(57)【要約】【課題】光学被膜形成用組成物をインクジェット方式で被塗布物に重ね塗りして光学被膜を形成する場合に、スキャンムラが増長されるのを防止して、外観不良のない光学被膜を形成することが可能な光学被膜の形成方法及びその方法を提供することを目的とする。【解決手段】光学被膜形成用組成物を、インクジェットヘッド群から被塗布物に対して吐出して塗布し、塗布した光学被膜形成用組成物を硬化させて光学被膜を形成する光学被膜の形成方法において、被塗布物に対して、インクジェットヘッド群をそのスキャン方向と直交する方向に相対移動させながら、被塗布物の全面に光学被膜形成用組成物を塗布する動作をＮ回繰り返し行ってＮ回の重ね塗りを行い、Ｉ（但し、Ｉは、１≦Ｉ≦Ｎの関係を満たす整数）回目の塗布では、Ｉ−１回目の塗布に対して、インクジェットヘッド群を所定量ΔＬだけスキャン方向と直交する方向にずらして塗布を行う。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性有機化合物、無機微粒子、並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有する光学被膜形成用組成物を、１又は複数のノズル列が形成されたインクジェットヘッドを１又は複数含むインクジェットヘッド群から被塗布物に対して吐出して塗布し、塗布した光学被膜形成用組成物を硬化させて光学被膜を形成する光学被膜の形成方法において、
前記被塗布物に対して、前記インクジェットヘッド群をそのスキャン方向と直交する方向に相対移動させながら、前記被塗布物の全面に光学被膜形成用組成物を塗布する動作をＮ回繰り返し行ってＮ回の重ね塗りを行い、
Ｉ（但し、Ｉは、１≦Ｉ≦Ｎの関係を満たす整数）回目の塗布では、Ｉ−１回目の塗布に対して、前記インクジェットヘッド群を所定量ΔＬだけ前記スキャン方向と直交する方向にずらして塗布を行うことを特徴とする光学被膜の形成方法。
【請求項２】
前記所定量ΔＬは、前記インクジェットヘッド群のノズルピッチＮＰＸ≦ΔＬ＜（Ｘ／２）×（インクジェットヘッド群のノズルピッチＮＰＸ）（但し、Ｘはインクジェットヘッド群のノズル数）の関係にあることを特徴とする請求項１に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項３】
前記インクジェットヘッド群は、被塗布物に対するスキャン方向に対して、そのノズル列が直交方向または斜め方向に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項４】
前記光学被膜形成用組成物は、ハードコート膜を形成するためのハードコーティング用組成物であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の光学被膜の形成方法。
【請求項５】
前記有機溶剤が、水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の前記被塗布物の前記ハードコーティング用組成物を塗布する表面に対する接触角θが３０°以下である接触角低下溶剤を含有することを特徴とする請求項４に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項６】
前記接触角低下溶剤が、水と相溶性があり、沸点が１３５℃以上の溶剤であることを特徴とする請求項５に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項７】
前記接触角低下溶剤が、セロソルブ類であることを特徴とする請求項６に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項８】
前記光学被膜形成用組成物は、反射防止膜を形成するための反射防止膜用コーティング組成物であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の光学被膜の形成方法。
【請求項９】
前記有機溶剤が、水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の前記被塗布物の前記低屈折率コーティング用組成物を塗布する表面に対する接触角θが４０°以下である接触角低下溶剤を含有することを特徴とする請求項８に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項１０】
前記接触角低下溶剤が、水と相溶性があり、沸点が１１０℃以上の溶剤であることを特徴とする請求項９に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項１１】
前記接触角低下溶剤が、アルコール類であることを特徴とする請求項１０に記載の光学被膜の形成方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれか１つに記載の光学被膜の形成方法で製造されたことを特徴とする光学物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗布物に光学被膜を形成できる光学被膜の形成方法及びその方法で形成された光学物品に関し、詳細には、重合性有機化合物、無機微粒子、並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有する光学被膜形成用組成物をインクジェット方式で被塗布物に吐出して塗布し、塗布した光学被膜形成用組成物を硬化させて光学被膜を形成する光学被膜の形成方法及びその方法で製造された光学物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズや携帯機器の表示装置を保護する有機カバーガラス等のプラスチック製の光学物品では、ガラス製のものと比べて傷が付きやすいため、ハードコート膜を形成し、耐擦傷性を与えることが行われる。このハードコート膜は、耐擦傷性の付与の他、反射防止膜などの蒸着膜との密着性向上、染色性の安定化等多くの機能を付与する加工であるため、プラスチック製の光学物品では極めて有用である。
【０００３】
ハードコート膜の形成方法としては、液状のハードコーティング用組成物（以下、ハードコート液と略称する場合がある）を光学物品に均一に塗布し、その後硬化させるのが一般的である。ハードコート液を光学物品に均一に塗装できる方法として、スピンコート法とディッピング（浸漬）法が知られている。
【０００４】
スピンコート法では、光学物品を高速回転させつつ表面に液滴を滴下し、遠心力で液膜を塗り広げる。
【０００５】
ディッピング法は、光学物品を治具で保持し、ハードコート液中に浸漬、放置後、引き上げることによりハードコート液膜を形成する。
【０００６】
ハードコート液を塗布後、乾燥・焼成工程で液膜の乾燥と硬化を行ってハードコート膜を光学物品表面に形成する。
【０００７】
しかしながら、スピンコート法では、滴下したハードコート液の大部分を高速回転による振り切り工程で廃棄してしまう。この廃棄物の回収、再利用も考えられるが、不純物の混入や回収設備の設置による装置コスト上昇等の問題がある。
【０００８】
一方、ディッピング法では、多数の光学物品とこれを保持する治具の両方を浸漬できうる大型の浸漬槽と駆動設備が必要になる。また、このような大型の浸漬槽に入ったハードコート液を維持管理するためには、攪拌、フィルタリング、冷却、空調等様々な付帯設備が必要となる。よって必然的に装置は大型化し、コンパクト性が失われると同時に、多くの電力エネルギーを必要とする。さらには、揮発成分の補充、ハードコート液の補充等、繁雑な日常の液管理が必要となる。かつ、ハードコート液を長時間使用すると、液が劣化して耐久品質が低下するため、その時点で液を大量に廃棄しなければならない。
【０００９】
以上のように、スピンコート法及びディッピング法では、ハードコート液の利用効率が低い。その一方で、光学物品の高機能化のためハードコート液自体の価格は上昇しており、表面処理工程におけるハードコート液のコストが占める割合が大きくなっている。そのため、ハードコート液の有効利用が強く求められている。
【００１０】
そこで、ハードコート液の利用効率を向上させるコーティング技術として、インクジェット方式が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。インクジェット方式による塗布方法は、処理液体を微小なノズルから液滴として吐出するものである。インクジェット方式では、装置を小型化できる上、少ない電力で塗布でき、さらに、処理液体の利用効率が高いことから、生産コストを低減できるとともに、溶剤使用量の低減、廃棄物の低減等、環境対策の進歩が期待できる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１２６７７０号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ００／６７０５１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、プラスチックレンズ等の被塗布物に対してインクジェットヘッド方式によりハードコート膜を形成する際、所望の膜厚（プラスチックメガネレンズでは、約２．０μｍ）を確保するために、２回以上の塗布を必要とする場合、被塗布物の全面に第一層目を塗布した後に、同一箇所に第二層目を塗布すると、第一層目と第二層目のスキャンムラ（改行ムラ、ノズル間ムラ等）が同一箇所に重なって増長されてしまうため、バンディングが目立ってしまうという問題がある。このスキャンムラは、ノズル間のバラツキやインクジェットヘッドと被塗布物とのギャップによって発生する着弾位置のズレにより発生するものである。とりわけ、インクジェットヘッドのノズル列の端部においては、他の部分に比べて吐出分布が変化する（吐出量が多い）ため、その改行ムラが目立ち易いという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光学被膜形成用組成物をインクジェット方式で被塗布物に重ね塗りして光学被膜を形成する場合に、スキャンムラが増長されるのを防止して、外観不良のない光学被膜を形成することが可能な光学被膜の形成方法及びその方法で製造された光学物品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、重合性有機化合物、無機微粒子、並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有する光学被膜形成用組成物を、１又は複数のノズル列が形成されたインクジェットヘッドを１又は複数含むインクジェットヘッド群から被塗布物に対して吐出して塗布し、塗布した光学被膜形成用組成物を硬化させて光学被膜を形成する光学被膜の形成方法において、前記被塗布物に対して、前記インクジェットヘッド群をそのスキャン方向と直交する方向に相対移動させながら、前記被塗布物の全面に光学被膜形成用組成物を塗布する動作をＮ回繰り返し行ってＮ回の重ね塗りを行い、Ｉ（但し、Ｉは、１≦Ｉ≦Ｎの関係を満たす整数）回目の塗布では、Ｉ−１回目の塗布に対して、前記インクジェットヘッド群を所定量ΔＬだけ前記スキャン方向と直交する方向にずらして塗布を行うことを特徴とする。
【００１５】
これにより、各回の塗布でスキャンムラが発生した場合においても、同一の箇所でスキャンムラの重なりが生じることがなく、スキャンムラを緩和でき、重ね塗りした場合でもスキャンムラが増長されるのを防止することができ、光学被膜の外観不良の発生を防止することができる。この結果、光学被膜形成用組成物をインクジェット方式で被塗布物に重ね塗りして光学被膜を形成する場合に、スキャンムラが増長されるのを防止して、外観不良のない光学被膜を形成することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記所定量ΔＬは、前記インクジェットヘッド群のノズルピッチＮＰＸ≦ΔＬ＜（Ｘ／２）×インクジェットヘッド群のノズルピッチＮＰＸ（但し、Ｘはインクジェットヘッド群のノズル数）の関係にあることが望ましい。これにより、各回の塗布におけるスキャンムラの重なりを完全に防止することができる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記インクジェットヘッド群は、被塗布物に対するスキャン方向に対して、そのノズル列が直交方向または斜め方向に配置されることが望ましい。これにより、光学被膜形成用組成物を被塗布物に塗布する場合に、効率的かつ高密度の塗布を行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光学被膜形成用組成物は、ハードコート膜を形成するためのハードコーティング用組成物であることが望ましい。これにより、ノズルムラや改行ムラ等がなく、外観不良のないハードコート膜を形成することが可能となる。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記水の全組成物に対する配合量が１０重量％以上であり、前記有機溶剤が、水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の前記被塗布物の前記ハードコーティング用組成物を塗布する表面に対する接触角θが３０°以下である接触角低下溶剤を含有することが望ましい。これにより、ハードコーティング用組成物を塗布する表面に対する接触角θが３０°以下である接触角低下溶剤を含有させているので、ハードコーティング組成物がノズルから微小液滴として吐出されて被塗布物に着弾したときに被塗布物によってはじかれることなく均一な塗膜を形成することが可能となる。
【００２０】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記接触角低下溶剤が、水と相溶性があり、沸点が１３５℃以上の溶剤であることが望ましく、特に、セロソルブ類であることが望ましい。
【００２１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記光学被膜形成用組成物は、反射防止膜を形成するための反射防止膜用コーティング組成物であることが望ましい。これにより、ノズルムラや改行ムラ等がなく、外観不良のない反射防止膜を形成することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記有機溶剤が、水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の前記被塗布物の前記低屈折率コーティング用組成物を塗布する表面に対する接触角θが４０°以下である接触角低下溶剤を含有することが望ましい。
【００２３】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記接触角低下溶剤が、水と相溶性があり、沸点が１１０℃以上の溶剤であることが望ましい。これにより、反射防止膜用コーティング組成物がノズルから微小液滴として吐出されて被塗布物に着弾したときに被塗布物によってはじかれることなく均一な塗膜を形成することが可能となる。
【００２４】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記接触角低下溶剤が、水と相溶性があり、沸点が１１０℃以上の溶剤であることが望ましく、特に、アルコール類であることが望ましい。
【００２５】
また、本発明の好ましい態様によれば、光学物品は本発明の光学被膜の形成方法で製造されることが望ましい。これにより、ノズルムラや改行ムラ等の外観不良のない光学被膜が形成された光学物品を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。本明細書において、光学被膜とは、光学基材上に形成されるハードコート膜、有機ＡＲ膜（反射防止膜）、プライマー膜、および防汚膜等の光学用の被膜を言う。また、インクジェットヘッド群とは、１または複数のインクジェットヘッドを纏めたものを言う。
【実施例】
【００２７】
本発明に係る光学被膜の形成方法およびその方法で製造された光学物品の好適な実施例を、［光学レンズの構造例］、［インクジェットヘッド］、［ハードコーティング組成物］、［ハードコート膜の形成の実験例］、［反射防止膜用コーティング組成物］、［反射防止膜の形成の実施例］の順に詳細に説明する。
【００２８】
［光学レンズの構造例］
図１は、本実施例に係る光学レンズ１の構造例の一例を示す図である。同図において、１１はプラスチックレンズ基材、１２はプライマー膜、１３はハードコート膜、１４は反射防止膜（有機ＡＲ膜）、１５は防汚膜を示している。
【００２９】
本発明の光学被膜の形成方法は、被塗布物に光学被膜形成用組成物を塗布し、塗布した光学被膜形成用組成物を硬化させて光学被膜を形成するものである。
【００３０】
本発明の光学被膜の形成方法の対象となる被塗布物としては、耐擦傷性が必要なものであれば、全て適用可能であり、例えば、眼鏡レンズ、調光用レンズ、サングラス、カメラレンズ、望遠鏡レンズ、拡大鏡レンズ、プロジェクターレンズ、ピックアップレンズ、マイクロレンズ等の各種光学レンズおよび光学ミラー、光学フィルター、半導体露光用のステッパー、携帯機器の有機カバーガラス等の光学物品に適用することができる。
【００３１】
被塗布物の材質としては、特に制限されず、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、メタクリル樹脂、チオウレタン系樹脂、チオエポキシ樹脂、アリルカーボネート樹脂等、光学物品に用いられている樹脂を例示することができる。
【００３２】
本発明では、光学被膜を形成するための光学被膜形成用組成物の塗布方法として、必要量を被塗布物の必要な場所にだけ塗布できるインクジェット方式を使用している。以下では、光学被膜の形成方法として、インクジェット方式によるハードコート膜と反射防止膜の形成方法を例示して説明する。
【００３３】
［インクジェットヘッド］
インクジェット方式は、１０〜１００μｍ径の微小なノズル開口部と圧力発生素子とが設けられた圧力室にインクが充填され、圧力発生素子を電子的に制御することによって圧力室内のインクを加圧し、その圧力で、ノズル開口部からインクを微小な液滴として吐出するものである。
【００３４】
圧力発生素子の種類により、ピエゾ素子による圧電振動子を用いたピエゾ方式や、発熱素子を用い、インクを加熱して気泡を発生させ、その圧力を利用するいわゆるバブルジェット（登録商標）方式など、種々の方式がある。本発明では、いずれのインクジェット方式も用いることができる。
【００３５】
図２は、ピエゾ方式のインクジェットヘッド２０の部分構造を示す図である。ピエゾ方式のインクジェットヘッド２０は、ピエゾ素子によって液室を圧縮し、その圧力で液滴（液状材料）を吐出させるものであり、一列又は複数列に等間隔で配列された複数のノズル(ノズル孔)を有している。図２−１はインクジェットヘッド２０の分解斜視図、図２−２は、インクジェットヘッド２０の断面図である。
【００３６】
図２−１および図２−２に示すように、インクジェットヘッド２０は、例えばステンレス製のノズルプレート２１と振動板２２とを備え、仕切り部材（リザーバプレート）２３を介して両者を接合したものである。ノズルプレート２３と振動板２２との間には、仕切り部材によって複数の空間２４と液溜まり２５とが形成されている。各空間２４と液溜まり２５の内部は塗布液３０(図示せず)で満たされており、各空間２４と液溜まり２５とは供給口２６を介して連通したものとなっている。塗布液３０としては、例えば、光学被膜形成用組成物を使用することができる。また、ノズルプレート２１には、各空間２４から塗布液３０を噴射するための微小孔のノズル２７が形成されている。一方、振動板２２には、液溜まり２５に塗布液３０を供給するための孔２７ａが形成されている。
【００３７】
振動板２２の空間に対向する面と反対側の面上には、図２−１および図２−２に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）２８が接合されている。この圧電素子２８は、図２−２に示すように、一対の電極２９，２９の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するように撓曲するようになっている。そして、このような構成のもとに圧電素子２８が接合されている振動板２２は、圧電素子２８と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間２４の内部容積が増大するようになっている。したがって、空間２４内に増大した容積分に相当する塗布液３０が液溜まり２５から供給口２６を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２８への通電を解除すると、圧電素子２８と振動板２２とは共に元の形状に戻る。したがって、空間２４も元の容積に戻ることから、空間内部の塗布液３０の圧力が上昇し、ノズル２７から被塗布物に向けて塗布液３０のドット状液滴が吐出される。
【００３８】
かかる構成のインクジェットヘッド２０においては、ノズル２７で塗布液３０（インク）が増粘したり、乾燥すると、ノズル２７が目詰まりして安定吐出ができなくなる。吐出される塗布液３０として光学被膜形成用組成物を用いる場合、このような安定吐出性に加えて、被塗布物の表面に着弾した微小液滴が集合して均一な塗膜を形成する均一塗布性が必要である。吐出された微小液滴が被塗布物の光学物品の表面で均一な塗膜を形成できないと、光学性能に悪影響があるため、光学被膜として好ましくない。
【００３９】
そのため、インクジェットヘッド用の光学被膜形成用組成物は、ノズルで目詰まりを生じにくい吐出性と被塗布物表面で均一な塗膜を形成できる塗布性を両立させる必要がある。インクジェットヘッド用の光学被膜形成用組成物は、その詳細は後述するが、スピンコート法やディッピング法に用いられている光学被膜形成用組成物と同様に、光学被膜を形成するために、重合性有機化合物、無機微粒子、並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有する。
【００４０】
本発明では、光学被膜形成用組成物をインクジェット方式で被塗布物に塗布する場合に、単一のインクジェットヘッドを使用する場合と、複数のインクジェットヘッドを使用する場合とがあるので、１または複数のインクジェットヘッドを纏めてインクジェットヘッド群と称する。
【００４１】
図３は、インクジェットヘッド群１００の配列パターンの一例を説明するためのその一部を示す底面図である。インクジェットヘッド群１００の配置パターンとしては、図３に示すように、（１）１ヘッド水平タイプ（図３−１参照）、（２）２ヘット水平ワイドタイプ（図３−２参照）、（３）２ヘッド水平高密度タイプ（図３−３参照）、（４）１ヘッド回転タイプ（図３−４参照）、（５）２ヘッド回転タイプ（図３−５参照）等がある。ここで、水平タイプとは、インクジェットヘッド２０のノズル列が、スキャン方向（Ｙ軸方向：主走査方向）に対して直交方向（Ｘ軸方向：副走査方向）に配置されるものをいう。回転タイプとは、インクジェットヘッド２０のノズル列が、スキャン方向（Ｙ軸方向）に対して斜め方向に配置されるものをいう。なお、本発明のインクジェットヘッド群１００の配列パターンはこれに限られるものではなく、上記（１）〜（５）のインクジェットヘッド群を複数配置した構成としても良い。
【００４２】
図３−１〜図３−５において、インクジェットヘッド群１００のＸ軸方向のノズルピッチＮＰＸは、インクジェットヘッド群１００におけるノズルの全てをＹ軸方向（スキャン方向）に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。インクジェットヘッド群１００が単一タイプ（１ヘッド水平タイプ（図３−１参照）、１ヘッド回転タイプ（図３−４参照））の場合には、インクジェットヘッド群１００のＸ軸方向のノズルピッチＮＰＸは、１つのインクジェットヘッド２０におけるノズルの全てをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。他方、インクジェットヘッド群１００が２ヘッドタイプ（２ヘット水平ワイドタイプ（図３−２参照）、２ヘッド水平高密度タイプ（図３−３参照）、２ヘッド回転タイプ（図３−５参照））の場合には、インクジェットヘッド群１００のＸ軸方向のノズルピッチＮＰＸは、２つのインクジェットヘッド２０におけるノズルの全てをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。
【００４３】
１ヘッド水平タイプの場合には、図３−１に示すように、複数のノズルがそれぞれＸ軸方向に延びるノズル列Ａと、ノズル列Ｂとをなしている。ノズル列Ａとノズル列Ｂとは、Ｙ軸方向に並んでいる。そして、ノズル列Ａおよびノズル列Ｂのそれぞれにおいて、１８０個のノズルが一定間隔でＸ軸方向に一列に並んでいる。本実施例では、この一定間隔は約１４０μｍである。ノズル列ＡのノズルピッチＬＮＰと、ノズル列ＢのノズルピッチＬＮＰは、ともに１４０μｍである。
【００４４】
ノズル列Ｂの位置は、ノズル列Ａの位置に対して、ノズルピッチＬＮＰの半分の長さ（７０μｍ）だけＸ軸方向の正の方向（右方向）にずれている。このため、ヘッドのＸ軸方向のノズルピッチＮＰＸは、ノズル列Ａ（またはノズル列Ｂ）のノズルピッチＬＮＰの半分の長さ（約７０μｍ）である。したがって、インクジェットヘッドのＸ軸方向のノズル線密度は、ノズル列Ａ（またはノズル列Ｂ）のノズル線密度の２倍である。なお、本明細書において、「Ｘ軸方向のノズルの線密度」とは、複数のノズルをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。
【００４５】
もちろん、インクジェットヘッドが含むノズル列の数は、２つだけに限定されるものではない。インクジェットヘッドは、Ｍ個のノズル列を含んでいても良い。ノズル列Ａおよびノズル列Ｂのそれぞれが１８０個のノズルからなるため、１つのインクジェットヘッドは３６０個のノズルを有する。ただし、ノズル列Ａの両端のそれぞれは１０ノズルは、「休止ノズル」として設定されている。同様に、ノズル列Ｂの両端のそれぞれ１０ノズルも「休止ノズル」として設定されている。「休止ノズル」を設定しているのは、ノズル列の端部においては、他の部分に比べて吐出分布が変化する（吐出量が多い）ためである。そして、これら４０個の「休止ノズル」からは液滴の材料が吐出されない。このため、インクジェットヘッドにおける３６０個のノズルのうち、３２０個のノズルが液滴の材料を吐出するノズルとして機能する。本明細書においては、これら３２０個のノズルを「有効ノズル」、ノズル列のうち有効ノズルの列を「有効ノズル列」と表記することもある。
【００４６】
図３−２に示す２ヘット水平ワイドタイプは、この１ヘッド水平タイプをＸ軸方向に並べて印字幅を２倍にしたものである。また、図３−３に示す２ヘッド水平高密度タイプは、１ヘッド水平タイプをＹ軸方向に並べてＸ軸方向のノズルの線密度を２倍にしたものである。図３−４および図３−５に示す回転タイプは、インクジェットヘッドを回転させることにより、Ｘ軸方向のノズルの線密度を高くしたものである。
【００４７】
図３−１〜図３−５のインクジェットヘッド群１００では、（１）１ヘッド水平タイプは、ノズルピッチＮＰＸ＝約７０μｍ（３６０ｄｐｉ）、印字幅（有効ノズル列幅）＝３２０ノズル＝２２．５８ｍｍ、（２）２ヘッド水平ワイドタイプは、ノズルピッチＮＰＸ＝約７０μｍ（３６０ｄｐｉ）、印字幅（有効ノズル列幅）＝６４０ノズル＝４５．１６ｍｍ、（３）２ヘッド水平高密度タイプは、ノズルピッチＮＰＸ＝約３５μｍ（７２０ｄｐｉ）、印字幅（有効ノズル列幅）＝６４０ノズル＝２２．５８ｍｍ、（４）１ヘッド回転タイプは、ノズルピッチＮＰＸ＝約１８μｍ（７２０／１４４０ｄｐｉ（角度により））、印字幅（有効ノズル列幅）＝１６０ノズル＝５．６４ｍｍ（７２０ｄｐｉ）／２．８４ｍｍ（１４４０ｄｐｉ）、（５）２ヘッド回転タイプは、ノズルピッチＮＰＸ＝約１８μｍ（７２０／１４４０ｄｐｉ（角度により））、印字幅（有効ノズル列幅）＝３２０ノズル＝１１．２８ｍｍ（７２０ｄｐｉ）／５．０４ｍｍ（１４４０ｄｐｉ）となっている。
【００４８】
不図示の制御手段は、インクジェットヘッド群１００に充填された塗布液の吐出条件を調整し、形成する薄膜の塗布量を制御している。すなわち、不図示の制御手段は、上記塗布量を制御する機能として、被塗布物に対する塗布液の吐出間隔を調整する機能と、１ドットあたりの塗布液の吐出量を調整する機能と、被塗布物を複数の領域に分けて各領域に吐出条件を設定する機能とを有している。また、制御手段は、上記吐出間隔を調整する制御機能として、被塗布物とインクジェットヘッド群１００との相対的な移動の速度を調整して吐出間隔を調整する制御機能と、被塗布物とインクジェットヘッド群１００間の距離を調整して、塗布液３０を吐出する場合に両者のギャップを一定にする機能と、複数のノズルのうち同時に塗布液３０を吐出させるノズルを任意に設定して吐出間隔を調整する機能とを備えている。
【００４９】
図４および図５は、本発明の光学被膜形成用組成物をインクジェットヘッド群１００によって被塗布物に塗布する方法を説明するための模式図である。図４において、プラスチックレンズ基材等の被塗布物２００は、保持部材４０で保持される。インクジェットヘッド群１００は、不図示の駆動機構によりＸ軸方向（スキャン方向と直交する方向）およびＹ軸方向（スキャン方向）に移動可能に構成されている。インクジェットヘッド群１００に光学被膜形成用組成物３０を充填し、インクジェットヘッド群１００を被塗布物２００の表面と概ね等間隔を保ちながら、被塗布物２００との相対位置を制御しつつ、被塗布物の表面をスキャンして、インクジェットヘッド群１００のノズルから吐出を制御することによって、被塗布物に光学被膜形成用組成物を均一に塗布することができる。被塗布物に対する光学被膜形成用組成物の塗布性を向上させるために、詳細は後述するが、光学被膜形成用組成物に塗布性を向上させるための有機溶剤を含有させている。
【００５０】
本発明の光学被膜形成用組成物を用いてインクジェット方式で被塗布物を塗装した後、４０〜２００℃、好ましくは８０〜１３０℃の温度で、３０分〜８時間乾燥させることにより、光学被膜を被塗布物表面に形成することができる。
【００５１】
本実施例では、所望の膜厚の光学被膜を得るために、インクジェットヘッド群１００で被塗布物２００に対して光学被膜形成用組成物を重ね塗りしている。上述したように、被塗布物に対してインクジェット方式で光学被膜を重ね塗りする場合、被塗布物の全面に第一層目を塗布した時点でスキャンムラ（改行ムラ及びノズル間ムラ）が発生した場合、第２層目もインクジェットの同じノズル位置で、同一の箇所に塗布すると、同様の位置にスキャンムラが発生してしまうため、スキャンムラが重なって増長されてしまう。
【００５２】
そこで、本発明では、重ね塗りする場合に、スキャンムラが増長されるのを防止するために、インクジェットヘッド群１００で被塗布物の全面に第一層目を塗布した後に、第二層目を塗布する際は、所定量（ノズルのずらし量）ΔＬだけインクジェットヘッド群をずらして塗布し、これをＮ層目まで繰り返している。より具体的には、被塗布物２００に対して、インクジェットヘッド群をそのスキャン方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に相対移動させながら、被塗布物の全面に光学被膜形成用組成物を塗布する動作をＮ回（Ｎ＝重ね塗り回数）繰り返し行い、Ｉ（但し、Ｉは、１≦Ｉ≦Ｎの関係を満たす整数）回目の塗布では、Ｉ−１回目の塗布に対して、インクジェットヘッド群１００を所定量ΔＬだけスキャン方向と直交する方向（Ｘ軸方向）にずらしている。
【００５３】
所定量ΔＬは、インクジェットヘッド群のノズルピッチＮＰＸ≦ΔＬ＜（Ｘ／２）×インクジェットヘッド群のノズルピッチＮＰＸ（但し、Ｘはインクジェットのノズル数）であることが望ましい。ここで、所定量ΔＬ≧ノズルピッチＮＰＸとしているのは、少なくとも１ノズルピッチ以上インクジェットヘッド群の位置をずらすと、各回のスキャンムラの重なりを完全になくすことができるからである。
【００５４】
重ね塗り回数Ｎは、光学被膜の目的とする膜厚により決定される。また、塗布を行う場合には、インクジェットヘッド群２００の休止ノズルを除く有効ノズル列を全て使用して光学被膜形成用組成物の吐出を行う。
【００５５】
図５において、まず、インクジェットヘッド群１００で、Ｙ軸方向（スキャン方向）に被塗布物２００に対して１回スキャンして光学被膜形成用組成物を塗布する。つぎに、インクジェットヘッド群１００を有効ノズル列幅分（印字幅）だけＸ軸方向に移動させた後、被塗布物２００に対して、Ｙ軸方向に１回スキャンして光学被膜形成用組成物を塗布し、この動作を被塗布物の全面について行って、光学被膜形成用組成物の第一層目を塗布する。
【００５６】
次に、第二層目を形成する場合には、第一層目を形成したインクジェットヘッド群１００の位置に対して、Ｘ軸方向に所定量ΔＬだけずらした位置で、インクジェットヘッド群１００を有効ノズル列幅分（印字幅）だけＸ軸方向に移動させながらＹ軸方向にスキャンして、被塗布物２００の全面に光学被膜形成用組成物の第二層目を塗布する。第三層目を形成する場合には、第二層目を形成したインクジェットヘッド群１００の位置に対して、Ｘ軸方向に所定量ΔＬだけずらした位置で、インクジェットヘッド群１００を有効ノズル列幅分（印字幅）だけＸ軸方向に移動させながらＹ軸方向にスキャンして被塗布物２００の全面に光学被膜形成用組成物の第三層目を塗布する。この後、同様にして、Ｎ層目まで形成する。
【００５７】
このように、本実施例では、被塗布物に対して、インクジェットヘッド群をそのスキャン方向（Ｙ軸方向）と直交する方向（Ｘ軸方向）に相対移動させながら、被塗布物の全面に光学被膜形成用組成物を塗布する動作をＮ回（Ｎ＝重ね塗り回数）繰り返し行い、Ｉ（但し、Ｉは、１≦Ｉ≦Ｎの関係を満たす整数）回目の塗布では、Ｉ−１回目の塗布に対して、インクジェットヘッド群１００を所定量ΔＬだけスキャン方向と直交する方向（Ｘ軸方向）にずらしているので、各回の塗布でスキャンムラが発生した場合においても、同一の箇所でスキャンムラの重なりが生じることがなく、スキャンムラを緩和でき、重ね塗りした場合でもスキャンムラが増長されるのを防止することができ、光学被膜の外観不良の発生を防止することができる。
【００５８】
また、本実施例では、インクジェットヘッド群のずらしΔＬを、ノズルピッチＮＰＸ≦ΔＬ＜（Ｘ／２）×ノズルピッチＮＰＸ（但し、Ｘはインクジェットヘッド群のノズル数）としているので、各回の塗布におけるスキャンムラの重なりを完全に防止することができる。
【００５９】
また、上記実施例では、インクジェットヘッド群１００をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる構成としたが、被塗布物２００をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる構成としても良く、また、両者を移動させる構成としても良い。
【００６０】
［ハードコーティング用組成物］
ハードコート膜を形成するためのハードコーティング用組成物は、重合性有機化合物、無機微粒子、並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有している。本発明では、ハードコーティング組成物をインクジェット方式で被塗布物に塗布する場合に、ハードコーティング用組成物の被塗布物に対する接触角に着目した。被塗布物表面に対する接触角θが、３０°以下となるようにハードコーティング用組成物を調製する。あるいはこのような接触角となるように被塗布物表面の濡れ性を改良する。このようなハードコーティング用組成物とするには、具体的には、水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の被塗布物表面に対する接触角θが３０°以下の有機溶剤を用いる。なお、本明細書における接触角の測定では、有機溶剤の接触角を測定する場合は水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の接触角を測定し、ハードコーティング用組成物の接触角を測定する場合はハードコーティング用組成物そのものの接触角を測定する。有機溶剤の接触角の測定方法において水の割合を多くしているのは、接触角が小さすぎると測定が困難になるので、水分量を多くして接触角を大きくし、接触角の測定を容易にするためである。また、接触角を測定する固体試料は、実際にハードコーティング用組成物を塗布する表面を有する平板である。
【００６１】
接触角の測定方法を図６に示す。図示しない注射器状の液滴調整器に測定する水溶液試料を入れる。（ａ）に示すように、上下左右に位置を変更可能な図示しない試料台に表面を水平に調整した固体試料を載置し、光学鏡でこの固体試料表面を観察する。光学鏡には回転可能な回転クロスが組み込まれている。固体試料の直上に配置された液滴調整器の針先に液滴を作る。
【００６２】
次に、（ｂ）に示すように、固体試料の表面を上昇させ、液滴を固体試料表面に触れさせる。その後、（ｃ）に示すように、元の位置まで固体試料を下降させ、針先より液滴を固定試料表面に移行させ、更に、液滴を回転クロスの中心に合わせる。
【００６３】
そして、（ｄ）に示すように、回転クロスを回転させて液滴と固体試料表面の接線を作り、その角度θを読み取る。このθが接触角である。
【００６４】
この読み取り方法では個人誤差があるので、液滴が円の一部であるという仮定に基づき、（ｅ）〜（ｇ）に示す接触角の読み取り方法が行われる。
【００６５】
まず、（ｅ）に示すように、回転クロスを４５゜に合わせ、クロスが液滴の両側と左右対称に接するように試料台を調整する。次に、（ｆ）に示すように、試料台を上昇させ、クロスの中心を液滴の頂点に合わせる。そして、（ｇ）に示すように、液滴の頂点と固体試料と液滴の接点を結び、その延長上の角度を測定する。その角度が接触角θの半値θ／２となる。
【００６６】
表１に、水に溶解性の有機溶剤の種類とその分子量、沸点及び水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の接触角θを示す。接触角測定装置は、協和界面科学株式会社製の接触角計ＯＡ−Ｄ型を用いた。固体試料は、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材からなる平面板を用いた。
【００６７】
【表１】
2005254096.tif 000003
【００６８】
図７に、表１に示した有機溶剤のそれぞれの接触角θをグラフとして示した。表１および図７において、水分を５０重量％と６０重量％をそれぞれ含み、固形分が１０重量％、残りを上述した有機溶剤を含むハードコーティング用組成物を調製し、実際にインクジェット方式のヘッドから吐出させた結果では、ブチルセロソルブが最も良好な塗布性を示し、均一に塗膜を形成することができた。次に、イソプロピルセロソルブ、その次にエチルセロソルブの塗布性が良好であり、それ以外の有機溶剤はそれほど塗布性が良くないことが認められた。なお、セロソルブは、エチレングリコールモノアルキルエーテルの通称である。従って、実用的には、エチルセロソルブの水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の接触角θが３０°であるから、前述した測定方法で測定した接触角θが３０°以下、好ましくは２０°以下、最も好ましくはブチルセロソルブの１０．６°以下である有機溶剤を用いることによって、水分量を多くしても均一塗布性を確保できることが確認できた。実際のハードコーティング用組成物においても、被塗布物のハードコーティング用組成物を塗布する実際の表面に対するハードコーティング用組成物そのものの接触角θが３０°以下、好ましくは２０°以下、最も好ましくは１２°以下に調製することにより、良好な塗布性を示すことが認められた。
【００６９】
表１より、接触角に対して分子量と沸点とが相関性があり、分子量に関しては９０以上、特に１００以上、最適には１１５以上が好ましく、沸点に関しては、１３５℃以上、特に１５０℃以上、最適には１７０℃以上が好ましい。
【００７０】
以上の実験結果より、ハードコーティング用組成物においては、被塗布物のハードコーティング用組成物を塗布する表面に対する接触角θを３０°以下とすることにより、塗布性を良好にすることができる。このような塗布性を有するハードコーティング用組成物とするには、被塗布物のハードコーティング用組成物を塗布する表面に対する水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の接触角θが３０°以下の接触角低下溶剤を配合することが有効である。具体的には、沸点が１３５℃以上、特に１５０℃以上、最適には１７０℃以上で水と相溶性のある高沸点有機溶剤である。なお、相溶性とは、同時に配合する水と均一な溶液を形成できることを意味する。
【００７１】
高沸点有機溶剤としては、上述したエチルセロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類以外の溶剤も使用可能である。高沸点有機溶剤の配合量は、組成物全体の４０〜７０重量％、特に４５〜６５重量％の範囲とすることが好ましい。
【００７２】
このように、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ等の高沸点有機溶剤を用いることによって、塗布性が良好になる理由としては、被塗布物に対する濡れ性が良好なことに加えて、インクジェットヘッドから吐出された微小液滴が、被塗布物の表面に着弾するまでの間の空気中で、微小液滴の表面からの溶媒の蒸発が抑制されることが、良好な塗布性の原因であると考えられる。
【００７３】
本発明のハードコーティング用組成物における有機溶剤としては、高沸点有機溶剤の１種を単独で又は２種以上を混合して高沸点の有機溶剤のみを用いることができるが、ハードコーティング用組成物の接触角θを３０°以下となるようにすることができれば、低沸点の有機溶剤を配合することができる。
【００７４】
低沸点溶剤としては、メタノール、エタノール、ＩＰＡ、ブタノール等のアルコール類、ＭＥＫ、２−ペンタノン、ＭＩＢＫ、２−ヘプタノン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃブチル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸ブチル、３−メトキシブチルアセテート等のエステル類、メチルセロソルブ、１，４−ジオキサン等の低沸点溶剤の１種を単独で又は２種以上を高沸点有機溶剤に適宜混合して用いることができる。これらの低沸点有機溶剤は、後述する無機微粒子を分散する分散媒としてハードコーティング用組成物に配合することが好ましい。また、重合性有機化合物中の加水分解性基の加水分解によってもハードコーティング用組成物に配合される場合がある。
【００７５】
また、有機溶剤として、沸点が２００℃以上の高沸点の水溶性有機溶剤を目詰まり防止の液状湿潤剤として配合することができる。水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン等の炭素数２〜１０の２価〜５価アルコール類、ホルムアミド類、イミダゾリジノン類、ピロリドン、アミノ類等の含窒素炭化水素溶媒、あるいは含硫黄炭化水素溶媒の１種を単独で又は２種以上を混合して添加することができる。このような高沸点の水溶性有機溶剤は、接触角低下溶剤として配合することも可能である。
【００７６】
上記接触角θは固体の液体による濡れを評価する尺度である。そのため、被塗布物の表面の性質によっても接触角は変化する。被塗布物表面に対して表面改質処理を施すことにより、接触角θを低下させることができる。
【００７７】
本発明のハードコーティング用組成物を用いれば、濡れ性が良いため、通常の被塗布物表面にインクジェット方式で均一な塗膜を形成することが可能であるが、被塗布物と被膜の密着性及び更に濡れ性を向上させる目的で、被塗布物表面を予めアルカリ処理、酸処理、界面活性剤処理、無機あるいは有機物の微粒子による研磨処理、酸化剤処理、プライマー処理、紫外線照射処理、アルゴン又は酸素雰囲気下で高周波放電によるプラズマ処理、アルゴン、酸素又は窒素などのイオンビーム処理などによって、表面改質処理を行うことが好ましい。また、超純水による洗浄を行うことが好ましい。
【００７８】
上述した表面改質処理の中でも、紫外線照射処理が透明な光学物品の表面に対して良好な濡れ性を付与することができる。紫外線照射処理としては、低圧水銀ランプを用いて、主として波長が１８５ｎｍ及び２５４ｎｍの紫外線を１〜３０００ｍＪ／ｃｍ2の光量で照射する方法や、エキシマランプを用いて、主として波長が１７２ｎｍの紫外線を１〜３０００ｍＪ／ｃｍ2の光量で照射する方法を例示することができる。
【００７９】
このような紫外線は、活性酸素やオゾンを生成し、被塗布物表面の有機物を分解して清浄化することが可能であり、また、被塗布物表面に直接作用して被塗布物表面にヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボニル基等の親水性基を生成し、濡れ性を向上させることができる。
【００８０】
前述したハードコーティング用組成物の溶媒を構成する有機溶剤の種類や組成だけでなく、被塗布物に表面改質処理を施すことによって、接触角θを低下させることが可能である。例えば、アセトンで洗浄したチオウレタン系の平板に対するハードコーティング用組成物の接触角θが２３°である場合、紫外線照射を行ったチオウレタン系の平板では、１１．８°に下げることができる。従って、ハードコーティング用組成物の被塗布物表面に対する接触角θを３０°以下にするためには、被塗布物表面に対する表面改質処理及びハードコーティング用組成物の有機溶剤の種類と組成の選択のいずれか一方又は両方を採用することによって達成することができる。
【００８１】
本発明のハードコーティング用組成物の有機溶剤以外の組成成分について説明する。本発明のコーティング用組成物における固形分としては、ハードコート膜として十分な性能を確保するため、重合性有機化合物及び無機微粒子を必須成分として含有する。
【００８２】
重合性有機化合物はハードコート膜における、いわゆるバインダーとして機能するものである。重合性有機化合物としては、例えば、一分子中にビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、メルカプト基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基等の重合可能な重合性基とアルコキシ基等の加水分解性基とを含む有機けい素化合物を用いることができる。重合性有機化合物としてかかる有機ケイ素化合物を用いることによってシリコン系ハードコート膜を形成することができる。
【００８３】
一分子中に重合性基と加水分解性基とを含む有機けい素化合物としては、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ（β−メトキシ−エトキシ）シラン、アリルトリアルコキシシラン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルジアルコキシメチルシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン等を例示することができる。
【００８４】
また、一分子中にエポキシ基と加水分解性基とを含む有機けい素化合物としては、モノエポキシ基含有トリアルコキシシランが好ましい。モノエポキシ基含有トリアルコキシシランとしては、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリプロポキシシラン、グリシドキシメチルトリブトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリプロポキシシラン、α−グリシドキシエチルトリブトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリプロポキシシラン、β−グリシドキシエチルトリブトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、α−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、β−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−メチルグリシドキシメチルトリメトキシシラン、β−メチルグリシドキシメチルトリエトキシシラン、β−メチルグリシドキシメチルトリプロポキシシラン、β−メチルグリシドキシメチルトリブトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシエチルトリプロポキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシエチルトリブトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシエチルトリプロポキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシエチルトリブトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシプロピルトリブト��シシラン、β−メチル−β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、β−メチル−γ−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の脂肪族エポキシ化合物、あるいは、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリプロポキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリブトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリプロポキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリブトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリプロポキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリブトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリプロポキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリブトキシシラン等の脂環式エポキシ化合物を例示することができる。
【００８５】
重合性有機化合物の配合量は、ハードコーティング用組成物の固形分の１０〜９０重量％、特に２０〜８０重量％、最適には３０〜７０重量％の範囲が好ましい。配合量が少なすぎるとプラスチック被塗布物や後に成膜する反射防止膜との密着性が悪くなる場合があり、一方、配合量が多すぎると硬化被膜にクラックが生じる場合がある。
【００８６】
無機微粒子は、ハードコート膜のいわゆるフィラーとして機能するもので、一般に粒径が１〜１００ｍμｍ程度のものが用いられる。具体的には、Ｓｉ，Ａ１，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉから選ばれる１種以上の金属酸化物からなる微粒子及び／又はＳｉ，Ａ１，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉから選ばれる２種以上の金属酸化物から構成される複合微粒子を例示することができる。
【００８７】
無機微粒子の具体例としては、ＳｉＯ2，ＳｉＯ，Ａｌ2Ｏ3，Ｆｅ2Ｏ3，ＣｅＯ2，ＳｎＯ2，Ｓｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，ＣｅＯ2，ＷＯ3，ＺｒＯ2，ＴｉＯ，Ｔｉ2Ｏ3，Ｔｉ2Ｏ5，ＴｉＯ２等の微粒子が、分散媒たとえば水、アルコール系もしくはセロソルブ類その他の有機溶剤にコロイド状に分散したものである。または、Ｓｉ，Ａ１，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉの無機酸化物の２種以上によって構成される複合微粒子が水、アルコール系もしくはセロソルブ類その他の有機溶剤にコロイド状に分散したものである。
【００８８】
また、これらの無機微粒子のハードコート液中での分散安定性を高めるために、これらの微粒子表面を有機珪素化合物又はアミン系化合物で処理したものを使用することも可能である。この表面処理に用いられる有機珪素化合物としては、単官能性シラン、三官能性シラン、四官能性シラン等を例示できる。処理に際しては、加水分解基が微粒子の水酸基と反応した状態が好ましいが、一部残存した状態でも安定性にはなんら問題はない。アミン化合物としては、アンモニウム、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−プロピルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン等を例示できる。これらの有機珪素化合物とアミン化合物の添加量は無機微粒子の重量に対して１〜１５重量％程度の範囲が好ましい。
【００８９】
ハードコーティング用組成物の固形分中における無機微粒子の配合量は、２０〜８０重量％、特に３０〜７０重量％程度が好ましい。配合量を少なくすると、組成物の粘度が低くなるが、ハードコート膜を形成するために十分な厚さの被膜の膜厚を確保できなくなる場合があり、一方、配合量が多すぎると、被膜にクラックが発生する場合がある。
【００９０】
本発明のハードコーティング用組成物の硬化速度を早くする目的でジシランを配合することも可能である。
【００９１】
このジシランとしては、下記一般式（１）で示される化合物を例示することができる。
【００９２】
【化１】
2005254096.tif 000004
【００９３】
（式中、Ｒ1、Ｒ2は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｘ1、Ｘ2は加水分解性基であり、Ｙはカーボネート基又はエポキシ基を含有する有機基であり、ｍ及びｋは０又は１である。）
Ｒ1、Ｒ2の炭素数１〜６の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基などが挙げられる。Ｘ1、Ｘ2の加水分解性基としては、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基等のアルコキシ基、クロロ基、ブロモ基などのハロゲン基、アシルオキシ基等が挙げられる。
【００９４】
また、Ｙのカーボネート基又はエポキシ基を含有する有機基としては、下記のものを例示することができる。
【００９５】
【化２】
2005254096.tif 000005
【００９６】
【化３】
2005254096.tif 000006
【００９７】
【化４】
2005254096.tif 000007
【００９８】
【化５】
2005254096.tif 000008
【００９９】
【化６】
2005254096.tif 000009
【０１００】
【化７】
2005254096.tif 000010
【０１０１】
【化８】
2005254096.tif 000011
【０１０２】
【化９】
2005254096.tif 000012
【０１０３】
【化１０】
2005254096.tif 000013
【０１０４】
【化１１】
2005254096.tif 000014
【０１０５】
これらのジシラン化合物は、従来公知の方法で合成することができる。例えば、ジアリルカーボネートとトリクロロシラン等を付加反応させ、その後アルコキシ化させることにより得ることができる。あるいは、両末端に付加可能な置換基を持ち、更にその内部にエポキシ化可能な官能基を含む化合物にトリクロロシランなどを付加反応させ、その後アルコキシ化させることにより得ることができる。
【０１０６】
ジシランの配合により、硬化速度が向上して硬化時間が短くなることは、塗膜形成工程における塗布表面へのゴミや不純物の付着の可能性を少なくして歩留まりを向上させることができる。更に、染色性を向上させる効果や、次に述べる多官能性エポキシ化合物の配合量を少なくする効果、あるいは塗工する対象物の表面に存在する傷などの不良個所の存在を目立たなくする上でも優れた効果を有する。
【０１０７】
このジシランの配合量は、固形分の３〜４０重量％、特に５〜２０重量％の範囲が好ましい。配合量が少なすぎると反応促進効果が現れない場合があり、一方、配合量が多すぎると塗膜の耐水性が悪くなったり、塗液のポットライフが短くなる場合がある。
【０１０８】
また、本発明のハードコーティング用組成物では、染色成分としての役割や耐水性、耐温水性を向上させるために、多官能性エポキシ化合物を配合することが好ましい。この多官能性エポキシ化合物は、塗料、接着剤、注型用などに広く用いられている。例えば、過酸化法で合成されるポリオレフィン系エポキシ樹脂、シクロペンタジエンオキシドやシクロヘキセンオキシド、更にヘキサヒドロフタル酸とエピクロルヒドリンから得られるポリグリシジルエステル等の脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールＡやカテコール、レゾシノール等の多価フェノール、あるいは（ポリ）エチレングリコール、（ポリ）プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ソルビトール等の多価アルコールとエピクロルヒドリンから得られるポリグリシジルエーテル、エポキシ化植物油、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンから得られるエポキシノボラック、フェノールフタレインとエピクロルヒドリンから得られるエポキシ樹脂、グリシジルメタクリレートとメチルメタクリレートアクリル系モノマーあるいはスチレンなどの共重合体、更には上記エポキシ化合物とモノカルボン酸含有（メタ）アクリル酸とのグリシジル基開環反応により得られるエポキシアクリレートなどが挙げられる。
【０１０９】
更に多官能性エポキシ化合物として、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、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコールジ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、ジ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、テトラプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ノナプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールヒドロキシヒバリン酸エステルのジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリ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、ジグリセロールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのジグリシジルエーテル、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリグリシジルエーテル等の脂肪族エポキシ化合物、イソホロンジオールグリシジルエーテル、ビス−２，２−ヒドロキシシクロヘキシルプロパンジグリシジルエーテル等の脂環族エポキシ化合物、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、オルトフタル酸ジグリシジルエーテル、フェノールノボラックポリグリシジルエーテル、クレゾールノボラックポリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ化合物などを例示することができる。
【０１１０】
この中でも、１，６−ヘキサンジオ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、トリメチロールプロパン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、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリグリシジルエーテルなどの脂肪族エポキシ化合物が好ましい。
【０１１１】
多官能性エポキシ化合物の配合量は、固形分の５〜４０重量％、特に５〜２０重量％の範囲が好ましい。配合量が少なすぎると塗膜の耐水性が不十分となる場合があり、一方、配合量が多すぎると、反射防止膜をハードコート膜の上に形成した場合に、無機蒸着膜との密着性が不十分となる場合がある。
【０１１２】
また、一般式がＳｉ（ＯＲ）4で表される四官能性シラン化合物を添加することも有用である。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラアリロキシシラン、テトラキス（２−メトキシエトキシ）シラン、テトラキス（２−エチルブトキシ）シラン、テトラキス（２−エチルヘキシロキシ）シラン等を例示できる。これらは単独で用いても、２種以上を混合して用いても良い。また、これらは無溶媒下又はアルコールなどの有機溶剤中で、酸の存在下で加水分解して使用する方が好ましい。
【０１１３】
また、本発明の組成物には硬化触媒を配合することができる。硬化触媒としては、例えば次の（１）〜（４）の群を挙げることができる。
（１）Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ａｌ（ＩＩＩ）、Ｓｎ（ＩＶ）又はＴｉ（ＩＶ）の金属元素を中心原子とするアセチルアセトネート、（２）過塩素酸マグネシウム又は過塩素酸アンモニウム、（３）脂肪酸の飽和又は不飽和カルボン酸、芳香族カルボン酸、あるいはこれらの酸の無水物、（４）ＬＩ（Ｉ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）又はＭｎ（ＩＩＩ）の金属原子を中心原子とするアセチルアセトネートから選ばれる１種又は２種以上を併用して用いることができる。特に、（１）〜（３）の群の硬化触媒と（４）の群の硬化触媒との併用触媒が、ポットライフが向上するため、好ましい。
【０１１４】
硬化触媒の配合量は、ハードコーティング用組成物の固形分の０．２〜１０重量％、特に０．５〜３重量％の範囲とすることが好ましい。配合量が少なすぎると配合の効果が現れない場合があり、一方、配合量を多くしてもそれ以上硬化速度が向上しないため不経済になる場合がある。
【０１１５】
本発明のハードコーティング用組成物では、上述した成分以外に、顔料、染料等の着色剤、紫外線吸収剤、レベリング剤、界面活性剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、フォトクロミック化合物、ヒンダードアミン・ヒンダードフェノール系などの耐光耐熱安定剤、酸化防止剤、耐電防止剤等の成分を含むことができる。これらの成分は、固形分を構成する。
【０１１６】
以上説明した組成物は、熱硬化性であったが、被塗布物が熱可塑性の樹脂である場合は、上述した重合性有機化合物に代えて紫外線硬化型又は電子ビーム硬化型の重合性有機化合物を用いることが好ましい。
【０１１７】
例えば、紫外線の照射によりシラノール基を生成するシリコーン化合物とシラノール基と縮合反応するハロゲン原子やアミノ基等の反応基を有するオルガノポリシロキサンとを主成分とする光硬化性シリコーン組成物、三菱レイヨン（株）製のＵＫ−６０７４等のアクリル系紫外線硬化型モノマー組成物を例示することができる。
【０１１８】
また、本発明のハードコーティング用組成物は、熱硬化、電子線硬化及び光硬化の２つ以上の硬化方法を併用し、例えば熱硬化と光硬化を併用することも可能である。
【０１１９】
［ハードコート膜の形成の実験例］
次に、本発明のハードコーティング用組成物を本発明の光学被膜の形成方法で形成した実験例を説明する。表１は、ハードコーティング用組成物の塗布パターンおよび主溶剤（ブチルセロソルブ、メタノール）を変更した場合のハードコート膜の外観評価の結果を示している。
【０１２０】
図８は、本実験の塗布パターンを説明するための図であり、図８−１は、塗布パターン１（本発明）の塗布方法を説明するための図、図８−２は、塗布パターン２を説明するための図である。塗布パターン１は、図８−１に示すように、インクジェットヘッド群１００で１回スキャンを全面に行った後、２回目は、所定量ΔＬ（１９ノズル、０．５ノズル）だけインクジェットヘッド群１００の位置をずらして全面についてスキャンする本発明に係る塗布方式である。塗布パターン２は、図８−２に示すように、１回スキャンを全面に行った後、２回目をインクジェットヘッド群を１回目と同様の位置（ノズルのずらし量ΔＬ＝０）で全面についてスキャンする塗布方式である。
【０１２１】
インクジェットヘッド群１００として、上記図３−３に示した２ヘッド水平高密度タイプ（ノズルピッチＮＰＸ＝７２０ｄｐｉ、印字幅（有効ノズル列幅）＝６４０ノズル＝２２．５８ｍｍ）を使用し、ノズル径＝約３０μｍ、吐出する液滴の重量＝１２ｎｇ、着弾時の液滴のドット径＝約１００μｍとした。また、主溶剤として、上述の接触角θ＝１０．５４°のブチルセロソルブ、上述の接触角θ＝５３．６°のメタノールを使用した。
【０１２２】
外観評価は、ハードコート膜を形成したレンズについて、暗箱で目視評価を行った。「Ｏ」：コーティング面にバンディング、凹凸等の不良がない。「×」：コーティング面にバンディング凹凸等の不良がある。
【０１２３】
【表２】
2005254096.tif 000015
【０１２４】
＜実験例１＞
（ハードコーティング用組成物（主溶剤＝ブチルセロソルブ）の調製）
重合性有機ケイ素化合物として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１１．９５ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン５．５７ｇを混合し、５分間攪拌した。これに０．１Ｎ塩酸を４．３７ｇ添加し、１時間攪拌して加水分解を行った。その後、純水を６９．３０ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名「Ｌ−７００１」のブチルセロソルブ５％希釈液を１．２０ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名「Ｌ−７６０４」のブチルセロソルブ５％希釈液）を０．８０ｇ添加し、１０分間攪拌した。次に、無機微粒子として、ブチルセロソルブ分散酸化ケイ素一酸化ジルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商品名：オプトレイク１９２０Ｚ−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工業（株）社製、固形分２０％）を１０６．８１ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分１５重量％、水分３７重量％、ブチルセロソルブ４３重量％のハードコーティング用組成物２００ｇを調製した。
【０１２５】
（塗布方法）
アセトンで洗浄した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに、主溶剤がブチルセロソルブのハードコーティング用組成物を、上記パターン１を用いて連続吐出させ、２回重ね塗りした。なお、その際のノズルのずらし量（ΔＬ）を１９ノズルとした。その後、１２０℃で９０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被膜の膜厚は２．２μｍであった。また、１層目及び２層目の改行部が重ならずに分散されたため、バンディング等の塗りむらがなく、良好な外観であった。
【０１２６】
＜比較例１＞
（塗布方法）
実験例１と同様のハードコーティング組成物を、アセトンで洗浄した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、ノズルのずらし量を０．５ノズルとした以外は実験例１と同じ方法で、主溶剤がブチルセロソルブのハードコーティング用組成物を２回重ね塗りし、１２０℃で９０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被膜の膜厚は２．２μｍであったが、１層目及び２層目の改行部がほぼ重なったため、バンディングが目立ち、要求された外観品質レベルを満たすものではなかった。
【０１２７】
＜比較例２＞
（塗布方法）
アセトンで洗浄した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、塗布パターンを塗布パターン２とした以外は実験例１と同じ方法で、主溶剤がブチルセロソルブのハードコーティング用組成物を２回重ね塗りし、１２０℃で９０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被膜の膜厚は２．２μｍであったが、１層目及び２層目の改行部が同一箇所で重なったため、バンディングが目立ち、要求された外観品質レベルを満たすものではなかった。
【０１２８】
＜比較例３＞
（ハードコーティング用組成物（主溶剤＝メタノール）の調製）
重合性有機ケイ素化合物として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１１．９５ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン５．５７ｇを混合し、５分間攪拌した。これに０．１Ｎ塩酸を４．３７ｇ添加し、１時間攪拌して加水分解を行った。その後、純水を６９．３０ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名「Ｌ−７００１」のメタノール５％希釈液を１．２０ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名「Ｌ−７６０４」のメタノール５％希釈液）を０．８０ｇ添加し、１０分間攪拌した。次に、無機微粒子として、メタノール分散酸化ケイ素一酸化ジルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商品名：オプトレイク１１２０Ｚ−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工業（株）社製、固形分２０％）を１０６．８１ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分１５重量％、水分３７重量％、メタノール４３重量％のハードコーティング用組成物２００ｇを調製した。
【０１２９】
（塗布方法）
アセトンで洗浄した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、主溶剤がメタノールのハードコーティング組成物を実験例１と同様の方法で２回重ね塗りし、１２０℃で９０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート膜の膜厚は２．２μｍであったが、コーティング液の乾燥性が高く、レベリング特性が有効に働かなかったため、凹凸が目立ち、要求された外観品質レベルを満たすものではなかった。
【０１３０】
［反射防止膜］
ハードコート膜上に、必要によりインクジェット方式で反射防止膜を形成することができる。反射防止被膜を形成するための反射防止膜用コーティング組成物は、重合性有機化合物、無機微粒子、並びに溶媒として水及び有機溶剤等を含有している。本発明における反射防止膜の構成成分は、プラスチックレンズ基材との屈折率差が０．１０以上あれば特に制限はされず、公知の物を使用することができる。
【０１３１】
反射防止膜を形成する際には、密着性を高めるために、ハードコート膜の表面処理を行うことが望ましい。この表面処理としては、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、アルゴン又は酸素雰囲気下で高周波放電によるプラズマ処理、アルゴン、酸素又は窒素などのイオンビーム処理などが例示できる。
【０１３２】
反射防止膜用コーティング組成物においては、上述したハードコーティング組成物と同様の重合性有機化合物、並びに溶媒として水及び有機溶剤等を使用することができる。反射防止膜用コーティング組成物では、被塗布物に反射防止膜用コーティング組成物を塗布する実際の表面に対する反射防止膜用コーティング組成物そのものの接触角θを４０°以下に調製することにより、良好な塗布性を示すことが認められた（表１、図７参照）。
【０１３３】
無機微粒子としては、コロイド状に分散したゾルなどが挙げられ、具体的には、シリカゾル、フッ化マグネシウムゾル、フッ化カルシウムゾルなどが挙げられる。実際には、下記（Ａ）および（Ｂ）成分を含有する組成物を用いて、反射防止膜を成膜することが好ましい。
【０１３４】
（Ａ）一般式  （１）
Ｒ1Ｒ2nＳｉＸ13−n    ・・・（２）
で表される有機ケイ素化合物。（式中、Ｒ1は重合可能な反応基を有する有機基であり、Ｒ2は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｘ1は加水分解基であり、ｎは０または１である。）
【０１３５】
（Ｂ）シリカ系微粒子
ここで、上記（Ａ）成分におけるＲ1は重合可能な反応基をもつ有機基であり、ここでの重合可能な反応基の具体例としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、メルカプト基、シアノ基、アミノ基等が挙げられる。Ｒ2の具体例としては、メチル基、エチル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基等が挙げられる。また、Ｘ１は加水分解可能な官能基であり、その具体例は、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基等のアルコキシ基、クロロ基、ブロモ基等のハロゲン基、アシルオキシ基等が挙げられる。上記（Ａ）のシラン化合物の具体例としては、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ（β−メトキシ−エトシキ）シラン、アリルトリアルコキシシラン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルジアルコキシメチルシラン、γ−グリシドオキシプロピルトリアルコキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリアルコキシシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン等が挙げられる。
【０１３６】
この成分（Ａ）は２種以上を混合して用いてもかまわない。また、加水分解を行ってから用いた方が、より有効である。
【０１３７】
上記（Ｂ）成分の具体例としては、例えば、粒径１０〜１０００ｎｍのシリカ系微粒子からなるシリカゾルが挙げられる。シリカゾルは、分散媒たとえば水、アルコール類、セロソルブ類などの有機溶媒にコロイド状に分散させたものが使用されることが多い。
【０１３８】
ここで、より反射防止膜の屈折率を下げ、反射防止効果をより高めるために、上記（Ｂ）成分として、シリカ系微粒子の内部に、空洞が形成されている中空球状のシリカ系微粒子を用いることがより好ましい。これは、中空球状のシリカ系微粒子の場合、内部に空洞が形成され、その空洞内に気体または溶媒が包含されることによって、屈折率の低減が達成されるためである。
【０１３９】
なお、本発明における反射防止膜用コーティング組成物は、上記成分の他に、必要に応じて、少量の硬化触媒、界面活性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ヒンダートアミン・ヒンダートフェノール等の光安定剤、分散染料・油溶染料・蛍光染料・顔料、等を添加しコーティング液の塗布性の向上や、硬化後の被膜性能を改良することもできる。
【０１４０】
反射防止膜用コーティング組成物は以下の手順で作成する。まず、上記（Ａ）成分であるシラン化合物を、有機溶剤で希釈し、必要に応じて水または薄い塩酸、酢酸等を添加して加水分解を行う。さらに、上記（Ｂ）成分である、シリカ系微粒子が５〜５０重量％の分率で有機溶剤中にコロイド状に分散した品を添加する。その後、必要に応じ、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを添加し、十分に撹拌した後にコーティング液として用いる。
【０１４１】
そして、作成した反射防止膜用コーティング組成物をインクジェット方式で被塗布物に塗布する。塗布後、熱または紫外線によって硬化させることによって得られるが、加熱処理によって硬化させることが好ましい。この際に、加熱温度はコーティング組成物の組成、プラスチックレンズの基材の耐熱性等を考慮して適宜決定されるが、５０℃〜２５０℃が好ましく、より好ましくは８０℃〜１５０℃である。
【０１４２】
［反射防止膜の形成の実験例］
次に、本発明の反射防止膜用コーティング組成物を本発明の光学被膜の形成方法で塗布した実験例を説明する。表３は、反射防止膜用コーティング組成物の塗布パターン（塗布パターン１、塗布パターン２）およびその主溶剤（ＰＧＭＡ、メタノール）を変更した場合に形成される反射防止膜の外観評価の結果を示している。
【０１４３】
塗布パターンおよび使用したインクジェットヘッド群１００は、［ハードコーティング組成物の形成の実験例］と同様である。主溶剤として、上述の接触角θ＝３３．２°のＰＧＭＡ、上述の接触角θ＝５３．６°のメタノールを使用した。
【０１４４】
外観評価は、反射防止膜を形成したレンズについて、暗箱で目視評価を行った。「Ｏ」：コーティング面にバンディング、凹凸等の不良がない。「×」：コーティング面にバンディング、凹凸等の不良がある。
【０１４５】
【表３】
2005254096.tif 000016
【０１４６】
＜実験例２＞
（反射防止膜用コーティング組成物（主溶剤＝ＰＧＭＥ）の調製）
プロピレングリコールモノメチルエーテル（以下ＰＧＭＥ）１８．８ｇ、γ−グリシドキシトリメトキシシラン８．１ｇを混合した後、０．１規定塩酸水溶液２．２ｇを撹拌しながら滴下し、５時間撹拌した。この液にイソプロパノール分散中空シリカゾル（固形分濃度２０ｗｔ％）２０．７ｇを加えて十分に混合した後、硬化触媒としてＡｌ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3を０．０４ｇ、シリコン系界面活性剤（日本ユニカー製  Ｌ７６０４）を０．０１５ｇ添加して撹拌、溶解することにより、固形分濃度が２０％のコーティング原液を得た。このコーティング液を希釈するために、３００ｐｐｍ濃度のシリコン系界面活性剤（日本ユニカー製  Ｌ７６０４）入りＰＧＭＥ溶液を準備し、コーティング原液を３５．３ｇ、希釈用界面活性剤入りＰＧＭＥ溶液９０６ｇを混合して十分に撹拌し、固形分濃度が約０．７５％の反射防止膜用コーティング組成物を調製した。
【０１４７】
（塗布方法）
予め膜厚２．０μｍのハードコート膜を形成した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、主溶剤がＰＧＭＥの反射防止膜用コーティング組成物を、上記パターン１を用いて連続吐出させ、２回重ね塗りした。なお、その際のノズルのずらし量ΔＬを１９ノズルとした。その後、１２５℃で１８０分間硬化した。このようにして得られた反射防止膜の膜厚は０．１μｍであった。また、１層目及び２層目の改行部が重ならずに分散されたため、バンディング等の塗りむらがなく、良好な外観であった。
【０１４８】
＜比較例４＞
（塗布方法）
予め膜厚２．０μｍのハードコート膜を形成した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、ノズルのずらし量ΔＬを０．５ノズルとした以外は実験例２と同じ方法で、主溶剤がＰＧＭＥの反射防止膜用コーティング組成物を２回重ね塗りし、１２５℃で１８０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被膜の膜厚は０．１μｍであったが、１層目及び２層目の改行部がほぼ重なったため、バンディングが目立ち、要求された外観品質レベルを満たすものではなかった。
【０１４９】
＜比較例５＞
（塗布方法）
実験例２と同様の反射防止膜用コーティング組成物を、予め膜厚２．０μｍのハードコート膜を形成した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、塗布パターンをパターン２とした以外は実験例２と同じ方法で、主溶剤がＰＧＭＥの反射防止膜用コーティング組成物を２回重ね塗りし、１２５℃で１８０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被膜の膜厚は０．１μｍであったが、１層目及び２層目の改行部が同一箇所で重なったため、バンディングが目立ち、要求された外観品質レベルを満たすものではなかった。
【０１５０】
＜比較例６＞
（反射防止膜用コーティング組成物（主溶剤＝メタノール）の調製）
メタノール１８．８ｇ、γ−グリシドキシトリメトキシシラン８．１ｇを混合した後、０．１規定塩酸水溶液２．２ｇを撹拌しながら滴下し、５時間撹拌した。この液にイソプロパノール分散中空シリカゾル（固形分濃度２０ｗｔ％）２０．７ｇを加えて十分に混合した後、硬化触媒としてＡｌ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3を０．０４ｇ、シリコン系界面活性剤（日本ユニカー製  Ｌ７６０４）を０．０１５ｇ添加して撹拌、溶解することにより、固形分濃度が２０％のコーティング原液を得た。このコーティング液を希釈するために、３００ｐｐｍ濃度のシリコン系界面活性剤（日本ユニカー製  Ｌ７６０４）入りメタノール溶液を準備し、コーティング原液を３５．３ｇ、希釈用界面活性剤入りメタノール溶液９０６ｇを混合して十分に撹拌し、固形分濃度が約０．７５％の反射防止膜用コーティング組成物を調製した。
【０１５１】
（塗布方法）
予め膜厚２．０μｍのハードコート膜を形成した中心厚１．１ｍｍ、コバ厚４．７ｍｍ、外径８０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに対し、主溶剤がメタノールの反射防止膜用コーティング組成物を実験例２と同様の方法で２回重ね塗りし、１２５℃で１８０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被膜の膜厚は０．１μｍであったが、コーティング液の乾燥性が高く、レベリング特性が有効に働かなかったため、凹凸が目立ち、要求された外観品質レベルを満たすものではなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の光学被膜の形成方法は、眼鏡レンズ、調光用レンズ、サングラス、カメラレンズ、望遠鏡レンズ、拡大鏡レンズ、プロジェクターレンズ、ピックアップレンズ、マイクロレンズ等の各種光学レンズおよび光学ミラー、光学フィルター、半導体露光用のステッパー、携帯機器の有機カバーガラス等の光学物品の光学被膜を形成する場合に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本実施例に係る光学レンズの構造例の一例を示す図。
【図２−１】インクジェットヘッドの分解斜視図。
【図２−２】インクジェットヘッドの断面図。
【図３−１】１ヘッド水平タイプのインクジェットヘッド群の構造を示す底面図。
【図３−２】２ヘット水平ワイドタイプのインクジェットヘッド群の構造を示す底面図。
【図３−３】２ヘッド水平高密度タイプのインクジェットヘッド群の構造を示す底面図。
【図３−４】１ヘッド回転タイプのインクジェットヘッド群の構造を示す底面図。
【図３−５】２ヘッド回転タイプのインクジェットヘッド群の構造を示す底面図。
【図４】光学被膜形成用組成物をインクジェットヘッド群によって被塗布物に塗布する方法を説明するための説明図。
【図５】光学被膜形成用組成物をインクジェットヘッド群によって被塗布物に塗布する方法を説明するための説明図。
【図６】接触角を測定する方法を示すフローチャート。
【図７】各有機溶剤の接触角θを示すグラフ。
【図８−１】塗布パターン１（本発明）の塗布方法を説明するための模式図。
【図８−２】塗布パターン２を説明するための模式図。
【符号の説明】
【０１５４】
１  光学レンズ、１１  プラスチックレンズ基材、１２  プライマー膜、１３  ハードコート膜、１４  反射防止膜（有機ＡＲ膜）、１５  防汚膜、２０  インクジェットヘッド、２１  ノズルプレート、２２  振動板、２３  仕切り部材（リザーバプレート）、２４  空間、２５  液溜まり、２６  供給口、２７  ノズル、２７ａ  孔、２８  圧電素子（ピエゾ素子）、２９  電極、３０  塗布液、１００  インクジェットヘッド群、１０１  保持部材、２００  被塗布物
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図３−５】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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