(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる２種以上の、蒸着材料をしみ込ませたフィルターを積層してなる蒸発源の対象物に対して反対の側から加熱し、対象物に蒸着させ蒸着膜を形成する蒸着膜の形成方法。
【請求項２】
前記蒸発源が、異なる２種の第１蒸着材料と第２蒸着材料をそれぞれしみ込ませたフィルターを積層した２層であり、第２蒸着材料側を対象物に対向させ、第１蒸着材料の側から加熱し、前記対象物に形成する蒸着膜が、該対象物側が第２蒸着材料より第１蒸着材料の濃度が高く、蒸着膜の表面側が第１蒸着材料より第２蒸着材料の濃度が高い、第１蒸着材料と第２蒸着材料の混合膜である請求項１に記載の蒸着膜の形成方法。
【請求項３】
第１蒸着材料と第２蒸着材料との間に緩衝層が設けられている請求項２に記載の蒸着膜の形成方法。
【請求項４】
前記蒸発源を形成する少なくとも一種の蒸着材料が、酸化ケイ素含有繊維から構成される不織布に保持され、前記不織布の熱伝導率が0.01〜1.0Ｗｍ-1Ｋ-1である請求項１〜３のいずれかに記載の蒸着膜の形成方法。
【請求項５】
前記対象物が光学部材であり、該光学部材上に請求項１〜４のいずれかに記載の方法により蒸着膜を形成する光学部材の製造方法。
【請求項６】
前記光学部材上に反射防止膜が形成されており、該反射防止膜上に蒸着膜を形成する請求項５に記載の光学部材の製造方法。
【請求項７】
前記蒸着膜が撥水膜である請求項５に記載の光学部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発源の形成方法、光学部材の製造方法及び光学部材に関し、特に、１回の工程で２種以上の蒸着材料を対象物に蒸着させることができ、蒸着対象物側と表面側とで蒸着材料の濃度の傾斜特性を有する蒸着膜を形成することができる蒸発源の形成方法、光学部材の製造方法及び光学部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズ等の光学部材に蒸着材料を蒸着して膜を形成する場合、蒸着材料を保持させた蒸発源を加熱して蒸着する方法が知られている。
例えば、特性文献１及び２には、熱伝導物質に有機化合物を混合、硬化した蒸発源を用い、熱伝導物質を熱伝導媒体として利用して、有機化合物を対象物に蒸着させる技術が開示されている。
また、特許文献３には、２種以上のシラン化合物により防汚層を眼鏡レンズに形成する方法が開示されている。
しかしながら、特許文献１〜３に記載の方法は、一種又は単なる混合物からなる蒸着膜が得られるだけであって、蒸着膜の基板側や表面側とで、蒸着材料の濃度に濃淡を有する蒸着膜を形成することはできなかった。
【特許文献１】特開２００１−２８８５６０
【特許文献２】特開２００１−３３５９２０
【特許文献３】特開２００５−３８１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、１回の工程で２種以上の蒸着材料を対象物に蒸着させることができ、蒸着対象物側と表面側とで蒸着材料の濃度の傾斜特性を有する蒸着膜を形成することができる蒸発源の形成方法、光学部材の製造方法及び光学部材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】
【０００４】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、２種以上の蒸着材料を積層させた蒸発源を用い、一方側から加熱することにより前記の目的を達成できることを見出し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、異なる２種以上の蒸着材料を積層してなる蒸発源の一方の側から加熱し、対象物に蒸着させ蒸着膜を形成する蒸着膜の形成方法、前記対象物が光学部材であり、該光学部材上に前記方法により蒸着膜を形成する光学部材の製造方法、この方法によって製造されてなる光学部材を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の蒸発源の形成方法により光学部材を製造すると、１回の工程で２種以上の蒸着材料を対象物に蒸着させることができ、蒸着対象物側と表面側とで蒸着材料の濃度の傾斜特性を有する蒸着膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の蒸着膜の形成方法は、異なる２種以上の蒸着材料を積層してなる蒸発源の一方の側から加熱し、対象物に蒸着させ蒸着膜を形成する。
例えば、蒸発源が、異なる２種の蒸着材料を積層した２層である場合には、図１に示すように、蒸発源６を第１蒸着材料フィルター５の側からヒーター７等で加熱すると、蒸着対象物１（図１では、レンズ基板＋反射防止膜）に形成される蒸着膜２が、対象物１側が第２蒸着材料より第１蒸着材料の濃度が高く（２ａ）、蒸着膜の表面側に向かって第１蒸着材料より第２蒸着材料の濃度が高い（２ｂ）、第１蒸着材料と第２蒸着材料の混合膜である。このように、得られた蒸着膜２は、ヒーター７等の加熱源に近い第２蒸着材料フィルター４から揮発した第２蒸着材料と、加熱源から離れた第１蒸着材料フィルター５から揮発した第１蒸着材料が時間差で揮発していくため、その結果境界が曖昧な混合膜となり、蒸着材料の濃度の傾斜特性を有する蒸着膜を形成することができる。
【０００７】
このような２層の蒸発源としては、各蒸着材料をしみ込ませ、加熱して揮発分を取り除いたフィルターを別々に用意し、対象物に対し、最外部に形成したい蒸着材料フィルターをもう一方のフィルターの上に重ねてセットする。また、蒸着材料１種をフィルターにしみ込ませ、加熱固化させた後、別のフィルターをその上に載せてから別の蒸着材料を注入、加熱固化させても良い。更に蒸着材料１種をフィルターに染み込ませ、加熱固化させた後、別のフィルターをその上に載せてから別の蒸着材料を注入し、自然乾燥程度にとどめておいても良い。
具体的には、ＳＵＳ（ステンレス）製トレー上にシリカフィルターを入れ、第１の溶液状態の蒸着材料を注入し、（必要に応じて添加されるハイドロフルオロエーテル、溶媒やケイ素非含有のパーフルオロポリエ−テルを混合した溶液の形態で用いられても良い）その後、乾燥工程により、第１の蒸着材料を固化する。その後、第２の蒸着材料として、固化した第１の蒸着材料の上部に、前記シリカフィルターをのせ、第２の溶液状態の蒸着材料を注入し、乾燥工程をへて真空蒸着により基材上に成膜される。（必要であれば、第２の蒸着材料と同様の工程により第３の蒸着材料を具備しても良い。）
また、第２蒸着材料の蒸発を、さらに遅らせる必要がある場合には第１蒸着材料と第２蒸着材料との間に、例えば前記シリカフィルターと厚みの異なる（同じであっても良い）同材質フィルターのような、蒸着速度を調整するための緩衝層を設けても良い。
また、２種以上の蒸着材料を積層した蒸発源は、例えば、２層の場合、第１蒸着材料を含むフィルターと第２蒸着材料を含むフィルターは同形状で無くても良く、例えば、一方のフィルターに穴を開けた形状としたり（図２参照）、一方を他方より小さくする（図３参考例）、同型のフィルターの片方を任意の大きさに切る（図４参照）などして、蒸着速度や形成される蒸着膜の濃度傾斜を調整することができる。
【０００８】
本発明においては、蒸発源を形成する少なくとも一種の蒸着材料が、酸化ケイ素含有繊維から構成される不織布に保持され、前記不織布の熱伝導率が0.01〜1.0Ｗｍ-1Ｋ-1であると好ましい。前記不織布の熱伝導率が0.01〜0.8Ｗｍ-1Ｋ-1であるとさらに好ましい。
このような不織布は、高い蓄熱効果を有し、蒸着材料の蒸発により熱を奪われた場合であっても、蒸発源自体の温度変化は抑制される。その結果、容易な熱管理で安定して蒸着することができ、局所的加熱が生じにくいため、沸点の異なる蒸着材料が混在していても、蒸着材料に蒸着差が生じて形成される蒸着膜の厚さや蒸着材料の分散度にムラが生じることを抑制することができる。
また、熱伝導率の低い不織布を用いたことにより、加熱初期の段階で急激な温度上昇が生じにくい。このため、蒸着時の加熱で固体の蒸着材料を加熱しても、蒸発材料の変質を抑制することができる。例えば、加熱初期に蒸着材料に急激な変化が生じないため、不測の反応や焦げ付きも生じにくくなる。
【０００９】
以上のような不織布の材質である酸化ケイ素含有繊維としては、熱伝導率が0.1〜20Ｗｍ-1Ｋ-1のものが好ましく、特に0.3〜10Ｗｍ-1Ｋ-1のものが好ましい。例えば、シリカ繊維（熱伝導率８Ｗｍ-1Ｋ-1）、ガラス繊維（熱伝導率１Ｗｍ-1Ｋ-1）、シリカ及び酸化アルミ混合繊維等が挙げられ、シリカ繊維、ガラス繊維が好ましい。
また、シリカやガラス繊維で構成された蒸発源は安価である。このため蒸発源に除去できない残渣が定着しても、気軽に廃棄して、交換することができるので、蒸着に係るコストを削減することができる。
また、酸化ケイ素含有繊維の径としては、通常0.1〜200μｍであり、1〜20μｍであると好ましい。
前記不織布の空隙率は、通常70〜99％であり、80〜96％であると好ましい。このように、本発明の蒸発源は、不織布の空隙率を高めることにより、熱伝導率を低下させ、蓄熱効果を高めることができる。
【００１０】
前記不織布の厚さとしては、通常100〜2000μｍであり、200〜1200μｍであると好ましい。
本発明において、蒸着材料を不織布に対して保持させるとは、含浸、吸着、塗布、被覆等の状態が挙げられ、中でも、前記不織布を構成する酸化ケイ素含有繊維の表面に、前記蒸着材料が被膜を形成していると好ましい。蒸発源の繊維の表面に蒸着材料が被膜を形成していると、蒸着成分は、蒸着末期まで継続して繊維の表面から蒸発する。このため、蒸着の初期から末期にかけて蒸着速度の変動が生じづらく、均質な成膜を実現することができる。
【００１１】
本発明に用いる具体的な不織布としては、硼珪酸ガラス繊維のみからなる濾紙であるＧＡ−５５、ＧＡ−１００、ＧＡ−２００、ＧＢ−１００Ｒ、ＧＢ−１４０、ＧＣ−５０、ＧＤ−１２０、ＧＦ−７５等、硼珪酸ガラス繊維にバインダー樹脂を加えて強度を高めた濾紙であるＧＳ−２５、ＧＣ−９０、ＤＰ−７０、ＰＧ−６０等、シリカ繊維からなるＱＲ−１００、ＱＲ−２００等（以上、全てアドバンテック東洋（株）製：商品名）、ファインフレックス（商品名）、SiO2系ファイバー、SiO2＋Al2O3系ファイバー（以上、ニチアス（株）製）等が挙げられる。
【００１２】
本発明においては、前記蒸着膜を、減圧下、加熱蒸着、（ハロゲンヒーター、抵抗過熱、電子銃等を使用）によって光学部材に蒸着材料を蒸着する。さらに、前記不織布を用い、ハロゲンヒーター、ボート等により下方より加熱することで、例えば、ＳＵＳ製フィルターに注入した場合と比較して、温度上昇率が穏やかであるため、成膜時の膜厚コントロール性に優れ、また、蒸着物質が分解することを防ぐことができる。その結果、膜厚精度が良く、蒸着物質が本来持つ性能を有した薄膜を成製することができる。
本発明において、蒸着する際の真空蒸着装置内の真空度は、特に限定されないが、均質の蒸着膜を得るために、通常１．３３×１０-1〜１．３３×１０-6Ｐａ（１０-3〜１０-8Ｔｏｒｒ）であり、６．６６×１０-1〜８．００×１０-4Ｐａ（５．０×１０-3〜６．０×１０-6Ｔｏｒｒ）であると好ましい。
【００１３】
本発明において、蒸着材料を加熱する際の具体的温度は、蒸着材料の種類、蒸着する真空条件により異なるが、所望の真空度における蒸着材料の蒸着開始温度以上から分解温度を超えない範囲で行うことが好ましい。ここで蒸着開始温度とは前記蒸着材料を含む溶液の蒸気圧が真空度と等しくなったときの温度をいい、また、前記蒸着材料の分解温度とは１分間に、窒素雰囲気下、該化合物と反応性のある物質が存在しない条件で、前記蒸着材料の５０質量％が分解する温度をいう。
また、前述のような熱伝導率の不織布を用いることで、ヒーター温度の上昇による蒸発源の過熱現象が抑制されるため、蒸着材料を分解温度以下で成膜することが可能となる。
【００１４】
このような蒸着膜の形成方法は、蒸着膜の形成を必要とする種々の技術分野に適用できる。例えば、光学分野、エレクトロニクス分野、医療分野、装飾品、機械工具、自動車部品、電化製品等の成膜に関する分野に適用できるが、特に、光学部材に蒸着膜を形成する際に有用であり、本発明の光学部材の製造方法は、本発明の蒸着膜の形成方法により光学部材に蒸着膜を形成するものである。
また、本発明により形成される蒸着膜は、特に限定されないが、例えば、撥水膜、反射防止膜、防曇膜等が挙げられる。
【００１５】
本発明で用いる蒸着材料の種類は限定されないが、有機系蒸着材料であると好ましい。
有機系蒸着材料としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(Ｉ)で示されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、下記一般式（II）で示されるシラン化合物、一般式(III)で示される含フッ素有機ケイ素化合物、その他、パーフルオロポリエーテルとポリシロキサンに由来する構造を含むシラン化合物等が挙げられる。
以下、それらの化合物について説明する。
【００１６】
一般式（Ｉ）のフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物
【化１】
0005303245.tif 000002
【００１７】
一般式（Ｉ）において、Ｒｆ基は、式：−（ＣkＦ2kＯ）−（式中、ｋは１〜６、好ましくは１〜４の整数であり、該一般式中の（ＣkＦ2kＯ）の配列はランダムである。）で表わされる単位を含み、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、または式：−（ＣkＦ2k）−（式中、ｋは１〜６、好ましくは１〜４の整数であり、該一般式中の（ＣkＦ2k）の配列はランダムである。）で表わされる単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロアルキル構造を有する二価の基の単独又は混合した構造を有する。なお、前記一般式（Ｉ）中のｎ及びｎ’がいずれも０である場合、前記一般式（Ｉ）中の酸素原子（Ｏ）に結合する前記Ｒｆ基の末端は、酸素原子ではない。
【００１８】
一般式（Ｉ）において、Ｘは加水分解性基又はハロゲン原子である。上記Ｘが加水分解性基である場合としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基；メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基等のアルコキシアルコキシ基；アリロキシ基、イソプロペノキシ等のアルケニルオキシ基；アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシロキシ基；ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基、シクロペンタノキシム基、シクロヘキサノキシム基等のケトオキシム基；Ｎ−メチルアミノ基、Ｎ−エチルアミノ基、Ｎ−プロピルアミノ基、Ｎ−ブチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基、Ｎ−シクロヘキシルアミノ基等のアミノ基；Ｎ−メチルアセトアミド基、Ｎ−エチルアセトアミド基、Ｎ−メチルベンズアミド基等のアミド基；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノオキシ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノオキシ基等のアミノオキシ基等を挙げることができる。
また、上記Ｘがハロゲン原子である場合としては、例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
これらの中で、メトキシ基、エトキシ基及び塩素原子が好適である。
【００１９】
一般式（Ｉ）において、Ｒは炭素原子数１〜８の一価炭化水素基であり、Ｒが複数存在する場合には、Ｒは互いに同一でも異なってもよい。Ｒの具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基等が挙げられる。これらの中でも炭素原子数１〜３の一価炭化水素基が好ましく、特にメチル基が好適である。
【００２０】
一般式（Ｉ）において、ｎ及びｎ’はそれぞれ０〜２の整数であり、好ましくは１である。ｎとｎ’は互いに同一であっても異なっていてもよい。また、ｍ及びｍ’はそれぞれ１〜５の整数であり、３であることが好ましい。ｍとｍ’は互いに同一であっても異なっていてもよい。
次に、ａ及びｂは各々２又は３であり、加水分解及び縮合反応性、及び被膜の密着性の観点から、３であることが好ましい。
一般式（Ｉ）で表されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物の分子量は、特に制限されないが、安定性、取扱い易さ等の点から、数平均分子量で５００〜２０，０００、好ましくは１０００〜１０，０００のものが適当である。
【００２１】
一般式（Ｉ）で表されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物の具体例としては、例えば、下記構造式で示されるものが挙げられる。但し、下記例示に限定されるものではない。
（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）lＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（ＣＨ3Ｏ）2ＣＨ3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）lＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p（ＯＣＦ2）qＯＣＦ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（ＣＨ3Ｏ）2ＣＨ3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p（ＯＣＦ2）qＯＣＦ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2
（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p（ＯＣＦ2）qＯＣＦ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p（ＯＣＦ2）qＯＣＦ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3
一般式（Ｉ）の化合物は、１種単独でも２種以上を組合せても使用することができる。また、場合により、上記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物とその部分加水分解縮合物とを組み合わせて使用することができる。
【００２２】
一般式（Ｉ）で表されるフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物は、溶媒で希釈されたものを用いるとよい。使用できる溶媒としては、例えば、フッ素変性脂肪族炭化水素系溶剤（パーフルオロヘプタン、パーフルオロオクタン等）、フッ素変性芳香族炭化水素系溶剤（１，３−ジ（トリフルオロメチル）ベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン等）、のフッ素変性エーテル系溶剤（メチルパーフルオロブチルエーテル、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）等）、フッ素変性アルキルアミン系溶剤（パーフルオロトリブチルアミン、パーフルオロトリペンチルアミン等）、炭化水素系溶剤（石油ベンジン、ミネラルスピリッツ、トルエン、キシレン等）、ケトン系溶剤（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、アルコール溶剤（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール等）等が挙げられる。これらは１種単独でも２種以上を組み合わせてもよい。これらのなかでも、変性シランの溶解性、濡れ性等の点で、フッ素変性された溶剤が好ましく、特に、１，３−ジ（トリフルオロメチル）ベンゼン、パーフルオロ（２−ブチルテトラヒドロフラン）、及びパーフルオロトリブチルアミンが好ましい。
【００２３】
一般式（II）のシラン化合物
Ｒ'−Ｓｉ(ＯＲ’’)3及び／又はＳｉ(ＯＲ’’)4        （II）
一般式（II）において、Ｒ'は有機基であり、炭素数１〜５０（好ましくは１〜１０）のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基等）、エポキシエチル基、グリシジル基、アミノ基等が挙げられ、これらは置換されていても良い。
一般式（II）において、Ｒ’’は炭素数１〜４８のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基等）であり、メチル基又はエチル基が好ましい。
一般式（II）で表されるシラン化合物の具体例としては、例えば、構造式、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓｉ、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3、等が挙げられる。但し、上記例示に限定されるものではない。
一般式（II）の化合物は、１種単独でも２種以上を組合せても使用することができる。
一般式（II）の化合物は、Ｒ'−Ｓｉ(ＯＲ’’)3を単独あるいは他の成分より多く用いることがより好ましい。
【００２４】
一般式(III)の含フッ素有機ケイ素化合物
ＡαＺ1Ｑ−Ｒｆ1−（Ｑ−Ｚ2−Ｑ−Ｒｆ1）x−ＱＺ1Ａα       (III)
一般式(III)において、Ｒｆ1はパーフルオロオキシアルキレン基、Ｚ1は単結合又はケイ素原子１〜１５個を含む２〜９価の有機基、Ｚ2はケイ素原子２〜１００個を含む２価のポリオルガノシロキシレン基、Ｑは酸素原子及び／又は窒素原子を含んでいてよい炭素数２〜１２の、２〜９価の基であり、互いに異なっていてもよく、αは１〜８の整数、ｘは０〜５の整数であり、Ａは下記一般式(IV)で示される基である。
−ＣdＨ2dＳｉＲ13-cＸ1c     (IV)
一般式(IV)において、Ｒ1は炭素数１〜４のアルキル基又はフェニル基である。Ｘ1は加水分解性基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの炭素数１〜１０のアルコキシ基、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基などの炭素数２〜１０のオキシアルコキシ基、アセトキシ基などの炭素数１〜１０のアシロキシ基、イソプロペノキシ基などの炭素数２〜１０のアルケニルオキシ基、クロル基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基などが挙げられる。中でもメトキシ基、エトキシ基、イソプロペノキシ基、クロル基が好ましい。ｃは２又は３、ｄは０〜６の整数である。
【００２５】
一般式(IV)で表される含フッ素有機ケイ素化合物としては、例えば、下記（１）及び（２）の構造を有し、各ＰＦＰＥの部分は（３）のＰＦＰＥ1又は（４）のＰＦＰＥ2の構造を適宜選択可能とする化合物等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【化２】
0005303245.tif 000003
【００２６】
その他、パーフルオロポリエーテルとポリシロキサンに由来する構造を含むシラン化合物、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物、ケイ素非含有のパーフルオロポリエーテル等といったフッ素含有物を１種単独でも２種以上を組合せても使用することができる。
【００２７】
本発明で用いる前記蒸着材料においては、必要に応じ溶媒で希釈しても良く、動粘度が低く揮発性の高く、他の成分と実質的反応しないフッ素系溶媒を用いて希釈することが好ましい。このようにすると、蒸着材料の粘度を下げることができるので、多孔性材料への注入性の改善ができ、また蒸着材料の固化も容易になる。
【００２８】
本発明における光学部材としては、例えば、眼鏡レンズ、カメラレンズ、ワードプロセッサーのディスプレー等に付設する光学フィルター、自動車の窓ガラス等が挙げられ、特にプラスチックレンズ、中でも眼鏡用プラスチックレンズに適している。
本発明に用いる光学部材の材質としては、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと１種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタンなどのプラスチック製光学基板、あるいは無機ガラス製光学基板などが挙げられる。なお、上記基板は基板上にハードコート層を有するものであってもよい。ハードコート層としては、有機ケイ素化合物、アクリル化合物等を含んだ硬化膜を例示できる。
【００２９】
本発明においては、光学部材上に反射防止膜が形成されており、該反射防止膜上に蒸着膜を形成しても良い。
反射防止膜とは、例えば、レンズ等の光学基板表面の反射を減少させるために設けられた ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＦ2、Ａｌ2Ｏ3などから形成される単層または多層膜（但し、最外層にＳｉＯ2膜を有することが好ましい）又はＣｒＯ2などの着色膜（但し、最外層にＳｉＯ2膜を有することが好ましい）を言う。本発明においては、反射防止膜の最外層に二酸化ケイ素を主成分とする層が用いられることが好ましい。ここで二酸化ケイ素を主成分とするとは、実質的に二酸化ケイ素からなる層、又は二酸化ケイ素、酸化アルミニウム及び有機化合物からなるハイブリッド層をいう。なお、反射防止膜は真空蒸着法によって作成されることが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を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。
なお、本実施例及び比較例で得られたプラスチックレンズは以下に示す評価方法により諸物性を評価した。
（１）水に対する静止接触角
接触角計ＣＡ−Ｄ（商品名：協和界面科学（株）製）を使用し、２５℃において直径２ｍｍの水滴を針先に作り、これをレンズの凸面の最上部に触れさせて、液滴を作った。この時に生ずる液滴と面との角度を測定し静止接触角とした。静止接触角θは水滴の半径（水滴がレンズ表面に接触している部分の半径）をｒとし、水滴の高さをｈとしたときに、以下の式で求められる。
θ＝２×ｔａｎ‐1（ｈ／ｒ）
なお、静止接触角の測定は水の蒸発による測定誤差を最小限にするために水滴をレンズに触れさせた後１０秒以内に行った。
（２）外観
目視にて干渉色の色ムラ及び干渉色変化があるかどうかを調べ、眼鏡レンズとして使用できる外観かどうか評価した。
（３）耐久性
レンズクリーニング布(商品名:HOYA Clearcloth)で５００ｇの荷重をかけて撥水膜を有するプラスチックレンズ表面を３６００回、前後に擦り（２５℃、相対湿度５０〜６０％）、その後（１）に記載した方法で水に対する静止接触角を測定した。
（４）耐摩耗性
新東科学（株）製往復摩擦磨耗試験機にて、撥水膜を有するプラスチックレンズ表面に、荷重４ｋｇ、砂消しゴム５０往復摩耗テストを実施し、ヘーズメーターＭＨ−１５０（商品名：（株）村上色彩技術研究所製）にてヘーズ値を測定、ヘーズ値の変化を測定した。
（使用砂消しゴム、ライオン（株）製  ギャザ半砂）
（５）動摩擦係数
連続加重式表面性測定機ＴＹＰＥ：２２Ｈ（商品名：新東科学（株）製）を使用し、移動距離２０ｍｍの平均動摩擦係数を各々３回測定し、平均値を出した。
（６）スチールウール耐摩耗性
新東科学（株）製往復摩擦磨耗試験機にて、撥水膜を有するプラスチックレンズ表面に、１ｋｇ、２ｋｇ、３ｋｇの荷重で、スチールウール（ボンスター販売（株）製  ＃００００）２０往復の摩耗テストを実施し、傷の発生状態を確認した。
その評価は、暗室、蛍光灯下、反射光にて目視により反射防止膜上の傷の有無を確認し、傷無し○、傷有×とし、プラスチックレンズ上、各荷重３箇所でテストを実施し、３箇所○であれば、その荷重を、スチールウール耐荷重とした。
【００３１】
製造例１（蒸着材料１の製造）
以下のようにして、蒸着材料１を製造した。
容器は、ガラススクリュー瓶（アズワン（株）製）３０ｃｃを使用。スターラーの攪拌速度は５００ｒｐｍに設定。
【００３２】
【表１】
0005303245.tif 000004
【００３３】
（工程１）シラン化合物とシリコーンオイルとの反応溶液の製造
シラン化合物としてＫＢＥ４０３（商品名：信越化学工業（株）製、分子量２７８．４，屈折率（２５℃）１．４２５）１ｇと、シリコーンオイルとしてＫＦ８５７（商品名：信越化学工業（株）製、動粘度６５ｍｍ2／ｓ（２５℃）、屈折率（２５℃）１．４１１、官能基当量７９０ｇ／ｍｏｌ）４ｇを２４時間、混合攪拌した。
前記シラン化合物はエポキシ基を有しており、前記シリコーンオイルは、メトキシ基と、アミノ基を有している。これにより、アミノ基とグリシジル基が反応し、メトキシ基を主鎖として、側鎖に２及び３級アミンを有したジメチルシロキサン含有混合物を得る。この反応には約２４時間を要す。
（工程２）シリコーンオイルの反応溶液と、シランカップリング剤との混合
工程１生成物質５gと、シラン化合物としてＫＢＥ９０３（商品名：信越化学工業（株）製、分子量２２１．４，屈折率（２５℃）１．４２０）５ｇとを２４時間混合攪拌して工程２生成物質を得た。
（工程３）一般式（Ｉ）のフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物として、以下の構造を有する有機ケイ素化合物（化合物（１））５ｇに、工程２で製造した溶液１g、ＩＰＡ（イソプロパノール）１ｇを投入し、１０分攪拌する。
化合物（１）
（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＯＣＨ2ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p（ＯＣＦ2）qＯＣＦ2ＣＨ2
ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
（式中、ｐ＝２２、ｑ＝２２、繰り返し単位（ＯＣ2Ｆ4）及び（ＯＣＦ2）の配列はランダムである。）
（工程４）注入性改善及び乾燥性改善のためのハイドロフルオロエーテルの混合過程
工程３で調製した混合溶液７ｇに、ハイドロフルオロエーテルとしてＨＦＥ７２００（商品名：住友スリーエム（株）製、Ｃ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5、粘度５．７×１０-4Ｐａ・ｓ、動粘度０．４０ｍｍ2／ｓ、屈折率（２５℃）１．２８）３ｇ投入し、１時間、攪拌を行った。
以上の工程にて蒸着材料１を得た。
【００３４】
製造例２（蒸着材料２の製造）
以下のようにして、蒸着材料２を製造した。
容器は、ガラススクリュー瓶（アズワン（株）製）３０ｃｃを使用。スターラーの攪拌速度は５００ｒｐｍに設定。
【００３５】
【表２】
0005303245.tif 000005
【００３６】
（工程１）フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物として化合物(1)  ５ｇにＩＰＡ  １ｇを投入し、１０分攪拌する。
（工程２）注入性改善及び乾燥性改善のためのハイドロフルオロエーテルの混合過程
工程１で調製した混合溶液６ｇに、ハイドロフルオロエーテルとしてＨＦＥ７２００を５ｇ投入し、１時間、攪拌を行った。
以上の工程にて蒸着材料２を得た。
【００３７】
製造例３（蒸着材料３の製造）
一般式（Ｉ）のフッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物を１０ｇに対し、ＫＢＥ０４（商品名：信越化学工業（株）製、分子量２０８．３，屈折率（２５℃）１．３８１１）を３ｇ投入し、１０分攪拌を行ない蒸着材料３とした。
【００３８】
【化３】
0005303245.tif 000006
【００３９】
製造例４（蒸着材料４の製造）
フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物として下記化合物（３）５ｇに、ハイドロフルオロエーテルとしてＨＦＥ７２００を５ｇ投入し、１時間、攪拌を行い蒸着材料４とした。
【００４０】
【化４】
0005303245.tif 000007
【００４１】
実施例１
ＳＵＳ製のトレー（内径２１ｍｍ、厚み１ｍｍ、深さ３ｍｍ）に、シリカフィルターＱＲ−１００（商品名：アドバンテック東洋（株）製，径２１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、繊維径１〜１０μｍ、空隙率平均９２％（８５〜９２％））を１枚挿入する。
そこに、第１蒸着材料として製造例１で得られた蒸着材料１を０．３ｃｃ注入し、８０℃で２時間ドライオーブン加熱を行い、第１蒸着材料を固化する。
次に、固化した第１蒸着材料含有フィルター上に、新しいシリカフィルターＱＲ−１００を挿入し、第２蒸着材料として製造例２で得られた蒸着材料２を０．３ｃｃ注入し、８０℃で２時間ドライオーブン加熱を行い固化し、蒸発源を製造した。
この、蒸発源を、真空蒸着装置内にセットし、第１蒸着材料側からハロゲンヒーターにて７００℃まで２４０秒で上昇させ、さらに７００℃から８５０℃まで２４０秒で上昇させ、反射防止膜付プラスチックレンズに上に撥水膜を形成した。このレンズの視感反射率は０．４％であった。
また、上記（１）〜（６）の評価結果を表３に示す。スチールウール耐荷重は３ｋｇまで問題なく、耐摩耗性（ヘーズ値変化量）＋１．５、水接触角１０８℃であった。
【００４２】
また、下記の測定条件にて、形成された撥水膜のＥＳＣＡ分析（Ｘ線光電子分光分析装置  ＰＨＩ製  ＥＳＣＡ５４００ＭＣ）を行った、その結果を図５に示す。図５は、Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ  ｔｉｍｅ（蒸着時間）に対する、Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ａｔｏｍｉｃ  Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（相対原子濃度）を示す。
測定条件
Ｘ線源：Ｍｇ−Ｋα（１２５３．６ｅＶ）
Ｘ線出力：３００Ｗ（１５ｋＶ−２０ｍＡ）
分析面積：１．０ｍｍφ
測定元素：Ｃ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｔｉ（図５には、Ｃ、Ｆ、Ｓｉのみ表記）
分析分解能：Ｐａｓｓ  Ｅｎｅｒｇｙ（７１．５５ｅＶ）、Ｓｔｅｐ（０．１ｅＶ）
イオン銃条件
イオン種：Ａｒ+
加速電圧：３ｋＶ
ラスター：３ｍｍ×３ｍｍ
Ｚａｌａｒ回転：無し
なお、図５において、Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ  ｔｉｍｅの０が最も表面、１００が最も内側（レンズ側）である。同図より、形成された撥水膜に濃度傾斜があることを確認できる。
【００４３】
実施例２
製造例１において、シラン化合物ＫＢＥ４０３をＫＢＥ４０２（商品名：信越化学工業（株）製、分子量２４８．４，屈折率（２５℃）１．４３１）に変更した以外は同様にして製造した蒸着材料を第１蒸着材料として用い、それ以外は実施例１と同様の方法にて、反射防止膜付プラスチックレンズに上に撥水膜を形成した。このレンズの視感反射率は０．４％であった。
また、上記（１）〜（６）の評価結果を表３に示す。スチールウール耐荷重は３ｋｇまで問題なく、耐摩耗性（ヘーズ値変化量）＋１．５、水接触角１０８℃であった。得られた撥水膜には実施例１同様に濃度傾斜が確認できた。
【００４４】
実施例３
ＳＵＳ製のトレー（内径２１ｍｍ、厚み１ｍｍ、深さ３ｍｍ）に、シリカフィルターＱＲ−１００（商品名：アドバンテック東洋株式会社製，径２１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、繊維径１〜１０μｍ、空隙率平均９２％（８５〜９２％））を１枚挿入する。
そこに、第１蒸着材料として製造例３で用いた化合物（２）を０．２ｃｃ注入し、５０℃で１時間ドライオーブン加熱を行い、第１蒸着材料を固化する。
次に、固化した第１蒸着材料含有フィルター上に、新しいシリカフィルターＱＲ−１００を挿入し、第２蒸着材料として製造例４で得られた蒸着材料４を０．３ｃｃ注入し、５０℃で１時間ドライオーブン加熱を行い固化し、蒸発源を製造した。
この、蒸発源を、真空蒸着装置内にセットし、第１蒸着材料側からハロゲンヒーターにて７００℃まで２４０秒で上昇させ、さらに７００℃から８５０℃まで２４０秒で上昇させ、反射防止膜付プラスチックレンズに上に撥水膜を形成した。
【００４５】
実施例４
ＳＵＳ製のトレー（内径２１ｍｍ、厚み１ｍｍ、深さ３ｍｍ）に、シリカフィルターＱＲ−１００（商品名：アドバンテック東洋株式会社製，径２１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、繊維径１〜１０μｍ、空隙率平均９２％（８５〜９２％））を１枚挿入する。
そこに、第１蒸着材料として製造例３で得られた蒸着材料３を０．２ｃｃ注入し、５０℃で１時間ドライオーブン加熱を行い、第１蒸着材料を固化する。
次に、固化した第１蒸着材料含有フィルター上に、新しいシリカフィルターＱＲ−１００を挿入し、第２蒸着材料として製造例４で得られた蒸着材料４を０．３ｃｃ注入し、５０℃で１時間ドライオーブン加熱を行い固化し、蒸発源を製造した。
この、蒸発源を、真空蒸着装置内にセットし、第１蒸着材料側からハロゲンヒーターにて７００℃まで２４０秒で上昇させ、さらに７００℃から８５０℃まで２４０秒で上昇させ、反射防止膜付プラスチックレンズに上に撥水膜を形成した。
【００４６】
比較例１
撥水処理剤（化合物(1)）を０．３０ｍｌしみ込ませたＳＵＳ製チップを５０℃で１時間ドライオーブン加熱し、その後、真空蒸着装置内にセットした。ハロゲンヒーターにて７００℃まで２４０秒で上昇させ、さらに７００℃から８５０℃まで２４０秒で上昇させ、反射防止膜付プラスチックレンズに撥水膜を形成した。このレンズの視感反射率は０．４％であった。
また、上記（１）〜（６）の評価結果を表３に示す。スチールウール耐荷重は２ｋｇまでは問題なく、耐摩耗性（ヘーズ値変化量）＋３．５、水接触角１０８℃であった。得られた撥水膜には濃度傾斜は無かった。
【００４７】
【表３】
0005303245.tif 000008
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上詳細に説明したように、本発明の蒸発源の形成方法により光学部材を製造すると、１回の工程で２種以上の蒸着材料を対象物に蒸着させることができ、蒸着対象物側と表面側とで蒸着材料の濃度の傾斜特性を有する蒸着膜を形成することができる。特に、光学部材として眼鏡用プラスチックレンズに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の蒸着膜の形成方法において、蒸着膜が形成される蒸着状態を示す図である。
【図２】本発明で用いる蒸発源を示す図である。
【図３】本発明で用いる別の形状の蒸発源を示す図である。
【図４】本発明で用いる更に別の形状の蒸発源を示す図である。
【図５】実施例１で形成した撥水膜のＥＳＣＡ分析の測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１．蒸着対象物（レンズ基材＋反射防止膜）
２．蒸着膜
２ａ．第１蒸着材料リッチ部分
２ｂ．第２蒸着材料リッチ部分
３．揮発中の第１蒸着材料＋第２蒸着材料
４．第２蒸着材料フィルター
５．第１蒸着材料フィルター
６．蒸着源
７．ヒーター
８．空洞
９. 第２蒸着材料フィルター
１０. 第１蒸着材料フィルター
１１. 第２蒸着材料フィルター
１２. 第１蒸着材料フィルター
１３．第２蒸着材料フィルター
１４．第１蒸着材料フィルター
【図１】
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【図２】
0005303245.tif 000010
【図３】
0005303245.tif 000011
【図４】
0005303245.tif 000012
【図５】
0005303245.tif 000013