す。Ｒ３は炭素原子数１〜８の一価の炭化水素基であり、Ｘ２は加水分解性基またはハロゲン原子を表す。ｐは０、１または２を表す。ｎは１〜５の整数を表す。ｍおよびｒは、２または３を表す。）
ＫＹ−１３０の固形分濃度３％溶液を、多孔質セラミック製のペレットに１ｇ含浸させ乾燥させたものを蒸発源９０として使用した。蒸着は、ハロゲンランプを加熱ヒータ９１として使用し、蒸発源９０のペレットを６００℃に加熱することによって行なった。蒸着時間は３分間であった。以降は、実施例１と同様な手順で防汚層１４を形成した。
【００６０】
［実施例４］
実施例４においては、実施例３と同様の手順で防汚層１４の形成を行なったが、エッチング処理時間を２分間とした。
【００６１】
［比較例１］
比較例１においては、実施例１と同様の手順で反射防止層１２を形成し、その後エッチング処理を行なわずに実施例１と同様の手順でレンズ両面に防汚層１４を形成した。
【００６２】
［比較例２］
比較例２においては、実施例１と同様の手順で反射防止層１２を形成し、その後エッチング処理時間を５分間実施した。以降は、実施例１と同様の手順でレンズ両面に防汚層１４を形成した。
【００６３】
［比較例３］
比較例３においては、実施例３と同様の手順で反射防止層１２を形成し、その後エッチング処理を行なわずに実施例３と同様の手順でレンズ両面に防汚層１４を形成した。
【００６４】
［比較例４］
比較例４においては、実施例３と同様の手順で反射防止層１２を形成し、その後エッチング処理時間を５分間実施した。以降は、実施例３と同様の手順でレンズ両面に防汚層１４を形成した。
【００６５】
［比較例５］
比較例５においては、実施例１と同様の手順で、反射防止層１２の形成、エッチング処理を行なった。その後、チャンバ５０に支持装置２０を移動し、防汚層１４をレンズ両面に形成した。
蒸着物質として信越化学工業株式会社製のフッ素含有有機ケイ素化合物（製品名ＫＰ−８０１Ｍ）を用いた。これは、下記の一般式（３）で表される組成物を含有しており、分子量は約５００である。
【００６６】
【化７】
2006350208.tif 000010
【００６７】
［比較例６］
比較例６においては、比較例５と同様の手順で反射防止層１２を成膜し、その後エッチングを行なわずに比較例５と同様の手順でレンズ両面に防汚層１４を形成した。
【００６８】
［比較例７］
比較例７においては、エッチング処理時間を０．３分間に変更した以外は、実施例３と同様の手順で処理を行なった。
【００６９】
［比較例８］
比較例８においては、エッチング処理時間を３分間に変更した以外は、実施例３と同様の手順で処理を行なった。
【００７０】
各実施例および比較例の評価は以下のように行った。
防汚層１４の性能は、表面孔隙率を算出した上で、接触角、インク拭取り性で評価した。耐久性は、機械的強度として木綿布による拭き耐久試験を実施した。この試験の前後で接触角、インク拭取り性を下記の方法で測定することにより、防汚性の耐久性を評価した。
【００７１】
以下に詳しく評価方法を説明する。
評価１：表面孔隙率と１０点平均粗さ。
表面孔隙率と１０点平均粗さは、ＡＦＭで表面凹凸を測定し、算出した。
評価２：接触角測定
接触角の測定には、接触角計（「ＣＡ−Ｄ型」協和科学株式会社製）を使用し、液滴法により、純水の防汚層１４の表面に対する接触角を測定した。
評価３：油性インクの拭取り性
レンズの凸面に、黒色マーカ（「ハイマッキーケア」ゼブラ株式会社製）により約４ｃｍの直線を引き、５分間放置後、該マーク部をワイプ紙（クレシア製：ケイドライ）によって拭取りを行い、その拭取りやすさを下記の基準にて評価した。
○：１０回以下の拭取りで完全に除去できる。
△：１１回〜２０回の拭取りで完全に除去できる。
×：２０回の拭取りでも除去されない部分が残る。
評価４：木綿布による拭き耐久試験
試験方法：木綿布を用い、レンズの凸面を１００ｇの荷重をかけながら５０００回往復させた。拭き耐久試験前後の防汚性能を、接触角と油性インクの拭取り性によって評価した。
【００７２】
上記の試験結果を表１に示した。
【表１】
2006350208.tif 000011
【００７３】
比較例１の接触角１１３°に対して、実施例１，２の接触角は、１３４°，１５１°と大幅に大きくなっている。また、比較例３の接触角１０８°に対して、実施例３，４では１３３°，１４９°と大幅に大きくなっている。このことから表面孔隙率を増加させることによって見かけの接触角が大きくなることが確認できた。
一方、比較例２と４とは、表面孔隙率を更に増加させた場合である。表面孔隙率の増加に伴って接触角も増加するが、拭き耐久試験後の接触角の低下が大きく、インク拭取り性も低下していることが確かめられた。表面孔隙率が極端に大きくなると、耐久性が低下することがわかり、表面孔隙率は、０．５〜０．８以下が最適であることが確認できた。
比較例５と６は、分子量の小さい防汚剤を使用した例である。多孔質層１３上にこれらの防汚層１４を形成した場合、接触角が大きくなるが、インクの拭取り性は、初期、拭き耐久試験後ともに、他と比較して劣っていることが確認できた。
比較例７は、１０点平均粗さが１０ｎｍ未満の場合の結果である。インク拭取り性は初期、耐久試験後ともに問題はないが、初期の接触角が低いことが確認できた。これは、孔隙が浅いためフッ素含有有機ケイ素化合物で表面がならされてしまったためである。
比較例８は、１０点平均粗さが２００ｎｍを超えた場合の結果である。初期性能は問題ないが、耐久試験後は、接触角、インク拭取り性ともに低下していることが確認できた。これは、凸部が高すぎるために脆弱となり、拭き時に凸部が破壊されてしまうためである。
【００７４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、プラズマによる多孔質層１３の形成の他に、反射防止層１２の形成されたプラスチック基板１０を取り出し、ウェットエッチングやＣＶＤで多孔質層１３を形成することもできる。
【００７５】
ウェットエッチングを行なう場合は、０．１〜１０％のフッ化水素酸(ＨＦ)水溶液に反射防止層１２の形成されたプラスチック基板１０を０．１〜３０ｍｉｎ浸漬する。
なお、使用するエッチング液としては、他にも、ＨＦ−ＨＮＯ３、ＨＦ−ＣＨ３ＣＯＯＨ、ＫＯＨ、ＨＣｌ、ＨＮＯ３−ＨＣｌ、Ｈ３ＰＯ４、ＦｅＣＯｌ３が選択できる。
所定時間浸漬後、プラスチック基板１０を取り出し、純水で十分に洗浄後、乾燥させる。
【００７６】
また、ＣＶＤにより、反射防止層１２上に新たに多孔質層１３を形成してもよい。この場合は、主にプラズマＣＶＤが用いられる。
プラスチック基板１０をチャンバから取り出しウェットエッチングもしくはＣＶＤ処理を行なった場合は、再度プラスチック基板１０を支持装置２０にセットして、再びチャンバ３０に投入し、チャンバ４０に移動させたうえで、以後の処理を行なう。
【００７７】
また、本発明を実施するための最良の方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態および実施例に関して説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態および実施例に対し、使用する材料、処理時間、濃度、その他の詳細な事項において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した材料、処理時間、濃度などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの材料、処理時間、濃度などの限定の一部もしくは全部の限定を外した記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、プラスチック眼鏡レンズに利用できる他、プラスチック製の液晶表示パネル、カメラレンズ等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態にかかる成膜装置を示す概略図。
【図２】本発明の実施形態にかかる処理工程を示す図。
【符号の説明】
【００８０】
１…光学物品、１０…プラスチック基板、１１…ハードコート層、１２…反射防止層、１３…多孔質層、１４…防汚層。
【図１】
2006350208.tif 000014
【図２】
2006350208.tif 000015