プラスチックレンズ
【課題】光学性能を維持したまま耐熱性の向上を図ることの可能な７層構造以上の反射防止膜が形成されたプラスチックレンズを提供すること。
【解決手段】レンズ基材表面にプライマー層とハードコート層を介して基材側からＳｉＯ2層とＺｒＯ2層を交互に積層し、眼鏡用プラスチックレンズ表面に７層の反射防止膜を構築する。この時、前記レンズ基材側から第３層目となる屈折率層を他の層よりも厚く構成する。この反射防止膜の屈折率層の構造は第１〜第３の屈折率層の膜厚の総和を１８０〜２２０ｎｍとし、第１の屈折率層の膜厚を１０〜５０ｎｍとし、第３の屈折率層の膜厚を１５０〜１９０ｎｍとし、更に第１層〜第３層のみをイオンアシスト照射下で蒸着させる。
【解決手段】レンズ基材表面にプライマー層とハードコート層を介して基材側からＳｉＯ2層とＺｒＯ2層を交互に積層し、眼鏡用プラスチックレンズ表面に７層の反射防止膜を構築する。この時、前記レンズ基材側から第３層目となる屈折率層を他の層よりも厚く構成する。この反射防止膜の屈折率層の構造は第１〜第３の屈折率層の膜厚の総和を１８０〜２２０ｎｍとし、第１の屈折率層の膜厚を１０〜５０ｎｍとし、第３の屈折率層の膜厚を１５０〜１９０ｎｍとし、更に第１層〜第３層のみをイオンアシスト照射下で蒸着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば眼鏡や双眼鏡等に使用される各種プラスチックレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からプラスチックレンズにはレンズ表面における光の反射を防止するために反射防止膜が被覆形成されている。一般的に反射防止膜は金属酸化物からなる複数の層を真空蒸着法やスパッタ法によって積層させる乾式工法が採用されている。複数の層は膜厚を調整した低屈折層と高屈折層を交互に積層させて構成され、これらの積層構造によって所定の光学特性、つまり、可視域側での光の反射を極力小さくするとともに紫外線域及び赤外線域側ほど光を強く反射するという光学特性を与えている。反射防止膜の光学特性をより向上させるためのアプローチはいくつかあるが比較的多く用いられているのが反射防止膜の構成膜数を増加させることである。現状ではコストと膜数の増加に伴う対効果の点から通常５層で構成される反射防止膜に加えてより高品質な反射防止膜という位置づけで７層構造の反射防止膜が併存している。
【０００３】
ところで、反射防止膜を被覆したプラスチックレンズの使用において熱による反射防止膜の劣化の問題が指摘されている。例えば、眼鏡用のプラスチックレンズに反射防止膜が被覆されている場合、その眼鏡を装用したままサウナ風呂に入ったり、炎天下で眼鏡を車のダッシュボード上に置き忘れたりといった場合に比較的高熱にレンズが曝され、その結果熱の影響で反射防止膜にクラックが生じてしまう場合があった。甚だしい場合には細かな無数のクラックによって反射防止膜が白濁してしまうケースもあった。また、一旦クラックが生じるとそのクラックから装用者の汗や水分が浸み込んで反射防止膜の剥離原因ともなる。
反射防止膜のクラック発生の要因はいくつか考えられるがレンズ基材との膨張率の差に基づく（実際にはレンズ基材はハードコート層等の中間層に被覆されていることが多いためその場合にはそれら中間層を含めた膨張率の差）引っ張り応力が最も大きな要因として考えられる。そのため、クラック防止手段として反射防止膜の層構造でレンズ基材側に密着して配置される第１層の厚さを増すことによって第１層の内部抵抗を大きくするということが考えられる。
クラック防止を直接的に意図した技術ではないが、この発想に近い技術である特許文献１を挙げる。特許文献１は５層構造の反射防止膜において主として擦傷性の向上のために反射防止膜の第１層（下地層）を厚くする技術であり、第１層（下地層）を厚くすることによって反射防止膜のレンズ基材への密着度を高めるというものである。
【特許文献１】特開２００２−１２２８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、反射防止膜において第１層を厚く構成することは可視域での反射率が上がってしまう傾向となるため好ましくない。特に、高品質な反射防止膜という位置づけの７層構造の反射防止膜においては本来の反射防止膜としての光学特性を犠牲にして耐熱性の向上を図るわけにはいかない、そのため、７層構造あるいは７層以上の構造の反射防止膜において光学性能を維持したまま耐熱性の向上を図る技術が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、光学性能を維持したまま耐熱性の向上を図ることの可能な７層構造以上の反射防止膜が形成されたプラスチックレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、レンズ基材表面に直接あるいは中間層を介して低屈折率層と高屈折率層を交互に積層し、７層以上の反射防止膜を構築したプラスチックレンズにおいて、前記レンズ基材側から第３層目となる屈折率層をＳｉＯ2層とし、同第３層屈折率層を他の層よりも厚く構成したことをその要旨とする。
請求項２の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、第１〜第３の前記屈折率層の膜厚の総和が１８０〜２２０ｎｍであることをその要旨とする。
請求項３の発明では請求項２に記載の発明の構成に加え、第１の前記屈折率層の膜厚が１０〜５０ｎｍであることをその要旨とする。
請求項４の発明では請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、第３の前記屈折率層の膜厚が１５０〜１９０ｎｍであることをその要旨とする。
請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加え、奇数屈折率層をＳｉＯ2層で構成するようにしたことをその要旨とする。
請求項６の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記反射防止膜のうち第１層〜第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることをその要旨とする。
請求項７の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記反射防止膜のうち第１層及び第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることをその要旨とする。
請求項８の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記反射防止膜のうち第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることをその要旨とする。
請求項９の発明では請求項１〜８のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記中間層はオルガノシロキサン系ハードコート膜であることをその要旨とする。
請求項１０の発明では請求項９に記載の発明の構成に加え、前記中間層は前記ハードコート膜と、同ハードコート膜の下層膜としてプライマー膜から構成されていることをその要旨とする。
【０００６】
反射防止膜は第１層屈折率層を厚く設計すると可視域での反射率が上がってしまうため反射防止膜としての光学特性が劣ることとなる。一方、このように７層以上の反射防止膜ではレンズ基材側から第３番目の屈折率層の層厚を他の層よりも厚くすることによって光学特性の劣化は見られなかった。ここに、ＳｉＯ2層は膜自体圧縮応力を残留応力として内在している。そのため、現状でひずみを有している状態であるため、レンズ基材側の膨張に対してＳｉＯ2層は比較的追随可能である。つまり、このレンズ基材側の膨張方向はＳｉＯ2層についてひずみを修正する方向への移動となるからである。このようなＳｉＯ2層の特性に基づいて第３層屈折率層を厚くすることで第３層屈折率層は特に第４層屈折率層より外方に形成される層に対するバッファ層となると考えられる。
【０００７】
このような反射防止膜において光学特性の維持と耐熱性の観点から１〜第３の屈折率層の膜厚の総和が１８０〜２２０ｎｍであることが好ましい。更にこの場合に第１の屈折率層の膜厚が１０〜５０ｎｍであることが好ましい。第１の屈折率層の膜厚は１０ｎｍよりも薄すぎては光学特性に寄与しにくく、５０ｎｍよりも厚くなると可視域での光学特性が劣ることとなる。
更に、第３の屈折率層の膜厚が１５０〜１９０ｎｍであることが好ましい。第３の屈折率層はクラック発生防止のバッファ層としての効果と光学特性とを考慮するとこの範囲がもっとも両方の機能を発揮する領域とされる。
【０００８】
ここに、反射防止膜は公知の蒸着法やイオンスパッタリング法等により成膜されている。反射防止層は、一般に光学理論に基づいた多層構造膜が採用される。本発明では少なくとも第３層となる屈折率層にＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を使用しているが、奇数屈折率層すべてをＳｉＯ2層とすることも可能である。ＳｉＯ2層は低屈折率層となる。その他の膜材料としては、例えばＡＬ2Ｏ2（酸化アルミニウム：アルミナ）、Ｙ2Ｏ3（二酸化イットリウム）、ＺｒＯ2（二酸化ジルコニウム）、Ｔａ2Ｏ5（二酸化タンタル）、ＴｉＯ2（二酸化チタン）、ＨｆＯ2（二酸化ハフニウム）、二酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等一般的な無機酸化物を使用することができる。これらはいずれもＳｉＯ2層に対して高屈折率層となる。
プラスチックレンズは眼鏡用レンズのみならず双眼鏡、望遠鏡のレンズ等も含む概念である。プラスチックとしては例えばアクリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリエ−テルサルホン樹脂ポリ4-メチルペンテン-1樹脂、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト樹脂等が挙げられる。
【０００９】
反射防止膜はレンズ基材表面に直接あるいは中間層を介して成膜される。中間層とは例えばレンズ基材表面に成膜されたハードコート層等が該当する。ハードコート層としてはオルガノシロキサン系ハードコート層が好ましい。オルガノシロキサン系ハードコート層はオルガノシロキサン系樹脂と無機酸化物微粒子から構成されている。ハードコート層はコート用のハードコート液に浸漬し、その後公知の方法にて溶媒を蒸発させて成膜される。ハードコート液は水又はアルコール系の溶媒にコート用樹脂と無機酸化物微粒子ゾルを混合させた液である。
中間層としてハードコート層の下層膜にプライマー層を配置してもよい。プライマー層はハードコート層とレンズ基材との密着性の向上のためこの位置に配置される連結層であって、例えばポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、有機ケイ素系樹脂等から構成される。プライマー層は一般にレンズ基材をプライマー液に浸漬させて成膜させる。プライマー液は水又はアルコール系の溶媒にこれらから選択された樹脂材料と無機酸化物微粒子ゾルを混合させた液である。これらの樹脂の中では、特にウレタン樹脂が好適である。
【００１０】
蒸着される反射防止膜は第１層〜第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることが好ましい。あるいは第１層及び第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることが好ましい。あるいは第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることが好ましい。つまり、第４〜第７層はイオンアシスト照射をせず通常の真空蒸着等のみによって成膜することが好ましい。イオンアシスト照射を伴う蒸着は通常の真空蒸着に比べてコストアップとなる。出願人は第１層〜第３層以外にイオンアシスト照射をしても耐熱性能の向上とはならないことを確認した。
ここに、イオンアシスト照射はイオンアシスト蒸着法（エネルギーイオン化蒸着法）において蒸発した分子の一部を電子ビーム源でイオン化し、レンズ基材に向けて加速させながら照射させることであって蒸着分子のエネルギーレベルの向上を図ることが可能となる。本発明ではイオン化ガス源としては酸素やアルゴンの使用が可能である。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明では、プラスチックレンズに使用される反射防止膜の光学特性を維持したまま、耐熱性能を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜耐熱性能について＞
（ａ）６０℃、７０℃、８０℃、９０℃の各温度に設定された加熱槽を用意し、各加熱槽内に試料レンズ（実施例）を置いて、クラック発生の有無を観察した。低温の加熱槽から順次高温の加熱槽へと移しながらクラックの状況を確認した。
（ｂ）各加熱槽内に試料レンズを導入して加熱し、５分経過した段階で取り出して２５℃前後の室温にてクラックの有無を確認した。クラック確認作業は同時にいくつかの試料レンズに対して行うため２〜３分程度の時間を要した。クラックの有無の確認後、再度加熱槽に導入し上記を繰り返す。このような加熱槽への出し入れを各加熱槽で６回以内（トータルで最大３０分の加熱）で繰り返し行った。クラックの状態は白熱電球（６０Ｗ）と高輝度光源としてのセナーを使用して暗箱中にて目視確認で行った。
【００１３】
試料レンズの加熱ルーチンは次のようになっている。
イ）クラックが確認されない場合には上記回数に至るまで当該加熱槽で５分ずつ加熱を繰り返す。
ロ）クラックが確認された場合にはその段階で加熱を終了する。
ハ）トータル３０分の間まったくクラックが確認されなかった場合には、その次に高温の加熱槽で上記加熱を繰り返す。
（ｃ）評価結果の基準
イ）○ ： ３０分の加熱でまったくクラックが生じなかった場合
ロ）Ｔmin消失： Ｔ分の加熱においてクラックが生じたが、室温において確認時間内で消失した場合（Ｔ＝５，１０，１５，２０，２５，３０）
ハ）Ｔmin残留： Ｔ分の加熱においてクラックが生じ室温において確認時間内で消失できなかった場合（Ｔ＝５，１０，１５，２０，２５，３０）
【００１４】
＜光学性能について＞
（ａ）図１に実施例と比較例の光学特性についての特性図を示す。図１において縦軸が反射率で横軸が波長となる。
【実施例】
【００１５】
本発明について、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
＜使用レンズについて＞
本実施例及び比較例では下記の中間層としてのハードコート層及びプライマー層を備えた眼鏡用プラスチックレンズを使用した。
［基材］
ビス（β―エピチオプロピル）スルフィド８５重量部、チオフェノール１５重量部に、触媒として２−ジエタノールアミノエタノール０．５重量部を室温で均一溶液とした。次にこの液をレンズ用モールドに注入し、脱気後に引続きオーブン中で１０℃から１２０℃まで２２時間をかけてゆっくりと重合硬化させ、屈折率１．６９８、アッベ数３６の光学特性を有する度数０．００のフラットレンズを形成した。これを玉型加工したものを試料レンズとした。
［第１層目］
Ａ.プライマー層の形成
ブロック型のポリイソシアネート「コロネート２５２９」（日本ポリウレタン工業社）２５重量部、ポリエステルポリオール「ニッポラン１１００」（日本ポリウレタン工業社）１８重量部、エチルセロソルブ１００重量部を混合して、そこへ市販の酸化スズと酸化タングステンの複合ゾル（メタノール分散ゾル、平均粒子径１０−１５ｎｍ、酸化スズと酸化タングステンの比率１００重量部／４０重量部、固形分３０％）を１４０重量部、シリコーン系界面活性剤を０．１５重量部添加し、充分に撹拌混合することにより、プライマー液を調整した。
この液を上記の基材上に引き上げ速度１０ｃｍ/ｍｉｎでディッピングしてコートした。塗布したレンズは１２０℃で３０分間加熱硬化し、１．０μのプライマー層を成膜した。
【００１７】
［第２層目］
Ｂ.ハードコート層の形成
反応容器中に、エタノール２０６ｇ、メタノール分散チタニア系ゾル３００ｇ（触媒化成工業社品 固形分３０％）、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン６０ｇ、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン３０ｇ、テトラエトキシシラン６０ｇを滴下し、その混合液中に０．０１Ｎの塩酸水溶液を滴下、攪拌して加水分解を行った。次にフロー調整剤０．５ｇ（日本ユニカ社Ｌ−７６０４）および触媒１．０ｇを加え、室温で３時間攪拌してハードコート液を調整した。このハードコート液をディッピング法で塗布し、風乾後、１１０℃×２ｈ加熱硬化させて、膜厚２．０μのハードコート層を成膜した。
【００１８】
［第３層目］
Ｃ．反射防止膜の形成
上記のハードコートレンズを真空槽内にセットし、基本的に真空蒸着法によって蒸着処理を行った。各実施例及び比較例に応じて適宜イオンアシスト蒸着法に変更して蒸着処理を行った。
膜の構成はいずれの実施例及び比較例も、基材側から順にＳｉＯ2層とＺｒＯ2層を交互に配置した構造とした。つまり１，３，５，７の奇数層をＳｉＯ2層とし、２，４，６の偶数層をＺｒＯ2層とした。
【００１９】
以下、耐熱性能と光学性能について実施した結果を挙げる。
（実施例１）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１５０．３９ｎｍ（光学膜厚０．４４５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２０９．１１ｎｍとした。実施例１では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、イオン源として酸素イオンを使用した。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3Ｐａ）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例２）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１５０．３９ｎｍ（光学膜厚０．４４５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２０９．１１ｎｍとした。実施例２ではイオンアシスト照射はせず、真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例３）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１５０．３９ｎｍ（光学膜厚０．４４５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２０９．１１ｎｍとした。実施例３では第３層のみについてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２０】
（実施例４）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例４では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例５）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例５ではイオンアシスト照射はせず、真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例６）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例６では第３層のみについてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２１】
（実施例７）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例７では第１層〜第３層についてイオンアシスト蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度５．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度７．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例８）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例８では第１層、第３層及び第４層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層及び第３層については実施例１と同様である。第４層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．４ｎｍ／ｓｅｃとした。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２２】
（実施例９）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１０１．３９ｎｍ（光学膜厚０．３００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚１６８．４５ｎｍとした。実施例９では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡで酸素イオンを使用した。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例１０）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１３０．１２ｎｍ（光学膜厚０．３８５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚１７３．２２ｎｍとした。実施例１０では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡで酸素イオンを使用した。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
次にバリエーションとしての実施例Ａ〜Ｆについての耐熱性能の結果を示す。実施例Ａ〜Ｆの反射防止膜の設計条件は表３の通りである（実施例４〜５と同じ設計）。これらの第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚１．４７９４λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。表３の設計条件ではこの実施例Ａ〜Ｆの光学性能は良好であった。実施例Ａ〜Ｆの光学性能を図２及び図３に示す。
【００２６】
（実施例Ａ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ａでは表４に示すように第１層〜第３層並びに第６層及び第７層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層〜第３層についは実施例７と同様の条件で行い、第６層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、第７層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｂ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｂでは表４に示すように第１層〜第４層並びに第６層及び第７層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層〜第４層についは実施例８と同様の条件で行い、第６層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、第７層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｃ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｃでは表４に示すように第４層以外の各層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層〜第３層についは実施例７と同様の条件で行い、第６層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、第５及び第７層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｄ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｄでは表４に示すようにすべての層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は奇数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとし、偶数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｅ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｅでは表４に示すように第４〜第７層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は奇数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとし、偶数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｆ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｆでは表４に示すように第３層以外の各層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は奇数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとし、偶数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
第３層以外の屈折率層を厚くした比較例について耐熱性能と光学性能について実施した結果を挙げる。
（比較例１〜４）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表６の通りである。比較例１〜４では第１層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
（比較例５〜８）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表６の通りである。比較例５〜８では第５層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能（但し、比較例５のみ）については表５に、光学性能については図２及び図３にその結果をまとめた。
【００３１】
【表６】
【００３２】
＜総括＞
実施例については耐熱性能及び光学性能ともに良好であった。特に耐熱性能は第３層を含む層にイオンアシスト蒸着法で成膜することによってさらなる向上が見られた。一方、表２と表６との比較で第３層より外層をイオンアシスト蒸着法で成膜してもそれほどの耐熱性能の向上は認められなかった。一方、第３層をイオンアシスト蒸着法で成膜しない場合には第３層をイオンアシスト蒸着法で成膜した場合に比べて耐熱性能は劣る傾向にあることが認められた。つまり、第３層までをイオンアシスト蒸着法で成膜すればそれより外層は必ずしもイオンアシスト蒸着法で成膜する必要性はないことが認められた。
また、比較例では図２及び図３から第３層以外の膜厚を厚くすると光学性能が劣る（偶数層については引っ張り応力を残留応力として内在しているため、耐熱性に寄与しないことが明らかである）ことが認められ、表６の比較例５の結果より第５層を厚くすることによる耐熱性能については格別な効果が認められないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる実施例の光学特性を示す図。
【図２】比較例１〜４の光学特性を示す図。
【図３】比較例５〜８の光学特性を示す図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば眼鏡や双眼鏡等に使用される各種プラスチックレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からプラスチックレンズにはレンズ表面における光の反射を防止するために反射防止膜が被覆形成されている。一般的に反射防止膜は金属酸化物からなる複数の層を真空蒸着法やスパッタ法によって積層させる乾式工法が採用されている。複数の層は膜厚を調整した低屈折層と高屈折層を交互に積層させて構成され、これらの積層構造によって所定の光学特性、つまり、可視域側での光の反射を極力小さくするとともに紫外線域及び赤外線域側ほど光を強く反射するという光学特性を与えている。反射防止膜の光学特性をより向上させるためのアプローチはいくつかあるが比較的多く用いられているのが反射防止膜の構成膜数を増加させることである。現状ではコストと膜数の増加に伴う対効果の点から通常５層で構成される反射防止膜に加えてより高品質な反射防止膜という位置づけで７層構造の反射防止膜が併存している。
【０００３】
ところで、反射防止膜を被覆したプラスチックレンズの使用において熱による反射防止膜の劣化の問題が指摘されている。例えば、眼鏡用のプラスチックレンズに反射防止膜が被覆されている場合、その眼鏡を装用したままサウナ風呂に入ったり、炎天下で眼鏡を車のダッシュボード上に置き忘れたりといった場合に比較的高熱にレンズが曝され、その結果熱の影響で反射防止膜にクラックが生じてしまう場合があった。甚だしい場合には細かな無数のクラックによって反射防止膜が白濁してしまうケースもあった。また、一旦クラックが生じるとそのクラックから装用者の汗や水分が浸み込んで反射防止膜の剥離原因ともなる。
反射防止膜のクラック発生の要因はいくつか考えられるがレンズ基材との膨張率の差に基づく（実際にはレンズ基材はハードコート層等の中間層に被覆されていることが多いためその場合にはそれら中間層を含めた膨張率の差）引っ張り応力が最も大きな要因として考えられる。そのため、クラック防止手段として反射防止膜の層構造でレンズ基材側に密着して配置される第１層の厚さを増すことによって第１層の内部抵抗を大きくするということが考えられる。
クラック防止を直接的に意図した技術ではないが、この発想に近い技術である特許文献１を挙げる。特許文献１は５層構造の反射防止膜において主として擦傷性の向上のために反射防止膜の第１層（下地層）を厚くする技術であり、第１層（下地層）を厚くすることによって反射防止膜のレンズ基材への密着度を高めるというものである。
【特許文献１】特開２００２−１２２８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、反射防止膜において第１層を厚く構成することは可視域での反射率が上がってしまう傾向となるため好ましくない。特に、高品質な反射防止膜という位置づけの７層構造の反射防止膜においては本来の反射防止膜としての光学特性を犠牲にして耐熱性の向上を図るわけにはいかない、そのため、７層構造あるいは７層以上の構造の反射防止膜において光学性能を維持したまま耐熱性の向上を図る技術が求められていた。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、光学性能を維持したまま耐熱性の向上を図ることの可能な７層構造以上の反射防止膜が形成されたプラスチックレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために請求項１の発明では、レンズ基材表面に直接あるいは中間層を介して低屈折率層と高屈折率層を交互に積層し、７層以上の反射防止膜を構築したプラスチックレンズにおいて、前記レンズ基材側から第３層目となる屈折率層をＳｉＯ2層とし、同第３層屈折率層を他の層よりも厚く構成したことをその要旨とする。
請求項２の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、第１〜第３の前記屈折率層の膜厚の総和が１８０〜２２０ｎｍであることをその要旨とする。
請求項３の発明では請求項２に記載の発明の構成に加え、第１の前記屈折率層の膜厚が１０〜５０ｎｍであることをその要旨とする。
請求項４の発明では請求項２又は３に記載の発明の構成に加え、第３の前記屈折率層の膜厚が１５０〜１９０ｎｍであることをその要旨とする。
請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加え、奇数屈折率層をＳｉＯ2層で構成するようにしたことをその要旨とする。
請求項６の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記反射防止膜のうち第１層〜第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることをその要旨とする。
請求項７の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記反射防止膜のうち第１層及び第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることをその要旨とする。
請求項８の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記反射防止膜のうち第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることをその要旨とする。
請求項９の発明では請求項１〜８のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記中間層はオルガノシロキサン系ハードコート膜であることをその要旨とする。
請求項１０の発明では請求項９に記載の発明の構成に加え、前記中間層は前記ハードコート膜と、同ハードコート膜の下層膜としてプライマー膜から構成されていることをその要旨とする。
【０００６】
反射防止膜は第１層屈折率層を厚く設計すると可視域での反射率が上がってしまうため反射防止膜としての光学特性が劣ることとなる。一方、このように７層以上の反射防止膜ではレンズ基材側から第３番目の屈折率層の層厚を他の層よりも厚くすることによって光学特性の劣化は見られなかった。ここに、ＳｉＯ2層は膜自体圧縮応力を残留応力として内在している。そのため、現状でひずみを有している状態であるため、レンズ基材側の膨張に対してＳｉＯ2層は比較的追随可能である。つまり、このレンズ基材側の膨張方向はＳｉＯ2層についてひずみを修正する方向への移動となるからである。このようなＳｉＯ2層の特性に基づいて第３層屈折率層を厚くすることで第３層屈折率層は特に第４層屈折率層より外方に形成される層に対するバッファ層となると考えられる。
【０００７】
このような反射防止膜において光学特性の維持と耐熱性の観点から１〜第３の屈折率層の膜厚の総和が１８０〜２２０ｎｍであることが好ましい。更にこの場合に第１の屈折率層の膜厚が１０〜５０ｎｍであることが好ましい。第１の屈折率層の膜厚は１０ｎｍよりも薄すぎては光学特性に寄与しにくく、５０ｎｍよりも厚くなると可視域での光学特性が劣ることとなる。
更に、第３の屈折率層の膜厚が１５０〜１９０ｎｍであることが好ましい。第３の屈折率層はクラック発生防止のバッファ層としての効果と光学特性とを考慮するとこの範囲がもっとも両方の機能を発揮する領域とされる。
【０００８】
ここに、反射防止膜は公知の蒸着法やイオンスパッタリング法等により成膜されている。反射防止層は、一般に光学理論に基づいた多層構造膜が採用される。本発明では少なくとも第３層となる屈折率層にＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を使用しているが、奇数屈折率層すべてをＳｉＯ2層とすることも可能である。ＳｉＯ2層は低屈折率層となる。その他の膜材料としては、例えばＡＬ2Ｏ2（酸化アルミニウム：アルミナ）、Ｙ2Ｏ3（二酸化イットリウム）、ＺｒＯ2（二酸化ジルコニウム）、Ｔａ2Ｏ5（二酸化タンタル）、ＴｉＯ2（二酸化チタン）、ＨｆＯ2（二酸化ハフニウム）、二酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等一般的な無機酸化物を使用することができる。これらはいずれもＳｉＯ2層に対して高屈折率層となる。
プラスチックレンズは眼鏡用レンズのみならず双眼鏡、望遠鏡のレンズ等も含む概念である。プラスチックとしては例えばアクリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリエ−テルサルホン樹脂ポリ4-メチルペンテン-1樹脂、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト樹脂等が挙げられる。
【０００９】
反射防止膜はレンズ基材表面に直接あるいは中間層を介して成膜される。中間層とは例えばレンズ基材表面に成膜されたハードコート層等が該当する。ハードコート層としてはオルガノシロキサン系ハードコート層が好ましい。オルガノシロキサン系ハードコート層はオルガノシロキサン系樹脂と無機酸化物微粒子から構成されている。ハードコート層はコート用のハードコート液に浸漬し、その後公知の方法にて溶媒を蒸発させて成膜される。ハードコート液は水又はアルコール系の溶媒にコート用樹脂と無機酸化物微粒子ゾルを混合させた液である。
中間層としてハードコート層の下層膜にプライマー層を配置してもよい。プライマー層はハードコート層とレンズ基材との密着性の向上のためこの位置に配置される連結層であって、例えばポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、有機ケイ素系樹脂等から構成される。プライマー層は一般にレンズ基材をプライマー液に浸漬させて成膜させる。プライマー液は水又はアルコール系の溶媒にこれらから選択された樹脂材料と無機酸化物微粒子ゾルを混合させた液である。これらの樹脂の中では、特にウレタン樹脂が好適である。
【００１０】
蒸着される反射防止膜は第１層〜第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることが好ましい。あるいは第１層及び第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることが好ましい。あるいは第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることが好ましい。つまり、第４〜第７層はイオンアシスト照射をせず通常の真空蒸着等のみによって成膜することが好ましい。イオンアシスト照射を伴う蒸着は通常の真空蒸着に比べてコストアップとなる。出願人は第１層〜第３層以外にイオンアシスト照射をしても耐熱性能の向上とはならないことを確認した。
ここに、イオンアシスト照射はイオンアシスト蒸着法（エネルギーイオン化蒸着法）において蒸発した分子の一部を電子ビーム源でイオン化し、レンズ基材に向けて加速させながら照射させることであって蒸着分子のエネルギーレベルの向上を図ることが可能となる。本発明ではイオン化ガス源としては酸素やアルゴンの使用が可能である。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明では、プラスチックレンズに使用される反射防止膜の光学特性を維持したまま、耐熱性能を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜耐熱性能について＞
（ａ）６０℃、７０℃、８０℃、９０℃の各温度に設定された加熱槽を用意し、各加熱槽内に試料レンズ（実施例）を置いて、クラック発生の有無を観察した。低温の加熱槽から順次高温の加熱槽へと移しながらクラックの状況を確認した。
（ｂ）各加熱槽内に試料レンズを導入して加熱し、５分経過した段階で取り出して２５℃前後の室温にてクラックの有無を確認した。クラック確認作業は同時にいくつかの試料レンズに対して行うため２〜３分程度の時間を要した。クラックの有無の確認後、再度加熱槽に導入し上記を繰り返す。このような加熱槽への出し入れを各加熱槽で６回以内（トータルで最大３０分の加熱）で繰り返し行った。クラックの状態は白熱電球（６０Ｗ）と高輝度光源としてのセナーを使用して暗箱中にて目視確認で行った。
【００１３】
試料レンズの加熱ルーチンは次のようになっている。
イ）クラックが確認されない場合には上記回数に至るまで当該加熱槽で５分ずつ加熱を繰り返す。
ロ）クラックが確認された場合にはその段階で加熱を終了する。
ハ）トータル３０分の間まったくクラックが確認されなかった場合には、その次に高温の加熱槽で上記加熱を繰り返す。
（ｃ）評価結果の基準
イ）○ ： ３０分の加熱でまったくクラックが生じなかった場合
ロ）Ｔmin消失： Ｔ分の加熱においてクラックが生じたが、室温において確認時間内で消失した場合（Ｔ＝５，１０，１５，２０，２５，３０）
ハ）Ｔmin残留： Ｔ分の加熱においてクラックが生じ室温において確認時間内で消失できなかった場合（Ｔ＝５，１０，１５，２０，２５，３０）
【００１４】
＜光学性能について＞
（ａ）図１に実施例と比較例の光学特性についての特性図を示す。図１において縦軸が反射率で横軸が波長となる。
【実施例】
【００１５】
本発明について、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１６】
＜使用レンズについて＞
本実施例及び比較例では下記の中間層としてのハードコート層及びプライマー層を備えた眼鏡用プラスチックレンズを使用した。
［基材］
ビス（β―エピチオプロピル）スルフィド８５重量部、チオフェノール１５重量部に、触媒として２−ジエタノールアミノエタノール０．５重量部を室温で均一溶液とした。次にこの液をレンズ用モールドに注入し、脱気後に引続きオーブン中で１０℃から１２０℃まで２２時間をかけてゆっくりと重合硬化させ、屈折率１．６９８、アッベ数３６の光学特性を有する度数０．００のフラットレンズを形成した。これを玉型加工したものを試料レンズとした。
［第１層目］
Ａ.プライマー層の形成
ブロック型のポリイソシアネート「コロネート２５２９」（日本ポリウレタン工業社）２５重量部、ポリエステルポリオール「ニッポラン１１００」（日本ポリウレタン工業社）１８重量部、エチルセロソルブ１００重量部を混合して、そこへ市販の酸化スズと酸化タングステンの複合ゾル（メタノール分散ゾル、平均粒子径１０−１５ｎｍ、酸化スズと酸化タングステンの比率１００重量部／４０重量部、固形分３０％）を１４０重量部、シリコーン系界面活性剤を０．１５重量部添加し、充分に撹拌混合することにより、プライマー液を調整した。
この液を上記の基材上に引き上げ速度１０ｃｍ/ｍｉｎでディッピングしてコートした。塗布したレンズは１２０℃で３０分間加熱硬化し、１．０μのプライマー層を成膜した。
【００１７】
［第２層目］
Ｂ.ハードコート層の形成
反応容器中に、エタノール２０６ｇ、メタノール分散チタニア系ゾル３００ｇ（触媒化成工業社品 固形分３０％）、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン６０ｇ、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン３０ｇ、テトラエトキシシラン６０ｇを滴下し、その混合液中に０．０１Ｎの塩酸水溶液を滴下、攪拌して加水分解を行った。次にフロー調整剤０．５ｇ（日本ユニカ社Ｌ−７６０４）および触媒１．０ｇを加え、室温で３時間攪拌してハードコート液を調整した。このハードコート液をディッピング法で塗布し、風乾後、１１０℃×２ｈ加熱硬化させて、膜厚２．０μのハードコート層を成膜した。
【００１８】
［第３層目］
Ｃ．反射防止膜の形成
上記のハードコートレンズを真空槽内にセットし、基本的に真空蒸着法によって蒸着処理を行った。各実施例及び比較例に応じて適宜イオンアシスト蒸着法に変更して蒸着処理を行った。
膜の構成はいずれの実施例及び比較例も、基材側から順にＳｉＯ2層とＺｒＯ2層を交互に配置した構造とした。つまり１，３，５，７の奇数層をＳｉＯ2層とし、２，４，６の偶数層をＺｒＯ2層とした。
【００１９】
以下、耐熱性能と光学性能について実施した結果を挙げる。
（実施例１）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１５０．３９ｎｍ（光学膜厚０．４４５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２０９．１１ｎｍとした。実施例１では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、イオン源として酸素イオンを使用した。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3Ｐａ）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例２）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１５０．３９ｎｍ（光学膜厚０．４４５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２０９．１１ｎｍとした。実施例２ではイオンアシスト照射はせず、真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例３）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１５０．３９ｎｍ（光学膜厚０．４４５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２０９．１１ｎｍとした。実施例３では第３層のみについてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２０】
（実施例４）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例４では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例５）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例５ではイオンアシスト照射はせず、真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例６）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例６では第３層のみについてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２１】
（実施例７）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例７では第１層〜第３層についてイオンアシスト蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度５．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度７．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（ＳｉＯ2層については真空度１．０×１０-3、ＺｒＯ2層については真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例８）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚０．５００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。実施例８では第１層、第３層及び第４層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層及び第３層については実施例１と同様である。第４層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．４ｎｍ／ｓｅｃとした。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２２】
（実施例９）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚５０．６９ｎｍ（光学膜厚０．１５０λ）、第３層の物理膜厚１０１．３９ｎｍ（光学膜厚０．３００λ）、第１層〜第３層の物理膜厚１６８．４５ｎｍとした。実施例９では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡで酸素イオンを使用した。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
（実施例１０）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表１の通りである。第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１３０．１２ｎｍ（光学膜厚０．３８５λ）、第１層〜第３層の物理膜厚１７３．２２ｎｍとした。実施例１０では第１層と第３層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡで酸素イオンを使用した。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能については表２にその結果をまとめた。光学性能については図１にその特性を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
次にバリエーションとしての実施例Ａ〜Ｆについての耐熱性能の結果を示す。実施例Ａ〜Ｆの反射防止膜の設計条件は表３の通りである（実施例４〜５と同じ設計）。これらの第１層の物理膜厚３３．８０ｎｍ（光学膜厚０．１００λ）、第３層の物理膜厚１６８．９８ｎｍ（光学膜厚１．４７９４λ）、第１層〜第３層の物理膜厚２１４．５８ｎｍとした。表３の設計条件ではこの実施例Ａ〜Ｆの光学性能は良好であった。実施例Ａ〜Ｆの光学性能を図２及び図３に示す。
【００２６】
（実施例Ａ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ａでは表４に示すように第１層〜第３層並びに第６層及び第７層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層〜第３層についは実施例７と同様の条件で行い、第６層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、第７層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｂ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｂでは表４に示すように第１層〜第４層並びに第６層及び第７層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層〜第４層についは実施例８と同様の条件で行い、第６層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、第７層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｃ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｃでは表４に示すように第４層以外の各層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は第１層〜第３層についは実施例７と同様の条件で行い、第６層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとし、第５及び第７層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｄ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｄでは表４に示すようにすべての層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は奇数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとし、偶数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｅ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｅでは表４に示すように第４〜第７層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は奇数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとし、偶数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
（実施例Ｆ）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。実施例Ｆでは表４に示すように第３層以外の各層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は奇数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度１．４ｎｍ／ｓｅｃとし、偶数層については加速電圧５００Ｖ、加速電流２５０ｍＡ、蒸着速度０．７ｎｍ／ｓｅｃとした。
＜結果＞
結果を表５にまとめた。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
第３層以外の屈折率層を厚くした比較例について耐熱性能と光学性能について実施した結果を挙げる。
（比較例１〜４）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表６の通りである。比較例１〜４では第１層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
（比較例５〜８）
上記プライマー層及びハードコート層が形成されたレンズ基材を真空槽内にセットし、上記のような７層の反射防止膜を成膜した。反射防止膜の設計条件は表６の通りである。比較例５〜８では第５層についてイオンアシスト蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。イオンアシスト条件は実施例１と同様である。それら以外の層は真空蒸着法（真空度５．０×１０-3）によって成膜した。
＜結果＞
耐熱性能（但し、比較例５のみ）については表５に、光学性能については図２及び図３にその結果をまとめた。
【００３１】
【表６】
【００３２】
＜総括＞
実施例については耐熱性能及び光学性能ともに良好であった。特に耐熱性能は第３層を含む層にイオンアシスト蒸着法で成膜することによってさらなる向上が見られた。一方、表２と表６との比較で第３層より外層をイオンアシスト蒸着法で成膜してもそれほどの耐熱性能の向上は認められなかった。一方、第３層をイオンアシスト蒸着法で成膜しない場合には第３層をイオンアシスト蒸着法で成膜した場合に比べて耐熱性能は劣る傾向にあることが認められた。つまり、第３層までをイオンアシスト蒸着法で成膜すればそれより外層は必ずしもイオンアシスト蒸着法で成膜する必要性はないことが認められた。
また、比較例では図２及び図３から第３層以外の膜厚を厚くすると光学性能が劣る（偶数層については引っ張り応力を残留応力として内在しているため、耐熱性に寄与しないことが明らかである）ことが認められ、表６の比較例５の結果より第５層を厚くすることによる耐熱性能については格別な効果が認められないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明にかかる実施例の光学特性を示す図。
【図２】比較例１〜４の光学特性を示す図。
【図３】比較例５〜８の光学特性を示す図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ基材表面に直接あるいは中間層を介して低屈折率層と高屈折率層を交互に積層し、７層以上の反射防止膜を構築したプラスチックレンズにおいて、
前記レンズ基材側から第３層目となる屈折率層をＳｉＯ2層とし、同第３層屈折率層を他の層よりも厚く構成したことを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項２】
第１〜第３の前記屈折率層の膜厚の総和が１８０〜２２０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
【請求項３】
第１の前記屈折率層の膜厚が１０〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載のプラスチックレンズ。
【請求項４】
第３の前記屈折率層の膜厚が１５０〜１９０ｎｍであることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラスチックレンズ。
【請求項５】
奇数屈折率層をＳｉＯ2層で構成するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチックレンズ。
【請求項６】
前記反射防止膜のうち第１層〜第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックレンズ。
【請求項７】
前記反射防止膜のうち第１層及び第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックレンズ。
【請求項８】
前記反射防止膜のうち第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかにに記載のプラスチックレンズ。
【請求項９】
前記中間層はオルガノシロキサン系ハードコート膜であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項１０】
前記中間層は前記ハードコート膜と、同ハードコート膜の下層膜としてプライマー膜から構成されていることを特徴とする請求項９に記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項１】
レンズ基材表面に直接あるいは中間層を介して低屈折率層と高屈折率層を交互に積層し、７層以上の反射防止膜を構築したプラスチックレンズにおいて、
前記レンズ基材側から第３層目となる屈折率層をＳｉＯ2層とし、同第３層屈折率層を他の層よりも厚く構成したことを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項２】
第１〜第３の前記屈折率層の膜厚の総和が１８０〜２２０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラスチックレンズ。
【請求項３】
第１の前記屈折率層の膜厚が１０〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載のプラスチックレンズ。
【請求項４】
第３の前記屈折率層の膜厚が１５０〜１９０ｎｍであることを特徴とする請求項２又は３に記載のプラスチックレンズ。
【請求項５】
奇数屈折率層をＳｉＯ2層で構成するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラスチックレンズ。
【請求項６】
前記反射防止膜のうち第１層〜第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックレンズ。
【請求項７】
前記反射防止膜のうち第１層及び第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラスチックレンズ。
【請求項８】
前記反射防止膜のうち第３層のみがイオンアシスト照射下で蒸着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかにに記載のプラスチックレンズ。
【請求項９】
前記中間層はオルガノシロキサン系ハードコート膜であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項１０】
前記中間層は前記ハードコート膜と、同ハードコート膜の下層膜としてプライマー膜から構成されていることを特徴とする請求項９に記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−１２７６８１（Ｐ２００７−１２７６８１Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１８０１２（Ｐ２００５−３１８０１２）
【出願日】平成１７年１１月１日（２００５．１１．１）
【出願人】（０００２１９７３８）東海光学株式会社 (112)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１日（２００５．１１．１）
【出願人】（０００２１９７３８）東海光学株式会社 (112)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]