Ｘ線による性能評価方法およびその利用
【課題】眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜の性能を高い信頼性をもって評価するための新たな手段を提供すること。
【解決手段】眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法。前記評価される性能は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれ、上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき、前記評価を行う。
【解決手段】眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法。前記評価される性能は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれ、上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき、前記評価を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法に関するものであり、詳しくは、上記機能性膜の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能を評価する方法に関するものである。
更に本発明は、上記評価により良品と判断された成膜材料を用いて眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成することを含む眼鏡レンズの製造方法、および上記評価方法に使用される評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズに所望の性能を付与するために、レンズ基材上に各種機能性膜を形成することが行われている。例えば特許文献１には、眼鏡レンズ表面に撥水性を付与するために蒸着膜（撥水膜）を形成することが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の撥水膜等の眼鏡レンズ最表面に形成される蒸着膜には、眼鏡レンズに所望の表面性（例えば撥水性）を付与することに加え、実用上、滑り感および密着性が良好であることが求められる。良好な滑り感が求められる理由は、眼鏡レンズは、レンズに付着した指紋、皮脂、その他汚れを頻繁に拭き取る必要があるためであり、良好な密着性が求められる理由は、上記拭き取り時に加わる力により剥がれが生じないことや、長期間使用した際に剥離しないことが求められるからである。なお、本明細書において、良好な滑り感とは、布等で拭いたときに抵抗が少なくスムーズに拭き取りを行うことができることをいう。この滑り感は、通常、実際に人の手で拭き取りを行い評価されているが、簡便に信頼性の高い評価を行うためには機械的に定性的ないしは定量的に評価をすることが望まれる。
【０００４】
かかる状況下、本願出願人は、滑り感について、上記官能評価に代わる方法として、原子間力顕微鏡の探針を蒸着膜表面上で振動させながら測定される位相変化に基づき滑り感を評価する方法を提案し、先に特許出願した（特許文献２参照）。
【０００５】
一方、眼鏡レンズ基材上に形成された機能性膜の密着性評価方法としては、クロスカット法が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３８７８２号
【特許文献２】特開２００８−２５６３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載の方法は、従来感覚的に評価されていた滑り感を機械的に評価することを可能にする優れた方法であるが、原子間力顕微鏡を持たない製造設備では実施することができない。したがって、原子間力顕微鏡に代わる手段によって滑り感を機械的に評価することができれば、機械的評価方法のバリエーションが増えるため、実用上有利である。
【０００８】
一方、密着性評価方法として用いられているクロスカット法は、機能性膜表面をカットしてマス目を作ることが必須であるため、製品レンズの全数検査法として用いることができない。そのため、製品レンズの全数検査を可能とする、新たな密着性評価方法を確立することができれば、密着性評価を行い高い密着性を有することが確認されたレンズを製品レンズとして出荷することができるため、製品として出荷する眼鏡レンズの品質および信頼性を高めることが可能となる。
【０００９】
そこで本発明の目的は、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜の性能を高い信頼性をもって評価するための新たな手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜、更には該機能性膜を形成するために使用される成膜材料にＸ線を照射して発生する光電子量の経時変化が、形成される機能性膜表面の滑り感および該機能性膜の密着性と良好な相関性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法であって、
前記評価される性能は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれ、
上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき、前記評価を行うことを特徴とする、前記性能評価方法。
［２］前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおけるピーク強度の経時変化量である、［１］に記載の性能評価方法。
［３］前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおける結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係の変化である、［１］に記載の性能評価方法。
［４］前記ＸＰＳスペクトルは、ＸＰＳ法によるＣ１ｓスペクトルである、［２］または［３］に記載の性能評価方法。
［５］前記ピーク強度は、前記Ｃｌｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの範囲内にあるピークおよび２８５〜２９０ｅＶの範囲内にあるピークの少なくとも一方のピーク強度を含む、［４］に記載の性能評価方法。
［６］［１］〜［５］のいずれかに記載の性能評価方法により評価した結果、良品と判定された成膜材料を用いて機能性膜を形成することを特徴とする、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を有する眼鏡レンズの製造方法。
［７］眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能を評価する評価装置であって、
［１］〜［５］のいずれかに記載の性能評価方法を実施するために使用され、
前記成膜材料または前記機能性膜にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線が照射された成膜材料または前記機能性膜から発生する光電子量の経時変化を測定する測定部と、
測定された経時変化に基づき、前記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能の良否を判定する判定部と、
を含むことを特徴とする、前記評価装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機能性膜のみならず成膜材料自体を評価することによっても、形成される機能性膜の滑り感および密着性を評価することができる。これにより、テスト成膜を行う必要なく、良好な滑り感および密着性を有する機能性膜を形成可能な成膜材料を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】後述する成膜材料１のＸＰＳスペクトル（Ｃ１ｓスペクトル）の経時変化を示す。
【図２】後述する成膜材料２のＸＰＳスペクトル（Ｃ１ｓスペクトル）の経時変化を示す。
【図３】後述する成膜材料１〜３のＸＰＳスペクトル（Ｃ１ｓスペクトル）における結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの範囲内にあるピークのピーク強度の経時変化を示す。
【図４】実施例で使用した耐久性試験装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法に関する。本発明の性能評価方法は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能を、上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき評価するものである。
【００１５】
Ｘ線照射により発生する光電子に基づく分析法としては、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法が知られている。例えば特開２００３−６６６４０号公報には、ＸＰＳスペクトルにおけるピーク強度比から有機感光層の感光体特性の耐久性を評価することが提案されている。しかし、上記特開２００３−６６６４０号公報をはじめとする従来の技術には、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化と眼鏡レンズ基材上の機能性膜の滑り感との関係を示唆するものはない。
これに対し、本発明者らは、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化が大きな成膜材料から形成された機能性膜や上記経時変化が大きな機能性膜は滑り感および密着性に劣るものであること、即ち、上記経時変化と滑り感および密着性との間には良好な相関関係が存在することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。本発明の性能評価方法によれば、実際に眼鏡レンズ基材上に形成された機能性膜の評価はもちろんのこと、眼鏡レンズ基材上に形成される前の成膜材料の状態での評価も可能であるため、テスト成膜を行う必要なく、良好な滑り感および密着性を有する機能性膜を形成可能な成膜材料を選択することができる。
以下、本発明の性能評価方法について、更に詳細に説明する。
【００１６】
本発明の性能評価方法における評価対象は、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜表面の滑り感および該機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能である。滑り感および密着性の一方のみを評価してもよく、両方を評価してもよい。先に説明したように、良好な滑り感とは、布等で拭いたときに抵抗が少なくスムーズに拭き取りを行うことができることをいう。本発明の性能評価方法は、機械的に評価することが従来困難であった滑り感を、Ｘ線照射により発生される光電子量の経時変化によって定量的に評価することができる。また、本発明において、機能性膜の密着性とは、機能性膜と、その直下に位置する表面との密着性を意味する。機能性膜の直下に位置する表面とは、機能性膜がレンズ基材上に直接形成されている場合にはレンズ基材表面であるが、レンズ基材と機能成膜との間に他の層が存在する場合には、機能性膜と隣接する層の表面である。本発明の性能評価方法は、クロスカット法に代わり得る方法として、機能性膜の密着性をＸ線照射により発生される光電子量の経時変化によって定量的に評価することができる。
【００１７】
上記機能性膜が形成される眼鏡レンズ基材は、無機ガラス製であってもプラスチック製であってもよく、耐久性の点からはプラスチック製眼鏡レンズ基材が好ましい。プラスチック製のレンズ基材としては、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レンズが挙げられる。また、評価対象である機能性膜または評価対象である成膜材料から形成される機能性膜は、レンズ基材上に直接形成されてもよく、他の機能性膜を介して間接的に形成されていてもよい。この場合、形成される他の機能性膜としては、反射防止膜、ハードコート膜を挙げることができる。反射防止膜については、例えば特開２００８−２５６３７３号公報段落 [００５５]を参照できる。また、ハードコート膜としては、レンズの耐久性向上の点からは、有機ケイ素化合物および金属酸化物粒子を含むものが好ましい。そのようなハードコート層を形成可能なハードコート組成物の一例としては、特開昭６３−１０６４０号公報に記載されているものを挙げることができる。
【００１８】
また、上記有機ケイ素化合物の好ましい態様としては、下記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物を挙げることもできる。
（Ｒ1）a（Ｒ3）bＳｉ（ＯＲ2）4-(a+b) ・・・（Ｉ）
【００１９】
一般式（Ｉ）中、Ｒ1は、グリシドキシ基、エポキシ基、ビニル基、メタアクリルオキシ基、アクリルオキシ基、メルカプト基、アミノ基、フェニル基等を有する有機基を表し、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアシル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ3は炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、ａおよびｂはそれぞれ０または１を示す。
【００２０】
Ｒ2で表される炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
Ｒ2で表される炭素数１〜４のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、オレイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
Ｒ2で表される炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
Ｒ3で表される炭素数１〜６のアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ3で表される炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、特開２００７−０７７３２７号公報段落［００７３］に記載されているものを挙げることができる。一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物は硬化性基を有するため、塗布後に硬化処理を施すことにより、硬化膜としてハードコート層を形成することができる。
【００２１】
前記ハードコート層に含まれる金属酸化物粒子は、ハードコート層の屈折率の調整および硬度向上に寄与し得る。具体例としては、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタニウム（ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）等の粒子が挙げられ、単独または２種以上の金属酸化物粒子を併用することができる。金属酸化物粒子の粒径は、耐擦傷性と光学特性とを両立する観点から、５〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。同様の理由から、ハードコート層における金属酸化物粒子の含有量は、屈折率および硬度を考慮して適宜設定可能であるが、通常、ハードコート組成物の固形分あたり５〜８０質量％程度である。また、上記金属酸化物粒子は、ハードコート層中での分散性の点から、コロイド粒子であることが好ましい。
【００２２】
有機系ハードコート層は、上記成分および必要に応じて有機溶媒、界面活性剤（レベリング剤）等の任意成分を混合して調製したハードコート組成物を樹脂層上に塗布し、硬化性基に応じた硬化処理（熱硬化、光硬化等）を施すことにより形成することができる。ハードコート組成物の塗布手段としては、ディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法を適用することができるが、面精度の面からディッピング法、スピンコーティング法が好ましい。
【００２３】
レンズ基材と前記機能性膜との間に形成される他の機能性膜の厚さは特に限定されるものではなく、所望の機能と光学特性を両立可能な範囲で適宜設定することが可能である。一例として、ハードコート膜の厚さは、例えば０．５〜１０μｍの範囲であることが好ましい。
【００２４】
評価対象である機能性膜または評価対象である成膜材料から形成される機能性膜としては、眼鏡レンズの最表層に撥水膜ないし潤滑膜として形成される機能性膜が好ましい。最表層に位置する機能性膜が良好な滑り感を有するものであれば、使用者が眼鏡レンズを布等で拭いたときに抵抗が少なくスムーズに拭き取りを行うことができる。一方、最表層に位置する機能性膜の密着性が良好であれば、使用者が眼鏡レンズを布等で拭いたときに機能性膜が剥がれることがなく、また、長期間眼鏡レンズを使用した際に機能性膜が剥がれることがなく好ましい。前記機能性膜としては、例えば、屈折率１．３０〜１．４７（好ましくは１．４０〜１．４５）、膜厚は１〜２０ｎｍ（好ましくは３〜１５ｎｍ）のものを挙げることができる。膜厚が１ｎｍ以上（好ましくは３ｎｍ以上）であれば十分な耐久性や耐摩耗性が得られ、２０ｎｍ以下（好ましくは１５ｎｍ以下）であれば曇り等により透過率が下がるおそれがないため好ましい。
【００２５】
上記最表層に形成する機能性膜の成膜材料としては、有機化合物、具体的にはフッ素系有機化合物を挙げることができる。なお本発明において「フッ素系」とはフッ素を含有することを意味する。
【００２６】
上記フッ素系有機化合物としては、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物が好ましい。また、前記成膜材料から形成される機能性膜は、その成膜方法は特に限定されるものではないが、例えば、上記成膜材料を蒸着することにより形成された蒸着膜であることができる。
【００２７】
上記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、眼鏡レンズ最表面に優れた撥水性ないし潤滑性を付与することができるため、下記一般式(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が好ましい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
一般式（Ｉ）において、Ｒｆは、式：−（ＣkＦ2kＯ）−（式中、ｋは１〜６、好ましくは１〜４の範囲の整数であり、該式中の（ＣkＦ2kＯ）の配列はランダムであることが好ましい。）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基である。なお、一般式（Ｉ）中のｎおよびｎ'がいずれも０である場合、一般式（Ｉ）中の酸素原子（Ｏ）に結合するＲｆ基の末端は、酸素原子ではないことが好ましい。このＲｆ基としては、例えば、下記一般式で示されるものが挙げられる。但し、本発明は下記例示に限定されるものではない。
【００３０】
−ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）lＣＦ2ＣＦ2−
（式中、１は１以上、好ましくは１〜５０、より好ましくは１０〜４０の範囲の整数である。）
−ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p−（ＯＣＦ2）q−
（式中、ｐおよびｑは、それぞれ、１以上、好ましくは１〜５０、より好ましくは１０〜４０の範囲の整数であり、かつｐ＋ｑの和は、１０〜１００、好ましくは２０〜９０、より好ましくは４０〜８０の範囲の整数であり、該式中の繰り返し単位（ＯＣ2Ｆ4）および（ＯＣＦ2）の配列はランダムである。）
【００３１】
一般式（Ｉ）において、Ｘは加水分解性基またはハロゲン原子である。Ｘで表される加水分解性基としては、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、Ｘで表されるハロゲン原子としては、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、イソプロペノキシ基および塩素原子が好適である。
【００３２】
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で表される炭化水素基の具体例としては、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。
【００３３】
一般式（Ｉ）において、ｎおよびｎ'はそれぞれ独立に０〜２の範囲の整数であり、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およびｍ'はそれぞれ独立に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。
【００３４】
一般式（Ｉ）において、ａおよびｂはそれぞれ独立に２または３であり、加水分解および縮合反応性、および被膜の密着性の観点から、３であることが好ましい。
【００３５】
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（パーフルオロポリアルキレンエーテル変性シラン）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。
【００３６】
一般式（Ｉ）で表されるパーフルオロポリアルキレンエーテル変性シランの具体例としては、例えば、下記構造式で示されるものが挙げられる。但し、本発明は下記例示に限定されるものではない。
【００３７】
（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
【００３８】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、１種単独で使用してもよく２種以上を組合せて使用することもできる。また、上記パーフルオロポリアルキレンエーテル変性シランと該変性シランの部分加水分解縮合物とを組み合わせて使用することもできる。
【００３９】
一般式（Ｉ）で表されるパーフルオロポリアルキレンエーテル変性シランは、溶媒で希釈されたものを用いることが好ましい。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）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）、およびパーフルオロトリブチルアミンが好ましい。
【００４０】
上記一般式（Ｉ）で表される化合物をはじめとするフッ素系有機化合物は、潤滑性を付与し滑り感を良好にするために変性シリコーンオイルと併用することが好ましい。このような変性シリコーンオイルは、必要に応じてカップリング剤と併用することにより得られる被膜の耐久性および耐磨耗性を高めることができる。これは変性シリコーンオイルとカップリング剤により複雑な立体構造を有する物質が形成されることに起因すると考えられる。そのような変性シリコーンオイルとしては、下記一般式(III)で表されるシリコーンオイルが好ましく、カップリング剤としては、下記一般式(II)で表されるシラン化合物が好ましい。一般式（Ｉ）で表される化合物を一般式(II)で表される化合物および一般式(III)で表される化合物と混合して蒸着材料とした場合、耐久性、耐摩耗性に優れた蒸着膜を得ることができる。これは、一般式(III)で表される変性シリコーンオイルをシランカップリング剤である一般式（II）で表されるシラン化合物により結合させることにより、複雑な立体構造を有した化合物ができるため、蒸着された状態において、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が、一般式（II）で表されるシラン化合物と一般式(III)で表される変性シリコーンオイルとの反応生成物によって保護されるためではないかと考えられる。
【００４１】
【化２】
【００４２】
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る。これらは置換されていてもよい。
【００４３】
一般式（II）において、Ｒ”はアルキル基であり、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）であることが好ましく、メチル基またはエチル基が更に好ましい。
【００４４】
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、以下の化合物を挙げることができる。但し、本発明は下記具体例に限定されるものではない。
【００４５】
（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓｉ、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3。
【００４６】
一般式（II）で表されるシラン化合物は、１種単独で使用してもよく２種以上を組合せても使用することができる。一般式（II）で表される化合物は、Ｒ'−Ｓｉ(ＯＲ”)3を単独またはＳｉ(ＯＲ”)4より多く用いることが好ましい。この場合、変性シリコーンオイルとの反応物がより複雑な立体構造になり、耐久性や耐摩耗性を向上できる。
【００４７】
【化３】
【００４８】
一般式(III)において、ｃは１以上の整数であり、１〜６０であることが好ましく、より好ましくは１〜１０である。
【００４９】
一般式(III)において、Ｘ1〜Ｘ6は、それぞれ独立に有機基であり、その具体例としては、炭素数１〜２０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、カルボキシル基等が挙げられる。これらは置換されていてもよい。一般式(III)において、Ｘ1およびＸ5ならびに／またはＸ2およびＸ4はメチル基を有する。
【００５０】
一般式(III)で表される化合物は、１種単独で使用してもよく２種以上を組合せて使用してもよい。
【００５１】
一般式(III)で表される変性シリコーンオイルの具体例としては、例えば、下記構造式で示されるものが挙げられる。但し、本発明は下記例示に限定されるものではない。
【００５２】
【化４】
[（ａ）および（ｂ）の有機基におけるＲ1は、アルキレン基（メチレン基、エチレン基、プロピレン基等）等であり、ｒは１〜２０、ｓは１〜２０、ｔは１〜４０の範囲の整数である。]
【００５３】
上記成分を含む蒸着膜をはじめとする各種蒸着膜の形成方法については、国際公開公報第２００８／０３８７８２号段落[００２５]〜[００３３]、特開２００８−２５６３７３号公報段落[００４２]〜[００５２]を参照できる。ただし本発明の評価対象とされる被膜は蒸着膜に限定されるものではない。スピンコート法、ディップ法等により形成された被膜に対しても本発明の評価方法を用いることができる。
【００５４】
スピンコート法、ディップ法により潤滑膜を形成するために好適な成膜材料（潤滑剤）としては、下記一般式（１）で表されるフッ素系有機化合物、下記一般式（２）で表されるフッ素系窒素含有有機化合物、下記一般式（３）で表されるフッ素系窒素含有有機化合物を挙げることができる。
【００５５】
【化５】
【００５６】
一般式（１）〜（３）中、Ｒｆ11、Ｒｆ12、Ｒｆ13、Ｒｆ21、Ｒｆ22、Ｒｆ23、Ｒｆ31、Ｒｆ32、およびＲｆ33は、それぞれ独立に−（ＣＦ2）ｍ−で表される基を表し、ｍは１〜６の範囲の整数を表し、ｎ11、ｎ12、ｎ13、ｎ21、ｎ22、ｎ23、ｎ24、ｎ25、ｎ31、ｎ32、ｎ33、ｎ34、ｎ35、ｎ36、およびｎ37は、それぞれ独立に、１〜５の範囲の整数を表す。上記一般式（１）〜（３）で表される成膜材料の具体例としては、例えば以下に示すフッ素系有機化合物およびフッ素系窒素含有有機化合物を挙げることができる。以下において、ｍは１〜５の範囲の整数を表す。
【００５７】
【化６】
【００５８】
一般式（１）〜（３）で表される化合物は、公知の方法で合成することができ、市販品としても入手可能である。これらは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて潤滑膜形成のための成膜材料として用いることができる。また、溶媒や公知の添加剤と混合して成膜材料として使用することも可能である。
【００５９】
次に、本発明における滑り感および密着性の評価手法について説明する。
【００６０】
本発明では、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜の滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能を、該機能性膜を成膜するための成膜材料または眼鏡レンズ基材上に形成された機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき評価する。ここで、評価対象の機能性膜としては、製品そのもの、または製品と同一ロット内で製造されたレンズ等の評価用に形成した眼鏡レンズ上の機能性膜を評価を挙げることができる。また、評価対象の成膜材料は、機能性膜を成膜するために使用される組成物そのものでもよく、所望の機能を発現するための成分（例えば前述のフッ素系有機化合物）単独であってもよく、当該成分を１以上の他の成分と混合した混合物であってもよい。また、任意の成膜方法により膜形状としたものであってもよく、サンプル管内に封入した状態であってもよい。このように任意の形態で評価できることは、テスト成膜を行うことなく成膜材料そのものを評価することによる上記性能の評価を可能とする点できわめて有利である。
【００６１】
Ｘ線照射により光電子を発生させる評価装置としては、評価対象試料にＸ線、好ましくは軟Ｘ線を照射し、このＸ線照射により試料から発生する光電子量を測定可能な装置であれば何ら制限なく使用することができる。そのような装置としては、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ；X-ray Photoelectron Spectrometry)分析装置を用いることができる。また、Ｘ線の照射は連続的に行ってもよく断続的に行ってもよい。照射時間は所望の滑り感に応じて設定すればよい。成膜材料の種類にもよるが、後述の実施例では、滑り感および密着性に劣る成膜材料では、例えば１５分程度のＸ線連続照射により光電子量に顕著な変化が確認されている。また、Ｘ線の照度は光電子を発生可能な値に設定すればよい。
【００６２】
前記光電子量の経時変化は、検出される光電子の総量（ＸＰＳスペクトルの総面積）の経時変化量として求めることもでき、ＸＰＳスペクトルにおける特定ピークのピーク強度の経時変化量として求めることもできる。または、特定ピークのピーク面積の経時変化量として光電子量の経時変化を求めることも可能である。評価の簡便性の点からは、ピーク強度によって評価を行うことが好ましい。
または、光電子量の経時変化を、Ｘ線照射によるスペクトル形状の変化から求めることも可能である。例えば、評価対象の成膜材料または機能性膜において、ＸＰＳスペクトルにおいて結合エネルギーの異なるピークが２つ以上出現する場合には、結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係が、Ｘ線照射により変化するか否か（維持されるか逆転するか）を滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能の判定基準とし、大小関係が維持されているものを滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能が良好と判定することができる。または、ＸＰＳスペクトルにおいて、Ｘ線照射によりピークの消失、新たなピークの出現、等のスペクトル形状変化が起こるか否かによって、滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能を評価することもできる。
【００６３】
上記評価に用いるＸＰＳスペクトルとしては、評価対象である成膜材料に応じて決定すればよい。例えば、有機系成膜材料の評価のためには炭素の結合状態を示すＣ１ｓ（炭素）スペクトルが好ましい。また、注目するピークとしては、一例として、後述の実施例で示すように結合エネルギー２８５〜２９０ｅＶの間に出現するピーク、２９５〜３００ｅＶの間に出現するピークの少なくとも一方のピークが挙げられるが、これに限定されるものではない。なお、本発明者らは、光電子量の経時変化が大きい成膜材料とは、即ちＸ線照射により結合の切断などの構造変化が生じやすいものであり、そのような成膜材料はレンズ基材上で十分な滑り感および密着性を発現できないことが、光電子量の経時変化と滑り感との間に良好な相関関係が成立している理由ではないかと推察している。
滑り感が良好であるか否かの判断基準（閾値）は適宜予備実験を行うことにより設定すればよいが、一例として所定時間（例えば１５分間〜１時間）内での経時変化量が±２０％以内であれば滑り感良好と判定することができる。または、特に良好な滑り感が求められる場合には、上記経時変化量が±５％以内であれば滑り感良好と判定することもできる。
一方、密着性が良好であるか否かの判断基準（閾値）も適宜予備実験を行うことにより設定すればよく、一例として所定時間（例えば１５分間〜１時間）内での経時変化量が±２０％以内であれば密着性良好と判定することができる。または、特に良好な密着性が求められる場合には、上記経時変化量が±５％以内であれば密着性良好と判定することもできる。
また、前述のようにＸＰＳスペクトルのスペクトル形状の変化に基づき評価を行う場合には、所定時間（例えば１５分間〜１時間）でスペクトル形状の変化（例えばピーク強度の大小関係の逆転）が起こらないことをもって、滑り感および密着性が良好と判定することができる。
以上説明した良否判定は、プログラムにより自動化することができる。
【００６４】
したがって本発明によれば、
眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能を評価する評価装置であって、
本発明の性能評価方法を実施するために使用され、
前記成膜材料または前記機能性膜にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線が照射された成膜材料または前記機能性膜から発生する光電子量の経時変化を測定する測定部と、
測定された経時変化に基づき、前記機能性膜表面の滑り感および前記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能の良否を判定する判定部と、
を含むことを特徴とする、前記評価装置、
も提供される。
【００６５】
更に本発明は、本発明の性能評価方法により評価した結果、良品と判定された成膜材料を用いて機能性膜を形成することを特徴とする、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を有する眼鏡レンズの製造方法に関する。
本発明の性能評価方法によれば、良好な滑り感および密着性を発現可能な成膜材料を選択可能であるため、選択された成膜材料（良品）を用いて機能性膜を形成することにより、良好な滑り感を有する眼鏡レンズおよび機能性膜の密着性が良好な眼鏡レンズを得ることができる。
【００６６】
先に説明したように、機能性膜の成膜方法は特に限定されるものではなく、蒸着法、スピンコート法、ディップ法等の公知の成膜方法を用いることができる。例えば、蒸着装置内では、１００個程度の基材に対して同時に蒸着処理を施すことができるため、蒸着法は量産性の点で有利である。その他、本発明の製造方法の詳細は、先に説明した通りである。
【００６７】
更に本発明によれば、
複数の眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成することにより、機能性膜を有する眼鏡レンズを複数製造する工程（以下、「工程I」という）と、
製造された複数の眼鏡レンズの少なくとも１つについて、該眼鏡レンズが有する機能性膜を本発明の性能評価方法により評価する工程（以下、「工程II」という）と、
評価結果に基づき製品として出荷する眼鏡レンズを決定する工程（以下、「工程III」という）と、
を含む眼鏡レンズの製造方法、
を提供することもできる。
【００６８】
先に説明したように、工程Iにおける機能性膜形成方法は特に限定されるものではなく、蒸着法、スピンコート法、ディップ法等の公知の成膜方法により被膜を形成することができ、中でも量産性の点からは蒸着法が好ましい。例えば、上記製造方法では、同一装置内で同時に蒸着処理が施された複数の眼鏡レンズ等、同一ロット内の複数の眼鏡レンズの少なくとも１つを工程IIに付す。工程IIに付される眼鏡レンズの数は少なくとも１つであればよく、高品質な製品を高い信頼性をもって提供するためには２つ以上の眼鏡レンズを工程IIに付すことが好ましい。
【００６９】
工程IIでは、工程Iにおいて評価用試料として選択した眼鏡レンズに対して本発明の性能評価方法による評価を行う。その詳細は先に説明した通りである。
【００７０】
工程IIIでは、工程IIにより得られた評価結果に基づき、製品として出荷する眼鏡レンズを決定する。出荷する眼鏡レンズの決定は、例えば以下の方法で行うことができる。
（１）工程IIにおいて評価した試料の評価結果が、良否判定基準を満たすものであった場合は該試料と同一ロット内の眼鏡レンズは良否判定基準を満たすものと判断し、同一ロット内の眼鏡レンズを製品として出荷する。
（２）製造した眼鏡レンズそれぞれを工程IIに付し、工程IIにおける評価結果が良否判定基準を満たす場合は、その眼鏡レンズを製品として出荷する。出荷前の製品すべてに対して評価を行うことにより、高品質な製品をより高い信頼性をもって提供することが可能となる。先に説明したように、クロスカット法による密着性評価では全数評価は困難であるのに対し、このように本発明によれば、密着性について全数評価を行うことができる。
【００７１】
また、本発明の性能評価方法により不良品と判定された眼鏡レンズについて、その上に形成されている機能性膜を除去して新たな機能性膜を形成したり、前記機能性膜上に更に機能性膜形成処理を施したりすることもできる。これにより不良品として廃棄される眼鏡レンズの数を低減することができるため、コスト面および環境への配慮の点で好ましい。
【実施例】
【００７２】
以下に、本発明を実施例に基づき更に説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００７３】
１．フッ素系有機化合物の評価
（１）評価対象試料
以下の３種類のフッ素系有機化合物を評価対象成膜材料とした。
成膜材料１：下記構造単位の繰り返しである主骨格を有するフッ素系有機化合物
【化７】
成膜材料２：下記２種類の構造単位のブロック共重合体を主骨格とするフッ素系有機化合物
【化８】
成膜材料３：成膜材料２と同じ主骨格を有するフッ素系有機化合物
【００７４】
（２）ＸＰＳによる評価
上記各成膜材料５〜２０ｇを試験管内に封入しＸＰＳ分析装置において、成膜材料１については７５分間、成膜材料２、３については６０分間Ｘ線を連続照射しＣ１ｓスペクトル（ナロースペクトル）の経時変化を観察した。ＸＰＳ分析装置としては、Physical Electronics社製（ＥＳＣＡ５４００ＭＣ）を使用した。成膜材料１について得られたＣ１ｓスペクトルの経時変化を図１に、成膜材料２について得られたＣ１ｓスペクトルの経時変化を図２に示す。成膜材料３のＣ１ｓスペクトルの経時変化は、成膜材料２とほぼ同様であった。
【００７５】
図１に示すように、成膜材料１のＣ１ｓスペクトルでは、結合エネルギー２８５〜２９０ｅＶおよび結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの領域にピークが出現し、いずれのピークも時間の経過とともにピーク強度が増加または減少（発生する光電子量が変化）しスペクトル形状が変化した。これに対し、図２に示すように、成膜材料２でも同じ位置にピークが確認されたが、評価中、スペクトル形状が変化するほどのピーク強度変化は確認されなかった。そこで、成膜材料１〜３において経時的にピーク強度の顕著な低下が見られた結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの間のピークトップの強度（成膜材料１については結合エネルギー約２９８ｅＶのピーク強度、成膜材料２および３については結合エネルギー約２９６ｅＶのピーク強度）のＸ線照射開始後１５分から６０分までの経時変化をグラフ化したものを図３に示す。図３に示すように、成膜材料１では４５分間でピーク強度は６０％低下したのに対し、成膜材料２、３では４５分間のピーク強度減少は２０％以内であった。
【００７６】
２．蒸着材料（撥水処理剤）の調製
以下の方法により、蒸着材料（撥水処理剤）を調製した。容器は、アズワン社ガラススクリュー瓶３０ｃｃを使用し、スターラーの攪拌速度は５００ｒｐｍに設定した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
（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
一般式（ＩＩ）のシラン化合物として信越化学工業（株）製ＫＢＥ９０３（（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、分子量２２１．４，屈折率（２５℃）１．４２０）１０ｇと一般式（ＩＩＩ）の変性シリコーンオイルとして下記オイル（ａ）の構造を有する信越化学工業（株）製ＫＦ１０５（動粘度１５ｍｍ2／ｓ（２５℃）、屈折率（２５℃）１．４４２、官能基当量４９０ｇ／ｍｏｌ）１０ｇを２４時間、混合攪拌した。
前記シラン化合物はアミノ基を有しており、前記シリコーンオイルはエポキシエチル基を有している。これにより、アミノ基とグリシジル基が反応し、２および３級アミンを有したジメチルシロキサン含有混合物が生成された。この反応には約２４時間程度が必要で、Ｈ，Ｃ、ＮＭＲの分析では、分子量約２００〜１０００の化合物の生成が確認された。
【００７９】
【化９】
[上記有機基におけるＲ1は、アルキレン基（メチレン基、エチレン基、プロピレン基等）等であり、ｒは１〜２０、ｓは１〜２０、ｔは１〜４０の範囲の整数である。]
【００８０】
（工程２）フッ素系有機化合物（撥水剤）と、シラン化合物とシリコーンオイル化合物の反応溶液との混合
次に、成膜材料１〜３のいずれか１５ｇに、工程１で製造した溶液３．５gを投入し２４時間攪拌した。
【００８１】
（工程３）注入性改善およ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２で調製した混合溶液１８．５ｇに、ハイドロフルオロエーテルとして住友スリーエム（株）製ＨＦＥ７２００（Ｃ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5、粘度５．７×１０-4Ｐａ・ｓ、動粘度０．４０ｍｍ2／ｓ、屈折率（２５℃）１．２８）３ｇ投入し、２４時間、攪拌を行った。
以上の工程により、蒸着材料（撥水処理剤）を得た。
【００８２】
３．ハードコート膜の形成
マグネティックスターラーを備えたガラス製の容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１７質量部、メタノール３０質量部、および、水分散コロイダルシリカ（固形分４０質量％、平均粒子径１５ｎｍ）２８質量部を加え充分に混合し、５℃で２４時間攪拌を行った。次に、プロピレングリコールモノメチルエーテル１５質量部、シリコ−ン系界面活性剤０．０５質量部、および、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネ−トを１．５質量部加え、充分に撹拌した後、濾過を行ってハードコ−ティング液（ハードコート組成物）を調製した。このコ−ティング液のｐＨは、およそ５．５であった。
プラスチック製眼鏡レンズ基材として、メニスカス形状のポリチオウレタン（ＨＯＹＡ（株）製 商品名ＥＹＡＳ、中心肉厚２．０ｍｍ厚、直径７５ｍｍ、凸面の表面カーブ（平均値）約＋０．８）を使用し、レンズ基材の凸面上に、調製したハードコ−ティング液を用いて、ディッピング法（引き上げ速度２０ｃｍ／分）でコーティングを行い、１００℃、６０分加熱硬化することで、厚さ３μｍのハードコート膜を形成した。
【００８３】
４．撥水膜の形成
上記２．で得た各撥水処理剤を０．３５ｍｌしみ込ませたステンレス製焼結フィルター（細孔経８０〜１００μｍ、直径１８ｍｍΦ、厚さ３ｍｍ）を８０℃で２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。以下の条件で電子銃（ＥＢ）を用いて焼結フィルター全体を加熱して、上記３．で形成したハードコート膜上に、厚さ約３ｎｍの撥水膜を形成した。このレンズの視感反射率は０．４％であった。
（１）真空度
３．１×１０-4〜８．０×１０-4Ｐａ（２．３×１０-6〜６．０×１０-6Ｔｏｒｒ）
（２）電子銃の条件
加速電圧：６ｋＶ、印加電圧：１１ｍＡ、照射面積：３．５×３．５ｃｍ2、照射時間：１２０秒
【００８４】
５．官能評価
成膜材料１〜３を用いて形成した各眼鏡レンズについて、最表面（撥水膜表面）をシルボン紙で擦った感覚を以下の４段階で評価した。
○：滑り感良好
×：滑り感がない
【００８５】
【表２】
【００８６】
６．クロスカット法による密着性評価
成膜材料１〜３を用いて形成した各眼鏡レンズについて、撥水膜表面を１.５ｍｍ間隔で１００目クロスカットし、このクロスカットしたところに粘着テープ（セロファンテープ ニチバン株式会社製）を強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥がした後の１００目中の剥離マス目数を調べた。剥離マス目数１〜２／１００を密着性「○」、３〜５０／１００を密着性「△」、５０超／１００を密着性「×」と判断した。
【００８７】
【表３】
【００８８】
７．その他評価
上記３種類のレンズについて、以下の評価を行った。
（１）水に対する静止接触角
上記３種類のレンズについて、以下の評価を行った。
接触角計（協和界面科学（株）製品、ＣＡ−Ｄ型）を使用し、２５℃において直径２ｍｍの水滴を針先に作り、これをレンズの最表面（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。いずれのレンズにおいても、接触角は約１０８°であった。これとは別に、撥水膜形成前のハードコート膜表面の静止接触角を同様の方法で測定したところ、約６０°であったため、いずれの撥水膜も撥水膜として機能することが確認された。
（２）動摩擦係数の測定
上記３種類のレンズの最表面（撥水膜表面）において、新東科学（株）製の連続加重式表面性測定機ＴＹＰＥ：２２Ｈ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、平均値を算出したところ、いずれも約０．０８０であった。
（３）耐久性の評価
図４に示す装置を用い、レンズクリーニング布(商品名:HOYA Clearcloth)で５００ｇの荷重をかけて上記３種類のレンズの最表面（撥水膜表面）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ところ、いずれのレンズにおいても接触角は約１０６°であった。なお、図４中、１１はレンズ、１２はレンズクリーニング布、１３は六面体板を示す。
（４）外観
上記３種類のレンズについて、目視にて干渉色の色ムラおよ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ところ、いずれのレンズも概観は良好であった。
【００８９】
８．評価結果
上述の通り、前記３種のレンズは、外観、接触角、耐久性、動摩擦係数のいずれの評価でも同じ結果が得られたにもかかわらず、表２に示すように、官能評価による滑り感の評価結果には明確な差があった。
表２に示すように、Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶのピーク強度の経時変化（４５分間）が２０％以内であった成膜材料２、３を使用して作製したレンズでは滑り感は良好であったのに対し、上記ピーク強度変化が６０％であった成膜材料を使用して作製したレンズは滑り感が著しく劣っていたことから、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化量と滑り感との間には良好な相関性があることが確認できる。
また、表３に示すように、Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶのピーク強度の経時変化（４５分間）が２０％以内であった成膜材料２、３を使用して作製したレンズではクロスカット法により評価した撥水膜の密着性は良好であったのに対し、上記ピーク強度変化が６０％であった成膜材料を使用して作製したレンズはクロスカット法で評価した撥水膜の密着性が著しく劣っていたことから、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化量と撥水膜の密着性との間にも良好な相関性があることが確認できる。
前記３種のレンズについて、前記１（２）と同様の方法で撥水膜のＣ１ｓスペクトルの経時変化を確認したところ、成膜材料における結果と同様の傾向が見られた。即ち、成膜材料１を使用して形成された撥水膜では、スペクトル形状が経時的に変化し、特に結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの領域におけるピーク強度の大きな低下が見られたのに対し、成膜材料２、３を使用して形成された撥水膜では経時的なスペクトル形状の変化は観察されなかった。この結果から、成膜後の機能性膜のＸＰＳ分析によっても、滑り感および密着性の評価が可能であることが確認できる。
また、上記結果に基づき、良否判定基準を「Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶのピーク強度の経時変化（４５分間）が２０％以内」と決定し、当該基準を満たす試料を良品と判定するプログラムを搭載した端末装置（判定部）をＸＰＳ分析装置（Ｘ線照射部および光電子量の経時変化を測定する測定部を備える）と接続し、ＸＰＳ分析装置から出力される光電子量の経時変化情報に基づき上記判定基準により良否判定を行う評価装置を作製した。上記評価装置によれば、成膜材料および機能性膜を連続的に自動評価することが可能となる。
【００９０】
本発明の性能評価方法を実生産において使用するために、上記のような評価結果を基に実生産に使用する成膜材料を選択することができる。例えば、上記評価結果から、Ｃ１ｓスペクトルの結合エネルギー２９５ｅＶのピーク強度の４５分間の経時変化率が２０％以内であれば滑り感および密着性が良好な撥水膜を形成可能な成膜材料であるとの指標に基づき、候補材料から実生産に使用する成膜材料を決定し、決定した成膜材料を用いて撥水膜を形成することにより、滑り感、密着性とも良好な撥水膜を有する眼鏡レンズを得ることができる。
または、結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係が、所定期間内に逆転せず維持されていることを良品の判定基準とすることもできる。具体的には、Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２８５〜２９０ｅＶの領域のピークのピーク強度を「Ｐ１」、結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの領域のピークのピーク強度を「Ｐ２」とすると、成膜材料１では初期はＰ１＞Ｐ２であったものの、Ｘ線の連続照射の結果、照射４５分以降はその大小関係が逆転しＰ１＜Ｐ２となった（図１参照）。これに対し、成膜材料２ではＸ線の連続照射前後でＰ１、Ｐ２の大小関係の変化はなく、Ｐ１＞Ｐ２が維持されていた（図２参照）。成膜材料３も同様であった。そこで、このＰ１＞Ｐ２の大小関係が経時変化せず維持されていることをもって、滑り感および密着性が良好な撥水膜を形成可能な成膜材料であると判定することもできる。この方法は、スペクトル形状から良品を判定可能であるため簡便であり実生産工程での使用に適する。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の性能評価方法は、撥水膜形成材料の選択のために有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法に関するものであり、詳しくは、上記機能性膜の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能を評価する方法に関するものである。
更に本発明は、上記評価により良品と判断された成膜材料を用いて眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成することを含む眼鏡レンズの製造方法、および上記評価方法に使用される評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズに所望の性能を付与するために、レンズ基材上に各種機能性膜を形成することが行われている。例えば特許文献１には、眼鏡レンズ表面に撥水性を付与するために蒸着膜（撥水膜）を形成することが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載の撥水膜等の眼鏡レンズ最表面に形成される蒸着膜には、眼鏡レンズに所望の表面性（例えば撥水性）を付与することに加え、実用上、滑り感および密着性が良好であることが求められる。良好な滑り感が求められる理由は、眼鏡レンズは、レンズに付着した指紋、皮脂、その他汚れを頻繁に拭き取る必要があるためであり、良好な密着性が求められる理由は、上記拭き取り時に加わる力により剥がれが生じないことや、長期間使用した際に剥離しないことが求められるからである。なお、本明細書において、良好な滑り感とは、布等で拭いたときに抵抗が少なくスムーズに拭き取りを行うことができることをいう。この滑り感は、通常、実際に人の手で拭き取りを行い評価されているが、簡便に信頼性の高い評価を行うためには機械的に定性的ないしは定量的に評価をすることが望まれる。
【０００４】
かかる状況下、本願出願人は、滑り感について、上記官能評価に代わる方法として、原子間力顕微鏡の探針を蒸着膜表面上で振動させながら測定される位相変化に基づき滑り感を評価する方法を提案し、先に特許出願した（特許文献２参照）。
【０００５】
一方、眼鏡レンズ基材上に形成された機能性膜の密着性評価方法としては、クロスカット法が広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００８／０３８７８２号
【特許文献２】特開２００８−２５６３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載の方法は、従来感覚的に評価されていた滑り感を機械的に評価することを可能にする優れた方法であるが、原子間力顕微鏡を持たない製造設備では実施することができない。したがって、原子間力顕微鏡に代わる手段によって滑り感を機械的に評価することができれば、機械的評価方法のバリエーションが増えるため、実用上有利である。
【０００８】
一方、密着性評価方法として用いられているクロスカット法は、機能性膜表面をカットしてマス目を作ることが必須であるため、製品レンズの全数検査法として用いることができない。そのため、製品レンズの全数検査を可能とする、新たな密着性評価方法を確立することができれば、密着性評価を行い高い密着性を有することが確認されたレンズを製品レンズとして出荷することができるため、製品として出荷する眼鏡レンズの品質および信頼性を高めることが可能となる。
【０００９】
そこで本発明の目的は、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜の性能を高い信頼性をもって評価するための新たな手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜、更には該機能性膜を形成するために使用される成膜材料にＸ線を照射して発生する光電子量の経時変化が、形成される機能性膜表面の滑り感および該機能性膜の密着性と良好な相関性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法であって、
前記評価される性能は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれ、
上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき、前記評価を行うことを特徴とする、前記性能評価方法。
［２］前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおけるピーク強度の経時変化量である、［１］に記載の性能評価方法。
［３］前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおける結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係の変化である、［１］に記載の性能評価方法。
［４］前記ＸＰＳスペクトルは、ＸＰＳ法によるＣ１ｓスペクトルである、［２］または［３］に記載の性能評価方法。
［５］前記ピーク強度は、前記Ｃｌｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの範囲内にあるピークおよび２８５〜２９０ｅＶの範囲内にあるピークの少なくとも一方のピーク強度を含む、［４］に記載の性能評価方法。
［６］［１］〜［５］のいずれかに記載の性能評価方法により評価した結果、良品と判定された成膜材料を用いて機能性膜を形成することを特徴とする、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を有する眼鏡レンズの製造方法。
［７］眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能を評価する評価装置であって、
［１］〜［５］のいずれかに記載の性能評価方法を実施するために使用され、
前記成膜材料または前記機能性膜にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線が照射された成膜材料または前記機能性膜から発生する光電子量の経時変化を測定する測定部と、
測定された経時変化に基づき、前記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能の良否を判定する判定部と、
を含むことを特徴とする、前記評価装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機能性膜のみならず成膜材料自体を評価することによっても、形成される機能性膜の滑り感および密着性を評価することができる。これにより、テスト成膜を行う必要なく、良好な滑り感および密着性を有する機能性膜を形成可能な成膜材料を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】後述する成膜材料１のＸＰＳスペクトル（Ｃ１ｓスペクトル）の経時変化を示す。
【図２】後述する成膜材料２のＸＰＳスペクトル（Ｃ１ｓスペクトル）の経時変化を示す。
【図３】後述する成膜材料１〜３のＸＰＳスペクトル（Ｃ１ｓスペクトル）における結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの範囲内にあるピークのピーク強度の経時変化を示す。
【図４】実施例で使用した耐久性試験装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法に関する。本発明の性能評価方法は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能を、上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき評価するものである。
【００１５】
Ｘ線照射により発生する光電子に基づく分析法としては、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法が知られている。例えば特開２００３−６６６４０号公報には、ＸＰＳスペクトルにおけるピーク強度比から有機感光層の感光体特性の耐久性を評価することが提案されている。しかし、上記特開２００３−６６６４０号公報をはじめとする従来の技術には、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化と眼鏡レンズ基材上の機能性膜の滑り感との関係を示唆するものはない。
これに対し、本発明者らは、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化が大きな成膜材料から形成された機能性膜や上記経時変化が大きな機能性膜は滑り感および密着性に劣るものであること、即ち、上記経時変化と滑り感および密着性との間には良好な相関関係が存在することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。本発明の性能評価方法によれば、実際に眼鏡レンズ基材上に形成された機能性膜の評価はもちろんのこと、眼鏡レンズ基材上に形成される前の成膜材料の状態での評価も可能であるため、テスト成膜を行う必要なく、良好な滑り感および密着性を有する機能性膜を形成可能な成膜材料を選択することができる。
以下、本発明の性能評価方法について、更に詳細に説明する。
【００１６】
本発明の性能評価方法における評価対象は、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜表面の滑り感および該機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能である。滑り感および密着性の一方のみを評価してもよく、両方を評価してもよい。先に説明したように、良好な滑り感とは、布等で拭いたときに抵抗が少なくスムーズに拭き取りを行うことができることをいう。本発明の性能評価方法は、機械的に評価することが従来困難であった滑り感を、Ｘ線照射により発生される光電子量の経時変化によって定量的に評価することができる。また、本発明において、機能性膜の密着性とは、機能性膜と、その直下に位置する表面との密着性を意味する。機能性膜の直下に位置する表面とは、機能性膜がレンズ基材上に直接形成されている場合にはレンズ基材表面であるが、レンズ基材と機能成膜との間に他の層が存在する場合には、機能性膜と隣接する層の表面である。本発明の性能評価方法は、クロスカット法に代わり得る方法として、機能性膜の密着性をＸ線照射により発生される光電子量の経時変化によって定量的に評価することができる。
【００１７】
上記機能性膜が形成される眼鏡レンズ基材は、無機ガラス製であってもプラスチック製であってもよく、耐久性の点からはプラスチック製眼鏡レンズ基材が好ましい。プラスチック製のレンズ基材としては、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レンズが挙げられる。また、評価対象である機能性膜または評価対象である成膜材料から形成される機能性膜は、レンズ基材上に直接形成されてもよく、他の機能性膜を介して間接的に形成されていてもよい。この場合、形成される他の機能性膜としては、反射防止膜、ハードコート膜を挙げることができる。反射防止膜については、例えば特開２００８−２５６３７３号公報段落 [００５５]を参照できる。また、ハードコート膜としては、レンズの耐久性向上の点からは、有機ケイ素化合物および金属酸化物粒子を含むものが好ましい。そのようなハードコート層を形成可能なハードコート組成物の一例としては、特開昭６３−１０６４０号公報に記載されているものを挙げることができる。
【００１８】
また、上記有機ケイ素化合物の好ましい態様としては、下記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物を挙げることもできる。
（Ｒ1）a（Ｒ3）bＳｉ（ＯＲ2）4-(a+b) ・・・（Ｉ）
【００１９】
一般式（Ｉ）中、Ｒ1は、グリシドキシ基、エポキシ基、ビニル基、メタアクリルオキシ基、アクリルオキシ基、メルカプト基、アミノ基、フェニル基等を有する有機基を表し、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアシル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ3は炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、ａおよびｂはそれぞれ０または１を示す。
【００２０】
Ｒ2で表される炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
Ｒ2で表される炭素数１〜４のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、オレイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
Ｒ2で表される炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
Ｒ3で表される炭素数１〜６のアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ3で表される炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、特開２００７−０７７３２７号公報段落［００７３］に記載されているものを挙げることができる。一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物は硬化性基を有するため、塗布後に硬化処理を施すことにより、硬化膜としてハードコート層を形成することができる。
【００２１】
前記ハードコート層に含まれる金属酸化物粒子は、ハードコート層の屈折率の調整および硬度向上に寄与し得る。具体例としては、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタニウム（ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）等の粒子が挙げられ、単独または２種以上の金属酸化物粒子を併用することができる。金属酸化物粒子の粒径は、耐擦傷性と光学特性とを両立する観点から、５〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。同様の理由から、ハードコート層における金属酸化物粒子の含有量は、屈折率および硬度を考慮して適宜設定可能であるが、通常、ハードコート組成物の固形分あたり５〜８０質量％程度である。また、上記金属酸化物粒子は、ハードコート層中での分散性の点から、コロイド粒子であることが好ましい。
【００２２】
有機系ハードコート層は、上記成分および必要に応じて有機溶媒、界面活性剤（レベリング剤）等の任意成分を混合して調製したハードコート組成物を樹脂層上に塗布し、硬化性基に応じた硬化処理（熱硬化、光硬化等）を施すことにより形成することができる。ハードコート組成物の塗布手段としては、ディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法を適用することができるが、面精度の面からディッピング法、スピンコーティング法が好ましい。
【００２３】
レンズ基材と前記機能性膜との間に形成される他の機能性膜の厚さは特に限定されるものではなく、所望の機能と光学特性を両立可能な範囲で適宜設定することが可能である。一例として、ハードコート膜の厚さは、例えば０．５〜１０μｍの範囲であることが好ましい。
【００２４】
評価対象である機能性膜または評価対象である成膜材料から形成される機能性膜としては、眼鏡レンズの最表層に撥水膜ないし潤滑膜として形成される機能性膜が好ましい。最表層に位置する機能性膜が良好な滑り感を有するものであれば、使用者が眼鏡レンズを布等で拭いたときに抵抗が少なくスムーズに拭き取りを行うことができる。一方、最表層に位置する機能性膜の密着性が良好であれば、使用者が眼鏡レンズを布等で拭いたときに機能性膜が剥がれることがなく、また、長期間眼鏡レンズを使用した際に機能性膜が剥がれることがなく好ましい。前記機能性膜としては、例えば、屈折率１．３０〜１．４７（好ましくは１．４０〜１．４５）、膜厚は１〜２０ｎｍ（好ましくは３〜１５ｎｍ）のものを挙げることができる。膜厚が１ｎｍ以上（好ましくは３ｎｍ以上）であれば十分な耐久性や耐摩耗性が得られ、２０ｎｍ以下（好ましくは１５ｎｍ以下）であれば曇り等により透過率が下がるおそれがないため好ましい。
【００２５】
上記最表層に形成する機能性膜の成膜材料としては、有機化合物、具体的にはフッ素系有機化合物を挙げることができる。なお本発明において「フッ素系」とはフッ素を含有することを意味する。
【００２６】
上記フッ素系有機化合物としては、フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物が好ましい。また、前記成膜材料から形成される機能性膜は、その成膜方法は特に限定されるものではないが、例えば、上記成膜材料を蒸着することにより形成された蒸着膜であることができる。
【００２７】
上記フッ素置換アルキル基含有有機ケイ素化合物としては、眼鏡レンズ最表面に優れた撥水性ないし潤滑性を付与することができるため、下記一般式(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が好ましい。
【００２８】
【化１】
【００２９】
一般式（Ｉ）において、Ｒｆは、式：−（ＣkＦ2kＯ）−（式中、ｋは１〜６、好ましくは１〜４の範囲の整数であり、該式中の（ＣkＦ2kＯ）の配列はランダムであることが好ましい。）で表される単位を含み、分岐を有しない直鎖状のパーフルオロポリアルキレンエーテル構造を有する二価の基である。なお、一般式（Ｉ）中のｎおよびｎ'がいずれも０である場合、一般式（Ｉ）中の酸素原子（Ｏ）に結合するＲｆ基の末端は、酸素原子ではないことが好ましい。このＲｆ基としては、例えば、下記一般式で示されるものが挙げられる。但し、本発明は下記例示に限定されるものではない。
【００３０】
−ＣＦ2ＣＦ2Ｏ（ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ）lＣＦ2ＣＦ2−
（式中、１は１以上、好ましくは１〜５０、より好ましくは１０〜４０の範囲の整数である。）
−ＣＦ2（ＯＣ2Ｆ4）p−（ＯＣＦ2）q−
（式中、ｐおよびｑは、それぞれ、１以上、好ましくは１〜５０、より好ましくは１０〜４０の範囲の整数であり、かつｐ＋ｑの和は、１０〜１００、好ましくは２０〜９０、より好ましくは４０〜８０の範囲の整数であり、該式中の繰り返し単位（ＯＣ2Ｆ4）および（ＯＣＦ2）の配列はランダムである。）
【００３１】
一般式（Ｉ）において、Ｘは加水分解性基またはハロゲン原子である。Ｘで表される加水分解性基としては、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、Ｘで表されるハロゲン原子としては、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、イソプロペノキシ基および塩素原子が好適である。
【００３２】
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で表される炭化水素基の具体例としては、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。
【００３３】
一般式（Ｉ）において、ｎおよびｎ'はそれぞれ独立に０〜２の範囲の整数であり、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およびｍ'はそれぞれ独立に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。
【００３４】
一般式（Ｉ）において、ａおよびｂはそれぞれ独立に２または３であり、加水分解および縮合反応性、および被膜の密着性の観点から、３であることが好ましい。
【００３５】
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（パーフルオロポリアルキレンエーテル変性シラン）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。
【００３６】
一般式（Ｉ）で表されるパーフルオロポリアルキレンエーテル変性シランの具体例としては、例えば、下記構造式で示されるものが挙げられる。但し、本発明は下記例示に限定されるものではない。
【００３７】
（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
【００３８】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、１種単独で使用してもよく２種以上を組合せて使用することもできる。また、上記パーフルオロポリアルキレンエーテル変性シランと該変性シランの部分加水分解縮合物とを組み合わせて使用することもできる。
【００３９】
一般式（Ｉ）で表されるパーフルオロポリアルキレンエーテル変性シランは、溶媒で希釈されたものを用いることが好ましい。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）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）、およびパーフルオロトリブチルアミンが好ましい。
【００４０】
上記一般式（Ｉ）で表される化合物をはじめとするフッ素系有機化合物は、潤滑性を付与し滑り感を良好にするために変性シリコーンオイルと併用することが好ましい。このような変性シリコーンオイルは、必要に応じてカップリング剤と併用することにより得られる被膜の耐久性および耐磨耗性を高めることができる。これは変性シリコーンオイルとカップリング剤により複雑な立体構造を有する物質が形成されることに起因すると考えられる。そのような変性シリコーンオイルとしては、下記一般式(III)で表されるシリコーンオイルが好ましく、カップリング剤としては、下記一般式(II)で表されるシラン化合物が好ましい。一般式（Ｉ）で表される化合物を一般式(II)で表される化合物および一般式(III)で表される化合物と混合して蒸着材料とした場合、耐久性、耐摩耗性に優れた蒸着膜を得ることができる。これは、一般式(III)で表される変性シリコーンオイルをシランカップリング剤である一般式（II）で表されるシラン化合物により結合させることにより、複雑な立体構造を有した化合物ができるため、蒸着された状態において、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が、一般式（II）で表されるシラン化合物と一般式(III)で表される変性シリコーンオイルとの反応生成物によって保護されるためではないかと考えられる。
【００４１】
【化２】
【００４２】
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る。これらは置換されていてもよい。
【００４３】
一般式（II）において、Ｒ”はアルキル基であり、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）であることが好ましく、メチル基またはエチル基が更に好ましい。
【００４４】
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、以下の化合物を挙げることができる。但し、本発明は下記具体例に限定されるものではない。
【００４５】
（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、（ＣＨ3Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）4Ｓｉ、（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3Ｓｉ-Ｏ-Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3。
【００４６】
一般式（II）で表されるシラン化合物は、１種単独で使用してもよく２種以上を組合せても使用することができる。一般式（II）で表される化合物は、Ｒ'−Ｓｉ(ＯＲ”)3を単独またはＳｉ(ＯＲ”)4より多く用いることが好ましい。この場合、変性シリコーンオイルとの反応物がより複雑な立体構造になり、耐久性や耐摩耗性を向上できる。
【００４７】
【化３】
【００４８】
一般式(III)において、ｃは１以上の整数であり、１〜６０であることが好ましく、より好ましくは１〜１０である。
【００４９】
一般式(III)において、Ｘ1〜Ｘ6は、それぞれ独立に有機基であり、その具体例としては、炭素数１〜２０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、カルボキシル基等が挙げられる。これらは置換されていてもよい。一般式(III)において、Ｘ1およびＸ5ならびに／またはＸ2およびＸ4はメチル基を有する。
【００５０】
一般式(III)で表される化合物は、１種単独で使用してもよく２種以上を組合せて使用してもよい。
【００５１】
一般式(III)で表される変性シリコーンオイルの具体例としては、例えば、下記構造式で示されるものが挙げられる。但し、本発明は下記例示に限定されるものではない。
【００５２】
【化４】
[（ａ）および（ｂ）の有機基におけるＲ1は、アルキレン基（メチレン基、エチレン基、プロピレン基等）等であり、ｒは１〜２０、ｓは１〜２０、ｔは１〜４０の範囲の整数である。]
【００５３】
上記成分を含む蒸着膜をはじめとする各種蒸着膜の形成方法については、国際公開公報第２００８／０３８７８２号段落[００２５]〜[００３３]、特開２００８−２５６３７３号公報段落[００４２]〜[００５２]を参照できる。ただし本発明の評価対象とされる被膜は蒸着膜に限定されるものではない。スピンコート法、ディップ法等により形成された被膜に対しても本発明の評価方法を用いることができる。
【００５４】
スピンコート法、ディップ法により潤滑膜を形成するために好適な成膜材料（潤滑剤）としては、下記一般式（１）で表されるフッ素系有機化合物、下記一般式（２）で表されるフッ素系窒素含有有機化合物、下記一般式（３）で表されるフッ素系窒素含有有機化合物を挙げることができる。
【００５５】
【化５】
【００５６】
一般式（１）〜（３）中、Ｒｆ11、Ｒｆ12、Ｒｆ13、Ｒｆ21、Ｒｆ22、Ｒｆ23、Ｒｆ31、Ｒｆ32、およびＲｆ33は、それぞれ独立に−（ＣＦ2）ｍ−で表される基を表し、ｍは１〜６の範囲の整数を表し、ｎ11、ｎ12、ｎ13、ｎ21、ｎ22、ｎ23、ｎ24、ｎ25、ｎ31、ｎ32、ｎ33、ｎ34、ｎ35、ｎ36、およびｎ37は、それぞれ独立に、１〜５の範囲の整数を表す。上記一般式（１）〜（３）で表される成膜材料の具体例としては、例えば以下に示すフッ素系有機化合物およびフッ素系窒素含有有機化合物を挙げることができる。以下において、ｍは１〜５の範囲の整数を表す。
【００５７】
【化６】
【００５８】
一般式（１）〜（３）で表される化合物は、公知の方法で合成することができ、市販品としても入手可能である。これらは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて潤滑膜形成のための成膜材料として用いることができる。また、溶媒や公知の添加剤と混合して成膜材料として使用することも可能である。
【００５９】
次に、本発明における滑り感および密着性の評価手法について説明する。
【００６０】
本発明では、眼鏡レンズ基材上に形成される機能性膜の滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能を、該機能性膜を成膜するための成膜材料または眼鏡レンズ基材上に形成された機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき評価する。ここで、評価対象の機能性膜としては、製品そのもの、または製品と同一ロット内で製造されたレンズ等の評価用に形成した眼鏡レンズ上の機能性膜を評価を挙げることができる。また、評価対象の成膜材料は、機能性膜を成膜するために使用される組成物そのものでもよく、所望の機能を発現するための成分（例えば前述のフッ素系有機化合物）単独であってもよく、当該成分を１以上の他の成分と混合した混合物であってもよい。また、任意の成膜方法により膜形状としたものであってもよく、サンプル管内に封入した状態であってもよい。このように任意の形態で評価できることは、テスト成膜を行うことなく成膜材料そのものを評価することによる上記性能の評価を可能とする点できわめて有利である。
【００６１】
Ｘ線照射により光電子を発生させる評価装置としては、評価対象試料にＸ線、好ましくは軟Ｘ線を照射し、このＸ線照射により試料から発生する光電子量を測定可能な装置であれば何ら制限なく使用することができる。そのような装置としては、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ；X-ray Photoelectron Spectrometry)分析装置を用いることができる。また、Ｘ線の照射は連続的に行ってもよく断続的に行ってもよい。照射時間は所望の滑り感に応じて設定すればよい。成膜材料の種類にもよるが、後述の実施例では、滑り感および密着性に劣る成膜材料では、例えば１５分程度のＸ線連続照射により光電子量に顕著な変化が確認されている。また、Ｘ線の照度は光電子を発生可能な値に設定すればよい。
【００６２】
前記光電子量の経時変化は、検出される光電子の総量（ＸＰＳスペクトルの総面積）の経時変化量として求めることもでき、ＸＰＳスペクトルにおける特定ピークのピーク強度の経時変化量として求めることもできる。または、特定ピークのピーク面積の経時変化量として光電子量の経時変化を求めることも可能である。評価の簡便性の点からは、ピーク強度によって評価を行うことが好ましい。
または、光電子量の経時変化を、Ｘ線照射によるスペクトル形状の変化から求めることも可能である。例えば、評価対象の成膜材料または機能性膜において、ＸＰＳスペクトルにおいて結合エネルギーの異なるピークが２つ以上出現する場合には、結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係が、Ｘ線照射により変化するか否か（維持されるか逆転するか）を滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能の判定基準とし、大小関係が維持されているものを滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能が良好と判定することができる。または、ＸＰＳスペクトルにおいて、Ｘ線照射によりピークの消失、新たなピークの出現、等のスペクトル形状変化が起こるか否かによって、滑り感および密着性からなる群から選ばれる性能を評価することもできる。
【００６３】
上記評価に用いるＸＰＳスペクトルとしては、評価対象である成膜材料に応じて決定すればよい。例えば、有機系成膜材料の評価のためには炭素の結合状態を示すＣ１ｓ（炭素）スペクトルが好ましい。また、注目するピークとしては、一例として、後述の実施例で示すように結合エネルギー２８５〜２９０ｅＶの間に出現するピーク、２９５〜３００ｅＶの間に出現するピークの少なくとも一方のピークが挙げられるが、これに限定されるものではない。なお、本発明者らは、光電子量の経時変化が大きい成膜材料とは、即ちＸ線照射により結合の切断などの構造変化が生じやすいものであり、そのような成膜材料はレンズ基材上で十分な滑り感および密着性を発現できないことが、光電子量の経時変化と滑り感との間に良好な相関関係が成立している理由ではないかと推察している。
滑り感が良好であるか否かの判断基準（閾値）は適宜予備実験を行うことにより設定すればよいが、一例として所定時間（例えば１５分間〜１時間）内での経時変化量が±２０％以内であれば滑り感良好と判定することができる。または、特に良好な滑り感が求められる場合には、上記経時変化量が±５％以内であれば滑り感良好と判定することもできる。
一方、密着性が良好であるか否かの判断基準（閾値）も適宜予備実験を行うことにより設定すればよく、一例として所定時間（例えば１５分間〜１時間）内での経時変化量が±２０％以内であれば密着性良好と判定することができる。または、特に良好な密着性が求められる場合には、上記経時変化量が±５％以内であれば密着性良好と判定することもできる。
また、前述のようにＸＰＳスペクトルのスペクトル形状の変化に基づき評価を行う場合には、所定時間（例えば１５分間〜１時間）でスペクトル形状の変化（例えばピーク強度の大小関係の逆転）が起こらないことをもって、滑り感および密着性が良好と判定することができる。
以上説明した良否判定は、プログラムにより自動化することができる。
【００６４】
したがって本発明によれば、
眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能を評価する評価装置であって、
本発明の性能評価方法を実施するために使用され、
前記成膜材料または前記機能性膜にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線が照射された成膜材料または前記機能性膜から発生する光電子量の経時変化を測定する測定部と、
測定された経時変化に基づき、前記機能性膜表面の滑り感および前記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能の良否を判定する判定部と、
を含むことを特徴とする、前記評価装置、
も提供される。
【００６５】
更に本発明は、本発明の性能評価方法により評価した結果、良品と判定された成膜材料を用いて機能性膜を形成することを特徴とする、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を有する眼鏡レンズの製造方法に関する。
本発明の性能評価方法によれば、良好な滑り感および密着性を発現可能な成膜材料を選択可能であるため、選択された成膜材料（良品）を用いて機能性膜を形成することにより、良好な滑り感を有する眼鏡レンズおよび機能性膜の密着性が良好な眼鏡レンズを得ることができる。
【００６６】
先に説明したように、機能性膜の成膜方法は特に限定されるものではなく、蒸着法、スピンコート法、ディップ法等の公知の成膜方法を用いることができる。例えば、蒸着装置内では、１００個程度の基材に対して同時に蒸着処理を施すことができるため、蒸着法は量産性の点で有利である。その他、本発明の製造方法の詳細は、先に説明した通りである。
【００６７】
更に本発明によれば、
複数の眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成することにより、機能性膜を有する眼鏡レンズを複数製造する工程（以下、「工程I」という）と、
製造された複数の眼鏡レンズの少なくとも１つについて、該眼鏡レンズが有する機能性膜を本発明の性能評価方法により評価する工程（以下、「工程II」という）と、
評価結果に基づき製品として出荷する眼鏡レンズを決定する工程（以下、「工程III」という）と、
を含む眼鏡レンズの製造方法、
を提供することもできる。
【００６８】
先に説明したように、工程Iにおける機能性膜形成方法は特に限定されるものではなく、蒸着法、スピンコート法、ディップ法等の公知の成膜方法により被膜を形成することができ、中でも量産性の点からは蒸着法が好ましい。例えば、上記製造方法では、同一装置内で同時に蒸着処理が施された複数の眼鏡レンズ等、同一ロット内の複数の眼鏡レンズの少なくとも１つを工程IIに付す。工程IIに付される眼鏡レンズの数は少なくとも１つであればよく、高品質な製品を高い信頼性をもって提供するためには２つ以上の眼鏡レンズを工程IIに付すことが好ましい。
【００６９】
工程IIでは、工程Iにおいて評価用試料として選択した眼鏡レンズに対して本発明の性能評価方法による評価を行う。その詳細は先に説明した通りである。
【００７０】
工程IIIでは、工程IIにより得られた評価結果に基づき、製品として出荷する眼鏡レンズを決定する。出荷する眼鏡レンズの決定は、例えば以下の方法で行うことができる。
（１）工程IIにおいて評価した試料の評価結果が、良否判定基準を満たすものであった場合は該試料と同一ロット内の眼鏡レンズは良否判定基準を満たすものと判断し、同一ロット内の眼鏡レンズを製品として出荷する。
（２）製造した眼鏡レンズそれぞれを工程IIに付し、工程IIにおける評価結果が良否判定基準を満たす場合は、その眼鏡レンズを製品として出荷する。出荷前の製品すべてに対して評価を行うことにより、高品質な製品をより高い信頼性をもって提供することが可能となる。先に説明したように、クロスカット法による密着性評価では全数評価は困難であるのに対し、このように本発明によれば、密着性について全数評価を行うことができる。
【００７１】
また、本発明の性能評価方法により不良品と判定された眼鏡レンズについて、その上に形成されている機能性膜を除去して新たな機能性膜を形成したり、前記機能性膜上に更に機能性膜形成処理を施したりすることもできる。これにより不良品として廃棄される眼鏡レンズの数を低減することができるため、コスト面および環境への配慮の点で好ましい。
【実施例】
【００７２】
以下に、本発明を実施例に基づき更に説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００７３】
１．フッ素系有機化合物の評価
（１）評価対象試料
以下の３種類のフッ素系有機化合物を評価対象成膜材料とした。
成膜材料１：下記構造単位の繰り返しである主骨格を有するフッ素系有機化合物
【化７】
成膜材料２：下記２種類の構造単位のブロック共重合体を主骨格とするフッ素系有機化合物
【化８】
成膜材料３：成膜材料２と同じ主骨格を有するフッ素系有機化合物
【００７４】
（２）ＸＰＳによる評価
上記各成膜材料５〜２０ｇを試験管内に封入しＸＰＳ分析装置において、成膜材料１については７５分間、成膜材料２、３については６０分間Ｘ線を連続照射しＣ１ｓスペクトル（ナロースペクトル）の経時変化を観察した。ＸＰＳ分析装置としては、Physical Electronics社製（ＥＳＣＡ５４００ＭＣ）を使用した。成膜材料１について得られたＣ１ｓスペクトルの経時変化を図１に、成膜材料２について得られたＣ１ｓスペクトルの経時変化を図２に示す。成膜材料３のＣ１ｓスペクトルの経時変化は、成膜材料２とほぼ同様であった。
【００７５】
図１に示すように、成膜材料１のＣ１ｓスペクトルでは、結合エネルギー２８５〜２９０ｅＶおよび結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの領域にピークが出現し、いずれのピークも時間の経過とともにピーク強度が増加または減少（発生する光電子量が変化）しスペクトル形状が変化した。これに対し、図２に示すように、成膜材料２でも同じ位置にピークが確認されたが、評価中、スペクトル形状が変化するほどのピーク強度変化は確認されなかった。そこで、成膜材料１〜３において経時的にピーク強度の顕著な低下が見られた結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの間のピークトップの強度（成膜材料１については結合エネルギー約２９８ｅＶのピーク強度、成膜材料２および３については結合エネルギー約２９６ｅＶのピーク強度）のＸ線照射開始後１５分から６０分までの経時変化をグラフ化したものを図３に示す。図３に示すように、成膜材料１では４５分間でピーク強度は６０％低下したのに対し、成膜材料２、３では４５分間のピーク強度減少は２０％以内であった。
【００７６】
２．蒸着材料（撥水処理剤）の調製
以下の方法により、蒸着材料（撥水処理剤）を調製した。容器は、アズワン社ガラススクリュー瓶３０ｃｃを使用し、スターラーの攪拌速度は５００ｒｐｍに設定した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
（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
一般式（ＩＩ）のシラン化合物として信越化学工業（株）製ＫＢＥ９０３（（Ｃ2Ｈ5Ｏ）3ＳｉＣ3Ｈ6ＮＨ2、分子量２２１．４，屈折率（２５℃）１．４２０）１０ｇと一般式（ＩＩＩ）の変性シリコーンオイルとして下記オイル（ａ）の構造を有する信越化学工業（株）製ＫＦ１０５（動粘度１５ｍｍ2／ｓ（２５℃）、屈折率（２５℃）１．４４２、官能基当量４９０ｇ／ｍｏｌ）１０ｇを２４時間、混合攪拌した。
前記シラン化合物はアミノ基を有しており、前記シリコーンオイルはエポキシエチル基を有している。これにより、アミノ基とグリシジル基が反応し、２および３級アミンを有したジメチルシロキサン含有混合物が生成された。この反応には約２４時間程度が必要で、Ｈ，Ｃ、ＮＭＲの分析では、分子量約２００〜１０００の化合物の生成が確認された。
【００７９】
【化９】
[上記有機基におけるＲ1は、アルキレン基（メチレン基、エチレン基、プロピレン基等）等であり、ｒは１〜２０、ｓは１〜２０、ｔは１〜４０の範囲の整数である。]
【００８０】
（工程２）フッ素系有機化合物（撥水剤）と、シラン化合物とシリコーンオイル化合物の反応溶液との混合
次に、成膜材料１〜３のいずれか１５ｇに、工程１で製造した溶液３．５gを投入し２４時間攪拌した。
【００８１】
（工程３）注入性改善およ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２で調製した混合溶液１８．５ｇに、ハイドロフルオロエーテルとして住友スリーエム（株）製ＨＦＥ７２００（Ｃ4Ｆ9ＯＣ2Ｈ5、粘度５．７×１０-4Ｐａ・ｓ、動粘度０．４０ｍｍ2／ｓ、屈折率（２５℃）１．２８）３ｇ投入し、２４時間、攪拌を行った。
以上の工程により、蒸着材料（撥水処理剤）を得た。
【００８２】
３．ハードコート膜の形成
マグネティックスターラーを備えたガラス製の容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１７質量部、メタノール３０質量部、および、水分散コロイダルシリカ（固形分４０質量％、平均粒子径１５ｎｍ）２８質量部を加え充分に混合し、５℃で２４時間攪拌を行った。次に、プロピレングリコールモノメチルエーテル１５質量部、シリコ−ン系界面活性剤０．０５質量部、および、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネ−トを１．５質量部加え、充分に撹拌した後、濾過を行ってハードコ−ティング液（ハードコート組成物）を調製した。このコ−ティング液のｐＨは、およそ５．５であった。
プラスチック製眼鏡レンズ基材として、メニスカス形状のポリチオウレタン（ＨＯＹＡ（株）製 商品名ＥＹＡＳ、中心肉厚２．０ｍｍ厚、直径７５ｍｍ、凸面の表面カーブ（平均値）約＋０．８）を使用し、レンズ基材の凸面上に、調製したハードコ−ティング液を用いて、ディッピング法（引き上げ速度２０ｃｍ／分）でコーティングを行い、１００℃、６０分加熱硬化することで、厚さ３μｍのハードコート膜を形成した。
【００８３】
４．撥水膜の形成
上記２．で得た各撥水処理剤を０．３５ｍｌしみ込ませたステンレス製焼結フィルター（細孔経８０〜１００μｍ、直径１８ｍｍΦ、厚さ３ｍｍ）を８０℃で２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。以下の条件で電子銃（ＥＢ）を用いて焼結フィルター全体を加熱して、上記３．で形成したハードコート膜上に、厚さ約３ｎｍの撥水膜を形成した。このレンズの視感反射率は０．４％であった。
（１）真空度
３．１×１０-4〜８．０×１０-4Ｐａ（２．３×１０-6〜６．０×１０-6Ｔｏｒｒ）
（２）電子銃の条件
加速電圧：６ｋＶ、印加電圧：１１ｍＡ、照射面積：３．５×３．５ｃｍ2、照射時間：１２０秒
【００８４】
５．官能評価
成膜材料１〜３を用いて形成した各眼鏡レンズについて、最表面（撥水膜表面）をシルボン紙で擦った感覚を以下の４段階で評価した。
○：滑り感良好
×：滑り感がない
【００８５】
【表２】
【００８６】
６．クロスカット法による密着性評価
成膜材料１〜３を用いて形成した各眼鏡レンズについて、撥水膜表面を１.５ｍｍ間隔で１００目クロスカットし、このクロスカットしたところに粘着テープ（セロファンテープ ニチバン株式会社製）を強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥がした後の１００目中の剥離マス目数を調べた。剥離マス目数１〜２／１００を密着性「○」、３〜５０／１００を密着性「△」、５０超／１００を密着性「×」と判断した。
【００８７】
【表３】
【００８８】
７．その他評価
上記３種類のレンズについて、以下の評価を行った。
（１）水に対する静止接触角
上記３種類のレンズについて、以下の評価を行った。
接触角計（協和界面科学（株）製品、ＣＡ−Ｄ型）を使用し、２５℃において直径２ｍｍの水滴を針先に作り、これをレンズの最表面（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。いずれのレンズにおいても、接触角は約１０８°であった。これとは別に、撥水膜形成前のハードコート膜表面の静止接触角を同様の方法で測定したところ、約６０°であったため、いずれの撥水膜も撥水膜として機能することが確認された。
（２）動摩擦係数の測定
上記３種類のレンズの最表面（撥水膜表面）において、新東科学（株）製の連続加重式表面性測定機ＴＹＰＥ：２２Ｈ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、平均値を算出したところ、いずれも約０．０８０であった。
（３）耐久性の評価
図４に示す装置を用い、レンズクリーニング布(商品名:HOYA Clearcloth)で５００ｇの荷重をかけて上記３種類のレンズの最表面（撥水膜表面）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ところ、いずれのレンズにおいても接触角は約１０６°であった。なお、図４中、１１はレンズ、１２はレンズクリーニング布、１３は六面体板を示す。
（４）外観
上記３種類のレンズについて、目視にて干渉色の色ムラおよ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ところ、いずれのレンズも概観は良好であった。
【００８９】
８．評価結果
上述の通り、前記３種のレンズは、外観、接触角、耐久性、動摩擦係数のいずれの評価でも同じ結果が得られたにもかかわらず、表２に示すように、官能評価による滑り感の評価結果には明確な差があった。
表２に示すように、Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶのピーク強度の経時変化（４５分間）が２０％以内であった成膜材料２、３を使用して作製したレンズでは滑り感は良好であったのに対し、上記ピーク強度変化が６０％であった成膜材料を使用して作製したレンズは滑り感が著しく劣っていたことから、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化量と滑り感との間には良好な相関性があることが確認できる。
また、表３に示すように、Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶのピーク強度の経時変化（４５分間）が２０％以内であった成膜材料２、３を使用して作製したレンズではクロスカット法により評価した撥水膜の密着性は良好であったのに対し、上記ピーク強度変化が６０％であった成膜材料を使用して作製したレンズはクロスカット法で評価した撥水膜の密着性が著しく劣っていたことから、Ｘ線照射により発生する光電子量の経時変化量と撥水膜の密着性との間にも良好な相関性があることが確認できる。
前記３種のレンズについて、前記１（２）と同様の方法で撥水膜のＣ１ｓスペクトルの経時変化を確認したところ、成膜材料における結果と同様の傾向が見られた。即ち、成膜材料１を使用して形成された撥水膜では、スペクトル形状が経時的に変化し、特に結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの領域におけるピーク強度の大きな低下が見られたのに対し、成膜材料２、３を使用して形成された撥水膜では経時的なスペクトル形状の変化は観察されなかった。この結果から、成膜後の機能性膜のＸＰＳ分析によっても、滑り感および密着性の評価が可能であることが確認できる。
また、上記結果に基づき、良否判定基準を「Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２９５〜３００ｅＶのピーク強度の経時変化（４５分間）が２０％以内」と決定し、当該基準を満たす試料を良品と判定するプログラムを搭載した端末装置（判定部）をＸＰＳ分析装置（Ｘ線照射部および光電子量の経時変化を測定する測定部を備える）と接続し、ＸＰＳ分析装置から出力される光電子量の経時変化情報に基づき上記判定基準により良否判定を行う評価装置を作製した。上記評価装置によれば、成膜材料および機能性膜を連続的に自動評価することが可能となる。
【００９０】
本発明の性能評価方法を実生産において使用するために、上記のような評価結果を基に実生産に使用する成膜材料を選択することができる。例えば、上記評価結果から、Ｃ１ｓスペクトルの結合エネルギー２９５ｅＶのピーク強度の４５分間の経時変化率が２０％以内であれば滑り感および密着性が良好な撥水膜を形成可能な成膜材料であるとの指標に基づき、候補材料から実生産に使用する成膜材料を決定し、決定した成膜材料を用いて撥水膜を形成することにより、滑り感、密着性とも良好な撥水膜を有する眼鏡レンズを得ることができる。
または、結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係が、所定期間内に逆転せず維持されていることを良品の判定基準とすることもできる。具体的には、Ｃ１ｓスペクトルにおける結合エネルギー２８５〜２９０ｅＶの領域のピークのピーク強度を「Ｐ１」、結合エネルギー２９５〜３００ｅＶの領域のピークのピーク強度を「Ｐ２」とすると、成膜材料１では初期はＰ１＞Ｐ２であったものの、Ｘ線の連続照射の結果、照射４５分以降はその大小関係が逆転しＰ１＜Ｐ２となった（図１参照）。これに対し、成膜材料２ではＸ線の連続照射前後でＰ１、Ｐ２の大小関係の変化はなく、Ｐ１＞Ｐ２が維持されていた（図２参照）。成膜材料３も同様であった。そこで、このＰ１＞Ｐ２の大小関係が経時変化せず維持されていることをもって、滑り感および密着性が良好な撥水膜を形成可能な成膜材料であると判定することもできる。この方法は、スペクトル形状から良品を判定可能であるため簡便であり実生産工程での使用に適する。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の性能評価方法は、撥水膜形成材料の選択のために有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法であって、
前記評価される性能は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれ、
上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき、前記評価を行うことを特徴とする、前記性能評価方法。
【請求項２】
前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおけるピーク強度の経時変化量である、請求項１に記載の性能評価方法。
【請求項３】
前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおける結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係の変化である、請求項１に記載の性能評価方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の性能評価方法により評価した結果、良品と判定された成膜材料を用いて機能性膜を形成することを特徴とする、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を有する眼鏡レンズの製造方法。
【請求項５】
眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能を評価する評価装置であって、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の性能評価方法を実施するために使用され、
前記成膜材料または前記機能性膜にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線が照射された成膜材料または前記機能性膜から発生する光電子量の経時変化を測定する測定部と、
測定された経時変化に基づき、前記機能性膜表面の滑り感および前記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能の良否を判定する判定部と、
を含むことを特徴とする、前記評価装置。
【請求項１】
眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能評価方法であって、
前記評価される性能は、上記機能性膜表面の滑り感および上記機能性膜の密着性からなる群から選ばれ、
上記成膜材料または上記機能性膜にＸ線を照射することにより発生する光電子量の経時変化に基づき、前記評価を行うことを特徴とする、前記性能評価方法。
【請求項２】
前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおけるピーク強度の経時変化量である、請求項１に記載の性能評価方法。
【請求項３】
前記経時変化は、ＸＰＳスペクトルにおける結合エネルギーの異なるピークのピーク強度の大小関係の変化である、請求項１に記載の性能評価方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の性能評価方法により評価した結果、良品と判定された成膜材料を用いて機能性膜を形成することを特徴とする、眼鏡レンズ基材上に機能性膜を有する眼鏡レンズの製造方法。
【請求項５】
眼鏡レンズ基材上に機能性膜を形成するための成膜材料または該成膜材料を用いて形成された機能性膜の性能を評価する評価装置であって、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の性能評価方法を実施するために使用され、
前記成膜材料または前記機能性膜にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線が照射された成膜材料または前記機能性膜から発生する光電子量の経時変化を測定する測定部と、
測定された経時変化に基づき、前記機能性膜表面の滑り感および前記機能性膜の密着性からなる群から選ばれる性能の良否を判定する判定部と、
を含むことを特徴とする、前記評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−８１２０（Ｐ２０１２−８１２０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７８４９（Ｐ２０１１−９７８４９）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０９３３３８０７）ホヤ レンズ タイランド リミテッド (25)
【氏名又は名称原語表記】ＨＯＹＡ Ｌｅｎｓ Ｔｈａｉｌａｎｄ Ｌｔｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０９３３３８０７）ホヤ レンズ タイランド リミテッド (25)
【氏名又は名称原語表記】ＨＯＹＡ Ｌｅｎｓ Ｔｈａｉｌａｎｄ Ｌｔｄ
【Ｆターム（参考）】
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