(57)【要約】  本発明は、ハードペイント表面を疎水化する方法に関し、また、疎水化表面を有するハードペイント基板に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードコーティング表面を疎水化する方法であって、該ハードコーティングが、ポリマーマトリックス、及び少なくとも１つの無機酸化物を含むナノ粒子を含み、かつ基板の表面の少なくとも一部に塗布されており、
該方法が、
前記ポリマーマトリックスの一部を選択的に除去し、前記ナノ粒子の少なくとも一部を部分的に露出させるように前記ハードコーティング表面をプラズマエッチングする工程、及び
加水分解性ポリフッ化シラン化合物を含む疎水化組成物を、前記プラズマエッチングされたハードコーティングに塗布し、ポリフッ化シラニルラジカルを前記ナノ粒子の露出面と共有結合させる工程、
を含む、方法。
【請求項２】
プラズマエッチング前に、
前記基板を準備する工程、
ハードコーティング組成物を、前記基板の表面の少なくとも一部に塗布する工程、及び
前記ハードコーティング組成物を硬化させて、前記ハードコーティングを形成する工程、
を行い、
前記ハードコーティング組成物がポリマー表面コーティング剤を含み、前記ナノ粒子が前記ハードコーティング組成物中に分散されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板がガラス又はポリマーからなる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板が眼科用ポリマー物品である、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記無機酸化物が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃａ、Ｍｇ及び／又はＣｅの少なくとも１つを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記ナノ粒子が１〜１００ｎｍの平均粒径を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記ポリマーマトリックスが、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリウレタンアクリレート、ポリシロキサン、エポキシドをベースとする表面コーティング剤及びその誘導体の中から選択される少なくとも１つのポリマーで構成される、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記ナノ粒子が前記ハードコーティング組成物の５〜８０重量％を占める、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記シラン化合物が式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）（式中、ｎは１〜３の整数であり、Ｒはポリフッ化ポリエーテルラジカルであり、Ｘは加水分解性基であり、様々なラジカルＲ及びＸは、存在する場合、互いに独立するものである。）を有する、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記シラン化合物が、５００〜１００００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
疎水化表面を有するハードコーティングされた基板であって、該基板は、
その表面がハードコーティングによって少なくとも部分的に被覆されており、該ハードコーティングが、ポリマーマトリックス、及び少なくとも１つの金属酸化物を含むナノ粒子を含み、
前記ナノ粒子の少なくとも一部が、ハードコーティング表面で部分的に露出しており、かつ、
ポリフッ化シラニルラジカルが、前記ナノ粒子の露出面と共有結合している、基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードコーティング表面を疎水化する方法に関し、また、疎水化表面を有するハードコーティングされた基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
加水分解性シラン化合物を用いて、ガラス基板、例えばガラスから構成される眼科用レンズを疎水化する方法は、長い間知られている。このタイプの方法では、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成を伴って、シラニルラジカルがガラス表面と共有結合する。ガラスの表面に結合する無極性シラニルラジカルは、ガラス表面の疎水性を増大させる。このプロセスでは、終端ヒドロキシル基又は酸素原子が、疎水化させる基板の表面上に存在することが前提条件となる。ケイ酸塩系ガラスの場合にはこの前提条件が満たされる。
【０００３】
いかなる終端ヒドロキシル基も酸素原子も有しない材料で構成される基板の場合には状況が異なる。かかる物質としては、例えば、その表面にいかなるＯＨ基も酸素原子も有しないもの、特に、その表面が、適切な機能を有しないポリマーコーティングによって形成される基板が挙げられる。従来の疎水化プロセスをこのような基板に施す試みを行っても、基板表面又はハードコーティング表面の疎水性の増大は観察されないか、又はほんの少しの増大しか観察されない。加水分解性シラン化合物によっては、適用し得る好適な反応相手が存在せず、また共有結合の形成が起きずに、ハードコーティング表面が変わらないままとなる。
【０００４】
特許文献１は、疎水性基を有し、かつ疎水性が増大したハードコーティングを得るためにハードコーティング組成物に添加することができるアクリレート化合物を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２２７００７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の課題は、高い耐性及び安定性を有する疎水化により、高い疎水性を有するハードコーティング表面を製造することができる、ハードコーティング表面を疎水化する方法、また対応する疎水性表面を有するハードコーティングされた基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、特許請求の範囲に記載される実施形態によって実現される。
【０００８】
特に、本発明は、ハードコーティング表面を疎水化する方法であって、該ハードコーティングが、ポリマーマトリックス、及び少なくとも１つの無機酸化物を含むナノ粒子を含み、かつ基板の表面の少なくとも一部に塗布されており、
該方法が、
前記ポリマーマトリックスの一部を選択的に除去し、前記ナノ粒子の少なくとも一部を部分的に露出させるように、前記ハードコーティング表面をプラズマエッチングする工程、及び
加水分解性ポリフッ化シラン化合物を含む疎水化組成物を、前記プラズマエッチングされたハードコーティングに塗布し、ポリフッ化シラニルラジカルを前記ナノ粒子の露出面と共有結合させる工程、
を含む、方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明によれば、ポリマーマトリックスの一部が、ハードコーティング表面のプラズマエッチングによって選択的に除去される。ここで、「選択的に除去」とは、ポリマーマトリックスのみ又は少なくとも主にポリマーマトリックスがプラズマエッチングによって除去されるものの、そこに存在するナノ粒子は除去されないか、又は少なくとも、ポリマーマトリックスよりも遙かに少なく除去されることを意味する。このため、プラズマエッチング後、ハードコーティング中に存在するナノ粒子の幾らかが、ポリマーマトリックスの表面から現れる。しかしながら、このように部分的に露出したナノ粒子は、プラズマエッチング後もポリマーマトリックス中に依然として固定された状態にある（図１及び図２参照）。
【００１０】
ナノ粒子が混入した表面コーティングは、塗布当初、粗さを有する。この表面コーティングに、本発明に従ってプラズマエッチングを施すと、表面コーティングのみがエッチングされるがナノ粒子はエッチングされないことから、この粗さが増大する。このため、表面の粗さは、時間又は出力等のプラズマパラメータを介して目的のものとなるように、個々に設定することができる。このため、表面の特性、例えば反射率を、連続的に変更して、所望の値とすることができる。部分的に露出したナノ粒子は、反射低減特性を有すると同時に高い耐機械的摩耗性を有する表面構造化（surface structuring）をもたらす。このため、疎水特性を有すると同時に反射率が低いハードコーティング表面を、本発明の方法によってもたらすことができる。
【００１１】
ハードコーティングの表面の少なくとも一部が、ナノ粒子の露出面によって占められるように、ポリマーマトリックス中に存在するナノ粒子の少なくとも或る特定の部分を、部分的に露出させることは、本発明の方法の目的に十分なものである。本発明の好ましい実施形態では、ハードコーティングが、硬化したハードコーティングの総質量に対して、５〜８０重量％、特に好ましくは１０〜５０重量％、特に２０〜３０重量％のナノ粒子を含有する。１０〜９０％、特に好ましくは３０〜７０％の部分的に露出したナノ粒子が、ナノ粒子の総表面積に対して１０〜９０％、特に好ましくは３０〜７０％で露出することが好ましい。これらの範囲内では、部分的に露出したナノ粒子の表面積が特に大きいものとなることと、またポリマーマトリックス中における部分的に露出したナノ粒子の安定な固定との両方が確実なものとされる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、ナノ粒子が、１〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜８０ｎｍ、特に好ましくは１５〜６５ｎｍの平均粒径を有する。平均粒径は、ナノ粒子のサンプルの走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）の分析によって、例えば、１０個の無作為に選ばれたナノ粒子の粒径を手動測定すること及びその算術平均を取ることによって、求めることができる。
【００１３】
ナノ粒子は、少なくとも１つの無機酸化物を含む。ナノ粒子は好ましくは、１つ又は複数の無機金属酸化物（mineral metal oxides）で構成される。本発明の好ましい実施形態では、無機酸化物が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｖ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃａ、Ｍｇ及び／又はＣｅの少なくとも１つを含む。ナノ粒子は好ましくは、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｖａ及びＳｂの１つ又は複数の酸化物、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成される。ナノ粒子を構成し得る特に好ましい酸化物は二酸化ケイ素である。
【００１４】
ナノ粒子の形状はいかなる制限も受けない。ナノ粒子は通常、略球形で存在する。
【００１５】
本発明によれば、プラズマエッチングはいかなる制限も受けない。プラズマエッチングに関する従来技術から既知のあらゆる標準的な方法を使用することができる。プラズマエッチングでは、高い反応性のエッチング作用性プラズマを発生させるように、高周波マイクロ波放電又は無電極マイクロ波放電を、数ミリバールの圧力のエッチングガスで満たされた真空リアクタ内で起こす。好適なエッチングガスには、例えば過フッ化炭化水素、例えばテトラフルオロメタン、ヘキサフルオロエタン、ペルフルオロプロパン、ペルフルオロブタジエン、及びまた過フッ化（ヘテロ）芳香族化合物、六フッ化硫黄、フッ化窒素（ＩＩＩ）、三塩化ホウ素、塩素、塩化水素及び臭化水素、並びにまた酸素がある。酸素をエッチングガスとして使用することが好ましい。本発明によれば、プラズマエッチング工程のパラメータ、例えば、プラズマ出力、酸素流、圧力及びエッチング時間は、いかなる特定の制限も受けない。プラズマエッチングは好ましくは、３００Ｗ〜８００Ｗのプラズマ出力で行われる。好ましい酸素流は５０ｓｃｃｍ〜３００ｓｃｃｍとする。真空リアクタ内の圧力は好ましくは１Ｐａ〜３０Ｐａとする。好ましいエッチング時間は、１〜１５分、特に好ましくは３〜１０分の範囲とする。プラズマエッチングのパラメータがこれらの好ましい範囲内で選択される場合、１０〜９０％、特に好ましくは３０〜７０％の部分的に露出したナノ粒子が、ナノ粒子の総表面積に対して１０〜９０％、特に好ましくは３０〜７０％で露出することが確実とされ得る。上述のように、これによって、部分的に露出したナノ粒子の特に大きい表面積がもたらされることと、ポリマーマトリックス中における部分的に露出したナノ粒子の安定な固定の存在との両方が確実なものとなり得る。
【００１６】
本発明によれば、プラズマエッチング後に、疎水化組成物を、プラズマエッチングされたハードコーティング表面に塗布する。疎水化組成物は、少なくとも１つの加水分解性ポリフッ化シラン化合物を含み、通常、１つ又は複数の有機溶媒も含む。ここで、「加水分解性」とは、シラン化合物が、ケイ素原子と結合し、かつナノ粒子の無機酸化物及び／又は水分子の終端酸素原子及び／又はヒドロキシル基によって置き換えられ得る少なくとも１つの脱離基Ｘを有することを意味する。疎水化組成物を、プラズマエッチングされたハードコーティング表面に塗布することによって、対応する置換反応がもたらされ、それによって、脱離基Ｘがシラン化合物から分離して、酸化物の終端酸素原子との共有結合が形成される。代替形態として、ハードコーティング表面との共有結合の形成前であっても、シラン化合物の脱離基Ｘを、例えば水又はアルコールを用いて分離させることができる（水及び／又は１つ若しくは複数のアルコールを疎水化組成物に添加してもよく、そうでなければ、大気水分を介して疎水化組成物に入れることもできる）。この場合、水又はアルコールの縮合反応によって、シラニルラジカルと無機酸化物の終端酸素原子との共有結合が形成される。本発明によれば、このため、Ｘは、水酸化物又はアルコキシドとすることができる。上記反応（複数の場合もある）の結果として、ポリフッ化シラニルラジカルを、ハードコーティングのポリマーマトリックスの表面から現れるナノ粒子の部分的に露出した表面と共有結合させる。ナノ粒子の露出面との共有結合を形成するシラニルラジカルに起因して、極めて耐性及び安定な疎水化がもたらされる。
【００１７】
シラン化合物の塗布は任意の方法で、例えば、噴霧、刷毛塗り、ドクターブレードコーティング、浸漬によって、又はプラズマエッチングされたハードコーティング表面と接触させる疎水化組成物を事前に含浸させた脱脂綿の塊によって行うことができる。塗布は、スピン／ディップコーティング、印刷、ドクターブレード法又はＣＶＤ／ＰＶＤプロセスによって行ってもよい。
【００１８】
好ましい脱離基Ｘは、水酸化物、アルコキシド、塩化物、臭化物、ヨウ化物、トリフルオロメタンスルホネート、トシレート、メシレート、フルオロスルホネートである。対応するシラン化合物の十分な反応性及び安さのために、脱離基Ｘは塩化物であることが特に好ましい。好ましいアルコキシドは、直鎖Ｃ１〜Ｃ４アルコキシド、特に好ましくはメトキシド及びエトキシドである。
【００１９】
疎水化組成物中に使用され得る好適な有機溶媒は過フッ化溶媒であり、ヒドロフルオロエーテルが好ましい。溶媒が存在する場合、疎水化組成物は好ましくは、９０〜９９重量％の１つ又は複数の有機溶媒を含有する。加えて、疎水化組成物は、フッ化分子の重合反応を防止するために無水である方がよい。
【００２０】
ポリフッ化シラン化合物の非加水分解性基（複数の場合もある）（下記式中のラジカル（複数の場合もある）Ｒ）の各々の水素原子の少なくとも５０％、特に好ましくは少なくとも７５％が、フッ素原子によって置き換えられることが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、シラン化合物の非加水分解性基（複数の場合もある）が、過フッ素化されている。非加水分解性基（複数の場合もある）の過フッ素化までの高度のフッ素化の結果として、本発明の方法によって特に高い疎水性を有するハードコーティング表面がもたらされ得る。Ｒは、非加水分解性、すなわち、加水分解に対して安定なものとする。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態では、シラン化合物が式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）（式中、ｎは１〜３の整数であり、Ｒはポリフッ化ポリエーテルラジカルであり、Ｘは加水分解性基であり、様々なラジカルＲ及びＸは、存在する場合、互いに独立するものである）を有する。ｎは好ましくは２、特に好ましくは１である。
【００２２】
シラン化合物は好ましくは架橋性のものである。これは、例えば、シラン化合物が重縮合性である場合である。この目的のために、上記式中のｎは２以下でなければならず、なぜならこの場合、ナノ粒子の露出面と共有結合する過フッ化シラニルラジカルの架橋が可能となるためである。この架橋によって、２つのＳｉ−ＯＨ基の縮合によるＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成が生じる。このように更に大きい耐性を有する疎水化がもたらされ得る。例えば、トリクロロシラン、又はトリメトキシシラン若しくはトリエトキシシラン等のトリアルコキシシランを使用することが可能である。他の架橋性シランは、例えば、アクリルオキシシラン又はグリシドキシシランである。
【００２３】
ポリフッ化ポリエーテルラジカル又は過フッ化ポリエーテルラジカルは、分岐状又は線形分子骨格を有していてもよく、ポリフッ化ポリエーテルラジカルは線形であることが好ましい。加えて、ポリエーテルラジカルは好ましくは、式−［ＣｋＦｌＨ（２ｋ−ｌ）Ｏ］−の繰返し単位を有する。ここで、ｋは、１〜６、好ましくは２〜４、特に好ましくは２の整数である。ポリエーテル鎖内の種々の指数ｋは、互いに独立するものであり、ｋはポリエーテル鎖内の定数値であることが好ましい。整数ｌは、少なくとも１、好ましくは少なくともｋ、特に好ましくは少なくとも１．５ｋより大きい整数、特にｌ＝２ｋである。ポリエーテルラジカルは過フッ素化されたものであることが好ましい。
【００２４】
脱離基Ｘは上記で既に述べたものとする。Ｃ−Ｓｉ結合は好ましくはラジカルＲとＳｉとの各々の間に形成される。ラジカルＲがＯ−Ｓｉ結合を介してシラン化合物のケイ素原子と結合することも可能であるが、このように結合したラジカルＲそれ自体が加水分解感応性となる。このような場合、脱離基Ｘが、ラジカルＲよりも高い品質（すなわち、より高い反応性）を有することが好ましい。これは、特に上述の好ましい脱離基Ｘの場合である。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態では、シラン化合物が、５００〜１００００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１０００〜６０００、特に好ましくは１５００〜３０００の分子量を有する。
【００２６】
ナノ粒子の露出面とシラニルラジカルとの共有結合の上記形成、またＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の形成によって任意に起こる架橋反応は、原則として、低温、例えば１０℃又は室温（２５℃）であっても行われ得る。しかしながら、両反応とも、疎水化組成物を塗布したプラズマエッチングされたハードコーティング表面を加熱することによって促進させることができる。この理由から、疎水化組成物の塗布後、好ましくは１５分〜２４時間、特に好ましくは１〜３時間の間、４０〜１２０℃、好ましくは４０〜８０℃、特に好ましくは５０〜７０℃の温度で熱処理工程を行うことが好ましい。水分子がヒドロキシル基に対するシラン基の結合を促すことから、６０〜８０％の相対湿度によってこのカップリングが改善及び促進される。
【００２７】
熱処理の代わりに又はそれに加えて、ナノ粒子表面とシラン化合物との反応、またシラニルラジカルの架橋はＵＶ照射によって行うことができる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態では、熱処理に続いて、基板を少なくとも一度、水、及び／又はアセトン、エタノール、酢酸エチル、ヘキサン若しくは石油スピリット等の有機溶媒で濯ぐ洗浄工程を行い、任意に界面活性剤を添加してもよい。水、アルコール及びそれらの混合物を使用することが好ましい。界面活性剤としては、例えば、商用食器洗浄剤であるＰｒｉｃｏｌ（商標）を使用することができる。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態では、プラズマエッチング前に、基板を準備する工程、ハードコーティング組成物を基板表面の少なくとも一部に塗布する工程、及びハードコーティング組成物を硬化させて、ハードコーティングを形成する工程を行う。ここで、ハードコーティング組成物はポリマーコーティング組成物を含み、ナノ粒子がハードコーティング組成物中に分散されている。
【００３０】
本発明によれば、基板はいかなる特定の制限も受けない。基板は透明であることが好ましい。ここで、透明とは、１ｃｍの経路長における基板材料の透過率が少なくとも８０％であることを意味する。好ましい実施形態では、基板がガラス又はポリマーから作られており、ポリマーが特に好ましい基板材料とされる。好適なポリマーとしては、特に眼科目的で従来技術により通常使用することができるポリマーが包含される。例えば、基板をポリ（Ｃ１〜Ｃ１２−アルキル）メタクリレート、ポリオキシアルキレンメタクリレート、ポリアルコキシフェノールメタクリレート、セルロースアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリ−・−メチルスチレン、ポリビニルブチラール、コポリ（スチレン−メチルメタクリレート）、コポリ（スチレン−アクリロニトリル）から、及びポリオール（アリル−カーボネート）モノマー、多官能性アクリレート、メタクリレート、又はジエチレングリコールジメタクリレートモノマー、エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレートモノマー、ジイソプロペニルベンゼンモノマー、エチレングリコールビスメタクリレートモノマー、ポリ（エチレングリコール）ビスメタクリレートモノマー、エトキシル化フェノールメタクリレートモノマー、アルコキシル化ポリアルコールアクリレートモノマー、及びジアリリデンペンタエリスリトールモノマーからなる群のメンバー由来のポリマー、並びにそれらの混合物から選択することができる。
【００３１】
特に、基板はポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチレングリコールビスメタクリレート）、ポリ（エトキシル化ビスフェノールＡジメタクリレート）、熱可塑性ポリカーボネート、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリウレタンからなる群から選択される固体の透明なホモポリマー若しくはコポリマー、又はジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）モノマー、ジエチレングリコールジメタクリレートモノマー、エトキシル化フェノールメタクリレートモノマー、エトキシル化ジイソプロペニルベンゼンモノマー、及びエトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートモノマーからなる群のメンバーから選択されるポリマーから構成され得る。
【００３２】
本発明の更に好ましい実施形態では、基板が、眼科用ポリマー、例えば、好ましくは上述のポリマーの１つ及びそれらの混合物の中から選択されるポリマーから構成される眼科用レンズである。
【００３３】
ハードコーティング組成物は基板表面の一部にのみ塗布してもよいが、ハードコーティング組成物は基板の全面に塗布することが好ましい。したがって、ハードコーティングされた基板は、プラズマエッチング前にハードコーティングで完全に被覆されていることが好ましい。
【００３４】
ハードコーティング組成物は、コーティングされていない基板にいずれの方法で塗布してもよい。ハードコーティングに好適な方法は、当業者に既知のものであり、例えば、スピン／ディップコーティング、印刷、ドクターブレード法及びＣＶＤ／ＰＶＤプロセスが包含される。
【００３５】
ナノ粒子は、ハードコーティング組成物中及び硬化したハードコーティング中の両方に一様に分布している。このために、従来の分散方法を用いてハードコーティング組成物中で凝集することなくナノ粒子を分散させる。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態では、ポリマーマトリックスが、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリウレタンアクリレート、ポリシロキサン（ゾル−ゲル系／コーティング）、エポキシドをベースとする表面コーティング剤及びその誘導体の中から選択される少なくとも１つのポリマーで構成される。それ故、ポリマーマトリックス中に一様に分布するナノ粒子とは別に、ハードコーティング組成物は、適切なモノマー（混合物）を含むポリマー表面コーティング組成物を含むため、ハードコーティングは、このモノマー（混合物）の重合によってハードコーティング組成物の硬化中に形成される。また、ハードコーティング組成物／ポリマー表面コーティング組成物は、１つ又は複数の有機溶媒を任意に含む。
【００３７】
ハードコーティング組成物の硬化は、いかなる特定の制限も受けず、通常条件下及び２５℃を超える温度に加熱することによるいずれでも、及び／又はＵＶ照射によって行うことができる。ハードコーティング組成物を硬化させるのに好適な条件は、当業者に知られている。
【００３８】
更なる態様では、本発明は、疎水化表面を有するハードコーティングされた基板であって、該基板は、その表面がハードコーティングによって少なくとも部分的に被覆されており、該ハードコーティングが、ポリマーマトリックスと、少なくとも１つの金属酸化物を含むナノ粒子とを含む、基板を含み、前記ナノ粒子の少なくとも一部が、前記ハードコーティング表面で部分的に露出しており、かつポリフッ化シラニルラジカルが、前記ナノ粒子の露出面と共有結合している、基板を提供する。共有結合したシラニルラジカルは架橋されていることが好ましく、その結果、疎水化の特に高い耐性が確実なものとなる。
【００３９】
好ましい実施形態では、本発明による基板の疎水化されるとともにハードコーティングされた表面が、少なくとも８０度より大きい、好ましくは９０度より大きい、特に好ましくは１００度より大きい、水に対する接触角を有する。ヘキサンに対する接触角は、好ましくは少なくとも５０度より大きく、特に好ましくは少なくとも６０度より大きい。ヘキサン又は水に対する接触角は、「セシルドロップ液滴形状分析（ＤＳＡ）」を用いて測定することができる。
【００４０】
このような疎水化されるとともにハードコーティングされた基板は、上記のような本発明の方法によってもたらすことができる。
【００４１】
以下の非制限的な実施例を用いて本発明について説明する。
【実施例】
【００４２】
基板の全面を覆った約２μｍ〜３μｍ厚のＤｕｒａｌｕｘ（商標）ハードコーティングを有するポリ（ジエチレングリコールビスアリルカーボネート）（屈折率ｎ＝１．５）から構成される眼科用ポリマー物品を、基板として使用した。初めに、眼科用ポリマー物品を、Ａｃｔｉｐｌａｓ（商標）真空チャンバ内で酸素雰囲気中において５００ワットのプラズマ出力で５分間プラズマエッチングした。
【００４３】
その後、基板のプラズマエッチングされた表面上に疎水化組成物を染み込ませた脱脂綿の塊を擦りつけることによって疎水化組成物を塗布した。
【００４４】
疎水化組成物は、ＳａｔｉｓｌｏｈによるＭｉｒａｇｅ  Ｐｒｅｍｉｕｍ  ＡＲ  Ｓｕｐｅｒ  Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ製品をベースとするものとした。溶媒は3Mにより製造されるＨＦＥとした。シラン化合物の分子量は約２０００ｇ／ｍｏｌのものとした。
【００４５】
疎水化組成物を塗布したプラズマエッチングされた基板をその後、乾燥炉内において６０℃で２時間熱処理した。
【００４６】
熱処理を完了した後、ガラスをエタノール又はエタノール／水／Ｐｒｉｃｏｌ（商標）の混合物で数回洗浄した。
【００４７】
比較例として、同じタイプの更なる眼科用ガラスを用いて同様のプロセスを行い、この場合、プラズマエッチングは省略した。
【００４８】
疎水化を試験するために、実施例のガラス及び比較例のガラスの表面のそれぞれに、フェルトペン（Ｅｄｄｉｎｇ  ８３００  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｒｋｅｒ  Ｓｐｅｃｉａｌ）を用いて蛇行線を引いた。本発明による実施例のガラスの表面は、その疎水性が増大したためにフェルトペンのインクが浸潤することはなかった。真珠の首飾りのように配列したインク液滴のパターンが形成された。この効果は、比較例のガラスの表面上では起きなかった。この際、インクが表面に浸潤したことで、幅広い線が見られた。
【００４９】
また、「セシルドロップ液滴形状分析」（ＤＳＡ）に準拠する接触角測定によって、実施例のガラスの疎水性が増大したことが確認された。対応する結果を以下の表にまとめる。
【００５０】
【表１】
2017515649.tif 000003
【００５１】
疎水性表面と低い反射率とを同時に有するハードコーティングされた基板を、本発明の方法を用いて、特に効率的かつ経済的に提供することができる。本発明によるハードコーティングされた基板の疎水化は、高い耐性を有し、安価な出発材料に基づき効率的かつ経済的に製造することができる。また、本発明の疎水化プロセスによって反射低減特性がもたらされれば、基板の更なる反射防止コーティングを不要とすることができる。
【図１】
2017515649.tif 000004
【図２】
2017515649.tif 000005
【国際調査報告】
2017515649.tif 000006
2017515649.tif 000007
2017515649.tif 000008
2017515649.tif 000009